Badacz: Ludzki zmysł węchu jest lepszy niż wszyscy myślą; może rywalizować z psim!

• Chociaż stosunkowa wielkość węchomózgowia w porównaniu do rozmiarów mózgu jako całości jest mniejsza u ludzi niż u gryzoni, rozmiary absolutne węchomózgowia są dużo większe. 

Tutaj widać stosunkowe rozmiary węchomózgowia człowieka i myszy; węchomózgowie myszy jest dużo większe w stosunku do jej całego mózgu:

Ale absolutny rozmiar opuszki węchowej, co McGann uważa za klucz do dobrego węchu, jest dużo większy niż u myszy:

• Ponadto absolutna liczba neuronów w opuszce węchowej ssaków jest stosunkowo stała (McGann uważa to także za wskaźnik dobrego węchu).

Ten wykres pokazuje, że liczba neuronów w obszarach węchowych różni się u gatunków ssaków o mniej niż dziesięciokrotność, niezależnie od rozmiarów ciała – a ludzie nie plasują sie szczególnie nisko:

• Dane pokazujące większą liczbę unieczynnionych genów węchowych u ludzi w porównaniu do psów i myszy są wątpliwe 

W Ewolucja jest faktem napisałem, że wiele ludzkich “genów receptorów węchowych”, każdy wiążący z inną cząsteczką i pozwalający nam na poczucie jej zapachu, zostały unieczynnione mutacjami: są martwymi „pseudogenami”. Jak informuje McGann, ludzie mają tysiąc takich genów, ale “tylko” (jego cudzysłów) 390 z nich koduje białko receptorów. W odróżnieniu od tego, myszy mają 1,3 tysiąca takich genów, z których tysiąc koduje białka. Przyjęto to za dowód, że myszy mają znacznie bardziej wyostrzony węch niż ludzie. McGann jednak wskazuje, że 60% ludzkich pseudogenów jest transkrybowanych w mRNA w nosie.

Jest to jednak słaby dowód, bo już wiemy, że wiele pseudogenów jest transkrybowanych w RNA, ale nie przekładanych na białka, więc nie mówi to niczego o liczbie białek OR wytwarzanych u ludzi kontra u myszy. Ponadto, nawet gdyby każdy transkrybowany pseudogen u ludzi powodował powstanie aktywnego, białka receptorowego odorantu, nadal mielibyśmy tysiąc aktywnych genów u myszy i około 750 u ludzi. McGann nie porównał też pseudogenów u psów i myszy.

Oto tabela z artykułu z 2007 r. w PLoS Nimury i Nei, pokazująca te trzy gatunki. Jeśli McGann chce uczynić pseudogeny argumentem na rzecz ludzkiego węszenia, musi wziąć pod uwagę dane poniżej i możliwość, że wiele pseudogenów psa, myszy i szczura także może produkować białka receptorowe. Tak więc nie przekonuje mnie jego argument o pseudogenach. (Proszę zauważyć, że każdy gen węchowy u waleni jest pseudogenem, sugerując, że w rzeczywistości nie są używane do wąchania, bo te geny nie są funkcjonalne pod wodą.)

• Budowa układu węchowego różni się u ludzi i innych ssaków. 

Te różnice obejmują większą liczbę kłębuszków receptorów nerwowych w opuszce węchowej człowieka w stosunku do gryzoni oraz obserwację, że części kory mózgowej u człowieka, używanej do przetwarzania zapachów, są bardziej „złożone” (tj. mają więcej połączeń neuronowych) niż u innych gatunków. Moim zdaniem, niewiele to mówi o stosunkowych  zdolnościach ludzi wobec innych ssaków do wyczuwania zapachów.

Najważniejsze pytanie nie dotyczy jednak tylko neuronów i pseudogenów. Jest nim: “Ile różnych zapachów potrafią wykryć ludzie w porównaniu do na przykład, psów i myszy oraz czy wyczuwamy je przy różnych progach?” Zakłada się, że psy i myszy są lepszymi węszycielami niż ludzie, ale McGann mówi, że dane nie są przekonujące i opierają się na anegdotach oraz na testach cząsteczek, do wyczuwania których ewolucja i tak nie dobierała ludzi. Oto kilka cytatów (podkreślenia są moje, jeśli chcecie przeczytać tylko najważniejsze punkty):

Ludzki węch jest znakomity i imponujący

Pomijając oczekiwania historyczne i anatomiczne, czy ludzki zmysł węchu rzeczywiście jest zubożały? Nie, ludzki układ węchowy jest znakomity, choć zależy to od używanych kryteriów. Na przykład, psy mogą być lepsze niż ludzie w rozróżnianiu zapachu moczu przy pompie, a ludzie mogą być lepsi od psów w rozróżnianiu zapachu doskonałych win, ale niewiele takich porównań ma poparcie eksperymentalne. Poprawne testowanie pokazuje, że układ węchowy naczelnych jest wysoce wrażliwy na wiele zapachów i może wywierać silny wpływ na zachowanie, fizjologię i emocje.

Ludzie o nienaruszonym układzie węchowym mogą wykryć praktycznie wszystkie lotne związki chemiczne większe niż atom lub dwa, do tego stopnia, że nauka zainteresowała się tymi kilkoma odorantami, których niektórzy ludzie nie czują (tj. specyficzne anosomie). W niedawnym badaniu wyliczono, że potrafilibyśmy rozróżnić praktycznie wszystkie odoranty, z oszacowaną zdolnością rozróżnienia ponad biliona potencjalnych związków. Chociaż dokładna liczba jest wysoce zależna od poczynionych założeń, jest jasne, że ludzki układ węchowy jest znakomity w rozróżnianiu odorantów, znacznie lepszy niż domniemane 10 tysięcy zapachów, jak twierdzi mądrość ludowa i marnie podbudowane podręczniki wstępu do psychologii.

