Биологи опровергли теорию запахов

Классическая биология полагает, что рецепторы запахов определяют, какая молекула на них «села», по её форме. Исследователи из США и Греции поставили эксперимент с плодовыми мушками и показали, что дрозофилы могут различить молекулы одинаковой формы.

Теория гласит, что рецепторы запахов (как в носу человека, так и у других существ) являют собой, говоря упрощённо, «полости», в которые молекула определённого аромата входит как ключ в замочную скважину. Если они друг другу подходят, то соответствующий сигнал отправляется в мозг.

Но Лука Турин (Luca Turin) из Массачусетского технологического института ещё в 1996 году предположил, что запах разных веществ определяется не формами молекул, а колебаниями атомов в них. То есть «замыкание цепи» происходит тогда, когда частота вибраций молекулы энергетически подходит своему рецептору (значительные различия тут может вызвать замена даже одного атома). Такая возможность была доказана в теории.
Для её проверки учёный решил научить дрозофил различать «ароматы» одинаковых по форме молекул. Турин и его коллеги соорудили Т-образный лабиринт, в котором мушка могла выбрать одно из направлений. Первый коридор пах ацетофеноном (одним из распространённых в парфюмерии душистых веществ). Второй исследователи «надушили» тем же веществом, но в нём атомы водорода были заменены на дейтерий.

Если бы дрозофилы ориентировались только по форме молекул, то они не смогли бы различить запахи. Однако, эксперимент показал, что ацетофенон был мушкам больше по душе, как и октанол, а также бензойный альдегид (в отличие от их дейтерированных версий).

Лука полагает, что всё дело в колебаниях. Видимо, электроны молекулы пахучего вещества способны перейти к рецептору только при определённой «правильной» частоте. Иначе на пути частиц вырастает энергетический барьер. В случае, когда «аромат» подходит рецептору, возникают квантовые эффекты, происходит туннелирование частицы.




Турин считает проведённый опыт доказательством своей теории, по крайней мере, в случае с плодовыми мушками. «Какой-то из компонентов обонятельной системы дрозофил чувствует колебания», — говорит Лука.

Однако с ним согласны не все учёные. Да, мушки различают изотопы одного и того же элемента, но это отнюдь не означает, что дело в вибрациях. Вполне возможно, что различия не в динамике, а в химических свойствах веществ.

Впрочем, Турин со товарищи намерены доказать свою правоту. Сейчас они проводят генетические исследования дрозофил, чтобы определить, какие аминокислоты в рецепторах помогают различать изотопы.