«Когда вы даете пчелам кофеин, они не делают ничего похожего на летающие петли, но кажутся более мотивированными и более эффективными», – говорит Сара Арнольд, исследователь из Института природных ресурсов (NRI) Университета Гринвича. Великобритания. "Мы хотели посмотреть, поможет ли кофеин их мозгу создать положительную связь между запахом определенного цветка и сахаром"."
Выбрать лучший цветок для еды не так просто, как кажется пчелам. «Это действительно довольно сложная среда для шмелей, потому что у них нет необычайно острого зрения на большом расстоянии», – говорит Арнольд. "Чтобы найти хорошие цветы, им нужно полагаться на множество сигналов, например на обоняние."
Ученые уже знают, что кофеин, который естественным образом содержится в таких растениях, как кофе и цитрусовые, играет роль в превращении пчел в постоянных потребителей цветов с кофеином.
Но предыдущие эксперименты, в которых пчелы отдавали предпочтение запаху цветов с нектаром с кофеином, в основном были разработаны, чтобы дать пчелам кофеин в самом цветке. При такой настройке трудно точно определить роль кофеина: действительно ли у пчел с кофеином лучше память или они просто жаждут кофеина??
Чтобы ответить на этот вопрос, Арнольд и его команда (в том числе исследователи из NRI, а также NIAB EMR, садоводческой исследовательской организации в Великобритании) решили вместо этого дать пчелам кофеин в их гнезде, пока они учатся ассоциировать специфический запах – синтетический запах. смесь, имитирующая аромат цветка клубники – с восхитительным сахарным раствором.
Важно отметить, что впоследствии, когда их отправляли на поиски пищи и выбирали цветы с запахом клубники, они были вознаграждены сладким, но без кофеина нектаром.
Итак, постдокторант Ян-Хендрик Дуденхоффер разделил 86 ранее не обученных шмелей на три группы.
Он заправил первую группу пчел запахом клубники и сахарным раствором с кофеином. Он дал второй группе пчел раствор сахара с запахом клубники, что позволило им узнать о положительной связи между ними, но без повышения кофеина, а третьей группе пчел – раствор сахара без какого-либо связанного запаха.
Затем он выпустил отдельных пчел на летную арену, где им пришлось выбирать между двумя типами роботизированных цветов: либо цветы с запахом клубники, которым они уже подверглись, либо цветы-отвлекающие факторы с другим запахом.
Если бы они не усвоили положительную связь между запахом цветов клубники и наградой за нектар, то они, вероятно, посетили бы оба типа цветов одинаково.
Однако 70.4% пчел, содержащих кофеин, первыми посетили цветы клубники – гораздо больше, чем шанс. Для сравнения: 60% пчел из-за запаха клубники и сахара, но без кофеина, а 44.8% пчел давали только сахар, изначально выбрали цветы клубники.
Это говорит о том, что кофеин действительно оказал заметное влияние на улучшение способности пчел распознавать цветок клубники по его запаху и помнить, что в нем есть желанный нектар.
Однако это предпочтение длилось недолго.
Пчелы, содержащие кофеин, быстро избавились от своего раннего предпочтения к цветам клубники и почти так же начали посещать и другой тип цветов.
«Это то, чего мы могли ожидать, потому что пчелы получали сахар независимо от того, посетили ли они целевой цветок или цветок-отвлекающий фактор», – говорит Арнольд. "В некотором смысле они отучились так же быстро, как и учились."
Исследователи также заметили, что кофеин оказывает незначительное влияние на «скорость обработки» пчел или количество цветов, которые они посещают за определенный промежуток времени.
Все пчелы со временем стали быстрее, но пчелы с кофеином улучшились быстрее всего, что предполагает, что кофеин может также улучшить навыки моторного обучения.
Эти результаты имеют большое значение для сельского хозяйства, – говорит Арнольд.
Она указывает на фермеров, выращивающих клубнику, которые, вероятно, покупают несколько десятков или, возможно, сотен коробок коммерческих шмелей каждый год, многие из которых могут отклоняться в сторону соседних полевых цветов вместо предполагаемой клубники. Но, обучая пчел отдавать предпочтение урожаю с кофеином, по словам Арнольда, «мы оставляем ресурсы полевых цветов диким пчелам, а производители получают больше пользы от своих денег, потраченных на гнезда. Беспроигрышное решение для всех."