Ngoài chó, con người đã huấn luyện hoặc thử nghiệm dùng nhiều loài khác để đánh hơi: lợn và chó tìm nấm truffle, ong mật và ong bắp cày phát hiện mùi thuốc nổ trong phòng thí nghiệm, chuột tìm bom mìn, voi phân biệt mùi, thậm chí kiến và giun tròn được thử để nhận ra mùi tế bào ung thư. Phần lớn các loài này vẫn ở mức nghiên cứu; chỉ lợn tìm nấm và chuột dò mìn là đã dùng rộng rãi ngoài đời.
Lợn và nấm truffle: nghề cũ nhất của "mũi thuê"
Nấm truffle là loại nấm mọc dưới đất, bám rễ cây sồi, cây phỉ, đắt vào hàng bậc nhất thế giới, nhất là truffle trắng vùng Alba của Ý và truffle đen vùng Périgord của Pháp. Vì nấm nằm dưới đất vài chục phân, người ta không thể nhìn thấy, phải nhờ mũi động vật.
Lợn cái từ lâu được dùng để tìm truffle. Lý do thường được giải thích là truffle toả ra một số hợp chất có mùi gần giống hormone sinh dục của lợn đực, khiến lợn cái rất hăng hái đào bới. Giải thích này phổ biến trong sách báo, nhưng các nghiên cứu sau này cho thấy chuyện phức tạp hơn: mùi truffle là hỗn hợp nhiều chất, và vai trò của từng chất trong việc thu hút lợn chưa hoàn toàn rõ.
Dùng lợn có hai nhược điểm lớn: lợn thích ăn truffle hơn là nhường cho chủ, và lợn đào mạnh làm hỏng phần sợi nấm dưới đất, khiến năm sau nấm mọc kém. Năm 1985, Ý ban hành luật cấm dùng lợn tìm truffle. Ngày nay người tìm nấm Ý dùng chó, nổi tiếng nhất là giống Lagotto Romagnolo, một giống chó lông xoăn vốn là chó nhặt vịt ở vùng đầm lầy Romagna. Ở Pháp, vẫn còn một số người giữ truyền thống tìm nấm bằng lợn, chủ yếu như nét văn hoá.
Ong mật: mũi nằm trên râu
Ong không có mũi. Chúng ngửi bằng hai sợi râu, trên đó có hàng nghìn lỗ cảm nhận mùi. Ong mật dùng mùi để tìm hoa, nhận ra đồng loại cùng tổ và báo động nguy hiểm.
Các nhà khoa học phát hiện ong có thể được huấn luyện rất nhanh bằng phản xạ thè vòi: khi chạm nước đường vào râu, ong thè vòi ra để hút. Nếu mỗi lần cho nước đường đều kèm một mùi nào đó, chỉ sau vài lần ong sẽ thè vòi ngay khi ngửi thấy mùi ấy, dù chưa có nước đường. Quá trình này chỉ mất vài phút đến vài giờ, nhanh hơn rất nhiều so với huấn luyện chó.
Từ đầu những năm 2000, một số nhóm nghiên cứu đã thử dùng ong phát hiện mùi thuốc nổ:
- Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos (Mỹ) khoảng năm 2006 thử nghiệm nhốt ong trong hộp nhỏ, cho luồng khí đi qua và quan sát ong thè vòi khi khí có mùi cần tìm.
- Nhóm của Jerry Bromenshenk ở Đại học Montana nghiên cứu cho đàn ong bay tự do trên khu đất rồi theo dõi mật độ ong để đoán chỗ có mìn.
- Các nhà nghiên cứu ở Croatia, đất nước còn bom mìn sót lại từ thập niên 1990, cũng thử nghiệm huấn luyện ong theo hướng tương tự.
Giới hạn của ong rất rõ: ong không bay khi trời tối, mưa, lạnh hay gió mạnh; khó kiểm soát đường bay; mỗi con sống ngắn nên phải huấn luyện liên tục. Đến nay ong vẫn chủ yếu là đề tài nghiên cứu, chưa thay thế được chó hay chuột ngoài thực địa.
Ong bắp cày "chó săn"
Một loài ong ký sinh nhỏ tên Microplitis croceipes vốn tìm sâu bướm để đẻ trứng bằng cách lần theo mùi cây bị sâu cắn. Nhóm nghiên cứu ở Bộ Nông nghiệp Mỹ và Đại học Georgia, khoảng giữa những năm 2000, đã huấn luyện loài ong này phản ứng với một số mùi nhất định và chế tạo một thiết bị cầm tay chứa vài con ong, gọi vui là "Wasp Hound". Camera nhỏ trong thiết bị theo dõi khi ong cùng tụ lại ở lỗ khí có mùi. Ý tưởng thú vị nhưng chưa được dùng rộng rãi.
Bướm tằm và câu chuyện pheromone đầu tiên
Năm 1959, nhà hoá học Đức Adolf Butenandt cùng cộng sự công bố việc tách được chất dẫn dụ của bướm tằm cái, đặt tên là bombykol. Đây là pheromone đầu tiên được xác định cấu trúc hoá học. Bướm tằm đực có thể phản ứng với chỉ vài phân tử chất này chạm vào râu. Phát hiện này mở ra cả một ngành nghiên cứu về tín hiệu mùi giữa các cá thể cùng loài, và ngày nay pheromone được dùng làm bẫy côn trùng hại trong nông nghiệp.
Voi: chiếc mũi dài nhất và có lẽ thính nhất
Khi giải mã gen, các nhà khoa học thấy voi châu Phi có số gen thụ thể khứu giác nhiều nhất trong các loài được nghiên cứu, khoảng gấp đôi chó. Voi dùng vòi để ngửi nước từ xa, nhận ra thành viên trong đàn, phân biệt người đến gần là ai.
