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La capacité olfactive stéréo est-elle limitée aux humains?

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La plupart des animaux que je vois autour semblent avoir deux narines - les humains, les serpents, les oiseaux, les poissons… et ainsi de suite. En lisant en ligne, je vois que 2 narines fournissent un effet olfactif stéréo. Cet effet stéréo est causé par la différence de flux d'air dans les narines.

Cet effet stéréo ne s'applique-t-il qu'aux humains ? Y a-t-il des animaux qui ont un nombre différent de narines ? Dites, plus de 2, ou moins.


Les taupes et les rats sentent également en stéréo (Catania 2013 et Rajan et al 2006), tout comme les fourmis du désert (lien). Ce dernier est plutôt intéressant, étant donné que les fourmis "sentent" en utilisant leurs antennes, ce qui suggère que de multiples structures sensorielles, pas nécessairement des narines, sont nécessaires pour la capacité olfactive stéréo.

EDIT : les requins-marteaux ont deux narines et aussi une capacité olfactive stéréo (ici). Les dauphins ont un stigmate, tout comme un certain nombre d'autres cétacés.

Il n'est en fait pas clair si les humains ont une capacité olfactive stéréo, (voir éditer ci-dessous) car l'aspect "stéréo" provient du fait d'avoir des narines qui échantillonnent à partir de différents emplacements spatiaux. Cependant, les recherches sur la taupe orientale suggèrent que ce n'est pas une idée si farfelue, car leurs narines ne sont pas si éloignées l'une de l'autre.

EDIT de EDIT : je retire cela à propos des humains : nous semblons avoir une olfaction stéréo.


Olfaction

L'olfaction, ou le sens de l'odorat, est un ancien système sensoriel qui, avec le goût, permet à un organisme de détecter des produits chimiques dans l'environnement extérieur. L'olfaction est présente chez la plupart des espèces telles que les insectes, les vers, les poissons, les amphibiens, les oiseaux et les mammifères. Il est essentiel à la survie en permettant la localisation de la nourriture, des partenaires et des prédateurs, bien que chez l'homme, l'olfaction soit souvent considérée comme un sens esthétique capable de déclencher émotion et mémoire. Chez les mammifères, le sens de l'odorat est médié par deux organes sensoriels principaux situés dans la cavité nasale : l'épithélium olfactif principal (MOE), qui lie les substances odorantes, et l'organe voméronasal (VNO), qui est responsable de la détection des phéromones. Cette revue se concentrera sur les aspects génétiques de la perception consciente des odeurs véhiculée par le MOE. Chez les vertébrés terrestres, les odorants sont des produits chimiques volatils de différentes classes (aliphatiques, cycliques, aromatiques, etc.). La perception olfactive commence lorsque les odorants se lient aux récepteurs olfactifs (OR) qui sont exprimés sur les cils des dendrites des neurones sensoriels olfactifs (OSN), qui émergent dans le MOE. Cette interaction induit l'activation d'une voie de transduction qui implique une élévation dépendante de la protéine G des canaux ioniques d'ouverture de l'adénosine monophosphate cyclique 3′, 5′ (AMPc) qui à son tour entraîne la transmission de potentiels d'action vers des glomérules spécialisés localisés dans le système olfactif. ampoule. Les entrées sensorielles sont ensuite transmises au cortex olfactif où les informations sont intégrées pour aboutir à la sensation olfactive. De nombreuses revues ont été publiées sur les principes de l'olfaction ( Moulton, 1967 Keverne, 1999 Krieger et Breer, 1999 Laurent, 1999 Mombaerts, 1999, 2001a , 2004a Mori et al., 1999 Firestein, 2001 Gaillard et al., 2004a ).

Au cours des 6 dernières années, différentes études sur l'évolution des gènes OR chez les mammifères ont mis en évidence la réduction de la fraction fonctionnelle du répertoire des gènes OR au cours de l'évolution des primates conduisant à un ensemble restreint de gènes OR fonctionnels chez l'homme (voir Evolution of Vertebrate sous-systèmes olfactifs). Ces observations ont conduit à l'hypothèse que la taille du répertoire fonctionnel OU reflète les besoins olfactifs et donc la capacité/capacité olfactive d'un organisme.

Cette revue est une vue d'ensemble sur le sujet en comparant les données obtenues par l'analyse du sous-génome OR de différentes espèces de primates par rapport à celui de la souris et du chien.


Biologie 1002 (Final) Ch 35

Après avoir lu les paragraphes ci-dessous, répondez aux questions qui suivent.

Un chercheur étudie la capacité du saumon à migrer sur des milliers de kilomètres dans l'océan tout en retournant à l'endroit où il a éclos pour frayer. Les données d'expériences suggèrent que plus d'un type de mécanisme de ralliement peut être impliqué dans ce comportement. Lorsque les saumons arrivent à l'embouchure d'une rivière depuis la haute mer, ils semblent utiliser des indices olfactifs pour trouver leurs cours d'eau d'origine, mais comment retrouvent-ils le bon endroit le long de la côte depuis l'océan ?

Plusieurs expériences ont été menées pour tester l'hypothèse selon laquelle les facteurs géomagnétiques (l'influence du champ magnétique terrestre) jouent un rôle clé dans la capacité du saumon à trouver le bon emplacement le long de la côte. Dans l'une de ces expériences, des saumons éclos à Ketchikan, en Alaska, ont été soumis aux caractéristiques géomagnétiques d'un endroit différent de la péninsule de l'Alaska, Cold Bay. Les poissons ont ensuite été relâchés pour déterminer dans lequel des deux endroits ils retourneraient pour frayer.

Après avoir lu les paragraphes ci-dessous, répondez aux questions qui suivent.

Un chercheur étudie la capacité du saumon à migrer sur des milliers de kilomètres dans l'océan tout en retournant à l'endroit où il a éclos pour frayer. Les données d'expériences suggèrent que plus d'un type de mécanisme de ralliement peut être impliqué dans ce comportement. Lorsque les saumons arrivent à l'embouchure d'une rivière depuis la haute mer, ils semblent utiliser des indices olfactifs pour trouver leurs cours d'eau d'origine, mais comment retrouvent-ils le bon endroit le long de la côte depuis l'océan ?

Plusieurs expériences ont été menées pour tester l'hypothèse selon laquelle les facteurs géomagnétiques (l'influence du champ magnétique terrestre) jouent un rôle clé dans la capacité du saumon à trouver le bon emplacement le long de la côte. Dans l'une de ces expériences, des saumons éclos à Ketchikan, en Alaska, ont été soumis aux caractéristiques géomagnétiques d'un endroit différent de la péninsule de l'Alaska, Cold Bay. Les poissons ont ensuite été relâchés pour déterminer dans lequel des deux endroits ils retourneraient pour frayer.

En examinant les effets de l'atrazine, l'un des herbicides les plus couramment utilisés dans le monde, les scientifiques ont étudié le comportement d'accouplement de grenouilles mâles exposées à l'atrazine (Atr) par rapport à un groupe non exposé (Non). Les résultats sont indiqués sur la figure.


Induction spécifique au sexe d'une sensibilité accrue aux odeurs

L'induction de la sensibilité olfactive chez l'homme a été illustrée pour la première fois lorsque des hommes et des femmes qui étaient initialement incapables de sentir le stéroïde volatil androsténone (5α-androst-16-en-3-one) ont développé cette capacité après de brèves expositions répétées 1 . Parce que cette découverte n'a pas été reproduite avec d'autres composés chez l'homme, il a été supposé que l'induction olfactive est un phénomène étroitement limité, se produisant uniquement chez les individus présentant des anosmies spécifiques, peut-être uniquement à l'androsténone (comparer la référence 2). Ici, nous montrons que l'induction d'une sensibilité olfactive améliorée semble être un phénomène plus général, avec des changements marqués de l'acuité olfactive survenant lors d'expositions répétées à plusieurs odorants chez les personnes ayant une sensibilité de base moyenne à ces composés. Cette sensibilité accrue (en moyenne cinq ordres de grandeur) n'a été observée que chez les femmes en âge de procréer. Ces observations fournissent des preuves convaincantes que l'acuité olfactive féminine à une variété d'odorants peut considérablement s'améliorer avec des expositions répétées. Ils suggèrent également une base sensorielle pour l'observation anecdotique d'une plus grande sensibilité olfactive chez les femelles et soulèvent la possibilité que le processus d'induction olfactive puisse être associé à des comportements reproducteurs féminins tels que l'attachement au couple et la reconnaissance de la parenté.


Notes de bas de page

Des documents électroniques supplémentaires sont disponibles en ligne à l'adresse https://doi.org/10.6084/m9.figshare.c.4874640.

Une contribution de 18 à un numéro de la réunion de Theo Murphy « La communication olfactive chez l'homme ».

Publié par la Royal Society. Tous les droits sont réservés.

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Discussion

Les résultats de cette étude démontrent que la capacité des sujets humains à discriminer entre les paires d'odeurs énantiomères est spécifique à la substance et n'est donc pas un phénomène généralisable. Alors que presque tous les sujets ont eu peu de difficultés à distinguer les formes (+) et (-) du -pinène, de la carvone et du limonène, la plupart des panélistes n'ont pas réussi à distinguer les antipodes du -citronellol, du menthol, de la fenchone, de l'oxyde de rose, le camphre, le α -terpinéol et le 2-butanol lorsqu'ils sont présentés à des concentrations égales.

Ils rejoignent aussi les rapports qui attribuaient les mêmes étiquettes verbales aux antipodes du menthol ( Doll et Bournot, 1949 Beets, 1978 Eccles, 1990), du citronellol ( Maas et al., 1993), le camphre (Theimer et al., 1977 Simmons et al., 1992 Ohloff, 1994), la fenchone ( Ohloff, 1994) et le 2-butanol ( Ohloff, 1994).

Au contraire, nos résultats ne sont pas en accord avec les rapports qui attribuaient des étiquettes verbales différentes aux énantiomères du menthol et du -terpinéol (Beets, 1978 Koppenhoefer et al., 1994), et aux isomères optiques du citronellol ( Ohloff, 1972, 1994) et de l'oxyde de rose ( Ohloff, 1972 Pickenhagen, 1989). Ils diffèrent également des rapports qui attribuaient les mêmes étiquettes verbales aux antipodes du α -pinène ( Ohloff, 1994).

Le fait que différents auteurs soient parvenus à des conclusions contradictoires en ce qui concerne l'égalité ou l'inégalité des attributs qualitatifs attribués à plusieurs des paires d'odeurs énantiomères employées ici (α-pinène, menthol et citronellol) reflète le problème fondamental de l'ambiguïté sémantique dans la description verbale de qualité de l'odeur et illustre le besoin de moyens plus clairs pour évaluer les similitudes et les différences qualitatives entre les substances odorantes.

Les quelques études qui ont jusqu'à présent utilisé des procédures de discrimination pour évaluer la capacité des humains à détecter les différences entre les paires d'odeurs énantiomériques sont généralement en accord avec nos résultats. Jones et Velasquez (1974), Pike et al. (1987, 1988), Cowart (1990) et Hormann et Cowart (1993) ont tous rapporté que les formes (+)- et (-) de la carvone étaient facilement discriminables à la fois lorsqu'elles étaient présentées à des concentrations égales et lorsque l'intensité du stimulus de l'un des discriminants a été intentionnellement modifié. En utilisant une procédure de test triangulaire similaire à celle employée ici, Cowart (1990) a également découvert que les humains sont incapables de distinguer les antipodes de la fenchone.

Dans la seule étude à ce jour qui a utilisé un ensemble de paires d'odeurs chirales, Jones et Elliot (1975) ont rapporté la capacité des sujets humains à discriminer entre les énantiomères pour être à la fois spécifique à la substance et spécifique au sujet. En accord avec nos résultats, la majorité de leurs sujets ont pu distinguer les antipodes de la carvone et du -pinène. Leur conclusion que le 2-butanol - qui n'a été significativement discriminé que par 1 sujet sur 20 dans notre étude - était discriminant de son image miroir, cependant, était basée sur des statistiques invalides car les auteurs ont appliqué des tests binomiaux au nombre total de réponses correctes. regroupées de toutes les matières. Convertis en pourcentages, leur score cumulé pour cette paire d'odeurs correspond à 40,3 % de décisions correctes, ce qui se compare favorablement à notre conclusion d'un score moyen de 37,5 %.

Les mêmes auteurs ont rapporté de grandes différences dans les performances de discrimination entre les sujets. Malheureusement, ils n'ont donné aucune information détaillée mais ont seulement déclaré que 7 de leurs 31 sujets n'avaient pas atteint un score global significatif que les auteurs ont qualifié d'« anosmie chirale générale » (Jones et Elliot, 1975). Nous avons également trouvé une variabilité interindividuelle considérable à la fois avec les paires d'odeurs individuelles (cf. SD sur la figure 1) et entre les tâches (cf. figure 2). Cependant, les modèles de performance entre les tâches étaient très similaires entre les sujets, pratiquement tous les individus obtenant de meilleurs résultats avec le α -pinène, la carvone et le limonène qu'avec les autres tâches. Cela suggère que la spécificité de substance de la capacité à discriminer entre les paires d'odeurs énantiomères est un phénomène robuste.

Il est bien établi que les systèmes olfactif et trijumeau contribuent à la perception de la majorité des odorants ( Doty, 1995). Cela soulève la possibilité que le système nasal trijumeau ait contribué à la discrimination des énantiomères du -pinène, de la carvone et du limonène, une possibilité qui est étayée par la découverte que les sujets anosmiques congénitales possèdent au moins une capacité grossière à distinguer les odorants en utilisant informations sensorielles fournies par leur cinquième nerf crânien ( Laska et al., 1997). Les résultats de l'expérience 2, cependant, suggèrent fortement que les substances utilisées ici avaient peu ou pas de propriétés de stimulation du trijumeau aux concentrations testées et que dans tous les cas les antipodes d'une substance donnée ne différaient pas dans leur degré de trijumeau. Ainsi, la possibilité d'une implication du trijumeau dans la discrimination des trois paires d'odeurs énantiomériques en question peut être exclue.

La possibilité que des différences dans l'intensité des odeurs perçues aient pu contribuer à la performance de discrimination semble également assez improbable, car plus de 90 % des décisions des sujets concernant les trois paires d'odeurs qui ont été significativement discriminées au niveau du groupe dans l'expérience 1 étaient basées sur la perception différences de qualité d'odeur plutôt que d'intensité d'odeur (cf. Procédure d'essai). De plus, les cas relativement peu nombreux dans lesquels des différences perçues dans l'intensité des odeurs ont été signalées semblent refléter la difficulté d'un sujet à discriminer du tout, car les taux d'erreur dans de tels cas avaient tendance à être plus élevés par rapport au cas régulier de différences signalées dans la qualité des odeurs. La même tendance à des taux d'erreur plus élevés avec des rapports de différences perçues dans l'intensité de l'odeur plutôt que sur la qualité de l'odeur comme critère de choix a été trouvée dans des études évaluant la discriminabilité des membres de séries homologues d'alcools aliphatiques ( Laska et Trolp, 1998) et d'acides carboxyliques ( Laska et Teubner, 1998). Les résultats de l'expérience 3 apportent un soutien supplémentaire à l'hypothèse selon laquelle les différences possibles d'intensité d'odeur n'ont pas contribué à la performance de discrimination car les seuils de détection des énantiomères du -pinène et des antipodes du limonène ne différaient pas les uns des autres (cf. Figure 7) . Notre conclusion selon laquelle la (−)-carvone a donné des valeurs seuils significativement plus faibles que la (+)-carvone dans trois des cinq sessions de test est conforme aux études antérieures (Leitereg et al., 1971a, b Cowart, 1990 Hormann et Cowart, 1993) rapportant le même écart avec ces stimuli. Cependant, Cowart (1990) a également signalé que les concentrations supraliminaires de (+)-carvone étaient plus intenses que son image miroir et que sa discriminabilité n'était en grande partie pas affectée par les changements de concentration de l'un des discriminants.

Pris ensemble, les résultats des expériences 2 et 3 suggèrent que les scores de discrimination trouvés avec le α-pinène, la carvone et le limonène reflètent la capacité du système olfactif humain à distinguer les qualités olfactives de ces paires d'odeurs énantiomères.

Un dernier aspect de la présente étude est la constatation qu'aucune conclusion généralisable ne peut être tirée de nos données quant aux relations structure-activité de l'odeur qui nous permettraient de prédire si une paire donnée d'énantiomères peut être olfactivement discriminée. Cependant, il était évident que deux des trois substances dont les isomères optiques ont été distingués de manière significative (carvone et limonène) partagent un groupe propényle au centre chiral et il serait donc intéressant d'inclure d'autres paires d'odeurs énantiomères qui montrent cette caractéristique structurelle dans les études futures. des performances de discrimination olfactive. Notre découverte selon laquelle les antipodes du α-pinène étaient également discriminables malgré leur absence de groupe propényle, d'autre part, illustre que la présence ou l'absence d'un certain groupe fonctionnel au niveau de l'atome de carbone chiral n'est pas un prédicteur suffisant de l'énantio-sélectivité. De même, l'appartenance à une certaine classe chimique n'est pas un prédicteur de la discrimination ou non des antipodes d'une substance car, par exemple, la carvone, la fenchone et le camphre sont tous des composés carbonylés mais diffèrent significativement dans leur discriminabilité (cf. Figure 1).

Une explication plus biologique de la raison pour laquelle certaines paires d'odeurs énantiomères peuvent être discriminées alors que d'autres ne le peuvent pas est que l'énantiosélectivité du système olfactif humain peut être limitée aux substances pour lesquelles les deux isomères optiques sont largement présents dans notre monde olfactif naturel. Il existe de plus en plus de preuves que le système olfactif des mammifères, analogue au système immunitaire, peut être capable d'augmenter l'expression des récepteurs moléculaires qui répondent à un odorant donné après une exposition répétée à ce stimulus ( Wang et al., 1993 Semke et al., 1995). Ainsi, il se pourrait que les odorants chiraux pour lesquels un seul de leurs antipodes est présent naturellement ne puissent pas être distingués de leurs images miroir en raison de l'absence d'un récepteur énantiosélectif approprié. Etudes analytiques des huiles essentielles ( König et al., 1990 Mosandl et al., 1990b) et des arômes de fruits ( Gessner et al., 1988 Mosandl et al., 1990a) ont montré que les quantités relatives trouvées avec les isomères optiques d'une substance chirale peuvent varier considérablement. Avec le menthol, par exemple, la forme lévo prévaut dans toutes les huiles essentielles contenant ce composé alors que la forme dextro ne se trouve qu'à l'état de traces ( Eccles et al., 1988). Carvone, α-pinène et limonène, d'autre part, sont largement distribués avec leurs deux formes énantiomères - bien que dans des proportions différentes - dans une grande variété d'extraits de plantes ( König et al., 1990 Mosandl et al., 1990b). Notre découverte selon laquelle les isomères optiques de ces trois dernières substances étaient discriminables alors que ceux du menthol ne l'étaient pas, soutient l'hypothèse selon laquelle une présence généralisée des deux formes énantiomères d'une substance dans notre environnement odorant est une condition préalable à notre capacité à les distinguer. Cependant, afin de corroborer davantage cette hypothèse, il est clairement important d'inclure d'autres paires d'odeurs énantiomériques dans les études de performance de discrimination olfactive et de comparer ces résultats avec l'occurrence et la distribution naturelles de ces substances.

