Formigas Argentinas e a Aversion à Gustação de Spinosad
Estudo investiga como formigas argentinas reagem ao spinosad na comida.
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Índice
- Contexto sobre Formigas Argentinas
- Aprendizado nos Animais
- Visão Geral do Experimento
- Manutenção da Colônia
- Químicos e Soluções
- Teste de Preferência em Y-Maze
- Administração do Tratamento
- Teste de Preferência Pós-Ingestão
- Resultados
- Preferências das Formigas Antes e Depois do Tratamento
- Padrões de Consumo de Alimentos
- Comportamento de Forrageio
- Discussão
- Implicações para Controle de Pragas
- Conclusão
- Fonte original
- Ligações de referência
As formigas argentinas estão se tornando um grande problema em várias partes do mundo. Elas invadem ambientes, prejudicando os ecossistemas locais e gerando gastos com o controle. Os métodos tradicionais de controle de pragas geralmente dependem de iscas químicas. Mas parece que esses métodos não são eficazes para se livrar completamente dessas formigas. Uma razão pode ser que as formigas não pegam a isca tanto quanto precisariam, ou até evitam completamente depois de experimentá-la.
O químico comumente usado nessas iscas é chamado spinosad. Esse químico atua no sistema nervoso dos insetos, levando à morte deles. É considerado mais seguro para outros animais, tornando-se uma boa opção para controle de pragas. Mas há incertezas sobre se as formigas conseguem sentir isso na isca e se começam a evitá-la depois de se sentirem mal.
Os animais, incluindo as formigas, podem aprender com suas experiências, especialmente quando se trata de comida. Existe um tipo especial de aprendizado chamado aversão ao gosto condicionado (AVC). Isso acontece quando um animal aprende a evitar um sabor que o fez sentir-se mal depois de comer, mesmo que não tenha se sentido mal imediatamente. Nos mamíferos, por exemplo, isso pode acontecer com apenas uma experiência ruim. O animal se lembra do sabor e evita isso no futuro.
As formigas são conhecidas por sua capacidade de aprender rapidamente. Elas conseguem formar conexões fortes entre cheiros e comida mesmo após uma única experiência. Embora a pesquisa se concentre principalmente em como as formigas aprendem a gostar de certos alimentos, também é importante saber se elas conseguem aprender a evitar substâncias prejudiciais.
Neste estudo, queríamos ver se as formigas argentinas poderiam desenvolver uma aversão ao gosto do spinosad, ou seja, aprender a evitá-lo depois de comê-lo. Demos a elas dois tipos de soluções saborizadas - uma com spinosad e outra sem - e então observamos suas preferências ao longo do tempo. Também analisamos como seu comportamento de alimentação e forrageio mudaram após essa experiência.
Contexto sobre Formigas Argentinas
As formigas argentinas são agressivas e podem dominar as espécies locais de formigas. Elas são conhecidas por formar grandes colônias com muitos trabalhadores. Seu comportamento é bem social, e elas se comunicam principalmente por meio de cheiros. Isso as torna eficientes em encontrar comida e compartilhá-la entre a colônia. No entanto, elas também podem causar estragos em outras espécies e causar desequilíbrios ecológicos ao dominar áreas onde não têm predadores naturais.
As estratégias de controle de pragas geralmente envolvem o uso de iscas que contêm substâncias tóxicas. Essas substâncias precisam ser eficazes e seguras para outros animais. O spinosad é uma dessas opções. Ele é conhecido por agir lentamente, o que significa que as formigas têm tempo para levar de volta para suas colônias e compartilhar antes que faça efeito. No entanto, sua eficácia em eliminar colônias completamente não tem sido bem-sucedida.
O problema com os métodos atuais pode estar no comportamento das formigas. Se elas começam a não gostar do gosto do spinosad, ou se aprendem a associá-lo a se sentirem mal, podem começar a evitá-lo completamente. Compreender essa aversão é fundamental para desenvolver melhores métodos de controle de pragas.
Aprendizado nos Animais
O aprendizado permite que os animais se adaptem ao ambiente. Nas formigas, aprender é essencial para a sobrevivência. Elas usam vários sinais do ambiente para encontrar e coletar comida. O aprendizado associativo, o processo onde um estímulo é ligado a outro, é particularmente importante. Por exemplo, se uma formiga come um alimento que a faz sentir-se mal, ela aprenderá a evitar aquele gosto no futuro.
