Tajemství komunikace zvířat: Řeč vůní a arzenál pachů

Navzdory oblibě parfémů, deodorantů a dalších produktů kosmetického průmyslu nehraje čich v našich životech tak významnou roli, jako zrak nebo sluch. Zřejmě i proto si jen těžko dokážeme představit, že pro mnoho zvířat je pachový signál stejně nápadný jako pro nás záblesk světla majáku nebo zahřmění dělového výstřelu.

Pachy vodního světa

Ačkoli voda nám asi sotva bude připadat jako prostředí, kde by něco mohlo vonět nebo páchnout, opak je pravdou. Například mihule (Petromyzontidae), jež patří mezi primitivní kruhoústé živočichy, se na svých vodních toulkách řídí téměř výhradně podle pachových signálů.

TIP: Mírní vlci, krvelačné akvarijní rybky aneb Zabijáci s pověstí neviňátek

Mihule mořská (Petromyzon marinus) pronikla v první polovině 19. století nově zbudovanými průplavy z moře do Velkých jezer na americko-kanadském pomezí. Dnes si hledá místa k tření v potocích ústících do jezer. Zdaleka ne všechny potoky jsou ale pro tření a vývoj larev mihulí vhodné a dospělá mihule musí umět identifikovat, kam se vyplatí plout a kterým potokům se vyhnout. To dokáže zjistit díky již vyvíjejícím se larvám jiných jedinců, které vylučují do vody směs signálních látek. Voda odnáší pachové signály do jezera a pro dospělé mihule je jednoznačným poselstvím, že v daném potoce vládnou pro vývoj larev příhodné podmínky.

I ryby samozřejmě vnímají ve vodě rozpuštěné látky a poznají tak chuť a vůni typickou pro řeku, ve které přišly na svět a kde se vyvíjely. Například lososi se při svých tazích z moří do trdlišť na horních tocích řek řídí nejen podle vnitřního kompasu, který mají uložený v blízkosti nozder, ale také podle typické vůně a chuti vody. Zatímco pachové molekuly vnímají čichovou sliznicí v nosní dutině, pro chuť vody mají „antény“ na celém povrchu těla. Vynikající čich mají i další ryby migrující na velké vzdálenosti, například úhoři.

Pachy mateřské i poplašné

Rybky koljušky tříostné (Gasterosteus aculeatus) si vybírají partnery i na základě molekul, které tělo nápadníka vylučuje do okolí. Samice posuzují samce podle spektra jím vylučovaných krátkých řetězců aminokyselin, tzv. peptidů. Tyto aminokyseliny vznikají „rozdrobením“ molekul důležitých pro funkci imunitní obrany a velmi spolehlivě vypovídají o dědičném základu odolnosti konkrétního samce k chorobám. Samička si tedy podle jejich „kvality“ hledá takového partnera, s nímž zplodí co nejodolnější potomky. Někteří samci ji neodolatelně lákají, jiní ji naopak nevhodným složením peptidů odpuzují.

Další obyvatel vodního světa, rybka perlovka červená (Hemichromis bimaculatus) vnímá pach svých mláďat a pozná je od cizích potomků. Zároveň jí pachové molekuly prozradí, jak jsou mláďata stará a jak dlouho je ještě třeba se o ně starat. Když vědci podstrčili perlovkám mladší mláďata, ryby to poznaly po čichu a péči o potomstvo náležitě prodloužily. A naopak, při podstrčení starších mláďat se o potomky staraly kratší dobu.

Ryby si posílají i pachové výstražné signály. Poraněná kůže kaprovitých nebo sumcovitých ryb uvolňuje do vody poplašnou molekulu a ostatní příslušníci hejna reagují i na velmi slabou koncentraci této látky úprkem na všechny strany. Účel takového poselství je zřejmý. Po útoku dravce a poranění jednoho z členů hejna se ostatní ryby rozprchnou, aby útočníka zmátly a ztížily mu další atak.

Pachy psané na zemi

Zatímco ryby vnímají pachy „rozpuštěné“ ve vodě, suchozemští tvorové si pachové zprávy posílají vzduchem, nebo je „píšou“ na pevnou zem. Například samci severoamerických užovek pruhovaných (Thamnophis sirtalis) vyhledávají samici podle pachové stopy, kterou za sebou samička nechává na všem, čeho se při plazení terénem dotkne. Samec využívá pověstný hadí rozeklaný jazyk k odběru vzorků pachových molekul a zjevně je schopen určit, kterým směrem se samice plazila. Jako kdyby pro něj na zemi zůstal pachový vzkaz: „Byla jsem tady a šla jsem támhle.“

Hadi využívají rozeklaného jazyka k nabrání pachových molekul z prostředí a jejich vnesení do tzv. Jakobsonova (či vomeronasálního) orgánu, který je vystlaný molekulami pro vazbu různých chemických látek. Po vazbě molekuly dojde k podráždění nervů tohoto citlivého orgánu a vzruchy putují do příslušných center v mozku.

