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Nel 1948, il farmacologo svizzero Peter N. Witt iniziò la sua ricerca sull’effetto dei farmaci sui ragni. La motivazione iniziale per lo studio era una richiesta del suo collega, lo zoologo H. M. Peters, di spostare il tempo in cui i ragni da giardino costruiscono le loro ragnatele dalle 2 del mattino alle 5 del mattino, che apparentemente infastidiva Peters, alle ore precedenti., Witt testato ragni con una gamma di farmaci psicoattivi, tra cui anfetamina, mescalina, stricnina, LSD, e caffeina, e ha scoperto che i farmaci influenzano le dimensioni e la forma del web, piuttosto che il momento in cui è costruito. A piccole dosi di caffeina (10 µg/ragno), le ragnatele erano più piccole; i raggi erano irregolari, ma la regolarità dei cerchi non era influenzata. A dosi più elevate (100 µg/ragno), la forma è cambiata di più e il design del web è diventato irregolare. Tutti i farmaci testati hanno ridotto la regolarità del web ad eccezione di piccole dosi (0,1–0,3 µg) di LSD, che ha aumentato la regolarità del web.,
I farmaci venivano somministrati sciogliendoli in acqua zuccherata e una goccia di soluzione veniva toccata alla bocca del ragno. In alcuni studi successivi, i ragni venivano nutriti con mosche drogate. Per gli studi qualitativi, un volume ben definito di soluzione è stato somministrato attraverso una siringa fine. Le ragnatele sono state fotografate per lo stesso ragno prima e dopo il drogato.
La ricerca di Witt fu interrotta, ma divenne rinvigorita nel 1984 dopo un articolo di J. A. Nathanson sulla rivista Science, che è discusso di seguito., Nel 1995, un gruppo di ricerca della NASA ha ripetuto gli esperimenti di Witt sull’effetto di caffeina, benzedrina, marijuana e idrato di cloralio sui ragni da giardino europei. I risultati della NASA erano qualitativamente simili a quelli di Witt, ma la novità era che il modello della ragnatela veniva analizzato quantitativamente con moderni strumenti statistici e proposto come metodo sensibile di rilevamento dei farmaci.
Altri artropodi e molluschi
Nel 1984, Nathanson riportò un effetto delle metilxantine sulle larve del hornworm del tabacco., Ha somministrato soluzioni di foglie di tè finemente in polvere o chicchi di caffè alle larve e ha osservato, a concentrazioni comprese tra 0,3 e 10% per il caffè e 0,1-3% per il tè, inibizione dell’alimentazione, associata a iperattività e tremore. A concentrazioni più elevate, le larve sono state uccise entro 24 ore. Ha ripetuto gli esperimenti con caffeina purificata e ha concluso che il farmaco era responsabile dell’effetto, e le differenze di concentrazione tra chicchi di caffè e foglie di tè provenivano da 2-3 volte più alto contenuto di caffeina in quest’ultimo., Un’azione simile è stata osservata per IBMX su larve di zanzare, larve di vermi della farina, larve di farfalle e ninfe di insetti dell’euforbia, cioè inibizione dell’alimentazione e della morte a dosi più elevate. I coleotteri della farina non sono stati influenzati dalle concentrazioni di IBMX fino al 3%, ma esperimenti a lungo termine hanno rivelato la soppressione dell’attività riproduttiva.
Inoltre, Nathanson nutriva le larve di hornworm del tabacco con foglie spruzzate con farmaci psicoattivi come la caffeina, il pesticida formamidina didemetilchlordimeform (DDCDM), IBMX o teofillina. Ha osservato un effetto simile, vale a dire l’inibizione dell’alimentazione seguita dalla morte., Nathanson ha concluso che la caffeina e le relative metilxantine potrebbero essere pesticidi naturali sviluppati dalle piante come protezione contro i vermi: la caffeina si trova in molte specie di piante, con alti livelli nelle piantine che stanno ancora sviluppando fogliame, ma mancano di protezione meccanica; la caffeina paralizza e uccide alcuni insetti che si nutrono della pianta. Alti livelli di caffeina sono stati trovati anche nel terreno circostante piantine di chicco di caffè., Resta quindi inteso che la caffeina ha una funzione naturale, sia come pesticida naturale che come inibitore della germinazione dei semi di altre piantine di caffè vicine, dandogli così una migliore possibilità di sopravvivenza.
I coleotteri del caffè sembrano non essere influenzati dalla caffeina, in quanto il loro tasso di alimentazione non è cambiato quando sono state somministrate foglie spruzzate con soluzione di caffeina. Si è concluso che quei coleotteri si sono adattati alla caffeina. Questo studio è stato ulteriormente sviluppato cambiando il solvente per la caffeina., Sebbene le soluzioni acquose di caffeina non abbiano avuto alcun effetto sui coleotteri, le emulsioni oleate di caffeina hanno inibito la loro alimentazione, suggerendo che anche se alcuni insetti si sono adattati ad alcune forme di caffeina, possono essere ingannati cambiando dettagli minori, come il solvente del farmaco.
Questi risultati e conclusioni sono stati confermati da uno studio simile su lumache e lumache. Le foglie di cavolo sono state spruzzate con soluzioni di caffeina e alimentate a lumache di Veronicella cubensis e lumache di Zonitoides arboreus. Consumo di cavolo ridotto nel tempo, seguito dalla morte dei molluschi., L’inibizione dell’alimentazione da parte della caffeina è stata osservata anche per i bruchi.