Existem diferentes tipos de aprendizado envolvidos nesse processo. Um deles é chamado de aversão ao gosto condicionado (AVC), onde os animais rapidamente aprendem a evitar gostos ligados a doenças. Isso é especialmente importante para a sobrevivência, já que impede que consumam substâncias prejudiciais repetidamente.
Mamíferos foram amplamente estudados nessa área, mostrando que eles podem desenvolver aversões a certos gostos após apenas uma experiência ruim. Esse tipo de aprendizado pode acontecer mesmo que haja um atraso entre comer o alimento e se sentir mal. Os animais tendem a aprender melhor com sabores novos do que com os familiares.
Estudos mostraram que as formigas são rápidas aprendizes e podem formar associações olfativas rapidamente, mesmo após uma única experiência. No entanto, ainda não está claro se as formigas conseguem desenvolver uma aversão ao gosto como outros animais.
Visão Geral do Experimento
Para investigar se as formigas argentinas podem aprender a evitar o spinosad, estabelecemos uma série de experimentos. Primeiro, definimos as preferências iniciais das formigas para dois cheiros diferentes: maçã e morango. Então, oferecemos a uma parte das formigas soluções saborizadas que continham spinosad ou não. Após algum tempo, testamos suas preferências novamente para ver como suas experiências mudaram seu comportamento.
Também analisamos os padrões individuais de alimentação e como as colônias decidiram forragear coletivamente por comida. Assim, pudemos determinar se as formigas eram capazes de sentir o spinosad e se começaram a evitá-lo como resultado.
Manutenção da Colônia
Coletamos formigas argentinas de habitats naturais e as mantivemos em condições controladas. Cada colônia tinha várias rainhas e um número definido de trabalhadores. As formigas foram mantidas em um ambiente adequado com acesso a comida e água. Isso ajudou a garantir que estivessem saudáveis e prontas para os experimentos.
Químicos e Soluções
O spinosad foi obtido de um fornecedor comercial. Preparamos soluções de sacarose saborizadas misturando spinosad com xarope de açúcar e saborizantes. A concentração específica de spinosad utilizada foi escolhida com base em estudos anteriores que indicavam que poderia causar mortalidade em pequenas colônias de formigas.
Teste de Preferência em Y-Maze
Depois de preparar as formigas e garantir que estavam bem alimentadas, colocamos elas em um Y-maze onde podiam escolher entre dois braços cheirosos - um com maçã e outro com morango. Isso nos permitiu medir suas preferências inatas antes de qualquer exposição a alimentos.
Administração do Tratamento
Após o teste de preferência inicial, alimentamos um grupo de formigas com as soluções saborizadas. Cada formiga foi marcada para acompanhar quais foram expostas ao spinosad. Depois de serem alimentadas, as formigas voltaram para suas colônias, onde compartilharam a comida por meio de comportamentos sociais de alimentação.
Teste de Preferência Pós-Ingestão
Cerca de 24 horas após o tratamento, repetimos o teste de preferência para ver se as escolhas das formigas tinham mudado com base em sua experiência anterior com o spinosad. Isso nos ajudou a avaliar se elas haviam desenvolvido uma preferência pelo sabor original ou se começaram a evitá-lo.
Resultados
Preferências das Formigas Antes e Depois do Tratamento
Inicialmente, as formigas não mostraram uma preferência forte por nenhum dos cheiros, indicando que estavam igualmente atraídas por ambos. No entanto, após serem alimentadas com as soluções saborizadas, suas preferências mudaram. Um número maior de formigas preferiu o cheiro associado à comida que tinham ingerido anteriormente, independentemente de conter spinosad.
Isso sugere que experiências passadas com comida podem aumentar a atração de uma formiga por um cheiro específico, confirmando que as formigas realmente dependem de associações aprendidas em seu comportamento de forrageio.
Padrões de Consumo de Alimentos
Observamos que as formigas consumiram comida com um cheiro novo mais rapidamente do que alimentos com gosto familiar. Curiosamente, a exposição ao spinosad resultou em uma redução notável na quantidade total de comida consumida pelas formigas. Isso pode indicar que mesmo que as formigas inicialmente aceitassem as soluções com spinosad, a experiência afetou seus hábitos alimentares.
