Dlouho se předpokládalo, že ptáci mají špatně vyvinutý čich, protože jejich čichové laloky mozku jsou na rozdíl od jejich zrakových laloků velmi malé. Výjimkou byly druhy jako novozélandský nelétavý pták kiwi, který se živí hrabáním měkké půdy nohama a doslova vyčmuchává červy a hmyz, nebo guajaro Steatornis caripensis, kteří v noci nalézají čichem zralé plody, nebo američtí supi živící se mršinami. Věří se, že kondor má zvláště dobrý čich. Krůtí sup má však největší čichové cibulky (části mozku odpovědné za čich) ze všech ptáků. To nutně neznamená, že rozlišuje pachy lépe než kdokoli jiný, ale taková hypotéza stojí za testování (Vědecké zprávy2017, 7, 17408).
Závěr o nevýznamné roli čichu v životě většiny ptáků byl učiněn také na základě skutečnosti, že jejich buňky čichových receptorů nezabírají v nosní dutině tak velkou plochu jako u savců. Později se však zjistilo, že husa šedá a racek stříbřitý mají na čichových buňkách řasinky, což zvětšuje plochu vnímající pachy téměř desetkrát. Takové klky mají snad i jiné druhy.
Výzkumy za poslední desetiletí potvrdily, že čich ptáků není tak špatný. Velká skupina vědců rozluštila genom zebřičky Taeniopygia guttata (Příroda, 2010, 464, 757–762). Dva spolupracovníci z Weizmann Institute of Science v Izraeli, Doron Lancet a Zvia Olender, se zvláště zajímali o geny čichových receptorů u ptáků. Ukázalo se, že zebřičky mají asi 500 genů odpovědných za syntézu čichových receptorů a asi 200 z nich je aktivních. (Čichové nebo čichové receptory jsou proteiny zabudované do membrán čichových neuronů.) Předpokládá se, že čím více těchto genů, tím lepší čich má zvíře. Například u kuřete ze stejných 500 genů pouze 70 produkuje aktivní proteiny. Pro srovnání, myši mají více než 1000 aktivních genů čichových receptorů, zatímco lidé mají asi 400.
Zebřičky. Foto: flickr.com / Patrick Kavanagh
Vědci z Německa a Nového Zélandu také našli důkazy o jejich dobrém čichu v genomech ptáků (Proceedings of the Royal Society B, 2008, 275, 1649, 2309–2317). Porovnávali čichové geny devíti druhů ze sedmi čeledí: sýkora modřinka, kukačka africká, kiwi hnědý, kanárek, kakadu růžový, junglefow břehový, kakapo, kachna divoká, buřňák sněžný. Počet čichových genů u různých druhů kolísal od 107 do 667. Byl také nalezen vztah mezi počtem těchto genů a velikostí čichového bulbu. Kiwi se předvídatelně ukázalo jako šampión – má šestkrát více čichových genů než sýkora modřinka nebo kanárek. Do skupiny vůdců (od 600 do 667 genů) patřili také pralesní ptactvo bankovní a kakapo. Ale co je nejdůležitější, ukázalo se, že většina těchto genů je aktivních u všech studovaných druhů, což znamená, že ptáci nejsou ve svém čichu horší než někteří savci. Jak řekla Silke Steiger, vedoucí studie z Institutu Maxe Plancka pro ornitologii, lze předpokládat, že mnoho ptáků má čich ještě lepší než lidský, ale počet genů umožňuje pouze přibližný odhad jeho síly a k objasnění tohoto výzkumu jsou zapotřebí jak genetické, tak behaviorální studie.
Pták kiwi najde potravu čichem. Foto: flickr.com/Josh More
Takové studie byly provedeny. Gabriel Nevitt a spoluautoři z Kalifornské univerzity v Davisu studovali chování potulných albatrosů Diomedea exulans při hnízdění na ostrovech v Indickém oceánu (Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 2008; 105(12):4576–1481). Albatrosi mají poměrně velké čichové cibule. Ukázalo se, že potravu cítí na vzdálenost až 20 km. Ptáci v experimentu nosili GPS vysílače a byli krmeni kapslemi s teploměry, aby zjistili, kdy pták něco snědl. Během trávení potravy se teplota v žaludku mění, a pokud před touto událostí vysledujete dráhu ptáka, můžete pochopit, na jakou vzdálenost se řítil k potravě, porovnat dráhu s možností nebo nemožností spatřit kořist, s tím, odkud vítr foukal. Když albatros ucítil potravu, změnil směr letu a pohyboval se opačným směrem, než je směr větru, a někdy hledal kořist pohybem proti větru v klikatém vzoru, což je typická taktika pro zvířata, která se spoléhají na svůj čich. Zjistili také, že u kontrolních ptáků používali ptáci pach téměř v polovině (46,8 %) všech letových přiblížení, které předcházelo ulovení kořisti. Experimentálně bylo prokázáno, že jiní mořští ptáci, buřňáci fulmarští, cítí potravu ve vzdálenosti 3 km.
