Кофеин, вероятно, самый популярный психоактивный препарат в мире. В США, по оценкам, 90% взрослых потребляют его ежедневно в виде кофе, чая, газированных напитков или энергетических напитков.
Новое исследование, опубликованное сегодня в Science, показало, что препарат не просто популярен среди людей. Группа ученых из Университета Ньюкасла в Великобритании и других странах обнаружила, что низкие дозы кофеина присутствуют в нектаре цветков кофе и многих видов цитрусовых растений - и что, когда пчелы впитывают препарат во время кормления, они демонстрируют заметно улучшенную память для специфический цветочный аромат позже.
Исследовательская группа, возглавляемая Джеральдин Райт, измерила уровень кофеина, присутствующего в нектаре трех типов кофейных растений (робуста, арабика и либерика ), а также четырех различных видов цитрусовых (грейпфрут, лимон, помело и апельсины). Все исследованные нектары содержали небольшое количество препарата, причем кофейные нектары содержали больше, чем цитрусовые, и все нектары обычно потребляются пчелами в дикой природе.
Чтобы точно определить, как этот кофеин влияет на пчел, ученые исследовали, как препарат воздействовал на пчел в лабораторных условиях. Во-первых, они научили насекомых связывать определенный цветочный аромат с сахаром и водным раствором: они давали медоносным напиткам сахарную смесь, если они расширяли свой хоботок сразу после обоняния аромата; после ряда испытаний все пчелы были подготовлены к выполнению действия после воздействия аромата. Тем не менее, для некоторых пчел исследователи ввели различные уровни кофеина в раствор сахара.
Когда память пчел была проверена через 24 часа - проверяя, реагировали ли они на запах, немедленно расширяя свой хобот, - те, у кого был кофеин в их растворе, демонстрировали заметно лучшую память для запаха. У них было в три раза больше шансов выполнить действие, и даже после полных 72 часов у них все еще было в два раза больше шансов запомнить аромат.
Пчела пьет нектар из кофейного цветка. (Изображение через Джеральдин Райт) Полученные данные проливают свет на то, что долгое время оставалось загадкой для кофеина. Препарат, который является горьким, когда он пробуется изолированно, обычно считается защитным механизмом для растений, снижая вероятность того, что они будут съедены травоядными.
В этом контексте ботаники долго задавались вопросом, почему горький кофеин присутствует в низких дозах в нектаре. Сладкая жидкость создается для привлечения пчел, насекомых и других животных, которые служат опылителями, распространяя пыльцу между отдельными растениями одного и того же вида, чтобы помочь в размножении - так почему же включается горький защитный механизм?
Оказывается, что уровень кофеина в нектаре всех изученных растений слишком низок, чтобы быть горьким для пчел, но достаточно высок, чтобы обеспечить повышение памяти. Эта счастливая среда может принести пользу как пчелам, так и растениям.
«Воспоминания о цветочных особенностях пчелам трудно выполнять в быстром темпе, когда они летают от цветка к цветку», - сказал ведущий автор Райт в заявлении для прессы. «Мы обнаружили, что кофеин помогает пчеле вспомнить, где находятся цветы». В результате препарат дает пчелам возможность быстрее находить цветы, которые дают ценный нектар, а растения получают более частое опыление насекомыми.
Исследователи надеются, что их результаты сделают больше, чем просто позволят любителям кофе узнать, что они имеют что-то общее с пчелами. В эпоху, когда гибель популяции медоносных пчел и других опылителей вызывает у ученых обеспокоенность по поводу урожайности десятков опыленных культур и биоразнообразия диких растений, лучшее понимание процесса кормления пчел и опыления может иметь решающее значение для поиска решения.
