Một chai xịt nhỏ, một nhãn in chữ pheromone, một lời hứa không ghi nguồn. Chữ ấy có lịch sử khoa học thật, bắt đầu từ một con ngài tằm năm 1959. Ở người, câu chuyện dừng lại ở một chỗ khác hẳn.
Một chữ trên nhãn chai
Chữ pheromone được Peter Karlson và Martin Lüscher đặt ra năm 1959, ghép từ hai gốc Hy Lạp: một gốc nghĩa là mang, một gốc nghĩa là kích thích. Nó chỉ một tín hiệu hóa học đi giữa các cá thể cùng loài, gây ra một phản ứng hành vi hoặc sinh lý ở cá thể nhận.
Cái tên cố ý đặt cạnh chữ hormone. Hormone đi bên trong một cơ thể, từ tuyến này tới cơ quan khác. Pheromone đi ra ngoài, qua không khí hoặc qua tiếp xúc, từ cá thể này sang cá thể khác cùng loài. Cả hai đều là tín hiệu hóa học; khác nhau ở chỗ tín hiệu vượt qua ranh giới của một cơ thể.
Định nghĩa ấy chặt hơn cách chữ này được dùng trên nhãn hàng. Theo Tristram Wyatt, trong một bài tổng quan năm 2015, muốn xác lập một pheromone cần ba bước: chứng minh có một phản ứng hành vi hoặc sinh lý do mùi gây ra, xác định và tổng hợp được phân tử có hoạt tính, rồi kiểm lại bằng thử nghiệm sinh học rằng chính phân tử đó tạo ra phản ứng.
Ba bước nghe đơn giản, nhưng rất khó làm đủ. Nhiều sản phẩm mang chữ pheromone chưa bao giờ đi qua bước thứ nhất ở người. Bài này đọc chữ ấy bằng thái độ của phòng thí nghiệm: những gì đã được chứng minh, ở loài nào, và những gì vẫn còn trống.
Pheromone ở côn trùng
Con ngài tằm cái, Bombyx mori, tiết ra một chất dẫn dụ con đực từ khoảng cách xa. Adolf Butenandt và cộng sự tách chất ấy, công bố cấu trúc quanh năm 1959 và mô tả chi tiết thử nghiệm sinh học cùng quá trình tinh chế trong bài năm 1961. Họ đặt tên nó là bombykol. Đây là pheromone đầu tiên được xác định rõ về hóa học.
Bombykol đi qua đủ ba bước. Có một phản ứng hành vi rõ ràng ở con đực. Có một phân tử được tách ra, xác định cấu trúc và tổng hợp được. Và phân tử tổng hợp tạo ra đúng phản ứng ấy trong thử nghiệm. Đó là chuẩn mà các nghiên cứu về sau phải đạt tới.
Từ đó, pheromone được xác lập ở rất nhiều loài côn trùng và cả ở một số động vật có vú, như ví dụ về lợn ở phần sau. Chữ pheromone vì thế không phải một chữ mơ hồ; nó có một phương pháp đi kèm, và phương pháp đó đã hiệu quả ở nhiều loài.
Câu hỏi không phải là pheromone có tồn tại hay không. Câu hỏi là phương pháp ấy đã cho kết quả gì khi áp dụng cho con người.
Androstenone và androstenol
Androstenone là một steroid có mùi, có trong nước bọt lợn đực. Khi lợn nái đang động dục hít phải chất này, chúng đứng vào tư thế giao phối. Ở lợn, androstenone đi qua được các bước của định nghĩa, và một bình xịt thương mại chứa androstenone được người chăn nuôi dùng để xác định thời điểm phối giống nhân tạo. Đây là một pheromone của lợn.
Androstenol, một steroid cùng họ androstene, cũng có trong nước bọt lợn đực, trong nấm truffle và trong mồ hôi người. Thư viện mô tả mùi của nó là xạ, hơi gỗ đàn hương, có sắc nước tiểu và da thịt, và ghi rõ cảm nhận khác nhau rất nhiều giữa các cá nhân. Androstenol được dùng ở mức vết trong một số nước hoa để tạo sắc da và xạ.
Sự khác nhau trong cảm nhận có cơ sở di truyền. Năm 2007, Keller và cộng sự cho thấy thụ thể OR7D4 phản ứng chọn lọc với androstenone và một steroid gần nó, trong khi không phản ứng với 64 mùi khác. Một biến thể phổ biến của thụ thể này hoạt động kém. Người mang biến thể đó, như một nhóm, kém nhạy hơn với androstenone và thấy nó ít khó chịu hơn. Cùng một phân tử được người này tả là mồ hôi, nước tiểu, người khác tả là ngọt, giống hoa, người khác nữa không ngửi thấy gì.
