Mušky vyčmuchají těžký vodík
Mušky drozofily dokážou po čichu rozlišit molekuly s lehkým a těžkým vodíkem. Podpořily tak kontroverzní teorii, podle které nevnímáme pachy na základě tvaru molekul, ale vibrací jejich atomů.
Konvenční teorie říká, že rozdíly mezi jednotlivými pachy vnímáme díky čichovým receptorům, které mají různé tvary. Do určitého receptoru tak zapadne jen molekula určité vůně podobně, jako do zámku pasuje jen správný klíč. Teorie však není zcela neprůstřelná – například nedokáže jednoduše vysvětlit, proč nám mohou strukturně velmi odlišné molekuly podobně vonět. V roce 1996 výzkumník z Massachusettského technologického institutu Luca Turin přišel se zcela novou čichovou teorií. Podle ní nezáleží na tvaru či struktuře molekul, ale na tom, jaké vibrace vytvářejí jejich atomy. Určitou podporu této – pro mnohé vědce kontroverzní teorie – přinesl nový objev čichových schopností mušek drozofil, jehož autorem je Luca Turin spolu s týmem řeckých vědců.
Deuterium je těžký izotop vodíku, který má na rozdíl od běžných vodíkových atomů v jádře nejen jeden proton, ale také neutron. Díky tomu je přibližně dvakrát těžší. Chemické vlastnosti a tvar deuteria se od běžného vodíku neliší, ale kvůli větší hmotnosti jeho atomy v chemických sloučeninách vibrují pomaleji. A kupodivu, mušky drozofily (Drosophila melanogaster) je po čichu dokážou odlišit. Vědci zabudovali atomy deuteria do molekul látky acetofenonu, který normálně drozofily velmi přitahuje. Jednoduchým experimentem pak zjistili, že molekuly obsahující deuterium jsou pro mušky mnohem méně lákavé než ty s obyčejným vodíkem. A co víc, averze mušek se zvětšovala spolu se spoupajícím počtem atomů vodíku, které byly nahrazeny deuteriem.
V dalším pokusu vědci pomocí elektrických šoků mušky naučili, že se mají „těžkým“ molekulám acetofenonu vyhýbat. Takto vytrénované mouchy pak vystavili molekulám nitrilů, které vibrují ve stejné frekvenci, jakou vytváří vazba mezi uhlíkem a deuteriem. Pokud by vibrační teorie byla správná, měly by se drozofily molekulám nitrilů logicky vyhýbat. A přesně to se stalo. Tyto výsledky jsou podle autorů článku v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences nekonzistentní s modelem, podle kterého rozpoznávání pachů funguje pouze na základě tvaru či struktury molekul.
Jiní vědci však tvrdí, že není jasný mechanismus, kterým drozofily mezi lehkým a těžkým izotopem vodíku rozlišují, a objev tedy nepřináší podporu žádné z existujících teorií. Jak velkou roli vibrace případně hrají u různých živočichů, je také nevyjasněná otázka. O tom, že by i lidé dokázali po čichu odlišit lehký a těžký vodík, zatím žádné náznaky nemáme. Luca Turin má však údajně v rukou dosud nepublikované vědecké výsledky, které dokazují, že přinejmenším někteří psi tuto schopnost mají.
Více z pořadu
E-shop Českého rozhlasu
Kdo jste vy? Klára, nebo učitel?
Tereza Kostková, moderátorka ČRo Dvojka
Jak Klára obrátila všechno vzhůru nohama
Knížka režiséra a herce Jakuba Nvoty v překladu Terezy Kostkové předkládá malým i velkým čtenářům dialogy malé Kláry a učitele o světě, který se dá vnímat docela jinak, než jak se píše v učebnicích.
