Dogs' Dazzling Sense of Smell

Nekik nincs orruk,
Éva bukott fiai;
Még a rózsaillat
nem az, amit feltételeznek;
De több, mint amit az ész elárul
És több, mint amit az emberek hisznek.
-“A Quoodle éneke”, G. K. Chesterton
A kutyám, Jones, a legkülönösebb dolgot szokta csinálni, valahányszor Burk barátom meglátogatott a házamban. Jones korcs volt a sintértelepről, így mielőtt örökbe fogadtuk volna, felvehetett néhány gusztustalan szokást. De odabújt Burkhöz, odadörgölőzött hozzá, és elkezdte felemelni a lábát rajta.

Jones, egy agár-fekete labrador keverék, aki, áldott legyen a nagy szíve, 15 évesen hunyt el néhány évvel ezelőtt, soha nem csinálta ezt egyetlen más látogatóval sem. Burk nem bűzlött, nem viselt büdös ruhát, és nem ellenkezett vagy provokálta más módon Jonest. Burknek volt egy saját kutyája, egy Hattie nevű vöröscsontos mosómedve, de más látogatóknak is voltak kutyáik. Egyszóval, semmiben sem kellett volna kitűnnie a többiek közül. De Jones számára Burk olyan volt, mint egy friss fal egy graffitiművész számára.

Miért? Számomra Jones viselkedése – amelyet még egy kutyafelismerő szakértő is szokatlannak ismert el – jól példázza a kutyák szaglásának rejtélyét. Mi rejlik e meghökkentő képességük mögött, amely a világot nem vizuálisan, mint számunkra, hanem szagokban gazdagon gazdaggá teszi? Miben különbözik az orruk a miénktől, és miben működik másképp az agyuk? Végül, van-e válasz arra, hogy Jones miért próbálta lehugyozni Burket minden alkalommal, amikor betette a lábát a lakásomba?

Olympiai szaglászok

A kutyák szaglása nagyságrendekkel felülmúlja a mi szaglásunkat – a tudósok szerint 10 000-100 000-szer olyan éles, mint a miénk. “Tegyük fel, hogy csak 10 000-szer jobbak” – mondja James Walker, a Floridai Állami Egyetem Érzékszervi Kutatóintézetének korábbi igazgatója, aki több kollégájával együtt egy szigorúan megtervezett, sokat idézett tanulmány során jutott erre a megdöbbentő becslésre. “Ha a látáshoz hasonlítjuk, amit mi ketten egyharmad mérföldre látunk, azt egy kutya több mint 3000 mérföldre látná, és még mindig ugyanolyan jól látna.”

Másképpen fogalmazva, a kutyák egyes szagokat billiomodrészben érzékelnek. Mit jelent ez az általunk talán érthető kifejezésekkel? Nos, Alexandra Horowitz, a Barnard College kutyakognícióval foglalkozó kutatója, Alexandra Horowitz Inside of a Dog című könyvében azt írja, hogy míg mi talán észrevesszük, ha a kávénkba egy teáskanálnyi cukrot tettek, addig egy kutya egy teáskanálnyi cukrot egymillió gallon vízben, vagyis két olimpiai méretű medencében is képes érzékelni. Egy másik kutyakutató ahhoz hasonlította a képességüket, mintha kétmillió hordóban egy rothadt almát szagolnának meg.”

A szakértők hihetetlen igaz történetekről számoltak be a kutyák szaglásának élességéről. Ott van az a drogszimatoló kutya, amely egy benzintartályon belül “megtalálta” a benzinbe merített, 35 kiló marihuánával megpakolt műanyag edényt. Ott van a Seattle utcáin kóborló fekete labrador, amely akár egy mérföldről is képes felismerni a Puget Sound háborgó vizén úszó orkák szagát. Ott van az a rákszimatoló kutya, amely “ragaszkodott” a melanómához egy beteg bőrének egy olyan pontján, amelyet az orvosok már rákmentesnek nyilvánítottak; egy későbbi biopszia a sejtek egy kis töredékében igazolta a melanómát. És így tovább.

A szaglás

Mivel rendelkeznek a kutyák, amivel mi nem? Először is, akár 300 millió szaglóreceptorral is rendelkeznek az orrukban, szemben a mi körülbelül hatmillió szaglóreceptorunkkal. A kutyák agyának a szagok elemzésével foglalkozó része pedig arányaiban negyvenszer nagyobb, mint a miénk.

