كيفية شم الإنسان للروائح: نظرية جديدة عن اهتزاز الجزيئات وليس شكلها

تلقى نظرية اثارت جدلا بشأن الطريقة التي نشم بها الروائح من حيث كونها تضم آثارا فيزيائية كمية استحسانا كبيرا، إذ تتحدى النظرية اعتقادا بان حاسة الشم لدينا تعتمد فقط على اشكال الجزيئات التي نشمها في الهواء.

وبخلاف الاعتقاد السائد تفيد النظرية بان اهتزاز الجزيئات هي المسؤولة عن ذلك.

وجرت اختبارات لجزيئين لهما نفس الشكل ولكنهما مختلفان، وقد نشرت نتيجة الاختبارات في تقرير في دورية (بلوس وان) التي اكدت ان الانسان بامكانه التمييز بين الجزيئين.

لكن النظرية التي وضعها في البداية لوكا تورين من مركز فليمينغ لعلوم ابحاث الكيمياء الحيوية، مازالت محل نزاع ومثار خلاف.

واعطى تورين مثالا على الجزيئات التي تضم الكبريت وذرات الهيدروجين المترابطة من حيث انها قد تأخذ اشكالا واسعة النطاق تفضي جميعا الى امكانية شم رائحة البيض الفاسد.

وقال تورين لبي بي سي "اذا نظرنا من وجهة النظر التقليدية، فمن الصعب حقا تفسير ذلك".

واضاف "اذا نظرنا من وجهة نظر النظرية البديلة القائلة بان اهتزاز الجزئ هو الذي يحدد الرائحة فان لغز الكبريت-الهيدروجين يصبح واضحا جليا".

ويمكن النظر الى الجزيئات على انها مجموعة من الذرات ترتبط في زنبرك، لذا فان الذرات يمكن ان تنتقل متعلقا بعضها بالآخر. ويمكن لطاقة التردد الصحيح – الكمية – ان تسبب شكلا "زنبركيا" للاهتزاز.

وقال تورين في عام 1996 من خلال بحث نشرته دورية الاحاسيس الكيماوية ان هذه الاهتزازات تفسر حاسة الشم.

الخيول ووحيد القرن

واحد الطرق الرامية الى اختبار الفكرة هي اعداد جزيئين لهما نفس الشكل، ولكن باهتزازات مختلفة، مع اجرء عمليات احلال لهيدروجين الجزيئ يطلق عليها الديوتيريوم.

وتدحض ليسلي فوسهول من جامعة روكفيلر فكرة تورين بجزئ يطلق عليه اسيتوفينون و توأم ديوتيريوم.

وتشير ابحاث في دورية العلوم العصبية الطبيعية إلى ان المشاركين من البشر ليس بامكانهم التمييز بين الاثنين، لذا فان الاهتزازات لا تلعب دورا في حاسة الشم لدينا.

لكن في عام 2011 نشر تورين وزملاؤه بحثا في منشورات الاكاديمية الوطنية للعلوم اظهر ان ذبابة الفاكهة يمكنها التمييز بين الانواع الاثقل والاخف وزنا لنفس الجزئ.

ومازالت فوسهول تعتقد ان نظرية الاهتزاز هي نوع من الخيال، وقالت "أنا أفكر في نظرية الاهتزاز المتعلقة بحاسة الشم، واجراء اختبارات على وحيد القرن ودراسة حاسة الشم لدى الخيول".

وقال تيم جاكوب، باحث في الشم لدى جامعة كارديف، ان العمل "داعم لكنه غير شامل".

واضاف لبي بي سي "هناك العديد من المشكلات في نظرية حاسة الشم، فالعديد من الاشياء لا يمكن تفسيرها لتأكيد فعالية نظرية الاهتزاز".

وعلى الرغم من أن العديد من العلماء تناولوا نظرية الاهتزاز التي تعود الى عام 1996، بجدية فمازال الجدل محتدما على نحو استثنائي.