Einige Pflanzen produzieren Substanzen wie Nikotin oder Koffein, die durch ihren bitteren Geschmack Fressfeinde abschrecken und in hohen Dosen toxisch wirken. Koffein kommt nicht nur in Blättern und Samen vor, sondern findet sich auch im Blütennektar von Kaffee- und Zitrusgewächsen, wobei die Dosis so gering ist, dass Bienen sie nicht schmecken können.

Allerdings kann sie durchaus pharmakologisch wirken und das Verhalten der Pollenbestäuber beeinflussen, wie Geraldine Wright von der Newcastle University und Kollegen zeigen konnten: Koffein sorgt nämlich bei den Honigbienen dafür, dass sie sich länger an einen Blütenduft erinnern können.

Um dies zu testen, brachten die Wissenschaftler den Bienen bei, Blütendüfte mit belohnender Zuckerlösung in Verbindung zu bringen. Nahmen die so konditionierten Insekten anschließend den zuvor gelernten Duft wahr, streckten sie in Erwartung der Belohnung ihren Rüssel aus. Zumeist vergaßen sie den Zusammenhang zwischen Duft und Zucker jedoch schnell wieder. Enthielt die Zuckerlösung allerdings zusätzlich Koffein, erkannten dreimal so viele Tiere den konditionierten Blütenduft noch 24 Stunden später und reagierten mit Ausrollen ihres Rüssels. 72 Stunden später zeigten noch etwa doppelt so viele Bienen diese Reaktion.

Demnach wirkt Koffein bei Bienen ebenso wie beim Menschen gedächtnisfördernd. Bei genauerer Betrachtung des Nervensystems der Insekten entdeckten die Autoren, dass Koffein die elektrischen Eigenschaften von Neuronen verändert, die an olfaktorischem Lernen und der Gedächtnisbildung beteiligt sind. Koffein führt zu einer gesteigerten Erregbarkeit dieser Zellen, so dass die Neurone bei Wahrnehmung eines Geruchs stärker feuern. Synaptische Verknüpfungen zwischen Geruch und Belohnung bilden sich neu oder werden verstärkt, und Lernen und Erinnern fällt leichter.

Die Produktion von Koffein dient Pflanzen also nicht nur zur Verteidigung, sondern manipuliert offenbar auch das Verhalten der Bestäubungsinsekten. Bienen verbinden einen bestimmten Blütenduft mit Belohnung und fliegen auf der weiteren Futtersuche bevorzugt Blüten mit demselben Duft an. Hieraus ergibt sich ein wechselseitiger Nutzen: Einerseits vereinfacht sich die Futtersuche der Honigbiene, andererseits erhält die Pflanze einen Reproduktionsvorteil durch die Übertragung ihrer Pollen. Ob die psychoaktive Substanz im Blütennektar bei den Insekten auch Suchtverhalten erzeugen kann, bleibt eine spannende Frage für zukünftige Forschung.