gerelateerde inhoud
- Hommels kunnen elkaars voetafdrukken ruiken om bloemen bij te houden
- Wallabies kunnen gevaar uitsnuiven in kak
- Honden zijn nog steeds de beste manier om een lijk te vinden
In 2007 besloten sommige neurowetenschappers van UC Berkeley hun studenten als honden te laten werken.
Ze doopten touw in chocolade-essence, zigzagden het over een grasveld en instrueerden menselijke vrijwilligers om de geur te volgen alsof ze bloedhonden waren. Om ervoor te zorgen dat ze alleen vertrouwden op hun reukvermogen, lieten de onderzoekers hun proefpersonen op handen en voeten vallen terwijl ze geblinddoekt waren, met een oor gedempt en dikke kniebeschermers en handschoenen droegen.
Het oordeel: hoewel niet zo effectief als honden, kunnen mensen een geurspoor volgen. En ze worden er veel beter in als ze het blijven proberen.
"Ze toonden aan dat mensen het konden doen", zegt Joel Mainland, een neurowetenschapper in het Monell Centre in Philadelphia, die heeft geholpen bij het leggen van de basis voor de geuronderzoek. "Ze waren er veel slechter in dan honden, maar als je ze een paar weken liet oefenen, werden ze ook heel snel veel beter."
Maar in het decennium sindsdien is het idee dat mensen wonderbaarlijke snuffelaars zijn, niet echt doorgedrongen. We hebben de neiging om te worden overschaduwd door andere dieren zoals honden, die zo bekend staan om hun reukvermogen dat we ze gebruiken om de chemische dampen van bommen, medicijnen en zelfs kanker voor ons te scheiden. En hoe kunnen we hopen te concurreren met blinde moedervlekken die in stereo ruiken, varkens die ondergrondse truffels jagen of honingbijen die zoetheid zoeken met hun delicate antennes?
John McGann, een sensorische neurowetenschapper aan de Rutgers University, is van mening dat wij mensen onszelf niet genoeg krediet geven. "De meesten van ons denken dat ons reukvermogen verschrikkelijk is, en dat is het niet", zegt hij. "Het is echt heel goed." Nog beter, hij heeft het bewijs om het te bewijzen.
In een recent overzichtsartikel in Science betoogt McGann dat we eigenlijk super-sniffers zoals honden bij bepaalde ruikende taken hebben overtroffen en beter zijn in het detecteren van bepaalde aroma's die voor ons belangrijk kunnen zijn. Hij legt ook precies uit hoe hij gelooft dat we onszelf eerst ervan hebben overtuigd dat ons reukvermogen, nou ja, stinkt. Volgens McGann is onze olfactorische inferioriteit niets anders dan een 150-jarige mythe geboren uit onjuiste veronderstellingen en verkeerde wetenschap.
Nee, we zetten politiehonden niet snel uit hun baan. (Creative Commons / West Midlands Police) Oorsprong van Olfactory Inferiority
Het verhaal begint in de hersenen - met name de reukbol, het geurverwerkingscentrum van de hersenen. Deze lamp bevindt zich in de voorhersenen en is rechtstreeks verbonden met de reukneuronen die langs de neus lopen. Deze receptoren verzamelen informatie van geurmoleculen in de lucht en geven deze via het reukkanaal door aan de hersenen.
In de 19e eeuw was neuroanatomist Paul Broca op zoek naar wat volgens hem mensen speciaal maakte: vrije wil. Hij vond geen centrum van vrije wil, maar hij vond wel dat de grote frontale lobben die complexe cognitie en taal bij mensen mogelijk maakten, afwezig waren in soorten met kleinere frontale lobben . Groter moet beter zijn, vermoedde hij. Daarom concludeerde Broca dat de reukbollen van mensen - die klein zijn in verhouding tot onze totale hersengrootte - een veel zwakker reukvermogen zouden bieden dan de relatief grotere bij andere dieren.
