تعتبر حاسة الشم من أكثر الأجهزة تعقيداً في جسم الإنسان، ولا يزال العلماء غير قادرين على الإجابة على العديد من الأسئلة المتعلقة بها. تتحدث بوابة مجلة Knowable Magazine مع أحد علماء الوراثة من معهد ماكس بلانك وتكتشف ما هي حاسة الشم وسبب تعقيدها.
تشعر الثدييات البرية مثل البشر بالروائح المتطايرة، وهي الروائح التي تنتقل عبر الهواء. نحن نشم مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية التي تنشر العطر من خلال الأغشية المخاطية داخل الأنف وتتفاعل مع مستقبلات الخلايا العصبية الشمية. تقوم كل مادة كيميائية بتنشيط العديد من المستقبلات، وعلى العكس من ذلك، يكون كل مستقبل حساسًا للعديد من المواد الكيميائية. تقوم الخلايا العصبية بعد ذلك بتوليد إشارات كهربائية تنتقل إلى البصلة الشمية في الدماغ، حيث تتم معالجتها وتحويلها إلى معلومات.
شيء آخر هو أن العلماء ما زالوا لا يعرفون بالضبط كيف ندرك روائح معينة. على سبيل المثال، لماذا نتعرف على الفور على رائحة الموز؟ تتكون هذه الرائحة من العديد من المواد الكيميائية والخلائط ونسب محددة من المكونات التي تختلف من موزة إلى أخرى – ولكن هذا لا يمنعنا من التعرف على رائحتها. ويمكن أيضًا تقليد الرائحة باستخدام جزيئات غير موجودة في الموز على الإطلاق.
وفي الوقت نفسه، درس العلماء إلى حد ما مكونات الجهاز الشمي: المستقبلات والخلايا العصبية ومناطق الجهاز العصبي. في البداية، تم اكتشاف وجود الجين الشمي في فئران المختبر، ثم تحول المجتمع العلمي إلى التجارب على الفئران بسبب إمكانية التلاعب الجيني. كل ما نعرفه تقريبًا عن الجهاز الشمي يأتي من التجارب التي أجريت على الفئران.
ومن الجدير بالذكر أن الأنظمة الشمية لدى الفئران والبشر قد تختلف بما يكفي للتشكيك في طريقة الاستقراء. في بعض الأحيان، تمتلك الحيوانات المختلفة أعدادًا مختلفة من أعضاء الشم. على سبيل المثال، تمتلك الفيلة الأفريقية ما يصل إلى 2000 جينة مستقبلة، أي ما يقرب من ضعف عدد الفئران والكلاب وخمسة أضعاف عدد البشر. على الرغم من أنه لا يمكن القول أن حاسة الشم لدى الفيل هي الأكثر دقة: لا توجد علاقة بسيطة بين عدد المستقبلات وحساسية حاسة الشم.
بالإضافة إلى ذلك، هناك اكتشافات تجعل النظام أكثر تعقيدًا. على سبيل المثال، هناك مستقبل شمي يسمى Olfr78، وهو لا يوجد فقط في الأنسجة الأنفية. ويوجد أيضًا في البروستاتا والخلايا الصباغية والغدد السباتية المسؤولة عن تنظيم التنفس.