「カタツムリ」耳は聞こえない、視力も悪い、しかし途方もない嗅覚

子どもたちに対してはよく、カタツムリに生えている触角は目なんだよ、という風に語られる。実際カタツムリには2対4本の触角があり、確かに上側のツノには目が含まれているのだが、それは未発達で不完全なものである。これらの触角には鼻も組みこまれているのだが、この鼻というのが大変優れた機能を有している。庭師やその庭で作られるレタスにとっては災難と言う他ないだろう。腹足類は聴覚を持たず、食物を見つけたり、仲間のいる場所を特定したり、行くべき方向を決めたりする際には嗅覚に頼ることになる。カタツムリは脊椎動物ではないものの、その脊椎動物と同じように鼻腔内に上皮を有し、その上皮には嗅覚受容体を備えた嗅神経が含まれている。そしてこの神経細胞がさらに軸索と呼ばれる突起を、脊椎動物における嗅球に似た構造を持つ（そしてカタツムリにとっての脳に相当する）プロセレブロンに向けて伸ばすのである。カタツムリの有する全神経の実に80%が匂いの知覚と嗅覚情報の処理にあてられている。さらに触角には、再生可能という驚くべき特性がある。つまり鼻を切除されても、また生えてくるのである。

「犬」凄腕の探偵

嗅覚が発達した動物としてまず思い浮かぶのがこの犬なのではないか。何も大型犬に限った話ではなく、フォックステリアもまた異論の余地なく優れた狩猟犬である。犬の嗅覚は祖先である狼より受け継がれてきたものであるが、その優秀さは何よりもその解剖学的な特徴に起因する。犬が鼻をくんくんとさせるとき、鼻先で地面の匂いを含んだ空気を吸いこむ。一方で鼻腔の後ろから息が吐き出され、その吐気が表面のほこりを巻き上げることによって、検出の可能性が高まるのである。さらに彼らの鼻の形状、少なくとも長い鼻を持つ犬種のそれは、大きな嗅粘膜（最も大きな個体では200㎠にもおよぶ）のためのスペースを担保する。そしてその嗅粘膜には最大で200万個もの嗅覚ニューロンが含まれている。人間の嗅粘膜が5㎠、嗅覚ニューロンが5百万個であることを考えれば、この差は明白である。

これらのニューロンはそのそれぞれが、約800個ある嗅覚受容体遺伝子のうちひとつだけを発現する。これに対し人間の嗅覚受容体遺伝子は約400個にとどまる。極めつけは、この四足動物の嗅球は人間のそれよりわずかに大きくできていることだ。彼らの脳が人間のそれより6倍も小さいにもかかわらず。彼らの高い学習能力があってこそ、とりわけ猟獣や人の追跡に役立てられるなど、犬は私たちにとって最も古く最もかけがえのない友人であり続けているのであろう。犬はある場所を人が通ったことを検知できるだけでなく（その人を探し出すよう命じられたときなど、場合によっては誰が通ったかを識別することもでき）、たった5歩分の距離の匂いをかぐだけでその人がどの方向へ移動したのか特定することができる。だがいったいどうやって？　最初の1歩から5歩目までの、わずか数秒分の微細な匂いの濃度差から彼らはこの情報を導き出しているとでもいうのだろうか。実を言うとそれはまだ解明されていない。

「カエル」ふたつの世界のあいだで

魔女に仕える動物、美貌の王子に変ずるもの、気象予報の専門家など、そうした多様な呼称がカエルには付与されてきた。いずれにせよ確かなことは、この両生類が空気中でも水中でも匂いを知覚できるという非常に珍しい特性を有しているということだ。鼻腔内は2つの領域に分割されている。中心部に位置する主鼻腔は空気中で呼吸するためのもので、クラスⅡの受容体を持つ嗅覚ニューロンを備えている。このクラスⅡとは空中動物が持つ受容体である。そして最も低い位置にあり水中に浸かる側方鼻腔のニューロンには、魚類が持つ嗅覚受容体、すなわちクラスⅠの受容体が含まれている。カエルの鼻腔に見られるこのような二重性は、脳内での情報処理において鼻腔の次にメッセージが届けられることになる、嗅球においても見られる。そのメッセージを異なる鼻腔が異なる嗅球へと送るのである。

カエルはオタマジャクシからカエルになるわけだが、オタマジャクシはほぼ魚に近い存在である。この段階ではまだ主鼻腔しか持っておらず、そこに魚類の嗅覚受容体が備わっているという形となる。それからカエルへの変態にともない主鼻腔内の嗅覚ニューロンはこのタイプの受容体を放棄し、クラスⅡの受容体がこれに取って代わるのである。これと同時に、クラスⅠのみを搭載した側方鼻腔が現れる。そしてこれと対応する変化が嗅球においても起こる。初期の「水生動物的」嗅球はじょじょに退化し、空気中の匂いを検知するニューロンと受容体に接続された上部が現れじょじょに成長し、やがてそれが主要な部分となる。両生類の多くは幼生段階では鼻孔は閉じているが、変態とともに開く。

私たち人間は100%陸上動物であるが、まだ母親の胎内にいたときには羊水中の匂いを知覚できていたということをすっかり忘れてしまっている。そして成人してからも私たちは自分の鼻のなかに、ほぼすべての哺乳類と同じく魚の嗅覚受容体を持ち続けている。実に5億年以上の進化の過程を経てもこれは失われることはなかったのである。両生類はその生をもって、海上生活から陸上生活への進化論的移行を再現していると言えるかもしれない。

「ビントロング」歩くポップコーン

その見た目から「クマネコ」とも呼ばれるこの夜行性動物は東南アジアに生息し、主に樹の上で生活をする。巻きつく尾を持ち、肉食動物に分類されるにもかかわらず果物と植物を主な食糧とし、ときに卵も食べる。雌は雄よりも大きく、雄を支配する。そして雄雌ともに特徴的な匂いを発するのだが、それは何とポップコーンの匂いなのだ。この匂いはマーキングに使われる会陰腺の分泌液から来るもので、この分泌液は繁殖期になると増加する。2016年にアメリカの研究チームがこの物質を分析し、このスモーキーな、バターと焼けたような匂いの原因が2-アセチル-1-ピロリンという分子であることを明らかにした。この分子を、私たちはいつもキッチンで感じていて知っているはずである。つまりこの分子はメイラード反応によって生成されるのと同じものなのだ。私たちが食材を加熱するとき、（タンパク質や糖などの）無臭の化合物から美食家に好まれる芳香物質が生み出される。それがメイラード反応である。