پنجاه سال در جستجوی شربت جادویی عشق

پنجاه سال پیش، پیتر کارلسن و مارتین لوشر، واژه جدیدی را برای مواد شیمیایی‏ای که برای برقراری ارتباط بین دو جانور از یک گونه استفاده می‏شود، ارائه دادند: فرومون‏ها. از آن زمان به بعد، انواع فرومون‏ها در سراسر قلمروی جانوران پیدا شد: پیغام فرستادن بین خرچنگ‏های عاشق، شته‏های در حال خطر، بچه خرگوش‏های شیرخوار، موریانه‏های تپه ساز و مورچه‏ها. آن‏ها حتی توسط جلبک‏ها، مخمر‏ها، و باکتری‏ها نیز استفاده می‏شوند.

واژه جدید با استقبال مطبوعات روبه‏رو شد. کارلسون درباره این موضوع با همکارش آدولف بوتنانت گفتگو کرده بود، کسی که در شرف انتشار اولین شناسه شیمیایی فرومون جنسی در کرم ابریشم به نام بامبیکس موری بود. این مقاله ارتباط فرومون و مجموعه‌ای از عوامل را نشان می‏داد: انزوا، شناسایی، تصدیق قدرت زیستی و ترکیبی فعالیت. کار بوتنانت تصدیق می‏کند که علامت‏های شیمیایی بین جانوران وجود دارند و می‏توانند شناسایی شوند. این شروع یک سری تحقیقات مدرن بود. اما امروزه توجه تفکر عمومی‏ درباره فرومون‏های انسانی بسیار شدت گرفته است.

ایده ارتباط شیمیایی در سال 1338 / 1959 چیز جدیدی نبود. مردم در یونان باستان هم می‏دانستند که سگ ماده در گرما، سگ نر را به خود مجذوب می‏کند. چارلز باتلر در کتاب «زنان سلطنتی» هشدار داده بود که اگر توسط یک زنبور عسل نیش زده شدید، زنبور‏های عسل دیگر، بویی را که سم با نیش پراکنده کرده، حس می‏کنند و با شدت رگبار به سراغتان می‏آیند. در کتاب نژاد انسان و انتخاب جنسی (1250 / 1871)، چارلز داروین علامت‏های شیمیایی را همراه با علامت‏های شنیداری و بصری به عنوان عوامل موثر در انتخاب جنسی برشمرد و بدین صورت، بدبوترین رایحه‏هایی را که در جفت‏یابی کروکودیل‏ها، اردک‏ها، بز‏ها و فیل‏های نر حس می‌شوند، توجیه کرد. جین هنری فابره نیز در دهه 1870، توصیف کرد که چگونه پروانه نر در اطراف پروانه‏های ماده پیدا می‏شود و با این‏که از پشت تنزیب نمی‏تواند پروانه ماده راببیند، اما بوی او پروانه نر را جذب خود کرده است.

در سال 1311 / 1932، فیزیولوژیستی به نام آلبرشت بت، واژه گسترده‏تر «اکتوهورمون» را پیشنهاد داد که همه نوع عکس‏العمل‏های شیمیایی را شامل می‏شد. از ارتباط یا جذب جنس مخالف یک حیوان گرفته تا بوی غذاهای مختلف. کارلسون و لوچر اصطلاحی را نیاز داشتند که به طور متمرکزتر و محدودتر، ارتباط بین اعضای یک گونه مشابه را پوشش دهد و به معنای خاص‏تری از هورمون‏ها (ترشح غدد درونی بدن) اشاره کند. اصطلاح جدید آن‏ها، از لغت یونانی فرین به معنای «انتقال دادن»، و هورمون به معنی «تحریک کردن»، گرفته شده است.

«فرومون» واژه‏ای طنین‌انداز بود و به آن‌قدر به کلمه «هورمون» نزدیک بود که بر بعضی از تشابهات همراه با تفاوت‏ها دلالت کند: انتظار می‏رود که فرومون، همانند هورمون، در یک دقیقه فعال ‏شود. آن‏ها فرومون‏ها را این گونه تعریف کرده‌اند: «ماده‏ای که برای محیط بیرون جنبه محرمانه دارد و توسط فرد دوم از گونه مشابه دریافت می‏شود. به این طریق آن‏ها از خود واکنش خاصی نشان می‏دهند. برای مثال، رفتاری کوتاه مدت یا فرایندی رو به پیشرفت.» این‌چنین بود که واژه و تعریف جدید جا افتاد.

