مورچه‌ها مثل صاحب خانه روی پیاده‌روها و روی پیشخوان آشپزخانه راه می‌روند. آن‌ها درون کشتی‌های باری اقیانوس‌ها را می‌پیمایند، کلونی‌های عظیم می‌سازند و گونه‌های بومی را در شش قاره کنار می‌زنند وقتی لانه مورچه‌ای در جایی برپا می‌شود، صاحبان خانه و کشاورزان اغلب به سمت طعمه‌های سمی می‌روند، اما مورچه‌ها قبل از اینکه تعداد کافی‌شان سم را به لانه ببرند، علاقه‌شان را از دست می‌دهند.
یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که مقدار کمی کافئین میتواند این جشن را ادامه دهد و به کنترل‌کنندگان آفات کمک کند این تحقیق نشان می‌دهد که دوزهای متوسط کافئین حافظه مورچه‌ها را درباره محل طعمه تقویت می‌کند. مورچه‌هایی که یک قطره شیرین کافئین‌دار نوشیدند، در دفعات بعد سریع‌تر طعمه را پیدا کردند و رد بوی قوی‌تری برای هم‌لانه‌ای‌هایشان به جا گذاشتند این کشف، یک تغییر کم‌هزینه را نشان می‌دهد که ممکن است نهایتاً همکاری خود مهاجم را علیه خودش به کار گیرد.
مورچه کوچک، تاثیر بزرگ
مورچه آرژانتینی (Linepithema humile) تنها حدود یک دهم اینچ طول دارد، اما روحیه همکاری آن باعث تشکیل کلونی‌های عظیمی می‌شود که هزاران مایل در امتداد سواحل مدیترانه و ساحل غربی ایالات متحده کشیده شده‌اند این ارتش‌های مورچه‌ای باعث کنار زدن حشرات بومی، دزدیدن غذاهای پرندگان و حتی مختل کردن تجهیزات الکتریکی می‌شوند.
تحلیل‌های اقتصادی اخیر هزینه‌های جهانی ناشی از مورچه‌های مهاجم، از جمله خسارات کشاورزی و هزینه‌های کنترل را، سالانه میلیاردها دلار برآورد کرده‌اند. جای تعجب نیست که تیم‌های مبارزه با آفات به دنبال روش‌های هوشمندانه‌تر برای مقابله هستند.
دادن کافئین به مورچه‌ها
برای بررسی این موضوع، محققان یک میدان کوچک ساختند: یک پل لِگو مورچه‌ها را به یک سکوی آکریلیک به اندازه یک صفحه کاغذ هدایت می‌کرد، جایی که یک قطره شکر منتظرشان بود برخی از قطرات شکر بدون افزودنی بودند و برخی دیگر حاوی کافئین با غلظت‌های ۲۵، ۲۵۰ یا ۲۰۰۰ قسمت در میلیون (ppm) بودند. در این آزمایش ۱۴۲ مورچه شرکت داشتند و هر مورچه چهار بار مسیر را طی کرد.
هنریک گالانته، زیست‌شناس محاسباتی دانشگاه رگنسبورگ و نویسنده اول این مطالعه می‌گوید: «هدف این پروژه پیدا کردن روشی شناختی برای ترغیب مورچه‌ها به مصرف بیشتر طعمه‌های سمی بود.» دوربین‌های خودکار هر قدم مورچه‌ها را ثبت کردند و زمان طی مسیر و مستقیم بودن مسیر هر کدام را اندازه‌گیری کردند. بدون کافئین، مورچه‌ها سرگردان بودند و هر بار همان زمان را برای رسیدن به طعمه صرف می‌کردند. اما وقتی محرک ملایمی اضافه شد، داستان تغییر کرد.
کافئین تمرکز مورچه‌ها را افزایش می‌دهد، نه سرعتشان را، گالانته توضیح داد: «ما متوجه شدیم که دوزهای متوسط کافئین باعث تقویت یادگیری می‌شوند وقتی کمی کافئین به آن‌ها داده می‌شود، مسیرهای مستقیم‌تری انتخاب می‌کنند و سریع‌تر به جایزه می‌رسند.» مورچه‌هایی که ۲۵ ppm کافئین نوشیدند، زمان جستجوی خود را در هر بار بازگشت ۲۸ درصد کاهش دادند و کسانی که ۲۵۰ ppm مصرف کردند، زمانشان ۳۸ درصد کمتر شد. تصور کنید مورچه‌ای که در اولین بار ۳۰۰ ثانیه صرف کرده، بعد از سه بار دیگر با دوز پایین فقط ۱۱۳ ثانیه و با دوز متوسط فقط ۵۴ ثانیه نیاز دارد.
