氣候變遷也改變了大氣中的氣味?蚊子如何聞出哪裡有鮮血?植物有嗅覺嗎?魚類如何用氣味溝通?嗅覺專家比爾.S.漢森(Bill S. Hansson)認為人類太過依賴視覺,其實「嗅覺」的重要性與厲害超乎你我的想像,「我們聞的不只是氣味,而是關於這世界的一切訊息」。
(以下內容摘自《你聞到了嗎?:從人類、動植物到機器,看嗅覺與氣味如何影響生物的愛恨、生死與演化》一書,經臉譜文化授權使用。文中小標由《上下游》另行編輯,與原書無涉,且為閱讀需要調整部分擷取內容,更多精彩文字請詳見該書。)

人類嗅覺器官有四百種受體 聞不到損失可大了!
嗅覺對人類生存來說無比重要,不然我們的鼻子和鼻孔幹嘛長在臉上那麼明顯的位置?嗅覺在某些情況下扮演了關鍵性的角色,持續分析周遭環境的氣味。在我們看到某樣東西時,為我們把關那到底是不是可以吃的食物;能夠感受周遭是否有潛在危險,同時也能為我們刻畫出吃草莓、啜飲最愛的馬爾貝克(Malbec)葡萄酒、窩在愛人的臂彎裡的美好愉悅感。
與味覺相較之下,就會明顯感受出嗅覺善於分析的特質。味覺建立在五種基本的味道上(鹹、酸、苦、甜、鮮/肉味),基本上就是為了立刻分辨出有害食物而存在,所以味覺其實多少算是一種反射行為。而嗅覺就不同了,嗅覺器官有大約四百種受體,能夠藉由深入分析飲食的化學成分來辨認好壞,讓我們接近好的食物、遠離有害的物品。
氣味為我們提供了與營養、安全、生活品質息息相關的資訊,因此失去嗅覺可是非同小可。失去嗅覺後,因為再也無法像以往那樣享受飲食與生活,心理健康問題可能會伴隨而來。失去嗅覺的人也時常會為個人衛生是否足夠完備而擔憂,同時也無法再聞到所愛之人身上的氣味。

個人口味的偏好從母親肚子裡就養成
母親身上的味道確實是嬰兒誕生後聞到的第一種氣味,但嬰兒生命中所聞到最初的氣味,應該是母親羊水的味道;從在子宮中成長的第五個月開始,嬰兒就會吞下、吸入並消化羊水。
法國的科學家已經確定,母親本人的飲食習慣會影響羊水的氣味,於是羊水中的化學感官訊息就會直接影響新生兒對於某些食物氣味的偏好。也有研究指出,人類早在媽媽的子宮裡就開始學會喜歡或討厭某些氣味了。我們可以推測,嬰兒會把時常出現的氣味歸類為正面體驗,順理成章地在出生後偏好同樣的味道。
這種現象是怎麼演化出來的呢?一般來說,嬰兒會依賴母親的判斷;母親如果攝取某種食物,就代表她喜歡這種食物,或者是以這種食物為主食。因此胎兒就會將這些出現在子宮裡的氣味視為好東西,出生後繼續受這些味道吸引,並渴望在母奶裡嚐到同樣的味道,甚至在斷奶後也會想要繼續吃同樣的食物。這就是個人口味偏好的起源。

男性通常更善於分辨新生兒與幼童的差異
我們找來了二十四名介於一周至四周大的瑞典新生兒,以及二十四名年紀介於兩歲至四歲的兒童。這些新生兒與兒童都以無香味的肥皂洗過澡,穿著研究專用的T恤,戴著棉質小帽上床睡覺。
接著我們用這些沾染了新生兒與兒童氣味的衣物進行下一步實驗;研究者讓這些孩子的媽媽、爸爸或無血緣關係也未生育的男性或女性,從三個樣本中(各為新生兒穿過的衣物、年紀稍大的兒童穿過的衣物、未穿著過的衣物)選出新生兒穿過的衣物。
令所有人都大感意外的是,辨別正確率最高的並不是母親或未生育的女性,而是父親們────他們明顯能夠分辨出新生兒與兒童的氣味差異。同樣令人驚訝的是,女性通常會選擇乾淨、沒穿過的衣物。
這項研究的結論是,男性通常更善於分辨新生兒與幼童之間的差異。我們請受試男性形容新生兒的氣味,他們通常會以「舒心」、「令人平靜」、「甜美」等正面形容詞來描述。這些形容字眼顯示出新生兒身上的氣味對男性來說多少有安定心神的效果;然而我們只能靠推測來解釋為何男性會有這種分辨氣味的能力。
普遍來說,我們從人類身上現存的基因設定,可以看出這些基因經過幾萬年的時間依然留存下來的原因;我們推測,好鬥的男性獵人回到居住的洞穴後,可能會因為嬰兒身上美好的氣味而對這些吵鬧的小寶寶更有耐心。不過誰知道究竟是不是如此呢?無論如何,這項研究經過媒體報導後,我曾接受英國廣播公司的訪問,訪談結束前他們問的最後一個問題是:「我們有沒有可能用人工合成這種寶寶香,未來可以在足球場噴灑這種氣味,好讓那些足球流氓冷靜點?」

