汪星人拥有敏锐的嗅觉,这一点人尽皆知。然而除了缉毒与搜救,无所不能的狗狗们已经涉足司法以及医药领域,经过训练的犬只能够追踪纸币,甚至发出癌症预警。不仅如此,对于焦虑或者低血糖的人,嗅觉灵敏的狗狗也能提供可靠的帮助。戊戌狗年到来之际,让我们衷心地感谢这群人类的好伙伴。
狗的祖先是狼,后者是最早被人类驯化的动物。在很早以前,狗就融入了人类的日常生活。最近在西伯利亚南部的阿尔泰山脉发现的一个犬类头骨证明,狼的驯化过程始于3.3万年前,而人类定居的生活方式则有助于狼的驯化。人类抚养幼狼并从中挑选出最温驯的,最终繁育出了最理想的生活伴侣。
随着机器、养殖业以及军火业的出现,狗的角色也发生了变化。在以前,狗帮助主人追踪猎物,现在人类意识到,可以利用狗的得天独厚的嗅觉来识别那些自己觉察不到的微量气味分子。
狗的嗅觉系统的主要功能就是检测和识别空气中的气味分子,哺乳动物的嗅觉尤其发达。对许多动物来说,检测、区分不同气味是生存和繁衍必不可少的能力。那么也就很容易理解,为什么在进化的过程中,这样复杂的嗅觉系统被保留了下来。
从2007年开始,美国宾夕法尼亚大学的加里·赛特斯(Gary Settles)团队对狗鼻腔内部的流体动力学进行了研究。他们发现,特殊的解剖结构,大大优化了气体在狗鼻腔内部的传输效率,这和人类鼻子的工作方式截然不同。
在训练初期,不管什么品种的狗,都需要记住以后要检测的气味。驯犬师利用奖励和狗狩猎的天性训练狗:每当狗成功检测出目标气味,就会给狗一个玩具或者一个小点心。很快,狗就会爱上检测任务。最重要的是,狗还会快速习得游戏规则:要赢得奖励的话,必须要“标记”目标气味才行。换句话说,狗必须要学会某种条件反射行为——在目标前坐下、吠叫几声,然后去找主人。
狗的嗅觉在许多领域都表现出色,从公共安全到医疗健康,只要进行适当的训练,狗的嗅觉在许多领域都表现出色。
狗不但能识别人类的气味,还能够嗅出某些病理性气味标记物,如癌症、低血糖、应激反应的气味。1989年,科学家发现癌症会发出气味,而狗可以闻出这些气味。当年,英国国王学院医院的海威尔·威廉斯(Hywell Williams)和安德烈斯·彭布罗克(Andres Pembroke)发表的一篇文章,讨论了一位44岁女患者的情况。
这些研究令人鼓舞。
也许过不了多久,就可以出现用经过特别训练的狗来识别患者尿液中的特殊挥发性癌症标志物了。但是,很显然,并不是所有癌症中心都具有组建肿瘤标志物检测犬部门的能力。不过,法国居里研究所(l’institut Curie)的伊莎贝尔·弗罗芒坦(Isabelle Fromantin)发起了一项名为Kdog的研究计划,训练狗来检测乳腺癌。
弗罗芒坦想得到一石二鸟的效果:用低廉的费用检测早期癌症,这样就可以延长患者的生存期。