Sappiamo che il naso dei cani (il tartufo) contiene 300 milioni di recettori olfattivi - contro i 6 milioni di quello umano - e che ai cani da salvataggio si danno spesso da annusare indumenti della persona da trovare. Che aspetto ha, quell'odore, nel loro cervello?
In uno studio pubblicato sul Journal of Comparative Psychology si sostiene che i cani formano una rappresentazione mentale dell'oggetto che pensano corrispondere all'odore percepito. È una traccia olfattiva che veicola informazioni ben più precise del semplice buono/cattivo, nemico/amico: è l'analogo della nostra informazione visiva.
Gli animali hanno poteri che nemmeno immaginiamo: in futuro per simularli potremmo non avere bisogno di speciali protesi hi-tech. Alcuni ricercatori stanno infatti sondando le potenzialità nascoste in alcuni meccanismi biologici che anche l'uomo ha.
Il cane ha un olfatto eccezionale grazie a recettori 20-40 volte più numerosi di quelli dell'uomo. Una ricercatrice americana ha scoperto come l'uomo potrebbe aumentare le proprie capacità olfattive, inibendo un gene (KV1.3). Questa operazione nei topi ha determinato un sensibile aumento dell'olfatto e della capacità di discriminare gli odori. Chissà se lo stesso risultato si potrebbe ottenere sull'uomo? Immaginate come potrebbe essere la caccia al tartufo... senza cane!
Se siete figli degli anni Ottanta ricorderete la donna bionica, Jaime Sommers, protagonista di un celebre telefilm, dotata di un udito capace di attraversare pareti e distanze. In realtà l'uomo ode solo suoni di frequenza compresa tra i 20 e i 20mila hertz, poiché le cellule sensibili al suono sono collocate in profondità dell'orecchio. Elefanti e bovini invece sentono gli infrasuoni, mentre l'unico capace di sentire i passi degli insetti è il pipistrello che grazie al suo udito vola al buio e intercetta le prede servendosi dell'ecolocazione (emette segnali e ascolta l'eco che rimbalza dagli oggetti). Caratteristica che anche l'uomo ha anche se appena accennata: un modo per amplificarla sarebbe chirurgico. Basterebbe cioè rimodellare l'orecchio esterno, o pinna: All'Heuser Hearing Institute nel Kentuky ci stanno lavorando.
Così piccolo eppure così resistente. Parliamo del batterio Deinococcus radiodurans capace di sopravvivere all'esposizione di radiazioni migliaia di volte più forti di quelle a cui sopravvivrebbe un uomo: i suoi geni sono infatti capaci di ripararsi anche dopo dosi tremila volte più elevate (1,5 milioni di rad) di quelle che ucciderebbe un essere umano (500-1000 rad circa). Caratteristica che gli è valsa un posto nel Guinness dei Primati per la maggiore resistenza alle radiazioni.
Un microbiologo americano ha dichiarato di essere vicino a utilizzare enzimi di questo batterio per riparare il dna negli uomini.
Le cellule adulte della salamandra sono capaci di tornare al loro stadio primario di cellule staminali, quelle presenti normalmente nell'embrione. Si spiega così la loro capacità di rigenerazione grazie alla quale una zampa persa in battaglia si ricostruisce nel giro di tre mesi, nervi muscoli e ossa comprese. Gli scienziati sognano il modo di trasferire questa capacità nell'uomo (come già sa fare il fegato), ma questo momento sembra ancora parecchio lontano: per ora ci accontentiamo di impalcature realizzate con un composto di collagene che incoraggiano le cellule.
Bloccare lo sviluppo di un uovo fecondato se le condizioni ambientali sono avverse: nel mondo animale ne hanno la possibilità molti mammiferi, pesci, uccelli e insetti. Tra i più efficienti ci sono i marsupiali. Il wallaby, un piccolo marsupiale australiano, durante i periodi di magra (quando non c'è cibo o se fa troppo freddo) è capace di bloccare lo sviluppo del suo embrione, con una strategia chiamata diapausa. Pensate ad esempio alla possibilità di bloccare lo sviluppo di cellule tumorali o di sbloccare la moltiplicazione di cellule come quelle di cuore o cervello, che di solito non si dividono come le altre. Per questo Geoff Shaw nel suo laboratorio di Melbourne (Australia) sta studiando da vicino la prolactina e la serotonina per il loro ruolo sulla diapausa. Nella foto, il wallaby già nato…
… si può sopravvivere attorno a 7 minuti. Parliamo per noi: sì perché le foche di Weddell sono in grado si stare sott'acqua senz'aria per mezz'ora, immergendosi fino a 600 metri in cerca di cibo. Ma loro come fanno? Durante le loro immersioni, questi animali deviano la circolazione del sangue al cervello e al sistema nervoso centrale che non può fare senza. Questo non significa che le cellule muscolari (private del sangue e di ossigeno) non siano in grado di sopravvivere: esse infatti sono dotate di notevoli quantità di mioglobina, che immagazzina ossigeno e lo rende disponibile al momento necessario. Alla possibilità di aumentare questa sostanza anche nell'uomo ci sta pensando una ricercatrice dell'università del Texas, Shane Kanatous.
