Naseweise Wissenschaft

Klaus Taschwer | aus HEUREKA 3/08 vom 08.10.2008

Können es Frauen besser als Männer? Und Tiere besser als Menschen? Und wie ist das mit den, ähem, Darmgasen? Zehn Fragen und Antworten zum Thema Riechen

Wie viele Gerüche können wir eigentlich wahrnehmen?

Bei der Verleihung der Nobelpreise für Medizin oder Physiologie an Linda Buck und Richard Axel im Jahr 2004 hieß es in der Würdigung, dass wir Menschen in der Lage seien, 10.000 verschiedene Düfte wahrzunehmen. Die Ursprünge dieser Zahl dürften wiederum auf einen Aufsatz zurückgehen, den Forscher der Firma Arthur D. Little 1954 veröffentlichten, wie der Geruchsforscher Avery Gilbert für sein neues Buch "What the Nose Knows" recherchierte. Wissenschaftlich betrachtet ist die Zahl wertlos: Sie entstand aus Schätzungen, wie stark ein bestimmter Duft (auf einer Skala von 0 bis 8) vier verschiedenen "Grundgerüchen" ähnelt. Tatsächlich weiß niemand, wie viele Gerüche wir unterscheiden können.

Weiß die Wissenschaft wenigstens, wie das mit dem Riechen funktioniert?

Nun ja, auch nicht wirklich ganz genau. Im Wesentlichen hat man sich den Riechvorgang so vorzustellen: Geruch besteht aus den Molekülen von Duftstoffen. Wenn diese zur Riechschleimhaut in unserer oberen Nase gelangen, werden sie von den dort befindlichen Rezeptoren - wir haben 350 verschiedene Arten davon - registriert, in ein elektrisches Signal umgewandelt und über Nervenbahnen ins Gehirn geschickt. Diese Riechrezeptoren sitzen auf der Oberfläche der Zellen der Riechschleimhaut und funktionieren in etwa nach dem Prinzip Schlüssel (Molekülstruktur des Dufts) und Schloss (Rezeptor). Wenn der Schlüssel passt, wird das Signal weitergeleitet. Mindestens genauso wichtig wie die räumliche Struktur der Moleküle dürfte die Ladungsverteilung der Moleküle und des Rezeptors sein. Wenn das Ladungsfeld entgegengesetzt ist und sich die beiden abstoßen, hilft es auch nicht, wenn die Struktur noch so gut passt.

Wie gut kann der Mensch im Vergleich zu anderen Tieren Gerüche wahrnehmen?

Gar nicht einmal so schlecht. Im Vergleich zu vielen Tieren ist er zwar ein Mikrosmatiker, ein Nasenzwerg. Wahre Makrosmatiker sind viele der höheren Säugetiere, wenn auch nicht unbedingt die "höchsten": Nagetiere, Bären, Hunde oder Katzen können praktisch alles Wichtige - Nahrung, Sexualpartner - nur mit der Nase finden und haben auch eine entsprechend ausdifferenzierte Geruchssprache entwickelt. Ratten haben ungefähr 1500 Rezeptortypen, Hunde ungefähr 1000, Mäuse 900, die Schimpansen und wir in etwa 350. Delfine haben übrigens keinen einzigen. Wichtiger ist aber die Anzahl der Riechsinneszellen: Wir haben rund 20 Millionen, ein Jagdhund ungefähr zehnmal so viele. Und Eisbären haben gar eine Milliarde davon. Deshalb können sie auch unter Wasser mit geschlossenen Augen nach Beute jagen.

Schädigt Rauchen den Geruchssinn?

Neue Studien kommen zu widersprüchlichen Ergebnissen: Eine australische Untersuchung an 942 Personen fand heraus, dass bis zu 15 Minuten nach einer Zigarette die Geruchswahrnehmung beeinträchtigt ist. Ansonsten zeigten sich zwischen Rauchern (außer wirklich intensiven Kettenrauchern) und Nichtrauchern keine Unterschiede. Eine großangelegte Untersuchung von National Geographic zum Beispiel kam zum Schluss, dass Raucher bestimmte Düfte (wie einen künstlichen Moschusgeruch) stärker bzw. angenehmer wahrnehmen, andere Gerüche eher schlechter als Nichtraucher. Faktum ist aber auch, dass viele der besten Parfümeure wie Schornsteine geraucht haben.

Können Frauen tatsächlich besser riechen als Männer?

Ja. Das haben verschiedene Tests mit ganz unterschiedlichen Testmethoden auf der ganzen Welt ergeben. Frauen brauchen geringere Konzentrationen an Duftstoffen und können diese besser benennen. An den Nasen liegt das nicht, allenfalls während der Menstruation, wenn nämlich die Riechschleimhaut bei Frauen anschwillt. Am besten können Frauen allerdings während des Eisprungs riechen, und das hat wohl mit den Hormonen zu tun. Wie genau aber, weiß man nicht. Bewiesen ist auch, dass weibliche Babys in den ersten Lebenswochen Düften mehr Aufmerksamkeit schenken als ihre männlichen Kollegen. Nicht zu unterschätzen ist aber auch die Tatsache, dass Frauen im Normalfall eine höhere verbale Ausdrucksfähigkeit haben.

