Les fourmis qui reçoivent une récompense sucrée contenant de la caféine deviennent plus efficaces pour revenir à l'emplacement de la récompense par rapport aux fourmis qui ne reçoivent que du sucre. Rapport des chercheurs le 23 mai dans la revue iScience que les fourmis caféinées se déplacent vers la récompense par un chemin plus direct mais n'augmentent pas leur vitesse, ce qui suggère que la caféine a amélioré leur capacité à apprendre.

L'étude a été menée sur des fourmis argentines (Linepithema humile), une espèce envahissante à l'échelle mondiale, et les chercheurs affirment que l'incorporation de caféine dans les appâts pour fourmis pourrait faciliter les efforts de contrôle des fourmis en améliorant l'absorption des appâts.

"L'idée de ce projet était de trouver un moyen cognitif d'amener les fourmis à consommer davantage d'appâts venimeux que nous mettons sur le terrain", explique le premier auteur et doctorant Henrique Galante, biologiste informatique à l'Université de Ratisbonne. /P>

"Nous avons constaté que des doses intermédiaires de caféine stimulent réellement l'apprentissage :lorsque vous leur donnez un peu de caféine, cela les pousse à emprunter des chemins plus droits et à atteindre la récompense plus rapidement."

Les fourmis d’Argentine sont l’une des espèces envahissantes les plus écologiquement nocives et les plus coûteuses au monde. Les efforts de lutte, qui se concentrent sur l’utilisation d’appâts venimeux, se sont révélés inefficaces, probablement en raison de la faible consommation d’appâts et de leur abandon. Les chercheurs voulaient tester si l'utilisation de la caféine, dont il a été démontré qu'elle améliore l'apprentissage chez les abeilles et les bourdons, pourrait améliorer la capacité des fourmis à connaître l'emplacement de l'appât et à y guider leurs compagnons de nidification.

"Nous essayons de les aider à mieux trouver ces appâts, car plus ils vont et reviennent vite vers eux, plus ils tracent de traces de phéromones, plus de fourmis viendront et, par conséquent, plus vite elles répandront le poison dans la colonie avant qu'ils ne réalisent que c'est du poison", explique Galante.

En laboratoire, les chercheurs ont testé si différentes concentrations de caféine auraient un impact sur la capacité des fourmis à localiser et à déplacer une récompense sucrée. Les fourmis ont marché sur un pont-levis Lego jusqu'à une plate-forme de test – une feuille de papier A4 recouverte d'une surface acrylique – sur laquelle les chercheurs avaient placé une goutte de solution de saccharose mélangée à 0, 25 ppm, 250 ppm ou 2 000 ppm de caféine. /P>

"La dose la plus faible que nous avons utilisée est celle que l'on trouve dans les plantes naturelles, la dose intermédiaire est similaire à celle que l'on trouve dans certaines boissons énergisantes, et la quantité la plus élevée est fixée à la DL50 des abeilles, où la moitié des abeilles nourries avec cette dose meurent. — donc cela risque d'être assez toxique pour eux", explique Galante.

Les chercheurs ont utilisé un système de suivi automatisé pour surveiller la vitesse à laquelle les fourmis se déplaçaient vers et depuis la récompense ainsi que le caractère direct de leur itinéraire. Au total, ils ont testé 142 fourmis, et chaque fourmi a été testée quatre fois. Les fourmis ont eu la possibilité de se débarrasser de la nourriture qu'elles avaient collectée entre les essais, et les chercheurs ont également retiré et remplacé le morceau de papier afin que les fourmis ne puissent pas suivre leur propre trace de phéromones jusqu'à l'emplacement de la récompense.

Sans caféine, les fourmis n’ont pas appris à se diriger plus rapidement vers l’emplacement de la récompense lors de leurs voyages de recherche de nourriture ultérieurs, ce qui suggère qu’elles n’avaient pas réussi à mémoriser son emplacement. Cependant, les fourmis dont la récompense sucrée contenait des doses faibles ou intermédiaires de caféine sont devenues plus efficaces pour déplacer la récompense.

Le temps de recherche de nourriture a diminué de 28 % par visite pour les fourmis ayant reçu 25 ppm de caféine et de 38 % par visite pour les fourmis ayant reçu 250 ppm de caféine, ce qui signifie que si une fourmi a mis 300 secondes lors de sa première visite, lors de l'essai final, elle on s'attendrait à ce qu'il prenne 113 s à la faible dose de caféine et 54 s à la dose intermédiaire. Cet effet n'a pas été observé à la dose de caféine la plus élevée.

Les chercheurs ont montré que la caféine réduisait le temps de recherche de nourriture des fourmis en les rendant plus efficaces, et non en les rendant plus rapides. Il n'y avait aucun effet de la caféine sur le rythme des fourmis, quelle que soit la dose, mais les fourmis qui recevaient des doses faibles à intermédiaires de caféine voyageaient par des chemins moins tortueux.

"Ce que nous constatons, c'est qu'ils n'avancent pas plus vite, ils sont simplement plus concentrés sur leur destination", explique Galante. "Cela suggère qu'ils savent où ils veulent aller et qu'ils ont donc appris les emplacements de la récompense."

La caféine n'a eu aucun impact sur la capacité de retour des fourmis (avec quelle efficacité elles retournaient au nid), bien que leurs chemins vers la maison soient devenus moins sinueux à chaque voyage, quelle que soit la caféine.

Les chercheurs sont optimistes quant au fait que la caféine pourrait contribuer aux efforts de contrôle des fourmis argentines, mais des recherches plus approfondies sont d'abord nécessaires. Ils testent actuellement des appâts contenant de la caféine sur un terrain plus naturaliste en Espagne et prévoient également de rechercher s'il existe une interaction entre la caféine et le poison de l'appât.

Plus d'informations : Une exposition aiguë à la caféine améliore la recherche de nourriture chez une fourmi invasive, iScience (2024). DOI :10.1016/j.isci.2024.109935. www.cell.com/iscience/fulltext… 2589-0042(24)01157-X

Informations sur le journal : iScience

Fourni par Cell Press