Опровергнута классическая теория запахов

Классическая биология предполагает, что рецепторы запахов различают прикасающиеся к ним молекулы по их форме. Исследователи из США и Греции поставили эксперимент с плодовыми мушками и смогли доказать, что дрозофилы прекрасно различают молекулы одинаковой формы, пишет Мембрана.

Согласно теории, рецепторы запахов (как в носу человека, так и у других существ) являют собой своего рода полости, подходящие по форме к молекулам определённого аромата. Если рецептор и молекула друг другу подходят, то соответствующий сигнал отправляется в мозг.

Однако, 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. Такая возможность даже была теоретически доказана.

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, они не смогли бы различить запахи. Тем не менее, эксперимент показал, что ацетофенон нравился мушкам больше.

Лука полагает, что всё дело в колебаниях атомов. 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 и происходит туннелирование частицы.

Турин считает проведённый опыт доказательством своей теории, по крайней мере, в случае с плодовыми мушками. Однако с ним согласны не все учёные. По их мнению, результаты экспериментов отнюдь не указывают на то, что дело в вибрациях. Вполне возможно, что различия не в динамике, а в химических свойствах веществ.

В настоящее время Турин с коллегами проводит генетические исследования дрозофил, чтобы определить, какие аминокислоты в рецепторах помогают им различать изотопы.