Wie gut können Hunde Duftstoffe unterscheiden?

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Hunde haben einen erstaunlichen Geruchssinn. Das weiß jeder. Deswegen werden sie auch sehr häufig für den Nachweis verschiedenster Duftstoffe eingesetzt. Sie werden nicht nur ausgebildet, um zum Beispiel Sprengstoffe, verschiedenste Drogen oder Geld zu erschnüffeln, sondern können auch verdächtige Personen Geruchsproben zuordnen oder Wildtiere ausfindig machen. Trotz dieser enormen Spannweite im Einsatz von Spürhunden, gibt es erstaunlich wenig Grundlagenforschung, die diese besonderen olfaktorischen Fähigkeiten untersucht.

 

In einer aktuellen Studie haben Nathan Hall und seine Kollegen von der Arizona State University nun untersucht, wie Hunde die Gerüche einer Reihe aliphatischer Alkohole unterscheiden können (1). Zu den aliphatischen Alkoholen zählt zum Beispiel das Methanol, aber auch das Ethanol, das als Endprodukt der alkoholischen Gärung allgemein bekannt ist. Ziel dieser Studie war es, herauszufinden, ob Hunde sehr ähnliche chemische Stoffe unterscheiden können, die sich lediglich in der Länge der Kohlenstoffkette unterscheiden. Dies ist vor allem von Bedeutung, da bis dato völlig unklar ist, auf welcher chemischen Basis Hunde Gerüche unterscheiden. Zum Beispiel zeigt eine andere aktuelle Studie (2), dass Hunde, die auf eine einzige Komponente eines Sprengstoffes trainiert wurden (Kaliumchlorat – wird unter anderem zur Herstellung von Streichhölzern verwendet), große Schwierigkeiten hatten, diese Komponente auch zu erkennen, wenn sie mit anderen Stoffen vermischt war.

 

In der aktuellen Studie wurden die hündischen Probanden zunächst trainiert, 1-Pentanol (Geruchstoff S1) von Luft (Kontrollgeruch) zu unterscheiden. 1-Pentanol gehört zur Gruppe der Alkohole und besteht aus fünf Kohlenstoffatomen. In der Trainingsphase wurde eine 0.1%-Lösung des Geruchsstoffes verwendet. Die Hunde absolvierten das Training erfolgreich, wenn sie eine Trefferquote von 85% erreicht haben.

 

Nachdem die Testhunde das erforderliche Kriterium gemeistert haben, wurden sie mit verschiedenen Transferaufgaben konfrontiert um zu untersuchen, ab welchen Unterschieden in der chemischen Struktur die Hunde die Geruchsstoffe unterscheiden können. Hierzu wurde der ursprüngliche Kontrollgeruch (Luft) durch andere Alkohole ersetzt, die sich strukturell lediglich in der Länge der Kohlenstoffkette von dem trainierten Pentanol unterscheiden (also ein, zwei oder drei Kohlestoffatome mehr oder weniger besitzen) . Nun wurde untersucht, wie gut die Hunde die beiden Gerüche unterscheiden können.

 

Die Ergebnisse zeigen, dass die Unterscheidungsleistung der Hunde ansteigt, je mehr sich die Anzahl der Kohlenstoffatome von S1 unterscheidet. Alkohole, die sich also mit mehr Kohlenstoffatomen vom trainierten Geruchsstoff unterscheiden, werden als unterschiedlicher wahrgenommen, als die getesteten Substanzen, die sich strukturell weniger von S1 unterscheiden. Zudem schienen die Hunde weniger Schwierigkeiten zu haben, Pentanol von Alkoholen mit weniger Kohlenstoffatomen (Ethanol, Propanol und Butanol) zu unterscheiden, als von Alkoholen mit mehr Kohlenstoffatomen (Hexanol, Heptanol und Octanol).

 

Diese Studie legt nahe, dass Hunde sich bei der Diskriminierung von verschiedenen Duftstoffen an ähnlichen strukturellen Merkmalen orientieren wie zum Beispiel Menschen, Affen, Bienen und Ratten.


Referenzen:

(1) Hall, N. J., Collada, A., Smith, D. W., & Wynne, C. D. (2016). Performance of domestic dogs on an olfactory discrimination of a homologous series of alcohols. Applied Animal Behaviour Science.

(2) Lazarowski, L., Dorman, D.C., 2014. Explosives detection by military working dogs: olfactory generalization from components to mixtures. Appl. Anim. Behav. Sci. 151, 84–93, http://dx.doi.org/10.1016/j.applanim.2013.11.010.

 

Bildnachweis:

„Super nose“ von montillon.a/Flickr unter CC BY 2.0

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