Một nghiên cứu công bố năm 2019 cho thấy voi châu Á có thể chọn đúng thùng có nhiều hạt hơn chỉ bằng mùi, khi hai thùng được đậy kín. Ở Nam Phi, cũng đã có thí nghiệm cho voi ngửi mẫu đất có hoặc không có mùi thuốc nổ, với kết quả rất chính xác. Nhưng voi to, nặng, ăn nhiều, không thể dắt vào nhà ga hay đưa lên bãi mìn. Voi giúp các nhà khoa học hiểu thêm về khứu giác, còn việc ứng dụng thực tế thì gần như không có.
Kiến và giun tròn: những thí nghiệm nhỏ mà lạ
Kiến ngửi mùi tế bào ung thư
Năm 2022, nhóm nhà khoa học Pháp công bố thí nghiệm huấn luyện kiến loài Formica fusca liên kết mùi của tế bào ung thư nuôi cấy với phần thưởng nước đường. Kiến học được sau vài lần và phân biệt được mùi tế bào ung thư với tế bào lành trong điều kiện phòng thí nghiệm. Các tác giả nói rõ đây là bước đầu; còn rất xa mới đến chuyện dùng kiến trong bệnh viện.
Giun tròn và xét nghiệm nước tiểu
Giun tròn C. elegans, dài khoảng một milimet, bò về phía mùi chúng thích và tránh xa mùi chúng ghét. Một số nhóm nghiên cứu Nhật Bản đã thử dùng đặc điểm này để sàng lọc ung thư từ mẫu nước tiểu, và đã có công ty đưa ra dịch vụ thương mại. Giới y khoa vẫn tranh luận về độ chính xác, và các bác sĩ nhấn mạnh rằng kết quả loại này không thay thế khám và xét nghiệm chuẩn.
Bảng tóm tắt các "mũi" ngoài chó
| Loài | Việc đã được dùng / thử | Mức độ |
|---|---|---|
| Lợn | Tìm nấm truffle | Truyền thống lâu đời, Ý cấm từ 1985 |
| Chuột túi khổng lồ châu Phi | Dò bom mìn, sàng lọc mẫu lao | Đang dùng thực tế |
| Ong mật | Phát hiện mùi thuốc nổ | Thử nghiệm |
| Ong ký sinh Microplitis | Thiết bị cảm nhận mùi cầm tay | Thử nghiệm |
| Voi | Phân biệt mẫu đất, lượng thức ăn | Nghiên cứu khoa học |
| Kiến Formica fusca | Mùi tế bào ung thư nuôi cấy | Phòng thí nghiệm |
| Giun tròn C. elegans | Sàng lọc từ nước tiểu | Có dịch vụ thương mại, còn tranh luận |
Góc nhìn hôm nay: vì sao chó vẫn là số một
Nhiều loài có mũi giỏi ngang hoặc hơn chó. Nhưng chó có thứ các loài khác không có: hàng nghìn năm sống cạnh người, hiểu cử chỉ của người, sẵn lòng làm việc cùng người, đi được mọi nơi người đi. Mũi tốt là chưa đủ; con vật còn phải làm việc được trong thế giới của con người. Cũng vì thế, các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu "mũi điện tử", những cảm biến mô phỏng khứu giác động vật, với hy vọng một ngày có thiết bị nhỏ gọn làm được phần nào việc của chó.
Người muốn tìm hiểu có thể đến các vùng trồng truffle ở Piedmont (Ý) hay Périgord (Pháp) vào mùa thu – đông, nơi có các tour đi tìm nấm cùng chó; hoặc đọc Being a Dog của Alexandra Horowitz để thấy thế giới mùi rộng lớn đến đâu.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao người ta dùng lợn để tìm nấm truffle?
Lợn có mũi rất thính và rất thích mùi truffle, có thể ngửi thấy nấm nằm dưới đất. Tuy nhiên lợn hay ăn mất nấm và đào làm hỏng sợi nấm. Ý đã cấm dùng lợn tìm truffle từ năm 1985, nay chủ yếu dùng chó.
Ong có thể đánh hơi thuốc nổ không?
Trong phòng thí nghiệm, ong mật học rất nhanh cách phản ứng với mùi thuốc nổ. Nhiều nhóm ở Mỹ và Croatia đã thử nghiệm. Nhưng ong không bay khi tối, mưa, gió, khó kiểm soát, nên đến nay vẫn chủ yếu là nghiên cứu.
Con vật nào có khứu giác tốt nhất?
Theo số gen thụ thể khứu giác, voi châu Phi đứng đầu trong các loài đã được giải mã, khoảng gấp đôi chó. Tuy vậy "tốt nhất" còn tuỳ mùi và cách đo. Gấu, chuột, cá mập và nhiều loài côn trùng cũng có khứu giác rất nhạy.
Kiến có phát hiện được ung thư không?
Năm 2022, các nhà khoa học Pháp cho thấy kiến có thể học phân biệt mùi tế bào ung thư nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Đây mới là kết quả ban đầu. Chưa có ứng dụng y khoa nào dùng kiến để chẩn đoán.
Pheromone đầu tiên được phát hiện là gì?
Là bombykol, chất dẫn dụ của bướm tằm cái, do nhóm của nhà hoá học Đức Adolf Butenandt công bố năm 1959. Bướm tằm đực phản ứng với lượng chất này cực nhỏ. Phát hiện mở đầu ngành nghiên cứu tín hiệu mùi giữa các cá thể cùng loài.