Podobně rozeklaný jazyk jako hadi mají i další plazi – varani, tejuové nebo korovci – a slouží jim ke stejným účelům. Tenhle „vynález“ se objevil mezi plazy nezávisle na sobě nejméně dvakrát a možná i čtyřikrát v historii přírodního vývoje. I to dokazuje, že jde o velmi úspěšné „konstrukční řešení“.

Všichni plazi potřebují Jakobsonův orgán k vyhledávání kořisti. Plazi s hluboce rozeklaným jazykem při tom mají jeden trumf navíc. Dokážou určit směr pohybu sledovaného zvířete nejen tak, že postupně odebírají pachové vzorky ze země. Stačí jim i jediné přiložení jazyka ke stopě. Rozeklaný konec jim totiž dovoluje nabrat najednou vzorky ze dvou odlišných míst stopy a jejich neomylný kompas je schopen určit, kde je stopa silnější a tedy i čerstvější. Především hadi se naučili používat rozeklaný jazyk i ke čtení pachových zpráv „napsaných“ příslušníky jejich vlastního druhu, zejména k vyhledávání pohlavních partnerů. Zřejmě i tato schopnost přispěla k tomu, že patří na Zemi k evolučně velmi úspěšným živočichům.

Mistři pachové komunikace

Není pochyby o tom, že i savci jsou velice úspěšnou vývojovou větví a zřejmě ne náhodou vládnou i jedním z nejbohatších pachových slovníků. Systémy pachové komunikace jsou velmi dobře prozkoumány u hlodavců a v poslední době začali vědci pronikat do tajů úchvatné pachové komunikace madagaskarských lemurů kata (Lemur catta). U samců těchto poloopic výzkumníky zaujaly především pachové souboje, při nichž si soupeři navoní dlouhé huňaté ocasy sekretem pachových žláz a pak proti sobě těmito „pachovými zbraněmi“ mávají. Lemuři citlivým čichem velmi dobře poznají, kdo má v takovém zápolení navrch a kdo tedy vyhrál.

Spektrum pachových látek produkovaných lemury kata čítá stovky položek. Samci mají pachové žlázy v oblasti genitálií, na ramenou a na zápěstí. Právě sekret ze zápěstních žláz používají při přípravě oháňky na pachový souboj, když chlupy ocasu zuřivě valchují mezi zápěstími obou předních končetin. Pachový arzenál doplňují i sekretem ze žláz na ramenou, přičemž sekrety žláz se už na první pohled liší. Zápěstní žláza vylučuje malé množství čiré kapaliny, zatímco sekret žlázy na rameni má konzistenci husté hnědé pasty. Pachové žlázy ústící na šourku vylučují černou hmotu, kterou samci natírají v období námluv na kmeny stromů a inzerují tak své kvality samicím. Celý proces vypadá na první pohled dost nezvykle, protože samec udělá stojku na předních končetinách, aby dosáhl rozkrokem co nejvýše, a pak natírá sekret ze šourkové žlázy přímo na stromovou kůru.

Samice mají pachové žlázy jen v oblasti genitálií, ale jejich černý hustý sekret je na pachové látky ještě bohatší než kompletní sortiment pachů samců. Samice navíc mísí tento sekret s močí, která podobně jako trus nese další pachové signální molekuly. Samice dávají svým pachem najevo, zda jsou připraveny k páření. Březí samice signalizují nejen svůj stav, ale dokonce i to, jak dlouho už jsou březí.

Pachová slova a věty

Lemuři patří bezkonkurenčně mezi primáty s nejbohatším pachovým slovníkem. Ten se mění v průběhu života zvířete i během roku. Záleží i na konkrétní situaci. Zatímco navoněný ohon je pro střet se samci bojovou zbraní, při střetnutí se samicemi slouží jako „valentýnka“. Je to jakýsi vzkaz: „Milé dámy, tady jsem!“ Zvířata čichem bezpečně poznají své blízké příbuzné To u samců zabrání zbytečným bratrovražedným bojům a mezi samci a samicemi zajistí vyloučení nepřijatelného partnera, který patří k okruhu blízkých příbuzných. Osobní pach lemura se mění i v závislosti na aktuálním zdravotním stavu nebo společenské prestiži. Lemur, který poklesl na sociálním žebříčku tlupy, trpí „pachovou frustraci“ a složení sekretu jeho žláz se dramaticky mění.