جشنی برای حواس
کارلسون و لوچر دوردست‏هایی را می‏دیدند که در آن گستره بزرگی از جانوران از فرومون‏ها استفاده می‏کردند. از جمله ماهی‏ها و سخت‌پوستان دریایی، هم‌چنین پستانداران روی زمین و حشرات. آن‏ها پیش‏بینی کردند که اکثر فرومون‏ها از طریق حواس مرسوم بویایی یا چشایی عمل می‏کنند، ولی بعضی از آن‏ها نیز احتمالا نیاز داشتند که هضم شوند و مستقیم بر روی مغز و یا اعضای دیگر عمل کنند؛ مانند آن‌چه در موریانه‏ها اتفاق می‏افتد که اثرگذاری فرومون‏هایشان به صورت دهانی در میان کلونی انتقال می‏یابد.

بنابراین همه این پیش‏بینی‏ها مسلم شد و تعداد فرومون‏های کشف شده از آنچه کارلسون و لوچر می‏شناختند، از اسید فورمیک سبک مولکول گرفته تا پلی پپتاید‏ها، بیشتر شد. محدوده مولکول‏هایی که به عنوان فرومون‏ها از 1338 / 1959 تا به حال شناسایی شده‌اند واقعا حیرت‌انگیز است. ما اکنون می‏دانیم که بسیاری از فرومون‏ها (که شامل فرومون‏های جنسی بیشتر پروانه‏ها هم می‏شوند)، ترکیبی تنها نیستند، بلکه هرکدام یک ترکیب خاص برای گونه خاصی از جانوران است که مولکول‏هایش به نسبتی دقیق از این ترکیبات به دست آمده است.

گوناگونی و حضور فرومون‏ها در نقاط مختلف، وابسته به گزینش طبیعت آن نقاط توضیح داده می‏شود. به طور مثال، سیر پیشرفت تکاملی فرومون‏ها در ماهی‏ها، ممکن است با ماهی نری شروع شده باشد که هورمون‏های جنسی تراوش شده از ماهی ماده‏ای را که نزدیک به تخم‏ریزی بوده، ردیابی کرده است. در چنین موقعیتی، حساس‏ترین ماهی‏های نر اول از همه به آن‏جا می‏رسند. طی گذشت نسل‏ها، هم حساسیت گیرنده‏های این علامات افزایش یافته و هم میزان تولید این فرومون‌ها توسط فرستنده‏ها.

این ارتباطات شیمیایی می‏تواند توسط گونه‏های دیگر جانداران نیز به کار برده شود. برای مثال، بعضی از گل‏های ارکید‏ه‏ که از جذب گرده افشانی‏ها سود می‏برند، یک آمیزه ترکیبی را تولید می‏کنند که از فرومون‏های زنبور ماده تقلید می‏کند. این تقلید آنچنان خوب است که زنبور‏های نر فریب خورده و بر روی گل‏ها، هورمون آزاد می‏کنند و جذب آنها می‏شوند.

کارلسون هم‌چنین، یک زمینه جدید مطالعاتی را با درخواستی که از زیست‏شناسی جوان به‌نام دیتریش اشنایدر کرد، بنیان نهاد. او از اشنایدر خواست که روشی الکتروفیزیولوژیک ابداع کند که بتواند شیره پروانه ابریشم بوتنانت را ارزیابی کند. راه حل اشنایدر الکتروآنتنوگرام بود، که امروز هم استفاده می‏شود. در این روش، سیم‏هایی در دو طرف شاخک پروانه جاسازی می‌شود تا برای اندازه‏گیری علامت‏های الکترونیکی که به صورت شیره‏های متفاوت موجودند، مورد استفاده قرار گیرند. ثبت فعالیت در سلول‏های حسگر تک شاخکی در سال‏های بعدی ادامه پیدا کرد که پروانه‏ها و فرومون‏ها تبدیل به یک مدل سیستم کلیدی در نئوروبیولوژی شدند.