Comportamento de Forrageio
Enquanto as formigas em condições de controle levaram mais tempo para se recrutar a fontes de comida que tinham gosto semelhante ao que tinham experienciado anteriormente, isso não aconteceu com aquelas expostas ao spinosad. As formigas que haviam sido expostas ao spinosad mostraram uma recrutamento igualmente rápido para fontes de comida tanto novas quanto conhecidas. Isso poderia implicar que suas experiências com o spinosad podem ter afetado como elas reagiram às opções de comida oferecidas durante a forrageio.
Discussão
Os experimentos forneceram insights sobre como as formigas argentinas reagem ao spinosad. Embora as formigas inicialmente aceitassem a comida com spinosad, o consumo total delas diminuiu depois, sugerindo um impacto duradouro em seu comportamento alimentar após a exposição. Os resultados indicam uma interação complexa entre gosto e aprendizado nessas formigas.
A preferência observada por cheiros associados a alimentos consumidos anteriormente pode ser resultado do reforço positivo da nutrição. Em contraste, a diminuição do consumo de alimentos indica que o spinosad alterou seu comportamento, fazendo com que elas fossem mais cautelosas após a experiência.
Implicações para Controle de Pragas
As descobertas deste estudo têm implicações significativas para estratégias de manejo de pragas. Se as formigas são capazes de desenvolver aversões a iscas tóxicas, isso destaca a necessidade de métodos de controle de pragas que incorporem vários sabores e cheiros para evitar que as formigas evitem completamente a isca.
Usar sabores variados pode manter a eficácia do spinosad ao longo do tempo, tornando menos provável que as formigas associem qualquer sabor a experiências negativas.
Conclusão
Entender como as formigas argentinas aprendem e se adaptam a iscas químicas é crucial para desenvolver estratégias eficazes de manejo de pragas. O estudo revelou que, embora as formigas inicialmente aceitassem soluções com spinosad, seu comportamento subsequente mudou, levando a uma diminuição no consumo de alimentos. Isso sugere o potencial de essas formigas desenvolverem aversões a tóxicos, o que pode reduzir a eficácia a longo prazo dos métodos atuais de controle de pragas.
Pesquisas futuras devem se concentrar na avaliação de diferentes concentrações e combinações de sabores para encontrar as maneiras mais eficazes de gerenciar as populações de formigas argentinas. Isso ajudaria a criar estratégias de controle de pragas que sejam tanto eficazes quanto minimizem o risco de desenvolver aversões às iscas.
Título: Invasive ants fed spinosad collectively recruit to known food faster yet individually abandon food earlier
Resumo: Current management strategies applied to invasive ants rely on slow-acting insecticides which aim to delay the ants ability to detect the poison until its effects are noticeable. Despite this, most control efforts are unsuccessful, likely due to bait abandonment and insufficient sustained consumption. Conditioned taste aversion, a learned avoidance of a particular taste, is a crucial survival mechanism which prevents animals from repeatedly ingesting toxic substances. However, whether ants are capable of this delayed association between food taste and subsequent illness remains largely unexplored. Here, we exposed colonies of the highly invasive Argentine ant, Linepithema humile, to a sublethal dose of the slow-acting insecticide spinosad. We combined measurements of individual-level feeding patterns with quantification of collective preferences and foraging dynamics to investigate the potential effects of the toxicant on behaviour. Collectively, ants preferred an odour associated with a previously experienced food, even if this contained spinosad, over a novel one. However, at the individual-level, previous exposure to spinosad resulted in reduced food consumption, as a consequence of earlier food abandonment. Moreover, while control-treated colonies recruited slower to a food source which tasted like a previously experienced one, spinosad-exposed colonies recruited equally fast to both novel and familiar foods. Although it appears that ants are unable to develop a conditioned taste aversion to sublethal doses of spinosad, ingestion of even small amounts of the toxicant strongly influences foraging behaviour. Understanding the subtle effects of slow-acting pesticides on ant cognition and behaviour can ultimately inspire the development of more efficient control methodologies.
Autores: Henrique Galante, M. Forster, C. Werneke, T. J. Czaczkes
Última atualização: 2024-06-25 00:00:00
Idioma: English
Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.20.599949
Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.20.599949.full.pdf
Licença: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/
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