一项新研究称，气相色谱仪是一种用于分离和分析不同气体的普遍存在的科学仪器，它可以从猫的鼻子里学到很多东西。作为对猫鼻子的首次详细研究，它揭示了鼻子里一个双通道系统，这种仪器或许可以复制。
“我们对视觉和听觉了解很多，但对鼻子却知之甚少。这项工作可能会导致对不同鼻子结构背后的进化途径以及它们所服务的 H 功能目的有更深入的了解，”俄亥俄州立大学医学院耳鼻喉科副教授凯·赵在一份新闻稿中说。
这项研究是如何进行的？
通道系统就像复杂道路系统中的主要高速公路。猫吸入空气，充满两个通道，然后它们又充满了一个由称为鼻甲骨的小通道组成的迷宫，鼻甲骨负责清洁和湿润空气。鼻甲骨将空气传递到衬有嗅觉上皮的嗅觉区域，嗅觉上皮负责检测气味。
这项研究通过对一只家养短毛猫的尸体进行 CT 扫描来绘制这个复杂的网络，揭示了猫筛骨中蜿蜒的复杂褶皱和通道。人类也有鼻甲骨，但我们的鼻甲骨由几个简单的褶皱组成，我们的嗅觉也相对较弱。
赵在一份新闻稿中说：“对于哺乳动物来说，嗅觉在寻找猎物、识别危险、寻找食物来源和追踪环境方面非常重要。”
狗的鼻腔比猫和人类更复杂，这使它们能够高度集中地咀嚼气味。
猫鼻腔的 CT 扫描，显示了内部的网络。（图片来源：Wu et al, PLOS Computational Biology 19[6]: e1011119）
Wu et al, PLOS Computational Biology 19[6]: e1011119
猫呼吸的复杂世界
研究人员发现，猫的双通道具有不同的用途。第一个通道较低且相对较慢，通过鼻甲骨扩散，最终到达嗅觉区域。这种渐进式路径类似于带有长管的气相色谱仪，旨在以较慢的速度检测更多化学物质。
第二个气流速度快，直奔嗅觉区域，可以快速检测重要气味。然而，这也有一个权衡，因为气味通过系统的速度越快，检测效率就越低。虽然第二条通道可以快速检测近距离的捕食者，但可能需要第一条通道来从脚印中识别捕食者。
一旦空气到达嗅觉区域，它就会通过平行通道循环，最大限度地利用每一次呼吸。
“这实际上是一个惊喜，”赵说，“就像你闻了一下，空气射回那里，然后被处理更长时间。”
鼻甲骨使其成为可能
总的来说，所研究的尸体在其鼻甲骨褶皱内隐藏了过量的嗅觉上皮，这将使其比更简单的鼻子嗅觉更灵敏。研究人员估计，这只猫和类似的猫的鼻子比类似大小、鼻腔简单的两栖动物的鼻子强大约 100 倍。
虽然这篇论文提出了一种猫一样的双流设计用于气相色谱仪，但其结果也说明了一个未被充分研究的器官。
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