Die theorie ontbrak elke analyse van de werkelijke reukvermogen van mensen, merkt McGann nu op. Maar destijds bleef het hangen: onderzoekers begonnen te geloven dat, naarmate mensen evolueerden, het primitieve ruikende vermogen van "lagere" dieren plaatsmaakte voor geavanceerde cognitie in het menselijk brein, gebaseerd op de relatieve grootte van deze regio's. Filosofen en psychologen vertrouwden ook op deze veronderstelling; zelfs Sigmund Freud schreef over jeugd gecentreerd op geur of smaak die "teruggrijpen op vroege dierlijke levensvormen."
In feite, zo schrijft McGann, hebben studies weinig bewijs gevonden dat suggereert dat de reukmaat de geur voorspelt. Grotere dieren hebben misschien grotere hersenen nodig om meer spieren te controleren of meer sensorische informatie te verwerken, legt hij uit. "Een groter dier zou echter waarschijnlijk niet meer geuren hebben die het nodig had om te detecteren en interpreteren alleen omdat het groter was, dus misschien zou het niet noodzakelijkerwijs een groter reukcentrum nodig hebben."
McGann speculeert dat de bolmaat er niet toe doet, ongeacht of deze in verhouding tot de totale hersengrootte of in absolute termen wordt beschouwd. De menselijke reukbol, die vijf tot zes millimeter breed is en slechts een derde van het volume van een hond, kan groot genoeg zijn om de klus te klaren. Het is tenslotte veel groter dan dezelfde bol in een muis of rat, twee dieren die als sterke geuren worden beschouwd.
Toevoegen aan de intrige is het feit dat het aantal neuronen in die reukbollen opmerkelijk consistent is bij zoogdieren, meldt McGann. Onder een groep zoogdieren met een 5800-voudig bereik in lichaamsgewicht - van de kleine muis tot een mannelijk mens - verandert het aantal reukbolneuronen slechts 28-voudig. Interessant is dat vrouwelijke vrouwtjes meer neuronen hebben dan een muis of hamster, maar minder dan een makaakaap. (Menselijke mannen hebben iets minder.)
"Het idee dat ze consistent zijn bij al die dieren suggereert iets over codering en verwerking van geuren is ook constant bij dieren", zegt Mainland, die niet betrokken was bij het werk van McGann. “Ik heb nog steeds geen theorie waarom dat zou worden gegeven dat elk dier een ander aantal receptoren heeft en heel verschillende gedragstaken heeft die het probeert op te lossen. Het is niet duidelijk wat het betekent, maar het is fascinerend dat het waar is. "
Hoe vergelijkt de menselijke neus?
Matthias Laska, een zoöloog aan de Linköping University in Zweden, heeft talrijke studies geschreven waarin de reukvermogen van mensen en andere dieren wordt vergeleken. "Al 100 jaar bevorderen de studieboeken deze over-generalisatie dat mensen een slecht reukvermogen hebben, terwijl dieren een beter gevoel hebben, " zegt hij. “De harde gegevens die zo'n zwart-witverschil zouden ondersteunen, bestaan gewoon niet. Ik wil niet impliceren dat mensen een reukvermogen hebben dat even goed is als een hond in het algemeen, maar er zijn bepaalde stoffen waarvoor we duidelijk gevoeliger zijn. "
Geuren die bij mensen vooral zijn afgestemd op chemische componenten in bananen, bloemen, bloed en soms plassen. In 2013 hebben Laska en collega's het vermogen van mensen, muizen en spinnenapen getest om urinegeuren te detecteren die in veel voorkomende muizenroofdieren voorkomen. Terwijl muizen het beste waren in het detecteren van 4 van 6 verschillende geuren, waren mensen eigenlijk gevoeliger voor de andere twee. Mensen zijn ook gevonden als honden en konijnen bij het ruiken van de belangrijkste geurstof in bananen (amylacetaat), en zijn gevoeliger voor muizen dan ten minste één componentgeur van menselijk bloed.
Deze onderzoeken naar geuren zijn slechts momentopnamen. Maar ze suggereren iets verleidelijks: die verschillende soorten zijn gespecialiseerd in verschillende geuren die belangrijk zijn voor hun levensstijl of ecologische niches. Muizen moeten natuurlijk vooral goed zijn in het snuiven van hun specifieke roofdieren, terwijl mensen een neus hebben om te weten wanneer ze gewond zijn en bloeden.
