Kuidas me tunneme piparkoogilõhna
Kuidas vaid lõhna järgi õnnestub kindlaks teha, kas on tegu piparkoogi või verivorstiga? Kuidas tunneme, et vorst on ahjus kõrbema läinud? Kümmekond aastat tagasi polnud see üldsegi selge. Selgem oli asi nägemisega, mis tegeleb valgusega, kompimisega, mille taga on otsene füüsiline kontakt; kuulmisega, mis saab teoks tänu helilainetele; isegi maitsmisega, mille vahendajaks on meie keel, mis maitstavat lakub. Veel 1988. aasta ENE teatas arglikult, et “oletatavasti põhineb haistmine haistmiselunditele sattunud molekulide füüsikalisel toimel”.
Vanima meele saladus
Kui Ameerika noormees Richard Axel pärast ülikooli meditsiinikursuse lõpetamist arstiteadlase kraadi taotles, anti see talle vaid tingimusel, et ta ei läheks eales elava patsiendi ligi. Pärast mõne-aegset tööd Columbia ülikooli patoloogiaosakonnas edutati teda teadlasena tingimusel, et ta eales ei praktiseeriks meditsiini surnud patsientidel. Arstipraksis liigset originaalsust ei talu.
Kuid originaalse mõtlemisega Axelil oli ka hea nina. Ta siirdus teadusesse ja hakkas uurima haistmise saladust. Kümmekonna aasta eest olid just New Yorgis töötav Richard Axel ja Seattle’is töötav bioloog Linda Buck need inimesed, kes muukisid lahti haistmismeele luku.
Haistmismeel on meeltest evolutsiooniliselt vanim. Äädikakärbsega läksid meie teed lahku 600 miljoni aasta eest. Ent äädikakärbes nuusutab õhku ikka samamoodi kui inimene. Võib-olla isegi paremini. Nii tunneb ta ära feromooni lõhna, mis annab teada vastassugupoolest, aga ka ähvardavast ohust. Selle tarvis on tal kogunisti teine nina. Äädikakärbse ninaks on tundel.
Evolutsiooni käigus on inimene kaotanud osa oma haistmisklaveri klahvidest. Koera haistmine pole mitte ainult tundlikum, vaid ka värvikam. Tema nina haistmispiirkond on 40 korda inimese omast suurem. Siiski tunneme ja eristame kümmet tuhandet lõhna. Selle tarvis on meil ninas suur hulk vastuvõtjaid – retseptoreid. Kui palju neid on, selle tegigi kindlaks Richard Axel. Sealt tuli ka tõeline üllatus, mida parimagi teadlase nina polnud haistnud.
Tervelt tuhat geeni
Inimese lõhnaklaverit häälestab ja mängitab umbes tuhat geeni. Igast sajast geenist tervelt kolm on pühendunud ainuüksi lõh-nade nautimisele. Meie värvilise nägemisega tegeleb vaid kolm, maitsmismeelega 30 geeni.
Haistmine käib nii, et iga lõhnageen kasvatab ja hoiab kontrolli all ühte lõhnavastuvõtjat. See seob enda külge vaid piiratud arvu lõhnaainete molekule, kui neid vaid sissehingatavas õhus leidub. Rakud saadavad teate – “püüti kinni molekul” – elektriliselt edasi haistmissibulas asuvatesse tillukestesse päsmakestesse. Sealt läheb info edasi aju eri piirkondadesse, mille ühistööna moodustatakse kombineeritud teadetest muster. Iga lõhnamuster jääb meile meelde, nõnda võime maikellukese lõhna haistes kinnisilmi öelda, et see on kevadine maikelluke, mitte sügisene hapukapsas.
Niisiis saame öelda, et nuusutame sõna otseses mõttes molekulide lõhna. Ühest molekulist küll ei piisa, et me selle lõhna tunneks. Kui samalaadsed vastuvõtjad on kinni püüdnud suurema arvu ühesuguseid lõhnaaine molekule, liidetakse nende teated kokku.
Lõhnamustri lõhn
Hea vein annab tööd tervele hulgale lõhnavastuvõtjatele nende tuhande seast. Iga veini jaoks tekib ajus oma lõhnamuster. Ja lõhnaandekale ning treenitud degusteerijale jäävad need lõhnamustrid meelde, nii nagu ka kõige ulakamale koolipoisile jääb meelde ükskordüks.
Nõnda saabki võimalikuks, et mingi eriline lõhn, olgu või kevadtuule toodud kirbelt mullahõnguline lõkkesuits, toob suisa silme ette mõne möödunud aja pildikese.
Haistmismeel on esimene meeltest, mille toimimist mõisteti puht molekulaarsete tehnikate abil. Iga lõhnaretseptor aktiveerib ühe G-valgu, mis on temaga seotud. See omakorda ärgitab tegutsema käskjalgmolekuli, mis omakorda avab ioonkanalid ja rakk ergastub. See ergastus kandubki üle haistmissibula päsmakestesse.
Sama tüüpi vastuvõtjat kandvast lõhnarakust jõuab signaal samasse päsmakesse. Päsmakestest saadetakse signaal edasi närvirakkude järgmisele tasandile – mitraalrakkudesse. Mitraalrakud on saanud nime kuju järgi – nad meenutavad tehnikast tuntud nurkseotist. Iga mitraalrakku ergastab üks päsmake. Mitraalrakud saadavad info edasi ajukoore eri osadesse. Seal töödeldakse info mustriks, mis iseloomustab kindlat lõhna. Meie aju suudab moodustada ja meelde jätta 10 000 lõhnamustrit.
Richard Axeli ja Linda Bucki tagantjärele lihtne avastus – üks lõhnarakk – üks geen – tõi neile sel aastal ka lihtsa preemia, mida pole vaja pikalt kirjeldada. Nobeli preemia.