Jednym z kluczowych spostrzeżeń w porównaniu układów węchowych naczelnych i innych zwierząt było to, że różne gatunki mają inną wrażliwość na różne odoranty. . . . W niedawnym eksperymencie testowano progi nasześć zawierających siarkęzapachówu myszy, małp czepiaków i ludzi. Stosunkowa wrażliwość węchowa różniła się w zależności od odorantu: ludzie byli o trzy rzędy wielkości bardziej wrażliwi niż myszy lub małpy na 3-mercapto-3-methylbutyl-formate, z wszystkimi 12 badanymi ludźmi wypadającymi znacznie lepiej niż każde indywidualne zwierzę, niemniej wszystkich 12 ludzi było gorszych niż wszystkie myszy (i porównywalni do małp) w wykrywaniu 3-mercapto-3-methylbutan-3-ol. Ogólnie, ludzie byli najbardziej wrażliwi na dwa z sześciu odorantów, podczas gdy myszy były najbardziej wrażliwe na cztery z sześciu odorantów. To spostrzeżenie uzupełnia starszą literaturę. . .

Węch silnie wpływa na zachowanie ludzkie. Zapachy środowiskowe mogą wywołać specyficzne wspomnienia i emocje, wpływać na aktywację autonomicznego układu nerwowego, kształtować percepcję stresu i afektu oraz powoduje zachowanie podejścia i unikania. Ludzie potrafią iść za śladem zapachowym na świeżym powietrzu, a nawet okazywać zachowanie podobne do zachowania psów, kiedy ślad zmienia kierunek. Ludzki układ węchowy odgrywa także wielką, czasami nieświadomą, rolę w komunikacji między osobnikami. Każdy człowiek ma odmienny zapach, który odzwierciedla nie tylko czynniki żywieniowe i środowiskowe, ale także interakcję z markerami układu odpornościowego, by włączyć informację genetyczną, która pozwala na odróżnienie krewnych od nie-krewnych. Zawartość tego „koktajlu zapachów ciała” jest interpretowana w mózgu równolegle do zapachów środowiskowych i może wpływać na wybory partnera i żywności, jak również komunikować informację o niepokoju i agresji u innych ludzi. Wydaje się, że nieświadomie wąchamy nasze ręce po uściśnięciu reki kogoś obcego [JAC: Ja nie!], co sugeruje nieoczekiwany, węchowy składnik do tego powszechnego kontaktu społecznego.

No cóż, z tego wynika jasno (zakładając, że McGann ma rację), że potrzebujemy dobrych testów porównawczych dotyczących wielu różnych cząsteczek - nie tylko cząsteczek, które były ważne w ewolucyjnej przeszłości gatunku – zanim będziemy mogli powiedzieć, że pies myśliwski jest lepszym tropicielem zapachów niż człowiek. Ale stwierdzenia takie jak “węch silnie wpływa na ludzkie zachowanie” nie mówi niczego o stosunkowej zdolności węszenia w porównaniu z innymi gatunkami. Taki sposób pisania jest, moim zdaniem, nieco tendencyjny.

W “Guardianie” jest streszczenie tego artykułu, gdzie nasz Matthew Cobb, który zawodowo bada węch, wyraża się o nim entuzjastycznie: 

Matthew Cobb, profesor zoologii w Manchester University, powiedział, że ta praca zmieniła jego spojrzenie na badania, którym poświęcił większość swojej kariery zawodowej: “Mamy mit, że ludzie niewiele mogą wywąchać. Badanie rzeczywistych dowodów na to dokonane przez McGanna, pokazuje, że są one marne. Zmieni to moje nauczanie w przyszłym roku”.

Inni jednak nie zgadzają się:

Alexandra Horowitz, badaczka z Barnard College w Nowym Jorku, której praca skupia się na węchu psów, mówi, że podczas gdy psy idą śladami zapachowymi, znajdują narkotyki i odkrywają raka jajników w próbkach plazmy, ludzie zaledwie “zauważają, jeśli jest jakiś brzydki zapach w pociągu lub ktoś gotował, kiedy nie było nas w domu”.

“Istnienie specjalistów, takich jak perfumiarze lub tropiciele zwierząt, wskazuje, że przy staraniach możemy być dużo lepsi – mówi. – Ale nie na poziomie psów”.

Choć nie jestem ekspertem, jak Matthew lub Alexandra, moim zdaniem praca jest prowokująca i przekonuje mnie, że potrzeba więcej eksperymentów, szczególnie dotyczących zdolności różnych gatunków do wykrywania różnych zapachów. Być może byliśmy zbyt niefrasobliwi, twierdząc, że ludzie są gatunkiem słuchowym i wizualnym, podczas gdy psy i myszy polegają bardziej na węchu. Stare założenia mogą być błędne i praca McGanna jest pożytecznym badaniem na nowo słynnego zestawu założeń. Może on mieć rację, ale nie jestem przekonany, że te dane to pokazują. W najlepszym wypadku pokazują, że chwilowo należy wycofać powszechne twierdzenie, że nie potrafimy wąchać równie dobrze jak myszy i psy. (Jedną rzecz mogę powiedzieć: milej jest wąchać ludzi niż psy, szczególnie mokre psy!)

__________

McGann, J. P. 2017. Poor human olfaction is a 19th-century myth. Science Vol. 356, Issue 6338,DOI: 10.1126/science.aam7263

Human sense of smell better than thought may rival that of dogs

Why Evolution Is True, maj 2017

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska