勝任緝毒、搜救工作,狗的嗅覺為何如此靈敏?

作者 | 發布日期 2020 年 11 月 15 日 0:00 | 分類 生物科技 Telegram share ! follow us in feedly


號稱「護國神犬」的檢疫犬憑藉極其敏銳的嗅覺,在機場、港口為國家把關,屢次揪出違法攜帶豬肉製品入境的旅客,及時阻擋一次又一次對國內養豬產業的潛在威脅。但為何小狗的鼻子為什會這麼靈敏呢?

嗅覺的產生

有氣味的物質通常具有揮發性化學分子,當這些分子與鼻腔內嗅覺細胞表面的「嗅覺接受器」(olfactory receptor)結合後,會觸發細胞內的訊息傳導,經由嗅覺神經將訊號傳至大腦而產生嗅覺。因為不同的嗅覺細胞會表現不同種類的嗅覺接受器(數百種),而特定的接受器會被幾種不同的氣味分子活化,同一種氣味分子又可活化數種不同的嗅覺接受器,不同的排列組合下人類能夠區辨約 3,000 種氣味。

小狗鼻子的獨特構造

而小狗因為鼻子構造特殊,更善於偵測氣味分子。首先狗的鼻孔構造各自獨立,這可以幫助牠快速判斷氣味的方向及位置;其次,狗的鼻腔組織會將約八分之一吸入的空氣引導到鼻子後方一個獨立區域,嗅覺細胞在此能更有效地捕捉氣味分子。

此外,狗的鼻腔內有大量皺褶,使得容納嗅覺細胞的表面積增加許多而可能包含高達 1~2 億個嗅覺細胞,為人類的 20~30 倍(註)。狗呼吸時呼出的空氣是經由鼻子兩側縫隙離開,因此吸入的氣味分子不會被排出,進而增強分辨氣味分子的效力,基於上述種種獨特之處,小狗的鼻子因此比人類靈敏了 10~100 萬倍。

嗅覺對小狗的重要性

「嗅球 」(Olfactory Bulb)是小狗大腦內處理嗅覺的神經組織,它的體積約占小狗腦部八分之一,而人腦內的嗅球僅占約三百分之一體積,人的大腦主要由視覺控制,但狗的大腦則由嗅覺控制。

小狗的嗅球除了處理氣味訊號而產生嗅覺外,還會將神經訊號傳輸至大腦處理情緒、記憶、行為以及意識思維等部位,因此氣味會以多重方式影響小狗的行為。據估計,處理嗅覺可能占據了小狗大腦工作量的三分之一,可見嗅覺對小狗必定十分重要。事實亦是如此,小狗主要根據嗅覺來辨識主人、辨別異性、認出自己的孩子、同伴與食物等,小狗的世界幾乎就是由各種氣味編織而成。

搜救犬代可的事蹟

小狗是人類最好的夥伴,除了他們忠誠的性格外,靈敏的嗅覺也功不可沒。每當震災、雪崩發生時,第一時間趕往現場的搜救隊若有搜救犬協助,尋獲生還者的機率必定大增。2016 年 4 月中旬,南美洲厄瓜多爾發生規模 7.8 的大地震,當時一隻 4 歲的拉不拉多搜救犬代可(Dayko)也加入救災隊伍,牠竭盡全力地在崩塌建築物殘骸中發現 7 名生還者。然而代可卻因當地天氣炎熱而脫水,最後心臟衰竭倒地殉職,令人不勝唏噓。

結語

除了災害搜救任務,小狗的嗅覺還能勝任緝毒、緝私等工作,甚至近來還有人訓練「嗅癌犬」,因為癌細胞代謝不正常會釋放出獨特的揮發性氣味分子,這能被嗅覺靈敏的小狗察覺。小狗敏銳的嗅覺還能為人類提供什麼意想不到的協助呢?且讓我們拭目以待。

註:人類的嗅覺細胞數量約 600 萬個。

(首圖來源:pixabay

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