Un estudio refuerza la teoría del olfato por vibración cuántica - principal


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¿Cómo funciona el sentido del olfato? Hoy dos campos enfrentados de científicos que están en guerra por esta misma cuestión. Y la teoría más polémica acaba de recibir una nueva e importante confirmación experimental

La cuestión es si nuestras delicadas narices utilizan mecanismos cuánticos para detectar las vibraciones de las moléculas olorosas (alias “odorantes”). ¿Es decir, la nariz lee la composición química de una misteriosa sustancia odorífera —por ejemplo, una ráfaga de perfume, o el olor de la lechuga marchita— “sonando” como si fuera una campana? Los laboratorios de química y medicina forense hacen esto todo el tiempo con los espectrómetros —máquinas que hacen rebotar luz infrarroja sobre los materiales misteriosos para lograr las reveladoras vibraciones de que provoca la luz. El olfato puede, de acuerdo con la teoría del olfato por vibración, hacer lo mismo con pequeñas corrientes de electrones en lugar de fotones infrarrojos.

La teoría del olfato que predomina hoy dice: De ninguna manera. Los millones de diferentes olores en el mundo son como piezas de un rompecabezas, sugiere. Y nuestras narices contienen decenas de tipos diferentes de receptores, y cada uno prefiere unirse con tipos específicos de piezas [de este rompecabezas]. Así que un receptor que está ajustado para unirse a una molécula llamada limoneno envía una señal al cerebro cuando encuentra ese compuesto, y ésa es una de las claves detrás del olor de los cítricos. Del mismo modo que el receptor del mismo no se uniría al sulfuro de hidrógeno, que huele a huevos podridos.

Por lo tanto, los promotores de la teoría estándar dicen que todo lo que se necesita para explicar el olfato son las interacciones químicas entre odorantes y receptores. No es necesaria una fantástica teoría de vibración cuántica.

Sin embargo, aquí hay un giro: normalmente, las moléculas odorantes contienen muchos átomos de hidrógeno. Y el hidrógeno se presenta en formas múltiples, cada una químicamente muy similar a las otras. Pero los diferentes isótopos de hidrógeno afectan fuertemente cómo vibra una molécula. Así el deuterio, que contiene un núcleo de hidrógeno que tiene un protón y un neutrón (en oposición al hidrógeno normal, que tiene sólo un protón), podría ayudar a los científicos a discriminar entre las teorías propuestas del olfato, la de la vibración y la de la unión química estándar.

Según un nuevo estudio publicado hoy en PLoS ONE, las narices humanas pueden oler la presencia de al menos algunos tipos de deuterio. En concreto, los experimentadores encontraron que las moléculas regulares de almizcle olían diferente de las que contienen deuterio. Los almizcles “deuterados”, dice el investigador Luca Turín del Centro de Investigación Alexander Fleming de Ciencias Biomédicas en Grecia, pierden gran parte de su olor almizclado y en cambio contienen matices de cera de vela quemada.

El hallazgo representa una victoria para la teoría de la vibración, dice Turín. Y, añade, esto tiene algún sentido si tenemos en cuenta el propósito de nuestra capacidad olfativa, cualquiera que sea su mecanismo. El mundo natural contiene miles de tipos de moléculas. Algunos son buenas para nosotros, y otras son malas. La nariz ayuda a distinguir las unas de las otras. “El olfato está tratando de ser como un químico analítico”, dice Turín. “Está tratando de identificar incógnitas”. Los químicos identifican incógnitas utilizando espectrómetros. Los receptores olfativos, de acuerdo con la teoría de la vibración, actúan como pequeños espectrómetros de circuitos blandos.

Agregado a la sacudida que nos trae Turín se encuentra un hallazgo del 2011 en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias que indica que también las moscas Drosophila pueden oler la diferencia entre una molécula llamada acetofenona (que huele dulce para los seres humanos) y su prima deuterada.

Todo eso está muy bien, dice Eric Block, profesor de química en la Universidad de Albany, en el estado de Nueva York. Pero, dice, difícilmente prueba la teoría de vibraciones. Por un lado, él señala que Turín una vez afirmó que los seres humanos, como las Drosophilas, podían oler regularmente una versión deuterada de la molécula acetofenona. Pero en el 2004 la revista Nature Neuroscience publicó una afirmación contraria, que las narices humanas no pueden oler la presencia de deuterio en acetofenona (Scientific American es parte de Nature Publishing Group). En el documento nuevo de Turín, dice que ha confirmado el hallazgo de 2004, pero Block sigue sin estar convencido.

Mientras tanto, el biólogo del olfato Tim Jacob de la Universidad de Cardiff en Gales, dice que el olor a huevo podrido es un buen ejemplo del atractivo que tiene la teoría de la vibración. El azufre es un sello químico de material orgánico en descomposición, algo que es peligroso que nosotros comamos. Y las moléculas que contienen azufre casi siempre tienen un olor horrible para nosotros, dice, tal como debería ser si la evolución ha funcionado correctamente para favorecer nuestra supervivencia.

Pero no hay forma individual o una simple propiedad química que el azufre confiera universalmente a cada tipo de molécula odorante. Por otra parte, el azufre añade características a una molécula que una nariz sensible a la vibración molecular puede detectar. “Yo hago todas mis investigaciones sin necesidad de saber cuál es el modelo que mejor describe lo que está pasando”, dice Jacob. Pero, dice, la teoría de la vibración “tiene gran interés desde el punto de vista biológico”.

Y esto tiene a los fans de este enfrentamiento mirando y preguntándose: ¿Al final, qué lado dará el golpe de gracia (KO, o knock out)? ¿Y quién necesitará las sales aromáticas?

Fuente: Scientific American. Aportado por Eduardo J. Carletti

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