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Der Geruchssinn des Hundes - Eine für uns verschlossene Welt

Dr. med. vet. Marlene Zähner ( publiziert im Schweizer Hundemagazin 2010)

„Vor 5 Minuten ist die Nachbarskatze über die kleine Strasse vor meinem Tor gelaufen, sie hatte offensichtlich Erfolg bei der Jagd und die Maus im Maul hat noch gelebt. Aufregend diese Angst, möchte auch gerne jagen gehen. Die Tochter des Nachbarn ist heute morgen früh zum Haus raus und hat ein Powerriegel im Rücksack mitgetragen. Die Grossmutter des Nachbarn ist gestern abend zu Besuch gekommen und noch immer da. Ein weiterer Nachbar hat Freund Bello vor einer halben Stunde Spazieren geführt, er hat überall seine Duftspur hinterlassen. Muss noch antworten. 10 min danach hat ein Eichhörnchen auf der Strasse nach einer verlorenen Nuss gesucht hat. Vielleicht kann ich die Spur noch aufnehmen, falls mein Herrchen mal kurz nicht aufpasst.“ Denkt sich Jagdhund Mischling Duke während sich sein Herrchen H. Müller Gedanken darüber macht, dass die Nachbarschaft heute morgen wie ausgestorben scheint. Langweilig. Niemand mit dem man ein Schwätzchen machen kann.

So und ähnlich wird ihr Hund am morgen auf seinem täglichen Spaziergang seine Umwelt wahrnehmen, nicht mit den Augen wie wir, sondern mit seiner Nase, das bei weitem wichtigste und leistungsfähigste Sinnesorgan des Hundes. Dieses ermöglicht ihm in einem Moment Dinge und Ereignisse wahrzunehmen, welche gerade ablaufen, sondern Stunden ja Tage zurückliegen. Es ermöglicht ihm jederzeit auch die Richtung zu erkennen in welche eine Person oder ein Tier gelaufen ist. Fähigkeiten, welche für den Menschen nicht einmal vorstellbar sind. Und er nimmt sogar war, wenn das Lebewesen, Mensch oder Tier, welches eine Geruchsspur hinterlassen hat zu diesem Zeitpunkt Angst oder Stress empfunden hat und wie sein hormoneller Zyklus gerade war. Wieso kann ein Hund Gerüche so differenziert, über so lange Zeit exakt wahrnehmen und sich so genau an diese verschiedenen Gerüche erinnern und sie einteilen, und wir, die wir ja auch eine Nase haben, können das nur in sehr rudimentären Form. Liegt es an der Grösse der Nase oder spielen da noch weitere Faktoren eine Rolle. Gehen wir dem Geheimnis auf den Grund.

Ein Blick auf die anatomischen Unterschiede zwischen dem Mikrosomaten Mensch und dem Makrosomaten Hund lassen keinen Zweifel übrig was die Gewichtung der Sinnesorgane bei den beiden Spezies angeht. Während der Mensch einen grossen Schädel mit viel Raum für das Grosshirn besitzt, aber einen sehr kleinen Gesichtsschädel und eine kleine Nase mit wenig Raum für Luft und Riechschleimhaut, ist es beim Hund gerade umgekehrt. Die Nase ist bei den meisten Rassen, mit Ausnahme der extrem brachycephalen Rassen wie English Bulldog oder Möpse sehr gross und bietet Raum für ein grosse Luftvolumen.

Bild Legende: Verschiedene extreme Phänotypen beim Rassehund: sehr kurze Nase (u.a. English Bulldog) sehr spitze lange Nase (u.a. Barsoi), sehr tiefe breite Nase (Bloodhound)

Im Gegensatz zum Menschen, wlecher unbewusst nur durch ein Nasenloch atmet, atmen Hund gleichzeitig durch beide Nasenlöcher ein, und verdoppeln somit nicht nur ihre Fähigkeit Luft und Sauerstoff aufzunehmen, sondern auch den Kontakt von Geruchsmolekülen mit der Geruchsschleimhaut. Der durchschnittliche Mensch bestizt ein Volumen von 3.75cm3 für die Aufnahme von Luft in seiner Nasenhöhle, der mittelgrosse Hund (Beispiel: Deutscher Schäferhund) 15cm3. Beim Menschen fliessen täglich über 150m3 Luft durch die Nase. Beim Hund schätzt man, dass das Volumen abhängig von der Grösse des Hundes 8 bis 10 mal höher liegt.