Vědci navíc pomalu ale jistě docházejí k přesvědčení, že lemuři nemají jen pachový slovník, ale že kombinací pachů vytvářejí celé „pachové věty“. Například sekret zápěstní žlázy používají někdy samotný a jindy jej cíleně mísí s hnědou pastou vylučovanou ze žlázy na rameni. Pastovitý sekret z ramenní žlázy se uplatní bezpochyby jako nosič, díky kterému má pachové poselství zápěstní žlázy delší trvanlivost. V kombinaci s pachem ramenní žlázy však zřejmě získává pach ze žlázy na zápěstí i nový význam. Navíc se zdá, že složení sekretu zápěstní žlázy na levé a pravé končetině není zcela totožné a každá končetina lemuřího samce „voní“ trochu jinak. Také jejich mixování může dávat pachové zprávě nový obsah. Těžko říct, zda se nám lidem někdy podaří vyluštit jejich význam.

Čich výměnou za zrak

Člověk nemá tak špatný čich, jak se obvykle tvrdí. Je například prokázáno, že matka pozná po čichu košilku svého dítěte od košilek cizích dětí. Mnoho pachů a vůní ovšem vnímáme spíš podvědomě. Výsledný dojem pak dáme najevo slovy, jež sehrávají v naší komunikaci mnohem významnější roli. A tak říkáme, že nám to či ono „nejde pod nos“ a někoho nemůžeme „ani cítit“.

Naši zvířecí předkové byli vybaveni k vnímání přinejmenším dvaapůlkrát pestřejší škály pachů než my. Můžeme to odhadnout z množství genů, které původně kódovaly tvorbu bílkovinných „antén“ pro zachycení různých těkavých látek čichovou sliznicí v nosu. Člověk má 60 % těchto genů proměněno na „genetický šrot“, podle nějž se už funkční „antény“ netvoří.

Zdá se, že jsme si takový „výprodej“ čichových genů mohli dovolit díky tomu, že příroda vybavila zhruba před 23 miliony roků naše zvířecí předky dokonalým barevným viděním. Opice Nového světa o tuhle vymoženost přišly, protože jejich předci už byli v té době za Atlantikem. Před 12 miliony roků si ale evoluce vynález kompletního barevného vidění zopakovala u předků dnešních jihoamerických vřešťanů (Alouatta). A „výprodej“ čichových genů se opakoval. Zatímco většina barvoslepých opic Nového světa má vynikající čich, barevně vidící vřešťani za nimi ve vnímání vůní a pachů výrazně zaostávají. Spoléhají se na zrak a čich už pro ně není tak důležitý.

Podceňovaný ptačí „nos“

O ptačím čichu se i některé moderní učebnice živočišné fyziologie vyjadřují velmi pohrdlivě. Nejnovější výzkumy ale dokazují, že vědci ptáky v tomto ohledu notně podcenili. Není pochyb o tom, že někteří opeřenci vládnou velmi citlivým čichem a jsou s to zachytit širokou škálu vůní a pachů. Mezi jednotlivými ptačími druhy jsou však velké rozdíly. Mistrem v čichání je mezi opeřenci novozélandský kivi hnědý (Apteryx mantelli). Genetické analýzy odhalily, že má šestkrát širší repertoár vazebných molekul pro vnímání pachových látek než pěvci (například sýkory nebo kanáři). Je to důsledek životního stylu kiviů. Tito noční ptáci hledají potravu v lesní půdě a řídí se přitom mnohem více čichem než zrakem. Pomáhají jim v tom i nozdry umístěné na špičce zobáku.

K dalším opeřencům s výborným čichem patří trubkonosí ptáci. Například albatrosi dokážou najít hejna ryb podle pachových molekul, které se uvolňují do ovzduší z těl drobných korýšů poté, co jsou korýši napadeni predátory. Podobně dokážou kondoři na dálku vyčenichat mršinu ležící v lese a skrytou při pohledu z výšky pod korunami stromů. Holubi si pomáhají čichem při navigaci na dlouhých letech.

O pachové komunikaci mezi ptáky se ví jen málo. Některé pokusy na kachnách (Anas platyrhynchos) ale naznačují, že při hledání partnera sehrává u těchto ptáků čich významnou roli. Složení látek vylučovaných tzv. kostrční žlázou se liší u kačerů a kachen právě v období námluv. Ptáci používají sekret této žlázy k ochraně peří před vlhkostí a jsou jí tedy celí promazáni a zároveň i „provoněni“. Pro námluvy je to určitě důležitá okolnost a vůně kachen usnadňuje kačerům rozhodování.