Jusqu'à présent, les résultats de la présente étude fournissent des preuves que la capacité des humains à discriminer entre les paires d'odeurs énantiomères est spécifique à la substance et soutiennent ainsi l'hypothèse selon laquelle les récepteurs d'odeurs moléculaires énantiosélectifs peuvent n'exister que pour certains mais pas tous les énantiomères volatils.

Performance of 20 subjects in discriminating between 10 pairs of enantiomers. Each data point represents the percentage (means ± SD) of correct choices from 10 decisions per odor pair and subject. The figures above the abscissa indicate the number of subjects that failed to perform significantly above chance in the corresponding task.


Birds Have A Good Sense Of Smell

Sight and hearing are the most important senses for birds - this is at least the received wisdom. By studying bird DNA, however, researchers at the Max Planck Institute for Ornithology, along with a colleague at the Cawthron Institute in New Zealand, have now provided genetic evidence that many bird species have a well-developed sense of smell (Proceedings of the Royal Society B, 16.07.2008).

The sense of smell might indeed be as important to birds as it is to fish or even mammals. This is the main conclusion of a study by Silke Steiger (Max Planck Institute for Ornithology) and her colleagues. The sense of smell in birds was, until quite recently, thought to be poorly developed.

Recent behavioural studies have shown that some bird species use their sense of smell to navigate, forage or even to distinguish individuals. Silke Steiger and her colleagues chose a genetic approach for their study. Their research focused on the olfactory receptor (OR) genes, which are expressed in sensory neurons within the olfactory epithelium, and constitute the molecular basis of the sense of smell. The total number of OR genes in a genome may reflect how many different scents an animal can detect or distinguish. In birds such genetic studies were previously restricted to the chicken, hitherto the only bird for which the full genomic sequence is known.

In addition to the chicken, the researchers compared the OR genes of eight distantly related bird species. They estimated the total number of OR genes in each species&rsquo genome using a statistical technique adapted from ecological studies where it is used to estimate species diversity. They found considerable differences in OR gene number between the nine bird species. The brown kiwi from New Zealand, for example, has about six times more OR genes than the blue tit or canary.

"When we looked up the relative sizes of the olfactory bulb in the brain, we also noticed similar big differences between species", said Steiger. "It is likely that the number of OR genes correlates with the number of different smells that can be perceived. As the olfactory bulb is responsible for processing olfactory information, we were not too surprised to see that the number of genes is linked to the size of the olfactory bulb." Wide variation in numbers of OR genes, and sizes of olfactory bulbs, has also been found amongst mammals.

The implication of this finding is that different ecological niches may have shaped the OR gene repertoire sizes in birds, as has been suggested for mammals. The high number of OR genes in the kiwi could be explained by this bird&rsquos unusual ecological niche. Unique among birds, the nostrils of the night-active kiwi are at the tip of the bill. When kiwis probe the forest floor in search of food, they are guided by smell rather than sight. Indeed the snuffling, nocturnal kiwis are sometimes considered to be New Zealand&rsquos equivalent of a hedgehog!

Besides the total number of OR genes, the researchers estimated which proportion of these genes are functional. This was done because, in mammals, a reduced dependence on the sense of smell is associated with OR genes gradually accumulating mutations and so becoming non-functional. For example, in humans, which have a poor sense of smell compared with most other mammals, only about 40% of all OR genes may be functional. However, in the bird species studied by Steiger et al., the large majority of the OR genes were functional, again indicating that the sense of smell is much more important in birds than previously thought.

From the analysis of the chicken genome three years ago a new class of OR genes was found. Now Silke Steiger and her colleagues have shown that this class of genes seems to be a shared feature of all birds, while such OR genes are not found in other vertebrates such as fish, mammals or reptiles. The specific function of this class of bird-specific OR genes remains unknown.