Die Nasenmuschel ist im Gegensatz zum Menschen stark gefältelt und vergrössert dadurch die Oberfläche für die Reichschleimhaut um ein Vielfaches. Der Schädel ist zwar kleiner als beim Mensch, und bietet weniger Raum für das Grosshirn, der für die Verarbeitung von Geruchsinformationen verantwortliche Teil, das Riechhirn aber sehr gross (nimmt 1/8 der Gesamtgehirnmasse ein) und ist direkt hinter der Nasenhöhle und in kurzem Abstand von den Nerven der Geruchszellen gelegen.

Der Innenraum der Nase ist mit einer Schleimhaut verkleidet, welche je nach Lage der Befeuchtung und Erwärmung der Luft vor dem Eintritt in die Atemwege oder aber der Aufnahme und Verarbeitung von Gerüchen bzw der Information der Geruchspartikel dient. Durch die Nasenmuschel (siehe Querschnitt) wird die Oberfläche der Schleimhaut stark vergrössert und somit auch die Anzahl der spezialisierten mit beweglichen Zilien behafteten Geruchszellen. Die Anzahl der Geruchszellen mit ihren Rezeptoren und der aktiven Zilien welche an der Oberfläche der Zellen liegen sind direkt proportional zur Leistungsfähigkeit des Geruchssinn. Beim durchschnittlichen Hund beträgt die Fläche der Geruchsschleimhaut 150cm2, beim Menschen nur gerade 10cm2.

Zilien pro Zelle / Arten
Fisch: 4 - 6 Ratte: 15 - 20
Mensch: 6 - 8 Katze: 40
Frosch: 6- 12 Hunde: 100 - 150
Hase: 9 - 16

Anzahl Geruchszellen: Mensch: 20 Millionen pro cm2, Hund 88 Millionen (grössenabhängig)

Diese spezialisierten Zellen besitzen Rezeptoren, welche durch Kontakt mit bestimmten Geruchsmolekülen aktiviert werden und die Informationen durch einen Nerven direkt zum Geruchshirn und von dort zu verschiedenen Teilen des Cortex weiterleiten. Die Anzahl Rezeptoren belaufen sich beim Hund auf zirka 1x10,9 beim Menschen auf 1 x107 . Der Mechanismus der Geruchsaufnahme und Verarbeitung ist sehr komplex und wird von der grössten Genfamilie kodiert, welche bei den Säugern bis heute gefunden wurde. Den grössten Unterschied zwischen den Spezies findet man bei Anzahl der aktiven! Gene. Beim Menschen sind es nur zirka 388, während bei Hund bis lang 1100 aktive Gene identifiziert. Wie bei anderen Merkmalen (bekanntes Beispiel ist die z.B. Farbvererbung) gibt es auch bei der Codierung der Geruchsrezeptoren verschiedene Allele am gleichen Locus. Vorallem beim Hund hat man eine grosse Anzahl der Allele und eine entsprechend grosse Heterozygotie entdeckt. Erstaunlich ist, dass sich offensichtlich die grosse Variabilität, welche man beim Phänotyp des Hundes findet (Chihuahua versus Bernhardiner) auch bei der genetischen Codierung der Geruchsrezeptoren zeigt. Hier gibt es grosse Unterschiede sowohl bei den Allelen als auch bei der Anzahl aktivierter Gene zwischen den verschiedenen Rassen, ein Hinweis darauf, dass es grosse Unterschiede bei der Leistungsfähigkeit verschiedener Hunde, Individuen und Rassen im Bezug auf den Geruchssinn gibt. So gibt es Allele die bei allen untersuchten Vertreter verschiedener Rassen vorkamen, und gewisse die offensichtlich rassenspezifisch sind.