دنبال کردن علم فرومون‏ها، همیشه هم کار بسیار دلچسب و آسانی نبوده است. دوره‏های مهم و بحث‏برانگیز فرومون‏ها زمانی پیش آمد که بحث پستانداران آغاز شد. این بحث‏ها با مورد میمون‏های دم حلقه‏ای داغ شد. آنها با تکان دادن دم پوشیده از فرومونشان تسلط خود را در قلمرویشان اثبات می کنند.

در دهه 1350 / 1970، گروهی از محققان اعلام کردند که لفظ «فرومون‏ها» را نباید برای علامت‏های شیمیایی پستانداران استفاده کرد. استدلال آنها، پیچیدگی به خصوص این فرآیند در پستانداران است. پستانداران رایحه‏های بسیار متغیری را برای تشخیص نوزادشان از غریبه‏ها، نوع‏دوستی یا انتخاب زوج استفاده می‏کنند. این رایحه منحصر بفرد، که بعضا به سیستم ایمنی نیز مرتبط است، نیازمند این است که برای تشخیص و شناخت، مورد مطالعه قرار بگیرد. بعضی از محققان حتی تردید دارند که پستانداران پیچیده، که انسان‏ها نیز شامل آن می‏شوند، رفتار و عکس‏العمل غریزی خود را با هر چیزی ساده‏ای مثل یک بو، به راحتی تغییر دهند.

این بحث در میان آنانی که در این زمینه تحقیق می‏کنند، ادامه دارد. شاید بهتر باشد که در عوض، آن‏ها را «رایحه‏های مشخصه» بنامیم، هم‌چون رایحه‏های متغییر پیچیده درحشرات جمعی مانند مورچه‏ها و زنبور‏های عسل، که باید مطالعه شود و برای شناخت کلونی‏ها مورد استفاده قرار گیرند. ولی مولکول‏های کوچک خاص گونه جانوری که در طبقه‌بندی تعریف فرومون‏ها جای می‏گیرند، برای پستانداران نیز شناسایی شده‏اند. غیرعادی‏ترین و متحیرکننده‏ترین کشف در سال 1375 / 1996 انجام شد: فرومون جنسی فیل ماده، ریز مولکولی است که هم‌چنین توسط 140 گونه پروانه به عنوان جزئی از فرومون‏های جنسی مادگی استفاده می‏شود.

رایحه‏های مشخصه و فرومون‏ها می‏توانند با هم آمیخته شوند. بعضی از پستانداران، مانند فیل‏ها و موش‏ها، فرومون‏های ریز مولکولی خودشان را در شکاف پروتئین‏های ادراری بسیار متغیرشان نگه می‏دارند. با تلفیق علامت‏های ناشناس فرومون با رایحه‏های مشخصه منحصر بفرد، مولکول‏های پروتئینی ریزی به طور آهسته آزاد می‏شوند و اثرشان برای زمان بیشتری باقی می‌ماند.

فرد به فرد
گروه دوم محققان و به طور عمده زیست‏شناسان مولکولی، با این عقیده ‏که پستانداران فرومون‏ دارند موافقند، ولی پیشنهاد می‏کنند که این‏ها به طور انحصاری با سیستم حسگر خاصی ردیابی می‏شوند. یعنی به جای سلول‏های خاص بویایی در بینی، با عضو استخوان میانی بینی (VNO) شناسایی می‌شوند. این دیدگاه شاید برای این به وجود آمد که بعضی از فرومون‏ها در موش‏ها از طریق VNO عمل می‏کنند و موش، مدلی است که به طور گسترده از آن استفاده می‏شود. اما چون انسان‏ها VNO ندارند، این تئوری، آن‏ها را از آنهایی که حس می‏کنند و به علامت‏های فرومونی پاسخ می‏دهند، جدا می‏کند.