این محرک مانند نوشیدنی انرژی‌زا عمل نمی‌کند و سرعت حرکتی مورچه‌ها افزایش نمی‌یابد. گالانته اشاره کرد: «آن‌ها سریع‌تر حرکت نمی‌کنند، بلکه تمرکز بیشتری روی مقصدشان دارند.» تنها شکل مسیرها دقیق‌تر شده و سرعت حرکت ثابت می‌ماند. اما در دوز بالای ۲۰۰۰ ppm مقداری که نیمی از زنبورها را در آزمایش‌ها می‌کشد اثر یادگیری از بین می‌رود.
ردیابی‌های قوی‌تر، طعمه کشنده‌تر
مورچه‌های آرژانتینی به مسیرهای شیمیایی (فرومون) وابسته‌اند. کارگری که غذا پیدا می‌کند، با انتهای بدن خود رد شیمیایی روی زمین می‌گذارد تا دیگر مورچه‌ها مسیر را پیدا کنند. یادگیری سریع‌تر این اثر را چند برابر می‌کند گالانته ادامه داد: «ما می‌خواهیم آن‌ها را بهتر کنیم تا بتوانند طعمه‌ها را سریع‌تر پیدا کنند، چون هر چه سریع‌تر بروند و بازگردند، ردهای فرومون بیشتری به جا می‌گذارند و مورچه‌های بیشتری جذب می‌شوند و در نتیجه سم سریع‌تر در کلونی پخش می‌شود پیش از آنکه متوجه خطر شوند.»
افزودن کافئین همچنین میتواند میزان هدررفت طعمه‌ها را کاهش دهد، زیرا در محله‌ها و باغ‌ها تکنسین‌ها معمولاً هر چند روز ژل‌های طعمه را تجدید می‌کنند، چرا که اولین موج مورچه‌ها سریع خسته می‌شوند و رها می‌کنند طعمه کافئین‌دار ممکن است به اندازه کافی جذاب باقی بماند تا ملکه‌ها و لاروها نیز دوز کشنده‌ای دریافت کنند.
گام بعدی چیست؟
تیم تحقیقاتی در حال آزمایش میدانی این فرمول در مناطق آلوده در اسپانیا است. آن‌ها همچنین قصد دارند بررسی کنند که آیا کافئین با مواد فعال معمولی مانند هیدرامتیلنون یا اسپینوساد تداخل دارد یا خیر گالانته خاطرنشان کرد: «کمترین دوزی که ما استفاده کردیم معادل مقداری است که در گیاهان طبیعی یافت می‌شود، دوز متوسط شبیه به دوز موجود در برخی نوشیدنی‌های انرژی‌زا است و بیشترین مقدار معادل LD50 زنبورهاست جایی که نیمی از زنبورهایی که این دوز را مصرف می‌کنند می‌میرند – پس احتمالاً برای آن‌ها بسیار سمی است.»
انتخاب غلظتی که حافظه مورچه‌ها را تقویت کند اما به گرده‌افشان‌ها آسیبی نزند، بسیار مهم خواهد بود، کافئین برای سایر گونه‌ها نیز مفید است جذابیت کافئین فراتر از مورچه‌های آرژانتینی است. سایر گونه‌های مهاجم از جمله مورچه‌های آتشین و مورچه‌های سر بزرگ نیز عادات مشترک غذایی دارند که طعمه‌گذاری را مشکل می‌کند اگر این محرک به طور مشابه بر مدارهای عصبی آن‌ها تاثیر بگذارد، مدیران کنترل آفات می‌توانند یک افزودنی واحد را در مقابله با چندین گونه آفت به کار ببرند.
آنچه درباره مورچه‌ها و کافئین آموختیم
خلاصه اینکه، کافئین تمرکز و یادگیری کلی مورچه‌ها را بدون افزایش سرعت حرکت بهبود می‌بخشد، به آن‌ها اجازه می‌دهد مسیرهای مستقیم‌تری را طی کنند و ردهای فرومون قوی‌تری ایجاد کنند این اثر باعث افزایش کارایی تله‌های طعمه می‌شود، مورچه‌های بیشتری را به سمت سم جذب کرده و احتمال گسترش آن در کلونی را افزایش می‌دهد.
با این حال، این فواید در دوزهای متوسط به اوج می‌رسند و در دوزهای خیلی بالا اثر یادگیری از بین می‌رود و میتواند سمی باشد. بنابراین، کافئین مورچه‌ها را بهتر در جمع‌آوری غذا و به اشتراک‌گذاری آن می‌کند که به طرز جالبی آن‌ها را نسبت به روش‌های کنترل آفات هوشمندانه‌تر آسیب‌پذیرتر می‌سازد فعلاً پیام ساده است: کمی قهوه در سفره طعمه ممکن است مهارت‌های شناخته شده مورچه‌ها در یافتن مسیر را علیه خودشان به کار گیرد. هر وقت مورچه‌ها بهتر بتوانند محل دسر را به خاطر بسپارند، روزهای کلونی به شماره خواهد افتاد.
بیشتر بدانیم: دانشمندان فایده بزرگ سلامتی جدید قهوه را کشف کردند
لینک منبع: earth
نظرات کاربران