Lovci a milovníci ptactva vědí, že vrány jsou schopny najít kusy masa zahrabané ve sněhu a louskáčci a kukačky hledají voňavou potravu zahrabanou v podestýlce ve voliéře. Možná, že čich v přírodě pomáhá těmto ptákům najít žaludy a ořechy pod sněhem. Kachny cítí potravu na vzdálenost 1–2 m, pozorování brodivých ptáků dlouho prokázalo, že potravu nalézají čichem. V experimentech bylo prokázáno, že i tučňáci se řídí čichem: skvrny se speciálně vytvořeným atraktivním zápachem přilákaly během 20–30 minut dvakrát až třikrát více ptáků než kontrolní olejové skvrny. Vzhledem k tomu, že afričtí tučňáci Spheniscus demersus Plavou rychlostí asi 1,2 m/s, za půl hodiny urazí asi 2 km. Zdá se, že z takové vzdálenosti cítí nádherné aroma planktonu, který jí ryby (viz článek Natalyi Reznik v Troitsky Option, 2011, 84,14).
Zajímavý objev učinili vědci z Chicaga, kteří v zoo prováděli pokusy s tučňáky Humboldtovými. Ukázalo se, že tučňáci se nejen navzájem voní, ale také podle pachu rozlišují své a ostatní. Jasně preferovali pachy známých ptáků, ale pokud jim byly prezentovány pachy dvou neznámých ptáků – příbuzného a nepříbuzného, tučňáci dali přednost cizímu nepříbuznému (PLoS ONE, 2011, 6(9): e25002). Ptáci žijící v koloniích mohou těžit ze schopnosti rozeznat sousedy nejen podle vzhledu, ale i podle čichu a preference nepříbuzných cizích lidí zvyšuje pravděpodobnost, že si tučňák vybere za partnera jedince, který je mu geneticky vzdálený; to zabraňuje inbreedingu a degeneraci.
Tučňáci Humboldtovi rozlišují jednotlivé pachy svých příbuzných. Foto: flickr.com / Christian Fiderer
Schopnost holubů najít si cestu k holubníku je studována po mnoho desetiletí. Je dokázáno, že mohou používat různé způsoby orientace, například jsou orientovány jak magnetickým polem, tak sluncem. Pokusy německého vědce Hanse Wallraffa z Institutu Maxe Plancka pro ornitologii však ukázaly, že v orientaci holubů hraje roli i čich (Etologie, ekologie a evoluce, 2001, 13, 1, 1-48). Mladí holubi, kterým bylo umožněno cítit pachy nasbírané v okolí holubníku, našli cestu domů rychle a téměř bez chyb. Kontrolní ptáčci, kteří necítili pachy svého rodného okolí, se přitom na dlouhou dobu ztratili, i když se nakonec k holubníku přece jen dostali. Podobný výsledek byl získán při pokusech s holuby, kteří měli ucpanou pravou nosní dírku – stejně jako lidé lépe rozlišují pach pravé nosní dírky, zřejmě proto, že pachové informace se zpracovávají v levé hemisféře mozku (Žurnál experimentální biologie, 2011; 214:593–598).
Existují důkazy, že čich je klíčovým faktorem při navigaci ptáků. Výzkumníci z Oxfordu, Barcelony a Pisy pozorovali středomořské buřňáky nesoucí vysílače GPS (Vědecké zprávy, 2017, 7, 9668). Ptáci byli rozděleni do tří skupin: někteří byli dočasně zbaveni čichu nakapáním síranu zinečnatého do nozder, jiní měli na hlavě připevněny magnety, které je zbavily schopnosti navigace pomocí magnetického pole, a třetí skupina byla kontrolní skupina. Žádný z buřňáků, kteří přiletěli krmit, nezapomněl najít cestu, ale chování ptáků zbavených čichu se změnilo: po návratu na hnízdiště letěli rovně, jako by sledovali kompas, ale nešli velmi přesně udržujte směr, dokud se v zorném poli neobjeví orientační body.
Ptačí čich je tedy oblastí, ve které jsou možné nové a zajímavé objevy. Pokud genom obsahuje geny pro čichové receptory a ty fungují, tak je jejich produkt k něčemu potřeba.
