“O objetivo deste projeto era descobrir uma forma cognitiva de estimular as formigas a consumirem mais das iscas venenosas que colocamos em campo,” afirma Henrique Galante, autor principal e pesquisador doutorando em biologia computacional na Universidade de Regensburg. “Encontramos que doses intermediárias de cafeína realmente aumentam a aprendizagem – quando lhes fornecemos um pouco de cafeína, isso as impulsiona a seguir caminhos mais retos e a alcançar a recompensa de forma mais eficiente.”

As formigas argentinas estão entre as espécies invasoras mais destrutivas e onerosas no mundo. Os esforços para controlá-las geralmente dependem de iscas envenenadas, mas essas estratégias muitas vezes falham. As colônias podem ignorar as iscas ou abandoná-las antes que se espalhem amplamente. A equipe de pesquisa investigou se a cafeína, já conhecida por melhorar a aprendizagem em abelhas, poderia ajudar as formigas a recordar melhor os locais das iscas e guiar mais membros do ninho até elas.

“Estamos tentando torná-las mais eficientes em encontrar essas iscas, porque quanto mais rápido voltam a elas, mais trilhas de feromônio elas deixam, o que atrai mais formigas, levando à maior disseminação do veneno na colônia antes que percebam que se trata de veneno,” explica Galante.

Testando os Efeitos da Cafeína em Laboratório

Para investigar essa hipótese, os cientistas elaboraram um experimento controlado com diferentes níveis de cafeína. As formigas atravessaram uma pequena ponte feita de peças de Lego para um superfície de teste, que consistia em uma folha A4 colocada sobre acrílico. Nessa superfície, elas se depararam com uma gota de solução açucarada contendo 0, 25 ppm, 250 ppm ou 2.000 ppm de cafeína.

“A menor dose que utilizamos é o que se encontra em plantas naturais, a dose intermediária é semelhante à de algumas bebidas energéticas, e a maior dose corresponde à LD50 de abelhas – que é um nível onde metade das abelhas alimentadas com essa dose morrem – portanto, é provável que seja bastante tóxica para elas,” diz Galante.

A equipe monitorou o movimento de cada formiga com um sistema automatizado, medindo tanto o tempo de deslocamento quanto a retidão de seus caminhos. Um total de 142 formigas participou do estudo, e cada uma completou quatro testes. Entre os testes, as formigas podiam descarregar os alimentos coletados, e a superfície de teste era substituída para evitar que seguissem suas próprias trilhas de feromônio.

Caminhos Mais Diretos, Aprendizagem Mais Rápida

As formigas que receberam somente açúcar mostraram pouco progresso ao longo do tempo, indicando que não estavam aprendendo a localização da recompensa de maneira eficaz. Em contraste, as formigas que receberam quantidades baixas ou moderadas de cafeína rapidamente se tornaram mais eficientes.

No caso das formigas expostas a 25 ppm de cafeína, o tempo de forrageamento diminuiu em 28% a cada visita. Na dose de 250 ppm, a melhoria chegou a 38%. Por exemplo, uma formiga que inicialmente levava 300 segundos para chegar à recompensa conseguiu reduzir esse tempo para 113 segundos na dose menor e apenas 54 segundos na dose intermediária no teste final. O nível mais alto de cafeína não produziu o mesmo benefício.

Foco ao Invés de Velocidade

A melhoria observada não se deveu a um aumento na velocidade. Em vez disso, as formigas sob efeito da cafeína seguiram trajetórias mais diretas, sugerindo um foco mais apurado e uma memória espacial superior. O ritmo de movimento permaneceu inalterado em todas as doses, mas seus caminhos se tornaram menos sinuosos nos níveis mais baixos e intermediários de cafeína.

“O que observamos é que elas não estão se movendo mais rápido, estão apenas mais focadas no destino,” afirma Galante. “Isso sugere que elas sabem para onde querem ir, portanto, aprenderam as localizações da recompensa.”

A cafeína não influenciou a eficiência com que as formigas retornavam ao ninho (a eficiência do retorno), embora todas tenham mostrado uma leve melhoria ao longo do tempo, independentemente da cafeína.

Uma Nova Ferramenta Potencial para Controle de Pragas

Os resultados sugerem que a cafeína pode ter um papel importante na melhoria das estratégias de controle de pragas para formigas argentinas. Ao auxiliar as formigas a memorizar os locais das iscas mais rapidamente e recrutar mais companheiras de ninho, a cafeína poderia aumentar a eficácia da propagação do veneno pela colônia antes que as formigas se deem conta de que se trata de veneno.

Os pesquisadores alertam que mais estudos são necessários antes de aplicar essa abordagem em ambientes reais. Investigações em andamento estão testando iscas com cafeína em ambientes externos na Espanha e examinando como a cafeína interage com o veneno em si.

Esta pesquisa foi apoiada pelo Conselho Europeu de Pesquisa, pela Deutsche Forschungsgemeinschaft e pela Universidade de Regensburg.