Laska merkt bijvoorbeeld op dat het totale aantal geurstoffen waarvoor honden een vastgesteld, laagste detecteerbaar drempelniveau hebben, 15 is. Mensen hebben eigenlijk een lagere drempelwaarde voor vijf daarvan. "Die vijf geurstoffen zijn componenten van fruit- of bloemgeuren", zegt hij. "Voor een carnivoor als een hond zijn die geurstoffen gedrag niet zo relevant, dus er was geen evolutionaire druk om de neus van een hond extreem gevoelig te maken voor fruit- en bloemgeuren."
Aan de andere kant zijn negen van die 10 geurstoffen waarvoor honden duidelijk gevoeliger zijn dan mensen carbolzuren. Die componenten zitten in de lichaamsgeuren van waarschijnlijke hondenprooien, voegt hij eraan toe, wat een reden suggereert waarom honden misschien goed zijn geworden in het opsporen ervan.
Het detecteren van specifieke geuren is nog maar het begin. Als het gaat om geur, kan gedrag een even grote rol spelen als fysiologie, voegt Alexandra Horowitz toe, die een hondenkennislaboratorium runt op Barnard College en de auteur is van Inside of a Dog: What Dogs See, Geur en Know .
"Honden nemen de moeite om te snuffelen, " merkt Horowitz op. “Ze zetten hun neus op dingen… Alleen gedrag geeft aan dat we niet ruiken. Kijk naar wat we doen met geur: vind de Cinnabon-winkel op de luchthaven, versus wat honden doen. Honden kunnen ons herkennen aan de geur, de geur van een vermiste persoon in zijn voetsporen vinden, dagen geleden verlaten, en een triljoenste gram TNT detecteren. "
Naast het hebben van meer reukcellen dan mensen, hebben honden ook een gespecialiseerde snuit die is aangepast aan ademhalingsmethoden die een meer gestage stroom van informatie-rijke geur afleveren. Honden en sommige andere dieren ervaren zelfs geur anders. Dankzij hun reuksysteem kunnen ze chemicaliën in de vloeibare fase ruiken die niet in de lucht zijn - denk aan lagen urine en andere vloeistoffen op uw brandkraan in de buurt - door als een pomp te werken om ze naar een gespecialiseerd neusorgaan te brengen.
Mainland is het ermee eens dat geur centraal staat in het gedrag van dieren op een manier dat het niet in onze eigen wereld is. “Denk aan roofdier-prooi-interacties, parende interacties, territoriummarkering. Dit zijn allemaal gerelateerd aan geur en in een enorme set van soorten zijn ze het meest fundamentele gedrag dat je je kunt voorstellen. Ze zijn essentieel om te overleven, 'zegt hij.
Maar hoewel geur misschien niet zo'n dominante rol speelt in ons eigen leven, hebben studies aangetoond dat het meer onbewuste effecten kan hebben dan we ons vaak voorstellen.
"Er zijn veel gedragscontexten waarin wij mensen ook onbewust gebruik maken van onze neuzen, of het nu gaat om partnerkeuze of sociale communicatie", legt Laska uit. Geuren kunnen herinneringen of emoties oproepen (denk aan de geur van de hoodie van je ex) en snel gedrag (je kwijlt bij de geur van langzaam roosterende kip). Door elkaars geuren te lezen, kunnen we belangrijke gegevens verzamelen, zoals de gezondheidstoestand en mogelijk zelfs als we familie van ons zijn.
De onderbewuste invloeden van Scent op ons zijn rijp voor toekomstig onderzoek, net als de onbekende grenzen van onze geurmogelijkheden, zegt Mainland. "Ik denk dat een deel van de reden waarom mensen denken dat we zo slecht zijn in ruiken, is dat we het niet zoveel gebruiken en niet oefenen", zegt hij. "Maar als we het moeten gebruiken, doen we het best goed."
