Jean-Baptiste Grenouille. ParfumierPerfecţiunea vederii sau a simţului olfactiv fascinează oamenii de ştiinţă şi nu doar pe aceştia. Cum funcţionează acestea? Care sunt mecanismele care stau la baza perfecţiunii lor? O posibilă explicaţie ar fi legată de... mecanica cuantică.

 

 

 

Oamenii sunt capabili să detecteze diversele mirosuri şi arome chiar şi atunci când acestea sunt în cantităţi infime. Multe animale sunt capabile să facă acest lucru chiar mai bine decât oamenii; câinii, de exemplu, sunt capabili să simtă aromele emise de cantităţi microscopice de substanţe.

Cum este posibil?

În nasul fiecăruia dintre noi există o serie de receptori capabili să detecteze diversele mirosuri. Mulţi folosesc această capacitate în mod profesional: de exemplu cei care lucrează în industria parfumurilor. Asemenea unor degustători de vinuri, aceştia îşi folosesc nasul ca instrument de muncă, fiind capabili să combine diversele arome într-un nou parfum de succes. Cum funcţionează însă acest mecanism? Ce anume stă la baza capacităţii noastre de a mirosi? Capacitate extrem de importantă – de multe ori ne poate semnala un eventual pericol mult înainte ca noi să îl vedem. Sau ne poate da informaţii despre „prospeţimea” alimentelor: de câte ori nu mirosim înainte de a mânca ceva? Dacă mirosul nu este bun, chiar atunci când alimentele par delicioase la vedere, e mai bine să renunţăm, întrucât sigur ceva nu este în regulă.

O teorie mai veche a mirosului se baza pe explicaţia „lacăt şi cheiţă” – adică susţinea că forma moleculelor care ajung la nasul nostru determină aromele: această formă s-ar potrivi exact cu formele receptorilor din nas, ca o cheiţă într-un lacăt, iar în funcţie de care receptor este activat, dă un miros caracteristic.

Există însă şi o altă teorie‚ aşa-numita teorie vibraţională, sugerată de Luca Turin, cercetător de la Fleming Biomedical Research Sciences Centre din Grecia. Turin a publicat împreună cu colegii un articol la începutul acestui an în revista PLOS ONE, în care susţine că la baza mirosului nu stă atât forma moleculelor cât... mecanica cuantică.


Cum funcţionează mecanismul mirosului în noua teorie?

Se pleacă de la idea că moleculele oricărei substanţe vibrează cu o anumită frecvenţă specifică şi care poate fi calculată folosind mecanica cuantică. Fiecare substanţă are deci o frecvenţă caracteristică. Turin susţine că această frecventă este cea care determină inclusiv aroma substanţei respective – deci şi mirosul acesteia.

Nasul nostru ar fi capabil să determine frecvenţa de vibraţie - l-am putea supranumi aşadar nas cuantic - şi în funcţie de aceasta să asocieze substanţei care a emis-o un miros sau, în cazul substanţelor compuse, o gamă de arome (este cazul parfumurilor, de pildă).

Cum a verificat Turin această idee? Folosind musculiţele de laborator!

A arătat cum acestea sunt capabile să distingă între două substanţe care sunt asemănătoare din punct de vedere chimic, doar că într-una dintre ele este folosit un izotop al hidrogenului mai greu. Frecvenţa de vibraţie a substanţei cu hidrogen „greu” este diferită faţă de cea a substanţei cu hidrogen normal. Ei bine, musculiţele erau capabile să îşi dea seama care dintre cele două substanţe a fost folosită. Luca Turin susţine că aceasta ar fi o dovadă a faptului că musculiţele detectează frecvenţa substanţelor şi, extrapolând, cum că şi simţul mirosului ar putea funcţiona la fel.

La ora actuală alţi cercetători încearcă să verifice această teorie şi să determine mecanismul prin care vibraţia moleculelor să dea în final un semnal care este interpretat drept miros.

În acest scop se efectuează studii experimentale, dar şi simulări pe calculator. Din punct de vedere experimental au fost construite nano-fire (nanowires) care sunt folosite ca analoage ale celulelor olfactive şi cu care este studiat mecanismul în laborator. Teoria cuantică a mirosului nu este acceptată de toată comunitatea ştiinţifică, însă există destui cercetători care vor să o studieze îndeaproape, atât din punct de vedere teoretic, cât şi experimental.



Dacă găsiţi scientia.ro util, sprijiniţi-ne cu o donaţie.


PayPal ()
CoinGate Payment ButtonCriptomonedă
Susţine-ne pe Patreon!