Source de l'histoire :

Matériel fourni par Max-Planck-Gesellschaft. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.


Taste: Vertebrate Psychophysics

V.B. Duffy , . D.J. Snyder , in Encyclopedia of Neuroscience , 2009

Variation génétique

Human psychophysical data are vital to provide meaning to taste receptor genetics and taste gene expression. The most-studied genetic trait involves variation in response to phenylthiocarbamide (PTC) and 6- m-propylthiouracil (PROP), members of the thiourea family. Taste blindness to PTC was an accidental finding by the chemist Fox in 1931. PROP is preferred today as a taste stimulus as it is safer and lacks an odor. PROP is not found in the food supply, leading to questions of its ecological validity however, related natural thioureas (e.g., 1-5-vinyl-2-thio-oxazolidone) are widely found in foods. Studies using PROP as a phenotypic marker have revealed associations with dietary and lifestyle behaviors and health outcomes.

PROP has become a marker for differences in overall oral sensation, probably not because of some unique receptor attribute, but because it shows large variability across individuals and because it highlights the importance of taste in the central integration of oral sensation. Some individuals live in a neon orosensory world (supertasters), and others live in a more pastel one (nontasters). Characterizing genetic variation in oral sensation could move to an expanded number of taste markers and emerging taste genotypes. For example, greater taster intensity has been characterized by other phenotypes, including response to some irritants and thermal stimulation.

Historically, PROP tasting was measured via threshold procedure, separating those who are insensitive from those who are tasters. Polymorphisms on the long arm of chromosome 7 for the TAS2R38 gene correspond well with PTC/PROP threshold classifications. Two homozygous and a heterozygous form are seen commonly in the population: The AVI/AVI homozygote corresponds to the PROP nontaster phenotype, while the PAV/AVI heterozygote and the PAV/PAV homozygote correspond to the taster phenotype. The perceived intensity of PROP or suprathreshold response corresponds less well with TAS2R38, not sufficiently differentiating individuals who taste PROP as bitter (i.e., medium tasters) from those who taste PROP as exceedingly bitter (i.e., supertasters). It is interesting that some AVI/AVI individuals taste concentrated PROP as bitter, which suggests with a high enough concentration, the hT2R38 receptor responds to PROP or that a second taste receptor is involved in PROP tasting. Some of the heightened bitterness of PROP can be explained through greater numbers of fungiform papillae, the type of taste papillae found on the anterior tongue. Those who taste PROP as bitter and extremely bitter have a high number of fungiform papillae, yet the heightened number of papillae may not fully explain PROP supertasting. Identification of other factors that may contribute to supertasting is an area of active research.

Supertasters of PROP perceive greater intensities to salty, sweet, sour, and bitter compounds. Because supertasters tend to have more fungiform papillae and these papillae hold pain and touch fibers as well as taste fibers, those who taste PROP as more bitter also experience more chemesthetic sensations from irritants (e.g., chili peppers, black pepper, ginger, carbonation, alcohol) and tactile sensations (e.g., creamy sensations from fat). PROP supertasters also experience greater retronasal sensations, especially if these sensations are congruent with taste sensations (e.g., sweet taste of sucrose with sweet odor of strawberries in strawberry jam). Thus, the term ‘supertaster’ could be operationalized as an individual who tastes PROP strongly bitter or has a high number of fungiform papillae, as well as a heightened response to other oral sensations.