狗狗的兩個鼻孔可以分開使用
為何與人類相比,狗那麼容易受氣味影響呢?首先,牠們的嗅覺閾值比我們低得多,所以牠們更容易注意到氣味。雖然確切數字眾說紛紜,但研究人員粗估,狗聞出某種化合物的閾值比人類低一千至一萬倍。據稱牠們能捕捉到空氣中兆分之一比例的揮發物質氣味。狗的生理結構究竟有什麼特別之處,以至於擁有如此低的閾值和敏銳的嗅覺呢?
是因為牠們又濕又亮的鼻子嗎?狗的汗腺分布在鼻子以及腳掌肉墊上,藉此排汗調節體溫(不像我們會渾身流汗)。狗鼻子裡裡外外潮濕的空氣更利於牠們接收氣味,這也是為什麼狗常常舔鼻子,藉此濕潤並提升嗅覺敏銳度。濕鼻子也能幫助牠們辨認方向;風吹過來時,鼻子的迎風面會比較冷,就跟我們把手指沾溼探測風向是同一個道理。氣味會飄散在空中,所以狗一旦知道風向以後,就能夠知道氣味是從哪裡傳來。不過這都不是牠們嗅覺敏銳的關鍵,鼻子的結構和運作方式才是重點。
一眼望去,狗的鼻子沒什麼特別,就跟人類一樣有兩個鼻孔;但與我們不同的是,牠們可以分別使用或擺動兩個鼻孔,藉此辨別氣味來源或是方向。
除了能夠各自使用與擺動兩個鼻孔以外,狗的鼻孔側邊還有兩個狹縫,這就是人類明顯沒有(也好險沒有)的構造了。這個鼻孔縫是用來提升狗接收氣味的能力;有了這兩條縫,狗能夠更專注、更有效率地呼吸。牠們用鼻孔吸氣,用鼻孔縫呼氣,在鼻子周圍形成氣流,將新的氣味分子推到呼吸的下一口空氣裡。

企鵝如何在群體間找出配偶與雛鳥?原來是用聞的
選擇好的配偶是成功繁衍後代的關鍵。有些鳥類是單配偶制,尤其是那些必須由其中一方親代長途飛行覓食,另一方則待在巢裡育雛的鳥類。既然如此,同一個群落裡住著上千隻看起來幾乎一模一樣的鳥兒,究竟如何選擇配偶,又是如何找到牠們的配偶或雛鳥呢?
企鵝運用聽覺在群落中找到自己的配偶,因為在一大群長得一樣的動物之間,視覺辨認起不了作用。芝加哥布魯克菲爾德動物園內洪堡企鵝的研究表明,洪堡企鵝會用氣味辨別親屬;或許藉由此避免近親交配,同時也是為了在群落中找到自己的配偶。在這項研究中,科學家讓企鵝聞其所屬群落中其他企鵝的油腺氣味,並記錄這些企鵝的行為。動物園的工作人員知道每隻企鵝之間的親屬關係,因此可以觀察出企鵝對於親屬或非親屬個體的氣味反應差異。
結果發現了一個有趣的現象,有配偶的企鵝在聞到其配偶或熟悉的氣味時會停留比較久,聞到不熟悉的味道則不多做停留;沒有配偶的企鵝表現則正好相反,牠們會在不熟悉的味道(表示不是親屬的味道)前停留較久。這種行為似乎表示,單身的企鵝對於潛在交配對象的氣味比較有興趣,對親屬的氣味則不然。

老鼠有四個「鼻子」和三倍於人類的嗅覺受體蛋白質
人類只有一個鼻子,不過對於其他動物來說,無論是不是脊椎動物,大多都運用好幾個器官來感知嗅覺。老鼠有四個不同的嗅覺器官,每一個都有其各自的形態與功能。
不過就與人類一樣,老鼠主要的嗅覺器官就是牠們鼻子上的鼻孔。老鼠鼻子裡錯綜複雜的黏膜以身體的比例來說比人類大上許多;黏膜上大約有一千萬個嗅覺神經元,能夠對各式各樣的揮發物質產生反應,每個神經元的特性則根據上面的嗅覺受體而有所不同。
老鼠大約有一千兩百種嗅覺受體蛋白質,數量大約是人類的三倍。每個嗅覺受體都有針對不同物質分子的調諧曲線,決定該受體會對那些氣味產生反應。這些曲線各自有其重疊的部分,這也是為何動物的嗅覺系統有如此神奇的能力能夠解析各式各樣的大量氣味;藉由將能夠刺激這些受體的氣味互相結合,動物就能用少少幾種受體分辨大量氣味類型。有些氣味受體只專門應對特定一種或少數幾種氣味,而其他受體則負責辨認剩下的大部分氣味。












