Vielleicht haben Sie das schon einmal gehört: Menschen haben, besonders im Vergleich zu Tieren wie Hunden, einen bemerkenswert schwachen Geruchssinn. Es wird immer wieder berichtet, dass wir nur etwa 10.000 verschiedene Düfte unterscheiden können - eine große Zahl, die jedoch leicht von der von Hunden in den Schatten gestellt wird und einen Geruchssinn aufweist, der 1.000 bis 10.000 Mal empfindlicher ist als der unsere.
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Es mag unbestreitbar sein, dass Hunde einen überlegenen Geruchssinn haben, aber neue Forschungsergebnisse legen nahe, dass auch unser eigener nicht allzu schäbig ist. Und es stellt sich heraus, dass die Zahl "10.000 verschiedene Düfte", die in den 1920er Jahren zusammengestellt wurde, eine theoretische Schätzung war, die nicht auf harten Daten beruhte.
Als eine Gruppe von Forschern der Rockefeller University zum ersten Mal konsequent herausfinden wollte, wie viele Düfte wir unterscheiden können, zeigte sich, dass die Zahl der 1920er Jahre eine dramatische Unterschätzung darstellt. In einer heute in Science veröffentlichten Studie zeigen sie, dass die menschliche Nase - zumindest unter den 26 Teilnehmern ihrer Studie - tatsächlich in der Lage ist, etwas in der Größenordnung von Billionen verschiedener Düfte zu unterscheiden.
"Die Botschaft hier ist, dass wir mehr Sensibilität in unserem Geruchssinn haben, als wir uns zutrauen", sagte Andreas Keller, Geruchsforscher bei Rockefeller und Hauptautor der Studie, in einer Presseerklärung. "Wir achten einfach nicht darauf und verwenden es nicht im Alltag."
Fläschchen mit Gerüchen, mit denen die Forscher den Geruchssinn der Teilnehmer testen. (Foto von Zach Veilleux / The Rockefeller University) Ein großer Teil des Grundes, warum es so lange gedauert hat, unsere Geruchsempfindlichkeit genau einzuschätzen, ist, dass es viel schwieriger ist, dies zu tun, als beispielsweise den Wellenlängenbereich des Lichts, den das menschliche Auge wahrnehmen kann, oder den Schallwellenbereich des menschlichen Ohrs zu testen kann hören. Die Forscher hatten jedoch die Vermutung, dass die tatsächliche Zahl weit über 10.000 lag, da zuvor dokumentiert wurde, dass Menschen über 400 verschiedene Geruchsrezeptoren verfügen, die zusammenarbeiten. Zum Vergleich: Mit den drei Lichtrezeptoren im menschlichen Auge können wir schätzungsweise 10 Millionen Farben sehen.
Die Forscher stellten fest, dass die überwiegende Mehrheit der Düfte der realen Welt das Ergebnis vieler miteinander vermischter Moleküle ist - der Geruch einer Rose zum Beispiel ist das Ergebnis von 275 einzigartigen Molekülen in Kombination - und entwickelten eine Methode, um ihre Ahnung zu testen. Sie arbeiteten mit einer Vielzahl von 128 verschiedenen Molekülen, die als Riechstoffe fungieren und diese in einzigartigen Kombinationen mischen. Obwohl viele bekannte Düfte - wie Orange, Anis und grüne Minze - das Ergebnis von Molekülen sind, die in der Studie verwendet wurden, wurden die Geruchsstoffe absichtlich gemischt, um ungewohnte Gerüche zu erzeugen (Kombinationen, die die Forscher oft bemerkten, eher "böse und seltsam").
Durch das Zusammenmischen von 10, 20 oder 30 verschiedenen Arten von Molekülen in unterschiedlichen Konzentrationen könnten die Forscher theoretisch Billionen verschiedener Düfte herstellen, um sie an den Teilnehmern zu testen. Angesichts der Unpraktikabilität, Menschen aufzufordern, herumzustehen und Billionen kleiner Glasröhrchen zu schnüffeln, mussten sich die Forscher natürlich eine beschleunigte Methode ausdenken.
Dies geschah nach denselben Grundsätzen, die auch die politischen Meinungsforscher anwenden, wenn sie eine repräsentative Stichprobe von Wählern anrufen und ihre Antworten zur Extrapolation an die allgemeine Bevölkerung verwenden. In diesem Fall wollten die Forscher herausfinden, wie unterschiedlich zwei Fläschchen sein müssen - in Bezug auf den Prozentsatz der verschiedenen Riechstoffmoleküle zwischen ihnen -, damit die Teilnehmer sie in der Regel bei höheren Werten als dem Zufall unterscheiden können.
Dann begann die Arbeit: Für jeden Test wurden einem Freiwilligen drei Fläschchen gegeben - zwei mit identischen Substanzen und eines mit einer anderen Mischung - und gebeten, den Ausreißer zu identifizieren. Jeder Teilnehmer war etwa 500 verschiedenen Duftstoffkombinationen ausgesetzt, und insgesamt wurden einige tausend Düfte gerochen.
Nach Analyse der Erfolgsraten der Testpersonen bei der Auswahl der ungeraden Proben stellten die Autoren fest, dass durchschnittlich zwei Probenflaschen mindestens 49 Prozent unterschiedliche Geruchsmoleküle enthalten mussten, um zuverlässig unterschieden zu werden. Um es eindrucksvoller auszudrücken, zwei Fläschchen konnten zu 51 Prozent identisch sein, und die Teilnehmer konnten sie immer noch unterscheiden.
Eine Extrapolation auf die Gesamtzahl der möglichen Kombinationen, nur angesichts der 128 im Experiment verwendeten Moleküle, zeigte, dass die Teilnehmer in der Lage waren, zwischen mindestens einer Billion verschiedener Duftkombinationen zu unterscheiden. Die reale Summe ist wahrscheinlich viel höher, sagen die Forscher, weil es in der realen Welt viel mehr Moleküle gibt.
Für ein Team von Wissenschaftlern, die ihre Karriere der oft übersehenen Kraft des Geruchs gewidmet haben, riecht dieser Befund nach süßer Rechtfertigung. Mitautor Leslie Vosshall sagte: "Ich hoffe, dass unsere Arbeit diesen schrecklichen Ruf, den die Menschen haben, weil sie keine guten Gerüche haben, aufheben wird."
