咖啡因增熊蜂學習能力助增產花蜜

很多人都喜歡每天飲一杯咖啡「上電」令工作表現更好。最新刊於 Current Biology 的研究指,熊蜂 (bumblebee) 似乎可以通過餵食咖啡因而更記住含有花蜜的特定花朵氣味,換言之咖啡因可改善熊蜂的學習能力,並且可增加對指定花朵的蜜糖產量。

雖然過去已有研究表明,蜜蜂喜歡咖啡因並且會更頻繁地採吃含咖啡因植物例如咖啡和柑橘等的花蜜,但主要是為了獲得咖啡因,而這則是首次有研究顯示蜂類在巢內攝取咖啡因,有助蜂類在巢外找到指定花朵。

格林威治大學自然資源研究所研究員 Sarah Arnold 表示,當向蜂類提供咖啡因時似乎更有動力和效率,因此團隊想了解提供咖啡因是否會幫助其大腦於某種花味和蜜糖獎勵之間建立關係。

她解釋,要選擇最好的花作為食物對蜂類並非易事,對於熊蜂而言,甚至是非常具挑戰性,因為牠們無敏銳的長距離視覺,牠們要依靠很多線索例如嗅覺才可找到最好的可食用花蜜。

咖啡因增識別能力

為了解咖啡因是否令蜂類有更好的記憶力, Arnold 的團隊決定在蜂巢中給熊蜂吃咖啡因,同時讓牠們學會將特定氣味引起聯想,該氣味是一種模仿士多啤梨花的合成香味,並用糖漿作為獎勵。重要的是,之後當熊們被派去覓食並成功選擇草莓香味花朵時,牠們會再得到一種含糖但不含咖啡因的花蜜。

團隊將 86 隻過去未經訓練的熊蜂分為三組,第一組學懂草莓氣味和含咖啡因的糖漿的關聯,第二組學懂草莓氣味和不含咖啡因糖漿的關聯,第三組蜜蜂則無任何關聯訓練。

然後,團隊將不同組別熊蜂放入箱中,牠們必須在兩種機械花之間,即帶有草莓氣味的花或帶另一種氣味的干擾花進行選擇。

團隊發現,第三組熊蜂因為不懂氣味和花蜜獎勵之間關係,只有 44.8% 先在草莓味花逗留與採蜜。然而, 70.4% 有吃過咖啡因的熊蜂會首先接觸草莓味花——遠高。相比之下,第二組中有 60% 熊蜂先注意到草莓味花。結果表明咖啡因確實對提高熊蜂從氣味中識別草莓花並記住想要的花蜜能力有顯著影響。

不過,這種記憶並不持續太久 吃過咖啡因的熊蜂很快就會同樣地飛到干擾花上。 Arnold 解釋,這是團隊預料到的結果,因為無論是哪一個選擇,熊蜂也會得到花蜜。她說:「在某些方面,牠們學習與忘記的速度一樣快。」

團隊又注意到,咖啡因對熊蜂的「處理速度」或指定時間內採花數量有微妙的影響。隨著時間推移,所有熊蜂的處理速度都變得更快,但一直吃咖啡因的熊蜂進步最快,表明咖啡因也可能提高運動學習技能。

Arnold 認為,發現對農業尤其是草莓農業具有重大意義。因為草莓農民每年可能會購買幾十箱甚至數百箱商業熊蜂授粉,但許多熊蜂可能會飛到鄰近的野花。通過教育熊蜂,農民花的錢變得更有價值,而熊蜂則獲更多獎勵,是雙贏解決方案。

來源:
Phys.org, A caffeine buzz helps bees learn to find specific flowers, 28 July 2021

報告:
Arnold, S.E.J., Dudenhöffer, J., Fountain, M.T. & et al. (2021). Bumble bees show an induced preference for flowers when primed with caffeinated nectar and a target floral odor. Current Biology. doi: 10.1016/j.cub.2021.06.068

文/Alan Chiu

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