猫の鼻は、より良い科学機器を生み出す可能性のある驚異

ガスクロマトグラフは、さまざまなガスを分離して分析するために使用される遍在的な科学機器であり、猫の鼻から多くのことを学べる可能性があると、新しい研究が発表した。 ネコ科の嗅覚器に関する最初の詳細な研究として、この機器がおそらく再現できる可能性のある鼻のデュアルチャネルシステムが明らかになりました。

「私たちは視覚と聴覚についてはよく知っていますが、鼻についてはあまり知りません。 この研究は、さまざまな鼻構造の背後にある進化経路と、それらが果たす機能的目的についてのさらなる理解につながる可能性がある」とオハイオ州立医科大学の耳鼻咽喉科准教授、Kai Zhao氏はプレスリリースで述べている。

チャンネル システムは、複雑な道路システム上の主要高速道路として機能します。 猫は鼻に空気を吸い込み、両方の鼻を水で満たし、次に鼻甲介と呼ばれる迷路のような小さな通路を作り、空気をきれいにして加湿します。 鼻甲介は、嗅上皮で裏打ちされた嗅覚領域に空気を送り、そこで匂いを感知します。

この研究では、短毛種のイエネコの死体をCTスキャンすることでこの複雑なネットワークをマッピングし、ネコの篩骨を曲がりくねった複雑なひだや通路を明らかにした。 人間にも鼻甲介がありますが、人間の鼻甲介はいくつかの単純なひだで構成されており、それに匹敵する比較的弱い嗅覚を持っています。

「哺乳類にとって、嗅覚は獲物を見つけたり、危険を特定したり、食料源を見つけたり、環境を追跡したりする上で非常に重要です」とZhao氏はプレスリリースで述べている。

犬は猫や人間よりもさらに複雑な鼻腔を持っており、集中して香りを反芻することができます。

研究者らは、猫の場合、二重の流れが異なる目的を果たすことを発見しました。 最初のチャネルは低く比較的ゆっくりと進み、鼻甲介を通って広がり、最終的に嗅覚領域に到達します。 この段階的な経路は、より多くの化学物質をより遅い速度で検出するように設計された長いチューブを備えたガスクロマトグラフに似ています。

2 番目の流れは速く流れ、嗅覚領域にまっすぐ向かい、そこで重要な匂いを迅速に検出できるようになります。 ただし、臭気がシステムを通過する速度が速ければ速いほど、検出効率が低下するため、これにはトレードオフが伴います。 2 番目のレーンは近距離の捕食者をすぐに検出できますが、最初のレーンは足跡から捕食者を識別する必要がある場合があります。

空気が嗅覚領域に到着すると、空気はそれぞれの呼吸を最大限に活用する平行なチャネルを通って循環します。

「それは本当に驚きでした」とZhao氏は言います。 「匂いを嗅ぐと、空気がそこに戻ってきて、さらに長い時間かけて処理されるようなものです。」

全体として、研究対象となった死体は、鼻甲介ひだの内側に大量の嗅上皮を有しており、より初歩的な鼻を嗅ぐことができたであろう。 研究者らは、このネコ科動物やそれに類する他の猫科動物は、単純化した「真っ直ぐな鼻」を持つ同サイズの両生類の鼻の約100倍強力な鼻を持っていただろうと推定した。

この論文はガスクロマトグラフの猫のようなデュアルフロー設計を提案していますが、その結果は研究が十分に進んでいない臓器についても語っています。

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