Was sind Chemorezeptoren und wofür werden sie benötigt?

Chemorezeptoren, auch als Chemosensoren bezeichnet, gehören in die Rubrik der Sinneszellen (Rezeptoren) und spielen eine wichtige Rolle für den Geruchs- und Geschmackssinn bei Menschen und Tieren. Mithilfe dieser Sinneseinrichtung entwickeln Lebewesen die Fähigkeit zur Wahrnehmung von chemischen Stoffen, die in Flüssigkeiten gelöst sind oder über die Luft transportiert werden. Diese Fähigkeiten sind lebensnotwendig, da die Rezeptoren sowohl vor Gefahren warnen als auch Sicherheit signalisieren.

Vorkommen und Wirkungsweise von Chemorezeptoren

Geschmackssinneszellen

Bei Wirbeltieren befinden sich diese Sinneszellen in den Zellschichten an der Hautoberfläche oder an inneren Organen (Epithel). Durch die Reaktion von gelösten Geschmacksstoffen kommt es zur Auslösung bestimmter Reize.

Der Mensch spürt das über Geschmacksknospen auf der Zunge, die mittels der sich darin befindlichen Sinneszellen auf süße, salzige, bittere und saure Stoffe reagieren. Zahlreiche Fischarten verfügen nicht nur im Maul, sondern auch in der Rumpfepidermis oder auf den Barteln über derartige Sensoren. Im Insektenbereich sitzen die Sensoren auf den Mundgliedmaßen, den Fühlern sowie teilweise an den Tarsen von Vorderbeinen.

Geruchssinneszellen

Hierbei handelt es sich um Sinneszellen in der Riechschleimhaut der Nasenhöhle, die den Geruch gasförmiger Substanzen wahrnehmen. Die Riechleistung des Menschen ist im Vergleich zu Tieren mit fünf Prozent relativ gering ausgebildet. Während dessen Riechschleimhaut nur den oberen Bereich der Nasenschleimhaut bedeckt, können Rehe und Hunde die gesamte Innenfläche der Nase nutzen. Demnach liegt deren Riechvermögen bereits bei ungefähr 90 cm².

Je nach Lebewesen nehmen die Sinneszellen über ausgelöste Reizstoffe unterschiedliche Gerüche wie beispielsweise faulig, fruchtig, chemisch oder würzig wahr. Dabei fungiert jede Riechzelle für einen bestimmten Duft. Riechsinneszellen bestehen aus Dendrit, Cilien und Zellkörper sowie den Nervenfasern. Alle Empfindungen werden in den Riechnerven gebündelt und zum Riechkolben weitergeleitet.

Chemorezeptoren in der Tierwelt

Feine Nasen

Unter allen Tieren steht der Aal an erster Stelle. Sein Geruchssinn ermöglicht es dem Fisch, bereits ein einziges Stück Würfelzucker auf dem Grund des 251 Meter tiefen Bodensees zu „erriechen“.

Auch Hunde und Bienen sind Schnupperexperten. Bienen nutzen ihre Antennen als Nase, die die wahrgenommenen Duftstoffe zum Gehirn weiterleiten. Hunde besitzen fast eine Milliarde Geruchsnerven und können selbst Krankheiten „riechen“. Welche chemischen Prozesse hierbei zum Tragen kommen, ist noch nicht komplett geklärt. Allerdings gibt es bereits zahlreiche medizinische Begleithunde, die Frauchen oder Herrchen vor bevorstehenden gesundheitlichen Problemen warnen.

Auf den Geschmack gekommen

Pferde als reine Pflanzenfresser können wie wir Menschen die vier Geschmacksrichtungen genießen. Dafür besitzen sie nicht nur unterschiedliche Geschmackspapillen, sondern auch eine hohe Anzahl an Geschmacksknospen – ungefähr 35.000. Katzen hingegen müssen mit etwa 400 auskommen.