Blöde Frage zwischendurch: Wie ist das mit den Fürzen von Männern und Frauen? Welche stinken mehr?

Auch das wurde wissenschaftlich untersucht - von Forschern am Veterans Administration Hospital in Minneapolis im Jahr 1998. Sie gaben männlichen und weiblichen Testpersonen 200 Gramm Bohnen zu essen, und zwar am Vorabend und am Morgen der Tests. Für die Untersuchung wurde der Flatus der Probanden dann "mit einem Rektalröhrchen eingesammelt, das mit einem luftdichten Sack verbunden war", so die Studienautoren bei der Beschreibung ihrer Methoden. Bei der Untersuchung, die vor allem auf Schwefelverbindungen abstellte, zeigte sich, dass die Fürze von Frauen nach Volumenseinheit stärker stanken. Was allerdings ziemlich genau dadurch kompensiert wurde, dass die Männer wesentlich mehr Gase abgaben.

Duften wir eigentlich ganz grundsätzlich anders als unsere Mitmenschen?

Ja. Das belegte unter anderem eine im November 2006 publizierte Studie von Forschern rund um Dustin Penn vom Konrad-Lorenz-Institut für vergleichende Verhaltensforschung in Wien. 197 Bewohner eines Alpendorfs (108 Männer und 89 Frauen) hatten sich bereit erklärt, eine Zeitlang auf regelmäßige Körperhygiene zu verzichten. Den Probanden wurde fünfmal im Abstand von zwei Wochen Proben von Achselschweiß, Urin und Speichel entnommen. Insgesamt wurden 5000 chemische Komponenten entdeckt, von denen 373 bei den Teilnehmern ein individuelle Geruchsprofil bzw. einen "chemischen Fingerabdruck" erzeugten. Im Schnüffelstaat DDR hat man übrigens Geruchsproben von verdächtigen Bürgern aufbewahrt und Hunde darauf trainiert.

Stimmt es, dass Hunde Krebserkrankungen riechen können?

Ja. Das wurde das erste Mal bei einer Studie aus dem Jahr 2005 gezeigt, bei der Hunde unter 400 Testpersonen zu 80 Prozent jene richtig diagnostizierten, die tatsächlich Lungenkrebs hatten. Voraussetzung scheint zu sein, dass die Tumore "Zugang nach außen" haben: Lungenkrebs über die Atmung, Blasenkrebs über den Urin, Brustkrebs bei den Frauen über Drüsenausgänge. Das dürfte damit zusammenhängen, dass eine absterbende oder eine zerfallende Krebszelle Substanzen freisetzt, die einen anderen Duft erzeugen. An technischen Sensoren wird gearbeitet - doch das konnte bisher nicht umgesetzt werden.

Ist an der Aromatherapie eigentlich wissenschaftlich etwas dran?

Ja. Der Geruchsforscher Hanns Hatt (siehe Interview unten) etwa konnte aus dem Jasmin eine Substanz isolieren, die bei der Maus eine sofortige einschläfernde Wirkung hat. Dass das funktioniert, hat allerdings weniger mit der Nase als mit der Atmung zu tun. Diese Duftmoleküle sind oft sehr wasser- oder fettlöslich, kommen über die Lunge ins Blut und von da ins Gehirn. Mittlerweile kann man zeigen, dass die Aromastoffe dort mit den gleichen Rezeptoren im Schlafzentrum Kontakt halten, an denen auch Valium andockt.

Ist es eigentlich wissenschaftlich haltbar, für verschiedene Weine unterschiedliche Formen von Gläsern zu verwenden, um die Aromen besser wahrnehmen zu können?

Bisher haben sich erst drei Studien ernsthaft damit befasst. Bei der ersten kam heraus, dass ein Mondavi Cabernet in einem großen bauchigen Bordeauxglas weniger intensiv duftete als in anderen Gläsern. Alle anderen Geschmackseindrücke blieben für die Tester, die nichts sehen durften, gleich.

Bei einer zweiten Studie wurden Weißweine und Rotweine in fünf verschiedenen Glastypen angeboten, was bei den "unverblindeten" Testern die Wahrnehmung des Weins auf allen Beurteilungsskalen veränderte.

Eine dritte Studie ergab, dass die Aromen in bauchigen Gläsern von den - wiederum sehenden - Testern als stärker empfunden wurden, allerdings nur von den besonders feinen Nasen. Die Sache hatte jedoch einen Haken: Für den Test wurde ein und derselbe Wein in verschiedenen Gläsern zur Verkostung gebracht. Die meisten Kenner meinten indes, dass sie zwei oder mehr Weine probiert hätten. Noch ein Sieg des Optischen über das Aromatische.

Zum Nachlesen

Das Material für die Antworten stammt aus den folgenden

Neuerscheinungen:

Avery Gilbert: What the Nose Knows: The Science of Scent in Everyday Life. New York 2008 (Crown). 290 S., € 16,99

Hanns Hatt und Regine Dee: Das Maiglöckchen-Phänomen. Alles über das Riechen und wie es unser Leben bestimmt. München 2008 (Piper). 317 S., € 20,50

Georg Schwedt: Betörende Düfte, sinnliche Aromen. Zürich 2008 (Wiley-VCH).

219 S., € 25,60

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