Áttörés a vérszagkutatásban: ugyanaz a molekula ingerli támadásra a ragadozót, mint amelyik menekülésre készteti a prédát

„Vérszívó rovarokon, farkasokon, egereken és embereken vizsgáltuk a vérszag hatásmechanizmusát, és meglepő eredményre jutottunk” – vezette fel kutatási eredményeit a svéd orvostudományi egyetem honlapján Johann Lundström, a neurológiai tanszék professzora. A Nature hasábjain nemrég publikált tanulmányban ismertetett kísérletben valódi emlősvér helyett az 1990-es évek elején izolált, a véralkotó zsírsavak bomlásakor felszabaduló – hivatalosan trans-4,5-Epoxy-(E)-2-decenal néven ismert, szakberkekben E2D-ként emlegetett – molekulát használtak. A parfümgyártásban is előszeretettel alkalmazott, természetes formában egyebek mellett az alma illatáért is felelős aldehidek vegyületcsoportjához tartozó E2D adja ugyanis a vér sajátos stichjét.

Lundström és kutatótársa, Artin Arshamian arra voltak kiváncsiak, hogy az édeskésen fémes odőr – illetve a molekula kiváltotta ingerreakció – milyen szerepet játszik az állati viselkedésben. „A több projektben velünk együtt dolgozó Mathias Liska, a linköpingi egyetem etológus professzora sertésvérből izolált E2D segítségével korábban már bizonyította, hogy bizonyos ragadozók e molekulát kiszagolva aktivizálódnak” – így Lundström.

A vérszívásra specializálódott, marhák és lovak hosszú generációinak életét megkeserítő szuronyos istállólegyek magabiztosan fogtak szagot, amikor a szóban forgó molekula és a szagtalan kontrollvegyület között választhattak, sőt, még akkor is az E2D-re repültek többször, ha valódi marhavért kínáltak nekik.

Az európai szürkefarkasok másképp, de ugyanilyen intenzíven reagáltak a vérparfümre. A kutatók a ragadozók rezervátumában az E2D mellett friss lóvért, gyümölcsillatot és neutrális vegyületet csepegtettek egy-egy fatörzsre. Az aldehid-molekulát az állatok valódi vérnek vélték, hosszasan nyalogatták a zsákmányra távolról sem emlékeztető fafelületet, aztán izgatott cserkelésbe kezdtek, további szagnyom után kutatva. A vérre ugyanígy reagáltak, bár azt az utolsó cseppig felnyalták. A másik két szagnyom, ha hidegen nem is hagyta őket, de nem tüzelte fel vadászösztönüket.

A kutatók ugyan nem kételkedtek abban, hogy az egér akkor is zsákmányállat, ha laboratóriumi, de arra azért kiváncsiak voltak, hogy a vérszag belőlük is olyan erős reakciókat vált-e ki, mint a vérszívókból, illetve a ragadozókból. Azt találták, hogy az ellenséget nemzedékek óta nem látott, véres élményben sosem részesült laborrágcsálók bepánikoltak, amikor vérszagot éreztek. A kémiai riasztás valamivel nagyobb százalékban következett be a valódi vér esetében, de a szintén ismeretlen – így akár menekülés kiváltására is képes – kontrollszagok nem okoztak riadalmat.

Vérszagra gyűltek a diákok

Az emberkísérlet során Lindtrömék a menekülés vagy a támadás viselkedési komplexére utaló fiziológiai jelekre fókuszáltak. Az orvostanhallgatók közül verbuvált tesztalanyok szaglóhámjára fecskendezett E2D egyértelműen biokémiai vészjelzésként funkcionált. A hazugságvizsgáló készülékekhez hasonlóan működő bőrelektromosság-mérő műszerek a jellemző elkerülő-menekülő reakciókat mutatták: a diákok többsége hátraszegte a nyakát, és erősen izzadni kezdett.

Csakhogy amikor a vaktesztben ki kellett volna választani az E2D-t, szaga alapján nagyon kevesen tudták felismerni a molekulát, és a valódi vért sem sokkal többen (a vért higiénés okokból nem is próbálták meg közvetlenül a szaglóreceptorokig juttatni). Aki viszont érezte, az meglepő módon egyáltalán nem tartotta kellemetlennek egyiket sem. Az undor is csak akkor uralkodott el a tesztalanyokon, amikor nyilvánvaló lett, mibe is ütötték az orrukat.

„Az utóbbi reakciónak nincs köze az illathoz, inkább tanult viselkedés, nem pedig evolúciós örökség” – kommentálta a tapasztaltakat a svéd kutatópszichológus.

Az emberi orr jobban teljesít

Az elmúlt évtized neurológiai kutatásai kimutatták, hogy az emberi szaglás kifinomultsága egyénenként, de etnikai csoporttól függően is nagyon változó lehet. Bizonyos illatokat – például az amilacetát, más néven körteéter vagy banánolaj szagát – az emberiségnek például csak egy része képes érzékelni. Ahogy az is meghaladottá vált, hogy az emberi szaglás legfeljebb a parfümök vagy a kulináris örömforrásul szolgáló ételek és italok vizslatására alkalmas.

John McGann amerikai neurológus a szagláskutatás több évszázadra visszanyúló tudományos értekezéseit áttanulmányozva idén májusban például arra jutott, hogy az emberi orr sokszor jobban teljesít, mint az állati. A beszédkészségért felelős egyik agyi részterületet felfedező Paul-Pierre Broca a 19. század végén kezdte hangoztatni, hogy mivel az emberi agyban nagyobb a beszédért és sok más, komplex kognitív képességért felelős frontális lebeny mérete, mint az állatokéban, a szaglásért felelős terület szükségszerűen visszafejlődött az evolúció során.

McGann szerint a modern kori kutatások azt látszanak alátámasztani, hogy nem kizárólag az agyterület méretén múlik a szaglás kifinomultsága. Egy 2013-as kísérlet szerint az emberi orr például sokkal érzékenyebben reagált a vizelet bizonyos komponenseire, mint az egerek orra. A már említett Mathias Laska tavaly pedig azt bizonyította, hogy a vér szagára fogékonyabb az emberek orra, mint az egereké. Ezek az eredmények mind abba az irányba mutatnak, hogy nem feltétlenül a szaglásért felelős neuronok száma vagy az agyterület és a frontális lebeny mérete határozza meg az egyes fajok szaglási képességét.

A svéd kutatók eredménye azonban egyedülálló. Lundströmék szerint ugyanis az emlősök általában nem reagálnak egyetlen illékony vegyületre, a szaglási érzékelésben a természetben előforduló szagkeverékek játszanak kulcsszerepet. Olyan illatkomponensről eddig nem lehetett tudni, amely annyira alapszintű viselkedéskomplex szignálja volna, mint amilyen az E2D a ragadozó-préda relációban.

„Evolúciós szempontból hihetetlenül költséghatékony, ha egy vérben jelenlévő, szaglással érzékelhető kémiai jel és egy viselkedés közvetlen kapcsolatban áll egymással” – vélik a kutatók, akik ennek ellenére óvatosak, és egyelőre nem kívánnak messzemenő következtetéseket levonni a kísérletekből. Legalábbis addig, amíg ki nem derül, hogy az emlősök törzsfejlődése során megőrzött biokémiai közös nevezőről van-e szó, vagy arról az ismert evolúciós jelenségről, amelynek lényege, hogy a hasonló helyzetekből fakadó szelekciós nyomás miatt alakulnak ki azonos mechanizmusok.