The Functioning of Species-Specific Olfactory Pheromones in the Biology of a Mosquito-Eating Jumping Spider from East Africa

Having unique, complex eyes and vision based on exceptional spatial acuity, salticid spiders are known for their vision-based predatory and mating strategies. Encore Evarcha culicivora, the salticid we consider here, is known for predatory and mating strategies based strongly on the interplay of vision and olfaction. This unusual East African species feeds indirectly on vertebrate blood by choosing blood-carrying female mosquitoes as preferred prey, which it can identify by sight and by smell. De plus, E. culicivora’s mating strategy is unusual because, unlike the prevailing general pattern among spiders, where males are more active in courtship and females are more active in mate choice, both roles are characteristic of both sexes of E. culicivora. There is also an unusual relationship between diet and mating in this species, with blood meals making both sexes more attractive as potential mates. However, findings from the present study demonstrate that, regardless of source-spider diet and even when restricted to using chemoreception in the absence of seeing another spider, both sexes can discriminate between opposite-sex conspecifics and opposite-sex heterospecifics. Yet there is no evidence that diet (blood versus no blood) influences the attractiveness of opposite-sex heterospecific individuals to E. culicivora. Evidence that the odor of opposite-sex conspecifics is salient to E. culicivora comes from three different experimental designs (retention testing, choice testing and courtship-initiation testing). The effective odor source can be either the presence of the spider or the presence of the spider’s draglines alone.

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Smelling scenery in stereo: Desert ants perceive odor maps in navigation

Scientists of the Max Planck Institute for Chemical Ecology in Jena have investigated another navigational skill of desert ants. These ants are already well-known for their remarkable visual orientation: they use a sun compass along with a step counter and visible landmarks to locate their nest after foraging for food. After the research team from Jena recently discovered that these ants also use olfactory cues to pinpoint their nests, they conducted new experiments: they revealed that the animals can not only locate an odour source, but also use the distribution of different odours in the vicinity of their nests in a map-like manner. The scientists found that the ants need both their antennae for this odour-guided navigation: they smell the scenery in stereo.

The research is published in the journal Comportement des animaux.

The desert ant Cataglyphis fortis is an insect native to the inhospitable salt-pans of Tunisia. To pinpoint the nest -- a tiny hole in the desert ground -- after foraging for food, Cataglyphis combines several navigation systems: a sun compass, a path integrator (the ant literally counts its steps), and visual recognition of landmarks.

Recently, Kathrin Steck, Bill Hansson and Markus Knaden, neuroethologists at the Max Planck Institute for Chemical Ecology in Jena, discovered that local odours also play an important role in the insect's orientation (Frontiers in Zoology, 2009, Vol. 6 No. 5): ants learn to associate a smell with their nest and distinguish this smell from others. But the researchers wanted to know if the insects are also able to recognize odour patterns that emerge, when several odour sources are located at different positions around the nest. And if so, they asked, do ants need both their antennae like stereo receivers just as we employ two eyes and two ears for spatial perception?

"We conducted two key experiments," says Kathrin Steck, PhD student at the institute. "First we marked four odour sources surrounding the nest entrance with the substances methyl salicylate, decanal, nonanal, and indole, and got the ants trained on them. If these four odour points were shifted away from the nest in the original arrangement, the ants repeatedly headed for the odours, even though the nest wasn't there anymore. If we rearranged the odour sources relative to each other, the ants were completely confused."

Therefore the researchers assumed that ants do not "think" one-dimensionally -- i.e. they do not associate the nest with only one smell -- but multi-dimensionally, i.e., they relate an odour landscape to their nest. The odour landscape comprising the four substances was monitored with the help of a special measuring technique: the scientists used a specific photoionisation detector to determine the distribution of the odour substances in space and time.

Spatial perception can easily be acquired if two separate sensory organs are available, such as two eyes for visual orientation. In the case of the ants, this would be their two antennae. "With this assumption, the second key experiment seemed obvious: We tested ants that only had one antenna," Markus Knaden, the leader of the study, explains. In fact, ants with only one sensory device were unable to make use of the odour landscape for navigation.

Stereo smelling in animals is not new -- rats and humans are thought to have this ability as well. This new study shows that ants smell in stereo, but not only that: "In our experiments we demonstrated that ants successfully use stereo smelling for navigation in the desert," says Bill Hansson, director at the institute.


Voir la vidéo: appareil olfactif 2 (Août 2022).