Unterdessen überqueren Duke und sein Herrchen eine stark befahrene Strasse. Herr Müller ist in Gedanken versunken und nimmt den Abgasgeruch kaum wahr, während sich Duke’s Nase direkt auf Höhe der Auspuffe befindet. Kurzzeitig riecht Duke gar nichts mehr ausser den Gestank der Autoabgase. Eine Studie der durch Autoabgase ausgestossenen Schadstoffe vom Boden bis zirka 1.50m gemessen hat gezeigt, dass sich 90% der Schadstoffe direkt auf der Höhe eines mittelgrossen Hundes befinden. Während Duke und sein Herrchen an einer Ampel warten, steckt sich Herrchen eine Zigarette an. Duke niesst und bemerkt gleich, dass er noch weniger wahrnehmen kann. Nikotin, Kohlenmonoxid, Benzindämpfe, Ammoniak, gewisse Dünger können den Geruchssinn stark beeinträchtigen, die Riechschleimhaut schädigen und die Fähigkeit des Hundes Nasenarbeit zu erledigen vermindern. Es sollte deshalb nicht im Auto geraucht werden, wenn ein Hund mitgeführt wird, insbesondere nicht, wenn er Arbeit mit der Nase erbringen sollte. Wegen der extremen Regenerationsfähigkeit der Riechzellen und Neuronen sind diese Schäden meistens nur vorübergehend. In gewissen Situationen zum Beispiel wenn eine Geruchsspur über ein gedüngtes Feld führt, kann der Hund nach einer gewissen Zeit der Anpassung wieder den Geruch aufnehmen. Mensch und Hund unterscheiden sich nicht nur in der Fähigkeit Geruchsspuren über einen längeren Zeitraum wahrzunehmen, sondern auch die Art und Weise wie wir sie wahrnehmen. Während der Mensch den Geruch als häufig wenig differenzierbares Ganzes wahrnimmt (Beispiel: der Geruch von Spagetti Sauce als Ganzes), nimmt der Hund die Geruche in ihren Einzelbestandteilen wahr (Spagetti Sauce = Tomaten, Salz, Pfeffer, Kräuter, Zwiebel etc etc etc) und ist deshalb auch fähig einen ganz bestimmten Geruch aus der Gesamtheit der Gerüche herauszulösen und entweder ihren Auslöser (z.B. Drogen) zu finden oder aber die Geruchsspur durch Millionen anderer Geruchsspuren (Beispiel Mantrailing) zu verfolgen. Ein weiterer Unterschied ist die Adaption oder Ueberflutung des menschlichen Geruchssinnes, welches dazu führt, dass Gerüche nach kurzer Zeit nicht mehr bewusst wahrgenommen werden können, während das beim Hund kaum der Fall ist. Tritt ein Mensch in einen Raum ein in dem ein unangenehmer Geruch herrscht, wird dieser Geruch nur im ersten Moment sehr stark wahrgenommen, nach kurzer Zeit aber nicht mehr.

Duke und sein Herrchen führen ihren Spaziergang weiter. Unterdessen ist es schon später am Morgen und die Sonne brennt auf den Asphalt nieder. Duke hechelt stark, seine Schleimhäute trocknen aus, er fängt an zu schlucken. Und wieder kann er die Gerüche nicht mehr so gut und so klar wahrnehmen. Er dehydriert und verliert bis zu 40% seiner Riechleistung. Hunde reagieren viel empflindlicher auf Hitze als der Mensch. Sie sind nicht in dem Masse fähig ihren Körper durch Schweissbildung abzukühlen wie der Mensch und bewegen sich naher am Boden wo die Temperatur um vieles höher liegt als auf Kopfhöhe des Menschen. Es ist deshalb nicht nur für die Gesundheit des Hundes wichtig immer dafür zu sorgen, dass sich der Hund abkühlen und seinen Durst löschen kann, sondern hat einen direkten Einfluss darauf in welchem Ausmass ein Hund eine Geruchsspur verfolgen kann. Eine feuchte Nase und Maul hat einen grossen Einfluss auf die Fähigkeit des Hundes Geruchspartikel wahrzunehmen.

Duke und sein Herrchen sind wieder zu hause angekommen. Schon beim Betreten der Strasse nimmt Duke einen interessanten Geruch wahr, der nicht zum normalen Geruchsbild gehört. Er schaut auf und möchte seinem Herren das mitteilen, aber der scheint völlig unberührt zu sein. Erst als Herrchen die Türe zum Appartementgebäude öffnet, schnuppert er kurz und rümpft die Nase, entspannt sich aber gleich wieder und zusammen gehen sie die Treppe hoch zu Wohnung. Was er nicht weiss ist, dass der Nachbarssohn aus dem Chemiepraktikum eine geringe Menge Buttersäure nach hause genommen hat und ihm ein bisschen entwichen ist.

