Jak działa kofeina?

Przez kilka tygodni Paweł Mazurkiewicz podawał mrówkom kofeinę i sprawdzał, jak wpłynie to na ich zachowania społeczne.

– Kofeina jest jednym z najczęściej używanych neurostymulantów. Jest wiele badań, które ukazują jej wpływ na pobudzenie i aktywność osobników różnych gatunków zwierząt. Jednak stosunkowo niewiele prac ukazuje wpływ kofeiny na zachowania społeczne, a wyniki dotychczasowych prac na ten temat są niejednoznaczne. To obszar ciekawy, ale niespecjalnie jeszcze zbadany – mówi doktorant Kolegium MISMaP UW, realizujący pracę doktorską w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN oraz na Wydziale Biologii Uniwersytetu Warszawskiego.

Po pszczołach i świerszczach pora na mrówki

Jednym z lepszych modeli umożliwiających obserwowanie zachowań są owady społeczne. Kilka lat temu ukazała się praca ukazująca, że kofeina korzystnie wpływa na pamięć pszczoły miodnej. Na Uniwersytecie Śląskim badano z kolei, jak wpływa ona na aktywność ruchową świerszczy. Na przeprowadzenie podobnych badań na mrówkach - a konkretnie mrówce ćmawej - zdecydował się doktorant Paweł Mazurkiewicz.

Codziennie przez 2-3 tygodnie (w zależności od doświadczenia) do roztworu cukru dodawał różne dawki kofeiny i taki pokarm podawał owadom. Obserwował też grupę kontrolną, która nie dostawała kofeiny. W każdej grupie znalazła się podobna liczba mrówek, w podobnym wieku.

Jak tłumaczy Mazurkiewicz, mrówki gospodarują zdobytym pożywieniem w specyficzny sposób. – Często pobierają więcej niż same mogą zjeść, aby potem przekazać go innym owadom ze swojej kolonii. Nawet, jeśli mrówka pobrała pożywienie, to nie jesteśmy pewni, ile go zjadła – mówi naukowiec.

Atak bez zapowiedzi

Eksperyment pokazał, że kiedy mrówka nakarmiona kofeiną spotka na swojej drodze obcą mrówkę, jest względem niej dużo bardziej agresywna niż ta, która kofeiny nie spożywała.

– U mrówek karmionych pokarmem zawierającym kofeinę rzadziej można było zaobserwować zachowania grożące, polegające na rozwieraniu żuwaczek, a czasami również specyficznym podginaniu odwłoka, sygnalizującego gotowość do wystrzelenia w kierunku przeciwniczki kwasu mrówkowego. Dużo szybciej przechodziły za to do bezpośredniej agresji: doskoku do przeciwniczki czy też jej ugryzienia – opisuje Mazurkiewicz.

Lubimy się bardziej

Co ciekawe, karmione kofeiną mrówki zachowywały się zupełnie inaczej wobec towarzyszek z własnej kolonii.

– W takiej sytuacji kofeina nie podwyższała poziomu agresji, wręcz przeciwnie: stymulowała przyjazne zachowania, których obserwowano więcej niż zwykle – mówi Mazurkiewicz. – Kofeina wpływa więc na zachowania społeczne mrówek w sposób zależny od kontekstu społecznego. Stąd oczywiście jeszcze długa droga do porównania mrówczych zachowań do zachowań ludzi, ale tego typu badania warto powtarzać na innych gatunkach – zaznacza badacz.

Naukowcy z Instytutu Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego PAN złożyli wniosek do Narodowego Centrum Nauki, aby kontynuować badania wpływu kofeiny na zachowania mrówek.