为什么人的鼻子远不如狗鼻子灵敏?
虽然人类自诩是“万物之灵”,但是就某些生理功能而言,我们在动物朋友面前往往甘拜下风,嗅觉就是一个很好的例子。其实,单从一些数据分析,人类的鼻子好像并不算太差,比如,我们能分辨上万种不同的气味,还能闻出被空气稀释了上百万倍的某些化学物质。然而,这张成绩单和我们忠诚的老朋友——狗相比,简直不值一提。狗的鼻子能够轻松辨别超过200万种不同气味,灵敏度更是可以达到人类的1000万倍。它们中的佼佼者——猎人的好帮手“寻血猎犬”,甚至能嗅出猎物在两星期前留下的气味,以及离地面10米的地下管道泄漏的有毒气体。那么,人和狗的嗅觉为什么会有如此大的差距呢?
单从嗅觉系统的基本结构来看,人和狗大同小异。两者的嗅觉都起始于鼻腔内的一层叫作“嗅上皮”的组织。鼻腔总是湿漉漉的,便于溶解、捕捉各式各样的化学物质分子;嗅上皮中则分布着大量负责检测这些分子的神经细胞——“嗅细胞”,它们可以把气味所携带的化学信号转变为神经信号,再传递到大脑内专司嗅觉的区域。如此一来,我们仅靠微吸两口气,就能判断隔壁房间内放着的是珍馐美味还是残羹腐肉。
人、狗嗅觉系统的基本构造虽然相同,但“硬件设备”却不是一个档次的。人的嗅上皮总面积只有10平方厘米,狗的则有170平方厘米,足足差了10多倍;狗鼻子还拥有更多的嗅细胞,其密度比人的要高100倍。这些差异意味着狗吸气一次能收集的气味信息远多于人类。此外,在各自的嗅细胞所特有的、用来“鉴定”特定气味“身份”的蛋白质分子的种类和数量上,狗也以上百倍的优势压倒人类,难怪它们能辨别的气味种类大大超过人类。
再来看看大脑。人脑当然比狗脑大得多,也灵敏得多,但是脑内负责嗅觉区域的大小,却是远逊于狗。以脑内与嗅觉相关的关键结构——嗅球为例,狗的嗅球重60克左右,人的只有可怜的十几克,如果比较它们在各自大脑总重中所占的比例,那差距就更悬殊了。大脑的嗅觉区发达,处理嗅觉信息当然更加得心应手,嗅觉在整个感觉系统中的地位也就更加重要。所以有人说:“对狗而言,它的大鼻子不仅在脸部占统治地位,同时也统治着它的大脑……它对整个世界的印象。”
此外,某些狗会不时扇动大耳朵,把空气中的化学分子聚集到鼻子前;其鼻子时刻分泌鼻黏液以保持鼻头湿润来高效捕捉化学分子,这些都对最大限度实现嗅觉功能做出了贡献。
狗鼻子如此之灵,足以让它成为“嗅觉冠军”吗?那倒不一定。至少有些熊,虽然看起来笨拙憨厚,却拥有让狗也自愧不如的灵敏嗅觉。人类也已利用仿生学技术开发出了“电子鼻”,有了它,人类就能“闻”出原本必须依赖狗来检测的某些特定气味,乃至在科学研究、质检等领域完成一些狗不能胜任的、复杂的化学分子辨别任务。