Wie empfindlich die Hundenase reagiert lässt sich am Beispiel der Buttersäure zeigen. Diesen für den Menschen doch sehr unangenehmen Geruchsstoff wird wenn 1gr in einem 10-stöckigen Haus freigesetzt wird, vom Menschen nur gerade zum Zeitpunkt der Freisetzung kurz am Fenster wahrgenommen, während der Hund die gleiche Menge 100m welche über einer Grossstadt freigesetzt überall in der Stadt wahrnehmen kann.

Hunde wie auch Menschen können sich über einen längeren Zeitraum an einen Geruch erinnern. Die Fähigkeit sich an einen bestimmten Geruch zu erinnern und ihn aus einer komplexen Umweltsituation herauszufiltern kann kann sowohl beim Jungtier als auch beim adulten Hund direkt gefördert werden, indem man den Hund gezielt auf die Wahrnehmung von Gerüchen trainiert und wie auch bei Umweltreizen mit vielen verschiedenen Gerüchen in Kontakt bringt. So wird seine Fähigkeit spezifische Gerüche fein wahrzunehmen und von anderen Gerüchen zu differenzieren plus die Fähigkeit sich später daran zu erinnern gefördert.

Menschen haben die Tendenz ihre eigenen Bedürfnisse und Wahrnehmungen auf das Tier abzuleiten. Sie glauben, dass Dinge die für sie wichtig sind, auch für ihr Tier wichtig sein muss, dass Dinge, welche sie wahrnehmen, auch das Tier in dieser Art wahrnehmen muss und soll. Weit davon entfernt. Nur die unendlich grosse Anpassungsfähigkeit unserer Haustiere ermöglicht ihnen ein harmonisches Zusammenleben mit dem Menschen, wobei der Mensch in vielen Fällen wenig dazu beisteuert. Der Hund ist ein hochsoziales Wesen, welches bereit ist den Menschen als Rudelmitglied zu akzeptieren. Der Mensch wiederum benutzt den Hund und seine Fähigkeiten für seine Zwecke, sei es als Gesellschafter, als Sportkollege oder aber auch für die Arbeit. Kaum ein anderer Sinn kommt dabei so stark zum Tragen, wie der Geruchssinn. Wir setzen Hunde für die Fährtenarbeit, für die Jagd, das Auffinden von Substanzen und Gegenständen, für die Suche nach gesuchten und vermissten Personen sowohl in ländlicher und städtlicher Umgebung als auch in den Trümmern von Katastrophengebieten und Lawinen und seit neuster Zeit auch für die Anzeige von Krebszellen (Prostata, Melanome, Blasentumor etc) beim Menschen ein. Die Forschung über den Geruchssinn geht heute vom rein praktischen in die molekulare genetische Ebene und öffnet ein Gebiet von grosser Faszination. Doch wie weit wir mit unseren Forschungen und Erkenntnissen auch kommen, ein Türe bleibt uns für immer verschlossen und kann nur erahnt werden. Wie erlebt ein Hund seine Umwelt durch die Nase, wie ist es möglich, dass er Ereignisse des Momentes und der neueren Vergangenheit im gleichen Moment wahrnehmen und differenzieren kann. Wir Menschen können und dürfen diese faszinierende Fähigkeit des Hundes für uns verwenden, aber es sollte mit dem nötigen Respekt und einer grossen Portion Bescheidenheit geschehen, denn wir werden nie fähig sein, wirklich wahrzunehmen, was der Hund wahrnimmt, wo die Geruchsspur wirklich durchführt, und wie der Hund es fertig bringt zu sagen in welche Richtung ein Mensch oder ein Tier gelaufen ist.

Literatur

Barger Dave, Scent, praktischen Anwendung aus der Sicht eines Hundeführers,
Certodog-Mantrailing-Lehrgang 2009

Galibert Francis, The dog Olfactory Receptor (OR) Repertoires, 2009

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Quignon Pascale et al: Comparison of th canine and human olfactory receptor
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Robin Stéphanie et al: Genetic diversity of canine olfactory receptors, 2009

Goldblatt Allen, Olfaction in the dog, 2009