Immaginate di essere abituati a farvi le vostre belle ore di sonno ogni notte… e poi l'esame dell'università, la consegna di un progetto o solo una serata tra amici vi costringono a fare tardi... Per non avere problemi basterebbe imparare dagli uccelli migratori che durante le migrazioni riducono notevolmente le loro ore di sonno. Come fanno? Facile: innanzitutto dormono con un occhio aperto, durante il quale è "acceso" solo l'emisfero del cervello opposto all'occhio sbarrato (il cosiddetto "sonno uniemisferico"). Ma non basta: c'è tutta una chimica ancora sconosciuta che permette lunghe veglie, interrotte solo da micro-pennicchelle di 10-20 secondi. Se la prima strategia sarebbe impossibile per l'uomo, dalla seconda potrebbe esserci molto da imparare. Nella foto, uccelli migratori nel cielo di Algeri.
Le aquile puntano la preda da lontano, grazie a un'area della retina, la fovea, dove le cellule della visione sono molto concentrate e che funziona come teleobiettivo, ingrandendo l'immagine anche di 2,5 volte. In quella dell'aquila ci sono un milione di coni fotorecettori per millimetro quadrato, contro i 200 mila dell'uomo: e se si riuscisse a "stipare" più coni nell'occhio umano consentendogli visioni inimmaginabili? Ma si sta lavorando anche sul ruolo dell'opsina, la proteina che negli occhi assorbe le radiazioni luminose, per allargare lo spettro di radiazione percepite (come le ultraviolette o le infrarosse che sono al di sopra e al di sotto della nostra sensibilità). Insospettabili visioni anche per i pesci rossi (e non solo), come quelli della varietà "bubble eye" con i bulbi oculari sporgenti.
Lo senti? Trovalo! I ricercatori del Max Planck Institute For the Science of Human History sono giunti a questa conclusione dopo aver condotto diversi test su 48 cani, 25 dei quali con un training da cane poliziotto o da ricerca alle spalle. Mentre i quadrupedi aspettavano in una stanza, gli scienziati hanno trascinato il loro giocattolo preferito sul pavimento del laboratorio e l'hanno poi nascosto. I cani sono stati quindi invitati a seguire la traccia odorosa fino a trovare il proprio feticcio.
Nella metà dei casi hanno scovato il proprio gioco, nell'altra è stato fatto trovare un oggetto "a sorpresa", diverso da quello usato per la scia odorosa. I cani sono rimasti interdetti e hanno poi ricominciato a cercare l'oggetto corretto, finché non è spuntato fuori. Ciò suggerisce che a partire dall'odore i cani abbiano formato una rappresentazione mentale precisa dell'oggetto da trovare: abbastanza accurata da capire quando la traccia portava a una scoperta "sbagliata", incongruente.
Non solo vista. Naturalmente si tratta di uno studio comportamentale, che andrebbe suffragato da ulteriori prove. Ma la capacità di formare immagini mentali a partire da input non visivi era già stata attribuita ad altri animali: per esempio ai cavalli, che saprebbero ricavare immagini mentali del loro padrone umano o dei loro simili, in base alla voce o ai nitriti percepiti.
Miliardi di odori. 1000? 10 mila? 100 mila? No, noi esseri umani siamo capaci di distinguere la bellezza di mille miliardi di odori diversi: lo rivela uno studio dell'Howard Hughes Medical Institute, condotto da Leslie Vosshall e pubblicato nel 2014 su "Science".
And the winner is… In una classifica dei migliori “nasi” tra i mammiferi, in base al numero di geni olfattivi, l’uomo è virtualmente tredicesimo. Lo dice una ricerca del Dipartimento di Biologia applicata dell’Università di Tokio, pubblicata sulla rivista Genome Research. Abbiamo “solo” 396 geni olfattivi e fanno meglio di noi il toporagno (563 geni olfattivi), il coniglio (768), il porcellino d’india (796), il cane (811), lo xenopo tropicale (824), il cavallo (1066), il topo (1130), la tartaruga dal guscio molle della Cina (1137), la mucca (1186), l’opossum (1188), il ratto (1207) e l’elefante africano che guida la classifica con 1.948 geni olfattivi: diversi studi studi hanno stabilito che gli elefanti africani possano distinguere molecole odorose con differenze strutturali estremamente sottili che gli esseri umani e altri primati non possiedono.
Fiutare le emozioni. I ricercatori dell'Università di Utrecht nei Paesi Bassi hanno ideato un metodo per mettere alla prova l’ipotesi che possiamo “fiutare” le emozioni: hanno raccolto il sudore delle ascelle da due gruppi di uomini: alcuni avevanp guardato le scene terrificanti del film The Shining, altri le scene più disgustose di Jackass. Successivamente i ricercatori hanno esposto alcune donne all'odore del sudore dei volontari. Quando le donne respiravano l’odore dagli uomini che avevano guardato The Shining reagivano con espressioni di paura, e quando si respiravano quello dagli uomini che avevano guardato Jackass mostravano uno sguardo di disgusto, indovinando le emozioni dei volontari.
