Wąchamy wibracje?

Naukowcy cały czas głowią się nad działaniem naszego zmysłu powonienia. Teraz, po badaniach przeprowadzonych na muszce owocowej, potwierdzenie znajduje teoria, według której nasze receptory odbierają wibracje molekuł zapachu.

Dotychczas najpopularniejsza była hipoteza dotycząca kształtu molekuł. Nasz zmysł węchu miałby działać w ten sposób, że molekuła trafiając do receptora zmienia jego kształt, a następnie poprzez szereg reakcji chemicznych informacja ta trafia do naszego mózgu. Był z nią jednak pewien problem - naukowcy nie byli w stanie wyjaśnić czemu podobne zapachy potrafią mieć zupełnie różne molekuły, i w drugą stronę - dlaczego podobne kształtem molekuły pachną inaczej.

Luca Turin - biofizyk z Massachusetts Institute of Technology wysnuł parę lat temu ideę, że to właśnie drgania molekuł powodują reakcje, wynikiem których jest to, że odbieramy wrażenia zapachowe. Według tej teorii elektrony są w stanie pokonać receptor tylko jeśli są częścią molekuły, która wibruje z odpowiednią częstotliwością - dzięki czemu zachodzi kwantowy efekt, polegający na tworzeniu się tuneli, skracających znacznie drogę, którą elektron ten ma do pokonania.

Eksperymenty prowadzone z deuterem jednak nie potwierdziły tej teorii. Polegały one na tym, że atom wodoru w pewnych molekułach zastępowany był atomem jego cięższego izotopu - deuteru (jądro deuteru składa się z jednego protonu i jednego neutronu, podczas gdy jądrem wodoru jest tylko jeden proton). Dodatkowy neutron nie zmienia kształtu molekuły, lecz taka molekuła waży więcej, przez co wibruje inaczej.

Dużo bardziej obiecujące były wyniki ostatnich eksperymentów prowadzonych na muszkach owocowych. Polegały one na tym, że muchy zostały umieszczone w labiryncie, w którym miały do wyboru dwie odnogi. Jedna została spryskana acetofenonem - popularnym związkiem organicznym będącym składnikiem wielu perfum - druga natomiast jego "zdeuterowaną" wersją. Okazało się, że owady te wybierały dużo częściej "klasyczną" wersję.

Badacze odkryli również, że są w stanie wzmocnić efekt wykrywania drgań kwantowych przez muszki poprzez potraktowanie ich delikatnymi impulsami elektrycznymi.

Teraz planują oni przeprowadzanie dalszych eksperymentów na psach oraz na ludziach, a także przeprowadzenie badań genetycznych, aby zidentyfikować aminokwas odpowiedzialny za zmysł wykrywania drgań molekuł.