Como dijo el matemático húngaro Alfréd Rényi (aunque a veces atribuído erróneamente a Paul Erdös), los matemáticos son máquinas de convertir café en teoremas. Otra gente bebe café y otras bebidas con cafeína por una amplia variedad de razones, haciendo de la cafeína una de las drogas (legal, eso sí) más consumida en el mundo.
El consenso entre los científicos es que las plantas producen cafeína y otras drogas como defensa frente a herbívoros. Sin embargo, la producción de una pequeñísima concentración de cafeína en el nectar de plantas como el limón, el pomelo y la granada no parece estar de acuerdo con esta explicación. Geraldine Wright y otros científicos de Newcastle University, University of Dundee y Arizona State
University encontraron pequeñas concentraciones de cafeína en el néctar de cuatro especies de Citrus y tres especies de Coffea. En un reciente artículo [1], exploran además la posible función de estas pequeñas cantidades de cafeína. Los resultados son sorprendentes: igual que hacen los matemáticos, los insectos polinizadores podrían estar obteniendo mejoras en su memoria gracias a la cafeína.
El perro de Pavlov aprendió a asociar el sonido de una campana con comida. Una vez entrenado, babeaba al oír la campana, incluso cuando no había comida. Las abejas pueden ser entrenadas de un modo similar para asociar olores con alimento. Las abejas no babean, pero extienden su probóscide al notar el olor que han asociado con la comida. Geraldine Wright y sus compañeros entrenaron diferentes abejas para asociar un cierto olor con una solución dulce y con diferentes pequeñas concentraciones de cafeína.
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| Figura 2. A) La concentración media de cafeína en el néctar de varias especies de Coffea y Citrus oscila entre 0.003 to 0.253 mM. La última cantidad es comparable a la concentración de cafeína en una taza de café. B) Las abejas rechazan una solución dulce que contenga grandes cantidades de cafeína, pero aceptan concentraciones similares a las encontradas en el néctar de varias especies de Citrus y Coffea. | Fuente: Wright et al (2013) |
Los investigadores encontraron células sensibles a la cafeína en la boca de las abejas. Las abejas rechazaban líquidos con altas concentraciones de cafeína, pero pequeñas concentraciones no parecían importarles (Figura 2). Las pequeñas concentraciones de cafeína parecían tener poco impacto en el proceso de aprendizaje, pero la sorpresa vino cuando comprobaron la capacidad de las abejas de recordar los olores al día siguiente: las abejas entrenadas para asociar un olor con una solución de azúcar y cafeína lo recordaban con una probabilidad tres veces mayor que las que habían sido entrenadas con una solución descafeinada (Figura 3).
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| Figura 3 A) La concentración de cafeína afecta poco al proceso de aprendizaje. B) Sin embargo, concentraciones bajas de cafeína hacen que las abejas recuerden 24 horas después los olores a los que habían sido entrenadas con mayor probabilidad. Las barras rojas rayadas marcan las concentraciones de cafeína habitualmente encontradas en el néctar de las especies de Citrus y Coffea. | Fuente: Wright et al (2013) |
¿Cómo afecta la cafeína al cerebro de los insectos? En los mamíferos, la cafeína bloquea el efecto del neurotransmisor adenosina en ciertos receptores. Esto produce la activación de ciertas áreas del hipocampo asociadas con la formación de memoria. En colaboración con la Dra Mary Palmer de la Universidad de Dundee, los investigadores exploraron los efectos de la cafeína en el "mushroom body", una estructura del cerebro de los insectos asociada a la memoria olfativa y al aprendizaje. Descubrieron que allí la cafeína producía una activación de ciertas células (células de Kenyon), una activación que parecía producida también por el bloqueo de receptores de adenosina. Esa activación podría explicar la mejora en la memoria a largo plazo observada.
Aún actuando como repelente a altas dosis, como las encontradas en los granos de café, este artículo muestra que las flores podrían estar produciendo pequeñas dosis de cafeína para drogar a los insectos polinizadores y modificar su comportamiento. Este nuevo avance en la carrera de armas de las plantas haría más sencillo para las abejas asociar determinadas flores con néctar. De este modo, es más probable que la misma mosca visite repetidas veces el mismo tipo de flores, mejorando las posibilidades de polinización. Y quizás esto no sea producción de teoremas, pero una polinización más eficiente tiene una gran importancia ecológica y económica.
[1] Wright G.A., Baker D.D., Palmer M.J., Stabler D., Mustard J.A., Power E.F., Borland A.M. & Stevenson P.C. (2013). Caffeine in Floral Nectar Enhances a Pollinator’s Memory of Reward, Science, 339 (6124) 1202-1204. DOI: 10.1126/science.1228806
Este artículo apareció originalmente en inglés como colaboración para el blog Mapping Ignorance.