A proposito di The Shining : i fantomatici messaggi nascosti nel film che proverebbero che la missione Apollo 11 fu una cospirazione
Squali. Ben due terzi del cervello degli squali sono dedicati alle funzioni olfattive. Gli squali possiedono nella cavità nasale una serie di pieghe delicate, le cosiddette lamelle nasali, dove si trovano i primi neuroni sensoriali. Ma secondo gli studiosi non è vero che lo squalo sarebbe in grado di sentire una goccia di sangue a diversi chilometri di distanza. Anche se l’olfatto di uno squalo è estremamente acuto, non è migliore di quella di altri pesci: «Da quello che sappiamo per ora, non è vero che possono sentire l'odore di una goccia di qualsiasi cosa in una piscina olimpionica», spiega Tricia Meredith, biologo presso la Florida Atlantic University di Boca Raton.
Api anti-esplosivo. Le chiamano Bomblebees, sono le api e vespe addestrate per riconoscere gli esplosivi. La Inscentinel, una società di Hertfordshire ha ricevuto 250.000 sterline dal governo britannico per metterle alla prova: l’olfatto delle api sarebbe efficiente come quello dei cani. Ma secondo Ivan Hoo, amministratore delegato di Inscentinel, mentre addestrare un cane può richiedere sei mesi, gli insetti sarebbero più adattabili, e imparerebbero a riconoscere un esplosivo in... 6 secondi. Tuttavia, gli scienziati britannici sono scettici: secondo loro basterebbe l’odore di un fiore per distrarre un’ape dallo scoprire dell'esplosivo.
Memoria olfattiva. Secondo il Sense of smell institute (parte della Fragrance Foundation attiva dal 1949 allo studio degli odori), possiamo ricordare gli odori con il 65% di precisione dopo un anno, mentre il richiamo visivo è si abbassa al 50% dopo soli tre mesi.
Gli odori più efficaci. Secondo una ricerca americana, condotta sugli abitanti degli Stati Uniti, l'odore di lavanda e torta di zucca indurrebbe eccitazione sessuale negli uomini, mentre il sudore di madri che allattano avrebbe lo stesso effetto sulle donne. Ovviamente non è detto che risultati analoghi valgano in Paesi diversi.
Per saperne di più
Cattivo olfatto. Alcune persone hanno un senso dell’olfatto distorto, che farebbe percepire loro gli odori erroneamente o scambiarli con altri. Questo disturbo ha un nome: parosmia. E c’è anche la fantosmia: la percezione nell’ambiente di odori inesistente dei quali non è presente alcuna molecola. Odori fantasma, appunto.
Nasi milionari. Naso prezioso quello del viticultore olandese Ilja Gort, che l’ha assicurato per 5 milioni di euro nel 2008 ai Lloyd di Londra. Il motivo? Sarebbe un elemento imprescindibile del suo lavoro. La pensa così anche Nigel Pooley, guru dei classificatori di formaggio per il mercato commerciale, che ha assicurato il suo olfatto per una cifra persino maggiore.
Odori sgradevoli. Le persone che non hanno alcun senso dell'olfatto sono chiamati anosmici. Usano la temperatura, la consistenza o gli “irritanti” delle spezie per percepire una sorta di sapore. L’anosmia potrebbe dipendere dalla genetica o da un incidente o malattia. Peggio ancora la cacosmia che fa sì che anche l’odore un mazzo di fiori freschi sia orribile: chi ne soffre percepisce tutti gli odori come qualcosa di rivoltante.
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Odore di vichinghi. Al Jorvik Viking Centre, della città di York, i ricercatori sono riusciti a ricostruire gli odori dell’epoca vichinga e lo ripropongono ai visitatori incluso nel prezzo del biglietto. Provare per credere.
Un mondo di odori per gli animali. Gli animali sono veri campioni
di olfatto, tanto che in molti
di essi è questo il senso prevalente.
I conigli per
esempio hanno circa 100
milioni di recettori olfattivi
(in confronto ai 5-6 dell’uomo)
e i cani circa 220 milioni.
Poiché l’acuità olfattiva
è proporzionale al numero
di recettori, si può dire
che un cane “sente” 44
volte meglio di un uomo.
Alcuni pesci usano l’olfatto
per l’orientamento; i salmoni
seguono l’odore del torrente
natio per tornare a deporre
le uova dove sono nati. Il
“naso” più sensibile sembra
appartenere al maschio delle
falene (nella foto),
che percepisce la presenza di
una molecola di bombicolo –
il composto sessuale attrattivo
emesso dalla femmina –
diluita in un milione di miliardi
molecole d’aria.