A kutyák orra is egészen másképp működik, mint a miénk. Amikor belélegzünk, ugyanazokon a légutakon keresztül szagolunk és lélegzünk az orrunkban. Amikor a kutyák belélegeznek, az orrlyukuk belsejében lévő szövetréteg segít szétválasztani ezt a két funkciót. “Azt találtuk, hogy amikor a levegőáramlás belép az orrba, két különböző áramlási útvonalra oszlik, egy a szaglásra és egy a légzésre” – mondja Brent Craven, a Pennsylvaniai Állami Egyetem biomérnöke, aki egy laboratóriumi holttest orrának nagy felbontású MRI-vizsgálatai segítségével modellezte a levegőáramlást és a szagok szállítását (lásd az 1. ábrát). Craven és kollégái a kutyaorr visszafejtésén dolgoznak, részben azért, hogy segítsenek olyan mesterséges “orrok” tervezésében, amelyek ugyanolyan jól ki tudják szagolni a szagokat, mint az ember legjobb barátja.

Minket, embereket a szaglás az orrüregünk tetején, a fő légáramlási útvonal mentén található kis területre szorul vissza. Tehát a levegő, amit szaglunk, csak ki-be jár a levegővel együtt, amit belélegzünk. Craven kutatócsoportja megállapította, hogy a kutyáknál a beszívott levegő körülbelül 12 százaléka az orr hátsó részén található, a szaglásnak szentelt mélyedésbe kerül, míg a beáramló levegő többi része elhalad ezen a zugon, és a garaton keresztül eltűnik a tüdőbe. A süllyesztett területen belül a szagokkal terhelt levegő a turbináknak nevezett tekercsszerű csontos struktúrák labirintusán szűrődik át (lásd a 2. ábrát). Mint a bálna bálnaszárnyai, amelyek a krilleket szűrik ki, a turbinák a különböző kémiai tulajdonságok alapján szűrik ki a szagmolekulákat. A turbinákat szegélyező szövetben található szaglóreceptorok viszont “felismerik” ezeket a szagmolekulákat az alakjuk alapján, és elektromos jeleket küldenek az agyba elemzésre.

Kilépési stratégia

Amikor kilélegzünk az orrunkon keresztül, az elhasznált levegőt azon az úton küldjük ki, amelyen bejött, kiszorítva a beérkező szagokat. Amikor a kutyák kifújják a levegőt, az elhasznált levegő az orruk oldalán lévő réseken keresztül távozik. Az a mód, ahogyan a kilélegzett levegő kifelé áramlik, valójában segít új szagokat juttatni a kutya orrába. Ami még ennél is fontosabb, lehetővé teszi a kutyák számára, hogy többé-kevésbé folyamatosan szaglásszanak. A norvégiai Oslói Egyetemen végzett vizsgálatban egy vadászkutya, amely a fejét magasan a szélbe tartotta, miközben vadat keresett, akár 40 másodpercig is folyamatosan szaglászott, legalább 30 légzési cikluson keresztül.

“Igazán nagy kérdés, hogy a fenébe csinálják ezt a kutyák.”

Az orrlyukainkat nem tudjuk önállóan mozgatni. A kutyák viszont igen. Ez, valamint az a tény, hogy az egyes orrlyukaik úgynevezett aerodinamikai hatótávolsága kisebb, mint az orrlyukak közötti távolság (lásd a 3. ábrát), segít nekik meghatározni, hogy melyik orrlyukba érkezett egy szag. Ez segíti őket a szagok forrásának felkutatásában – mindannyian láttunk már kutyákat egy érdekes illat nyomán ide-oda tekeregni annak láthatatlan nyomán.

Egy második szaglórendszer

A kutyáknak mindezek tetejébe van egy második szaglószervi képességük is, amellyel mi nem rendelkezünk, amit egy olyan szerv tesz lehetővé, amellyel mi nem rendelkezünk: a vomeronazális szerv, más néven Jacobson-szerv. A kutya orrjáratának alján található Jacobson-szerv felfogja a feromonokat, az egyes állatfajokra jellemző kémiai anyagokat, amelyek a párzási hajlandóságot és más, a szexszel kapcsolatos részleteket hirdetik.