این بحث، بر خلاف وجود شواهد گسترده از مطالعات رفتاری و نئوروبیولوژیست‏ها، اصرار دارد که اطلاعات بدست آمده از VNO و سیستم بویای اصلی، در مغز جانور جونده (موش) کامل می‏شود. بعضی فرومون‏های پستانداران، مانند فرومون‏های مربوط به خرگوش، از طریق بینی عمل می‏کند. در سال 1384 / 2005 این ایده نیز تایید شد. یک سری مطالعات مولکولی بر روی موش‏ها، با استفاده از ترکیب‏های نشانگرهای ژنتیکی و جداسازی تک ژنی، نشان داد که فرومون‏ها می‏توانند هر دو سیستم را تحریک کنند. این دو سیستم در مغز با هم یکی و کامل می‏شوند. بنابراین، انسان‏ها برای گرفتن علامت‏های فرومونی به VON نیاز نخواهند داشت.

شناسایی و ترکیب فرومون‏ها در راه‏های مفیدی استفاده شده است. برای کنترل آفت‏ها از محدوده زمین‏های پنبه گرفته تا مارماهی‏ها در دریاچه‏های بزرگ آمریکای شمالی. فرومون‏ها می‏توانند آفت‏ها را به دام مرگ بیاندازند، یا نر‏ها را گیج کنند تا هرگز نتوانند ماده‏هایشان را پیدا کنند. از سوی دیگر، فرومون‌ها به علت ویژگی‏های خاصشان و درجه پایین سمی بودنشان، به چرخه‌های زیستی و محیط زیست هم آسیب نمی‌رسانند.

پیشرفت‏هایی بدست‌آمده در روش‌های تحلیل، پویایی بیشتری را ممکن ساخته است. تیم بوتنانت برای تولید 12 میلی‌گرم ماده اولیه برای شناسایی اولین فرومون به پانصدهزار پروانه ابریشم ماده نیاز داشت؛ درحالی‌که امروز، ممکن است حتی یک پروانه هم کافی باشد. ابزار و لوازم جدید، کشف‏های جدید را قوت می‏بخشند. برای مثال، دانشمندان اکنون می‏توانند علامت‏های شیمیایی‏ای را که توسط زنبور‏های جنگجو متصاعد می‏شود، درست در زمان ترشح بررسی کنند. ژنتیک میکروسکوپی نشان می‏دهد که ژن‏ها در مغز زنبور عسل در پاسخ به فرومون‏ها روشن و خاموش می‏شوند.

ولی چالش واقعی هنوز باقی مانده است. شناسایی ترکیب درست مولکول‏های فرومون سخت‏تر از شناسایی ظاهری آن‏هاست. ما می‏توانیم صداهای یک جانور را ثبت کنیم و آن را به آسانی به عقب برگردانیم؛ ولی ویدئو یا ام.پی.تری پلیر معادل را برای بازسازی علامت‏های شیمیایی نداریم.

فرومون انسانی؟
آیا انسان‏ها هم با فرومون‌ها ارتباط دارند؟ همان‌طور که ما هم پستاندار هستیم، احتمال می‏رود که از این فرومون‏ها استفاده کنیم. اولین منابع قابل تامل در این زمینه، زیر بغل‏هایمان هستند که با تغییرات سن و بلوغ، کار خود را آغاز می‏کنند.

به هر حال، هم رفتار انسان و هم مواد شیمیایی‏ای که از انسان خارج می شود آن‌قدر پیچیده است که تحقیقات هنوز در مورد آن ادامه دارد. تا به حال، علی‏رغم داستان‏هایی که در نشریات آمده ‏است، هیچ فرومونی به طور قطع شناسایی نشده است.

یک مدعی پرقدرت برای اولین فرومون واقعی انسان، بعضی از ترکیبات یافت شده زیربغل زنان است که ظاهرا در زمان قاعدگی زنان بدست می‏آید. به هرحال ممکن است هرگز شربت عشق جادویی وجود نداشته باشد که جذابیت ما را برای دیگران زیاد کند، اما مطمئنا فرومون‏های انسانی در آینده ما را متعجب خواهند ساخت.

نیچر، شماره 7227- ترجمه: آزاده پارساپور