研究发现咖啡因提高了蚂蚁对含糖诱饵的导航效率

研究发现咖啡因提高了蚂蚁对含糖诱饵的导航效率 这种学习和导航能力的提高可能有助于控制这种入侵物种,因为事实证明,这种物种对传统诱饵的抵抗力很差,会吸收诱饵并放弃诱饵。这项研究的第一作者、雷根斯堡大学计算生物学家亨里克-加兰特(Henrique Galante)说:"这个项目的想法是找到一种认知方法,让蚂蚁食用更多我们放在野外的有毒诱饵。我们发现,中等剂量的咖啡因实际上能促进学习当你给它们一点咖啡因时,会促使它们的路径更直,能够更快地到达奖赏处。"阿根廷蚂蚁是全球生态和经济的重大威胁。传统的控制方法(主要是毒饵)经常失败,原因可能是饵料吸收率低和饵料被遗弃。研究人员希望通过添加咖啡因(已知咖啡因能增强蜜蜂和大黄蜂等其他昆虫的学习能力)来提高蚂蚁记忆诱饵位置和引导巢友返回的能力。这张图片显示的是 L. humile 在饮用咖啡因之前和之后的情况。图片来源:Laure-Anne Poissonnier加兰特说:"我们正试图让它们更好地找到这些诱饵,因为它们去得越快,回来得越快,它们铺设的信息素轨迹就越多,就会有更多的蚂蚁前来,因此,在它们意识到这是毒药之前,它们就会更快地在蚁群中传播毒饵。"研究方法在实验室里,研究小组用不同浓度的咖啡因进行了实验,以观察其对蚂蚁定位和重访糖溶液能力的影响。他们在丙烯酸表面上用乐高桥和一张 A4 纸搭建了一个测试环境,并在其中滴入了掺有不同浓度咖啡因的蔗糖溶液。加兰特说:"我们使用的最低剂量是天然植物中的剂量,中间剂量类似于一些能量饮料中的剂量,最高剂量设定为蜜蜂的半数致死剂量(LD50)喂食这一剂量的蜜蜂有一半会死亡因此对它们来说可能相当有毒。"图中显示的是 L. humile 的巢穴。图片来源:Laure-Anne Poissonnier研究人员利用自动跟踪系统,对蚂蚁的速度及其往返糖奖励的路径的直接性进行了监测。这项研究涉及 142 只蚂蚁,每只蚂蚁都接受了四次测试。在两次试验之间,蚂蚁可以把收集到的食物放在一起,研究人员还移走并更换了纸片,这样蚂蚁就无法沿着自己的信息素线索回到奖励地点。结果和意见在没有咖啡因的情况下,蚂蚁在随后的觅食过程中并没有学会更快地导航到奖励地点,这表明它们没有成功地将奖励地点记入记忆。然而,暴露于低浓度和中浓度咖啡因的蚂蚁觅食效率明显提高,每次觅食时间分别缩短了28%和38%。值得注意的是,最高剂量的咖啡因并没有产生同样的效果。这段视频展示了如何追踪一只蚂蚁。图片来源:Henrique Galante研究人员发现,咖啡因通过提高蚂蚁的觅食效率,而不是提高蚂蚁的觅食速度,缩短了蚂蚁的觅食时间。任何剂量的咖啡因对蚂蚁的速度都没有影响,但接受中低剂量咖啡因的蚂蚁的行进路线没有那么曲折。加兰特说:"我们看到的是,它们并没有移动得更快,只是更加专注于自己要去的地方。这表明,他们知道自己想去哪里,因此,他们已经知道了奖励的位置"。咖啡因对蚂蚁的归巢能力(即它们返回巢穴的效率)没有影响,尽管它们每次回家的路径都变得不那么曲折,与咖啡因无关。这些令人鼓舞的结果表明,在控制入侵阿根廷蚂蚁种群的工作中,使用咖啡因提高诱饵吸收率是有潜力的。进一步的研究正在进行中,将在西班牙进行实地测试,并研究咖啡因与毒饵之间可能存在的相互作用。这项研究最近发表在《iScience》杂志上,它可以为通过行为矫正管理入侵物种的更有效策略铺平道路。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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