A szerv által érzékelt feromonmolekulák – és azok agy általi elemzése – nem keverednek a szagmolekulákkal és azok elemzésével, mert a szervnek saját idegei vannak, amelyek az agy egy olyan részéhez vezetnek, amely teljes egészében a jelek értelmezésére szolgál. Olyan ez, mintha Jacobson szervének saját, dedikált számítógépes szervere lenne.

A nyomkövetés mesterei

Ha a kutyák alapvető szaglási képességei lenyűgöznek minket, az, amit ezekkel a képességekkel elérnek, igazán meghökkentő.

Vegyük például a nyomkövetést. Deborah Wells és Peter Hepper, az észak-írországi Queen’s University Belfast Állatviselkedési Központjának munkatársai egy tanulmányukban kimutatták, hogy a kutyák, amelyeket derékszögben hoztak be egy olyan ösvényre, amelyen nemrég egy ember sétált, már öt lépésből meg tudták határozni, hogy az illető milyen irányba ment. Más szóval, az első lépésnek abban az irányban, amerre a személy ment, valamivel kevesebb szaga van, mint az azt követő lépéseknek, mert a szagmolekulák már elkezdtek diffundálni a levegőbe. “Igazán elképesztőnek találom, szinte elképesztőnek, hogy képesek ilyen apró szagok megkülönböztetésére” – mondja Horowitz.

A szagnyomkövető kutyák a végletekig fokozzák a nyomkövetést, és rendszeresen figyelemre méltó teljesítményt nyújtanak ismeretlen környezetben és ismeretlen emberek, például eltűnt személyek nyomában. “Igazán nagy kérdés, hogy a fenébe csinálják ezt a kutyák, vagyis hogyan követik az úgynevezett gradienst” – mondja Walker. “Képesek eljutni egy elágazási ponthoz az erdőben, és azt mondani: ‘Oké, azt hiszem, a kis Sally erre futott. Valami történt, és döntést kell hoznom’. Ez elég elképesztő, ha mérnöki szempontból gondolkodunk rajta, mert a kis Sally szaga nem az egyetlen dolog, ami ott van. Változó a szél, változó a páratartalom. Vannak más szagok is – itt egy szarvas ürített, itt pedig egy nyúl vizelete. És a kutya valahogy képes azt mondani: “Igen, de én a kis Sallyre koncentrálok.””

Kérdések nyitva

Az ilyen rejtélyek fűszerezik a kutyakutatókat. Egy 2003-as tanulmányban Wells és Hepper például azt találták, hogy az ember által lefektetett nyomra merőlegesen vezetett kutyák egy órával a nyomvonal végigsétálása után gyakrabban azonosították a balról jobbra fektetett nyomok helyes irányát, mint a jobbról balra fektetetteket.

“A kutya megkülönböztetett.”

“Ez egy érdekes eredmény volt, és nem vagyok túl biztos benne, hogy mi folyik itt” – mondta nekem Wells egy e-mailben. “Valószínűleg az oldalirányú elfogultsághoz kapcsolódik – tudjuk, hogy a kutyák erős motoros preferenciákat mutatnak, a kan kutyák inkább a bal mancsukat használják, mint a nőstények, akik ezzel szemben inkább a jobb mancsukat használják”. Egyes, más fajokon végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy az oldalirányú elfogultságok a szaglórendszerre is kiterjedhetnek, mondja, és további kutatásokra van szükség a kutyákkal.”

Egy megjelölt ember

És mi a helyzet Jones és Burk barátommal? Amikor Horowitznak meséltem a kutyám viselkedéséről – amely mindig egyformán meglepett engem és Burket is -, és megkérdeztem, hogy Jones miért tehette ezt, nevetett, és azt mondta: “Nem tudom megmondani. Vannak olyan helyek, ahová a tudományom nem jut el.” Csak elméleteket tudott felállítani, mondta: A kutyák vizelettel jelölnek olyan helyeken, amelyekről úgy gondolják, hogy sok más kutya fogja megszagolni, vagy talán azért, mert van valami kívánatos vagy érdekes az adott helyen. Talán Burknek már így is eléggé illatos szaga volt valami másnak – ajánlotta fel.

Az okoktól függetlenül – mondtam – Burknek megtisztelve kellett volna éreznie magát az ilyen bánásmód miatt, nem? Horowitz ismét felnevetett. “Biztosan nem kellett volna sértésnek tekintenie – mondta. “A kutya kitüntette magát.”