Một chất mà một phần người không ngửi thấy, phần khác thấy khó chịu, phần khác thấy dễ chịu, khó trở thành một tín hiệu chung giữa các cá thể. Đó chưa phải bằng chứng phủ định, nhưng là một điểm khởi đầu đáng lưu ý.
Những nghiên cứu chưa được lặp lại
Trong vài thập niên, bốn steroid được nhắc nhiều nhất như pheromone người: androstenone, androstenol, androstadienone và estratetraenol. Tổng quan năm 2015 của Wyatt kết luận rằng không có bằng chứng vững chắc, dựa trên thử nghiệm sinh học, cho tuyên bố rằng bốn chất này là pheromone người.
Wyatt chỉ ra lý do các phân tử này được chọn để thử ngay từ đầu đã yếu, và vì vậy các kết quả dương tính cần được đọc với hoài nghi. Những vấn đề lặp đi lặp lại gồm cỡ mẫu nhỏ, ước lượng quá cao độ lớn của hiệu ứng, xu hướng chỉ công bố kết quả dương tính, và thiếu nghiên cứu lặp lại.
Một thử nghiệm mù đôi năm 2017 của Hare và cộng sự kiểm tra trực tiếp androstadienone và estratetraenol, hai chất từng được báo cáo là báo hiệu giới tính. Trong nhiệm vụ đầu, 46 người đánh giá giới tính của các gương mặt trung tính; tiếp xúc với hai chất không làm thay đổi đánh giá. Trong nhiệm vụ thứ hai, 94 người chấm ảnh gương mặt khác giới; hai chất không ảnh hưởng tới điểm đánh giá. Các tác giả kết luận rằng hai chất này khó có khả năng là pheromone người.
Về giải phẫu, cơ quan lá mía, bộ phận nhận nhiều pheromone ở các loài có vú khác, có ở bào thai người nhưng ở người trưởng thành thì teo nhỏ hoặc không còn. Tổng hợp lại, chưa có chất nào được chứng minh trong nghiên cứu có bình duyệt là tác động trực tiếp lên hành vi con người theo cách của một pheromone.
Mùi da và xạ hương
Túi xạ của hươu xạ đực nằm dưới bụng; dịch tiết trong túi khô lại thành những hạt màu nâu đen. Năm 1906, Heinrich Walbaum tách được cấu tử mùi chính của xạ, muscone. Năm 1926, Leopold Ružička xác định muscone là một ketone vòng mười lăm cạnh; ông nhận giải Nobel Hóa học năm 1939 cho các công trình về polymethylene và terpene.
Xạ hương mang một cái tên gợi động vật, và mùi của nó thường được tả là ấm, bột, giống da người. Từ đó dễ trượt sang ý nghĩ rằng xạ là một tín hiệu. Nhưng mô tả giống da người là một mô tả mùi, không phải một bằng chứng về phản ứng hành vi. Không có nghiên cứu nào trong các nguồn của bài này xếp muscone vào hàng pheromone người.
Ngày nay xạ hươu gần như vắng mặt trong thương mại hương liệu quốc tế; toàn bộ chi Moschus nằm trong Phụ lục II của CITES, một số quần thể trong Phụ lục I. Chữ musk trong ngành hương hầu như luôn chỉ phân tử tổng hợp. Nguồn thực vật gần nhất là hạt ambrette, Abelmoschus moschatus, họ bông, với ambrettolide là phân tử mang nốt xạ.
Các nước hoa có chữ pheromone trên nhãn thường chứa xạ tổng hợp, đôi khi thêm androstenol hay androstenone ở mức vết. Mùi của chúng là mùi của những nguyên liệu ấy: xạ, da, gỗ. Còn những lời hứa về hiệu ứng lên người khác thì không có trong dữ liệu. Bài Xạ hương · từ con hươu đến vòng phân tử đi qua lịch sử của các phân tử xạ.
Điều chưa biết
Con người là động vật có vú, và nhiều loài có vú dùng pheromone. Wyatt viết rằng việc con người có pheromone là điều có thể, thậm chí có lẽ là có. Điều bị phủ nhận không phải khả năng ấy, mà là bằng chứng cho bốn steroid quen thuộc.
Để tìm pheromone người, Wyatt đề xuất quay về phương pháp gốc: xem con người như một loài có vú vừa được phát hiện, và làm lại từng bước đã thành công ở các loài khác. Nguồn tiềm năng gồm các tuyến bã nhờn; so sánh chất tiết của người trưởng thành và trẻ chưa dậy thì có thể chỉ ra những phân tử liên quan.
Một trong những hướng hứa hẹn nhất mà Wyatt nêu không liên quan gì tới sự hấp dẫn: chất tiết từ các tuyến quanh quầng vú ở mọi người mẹ đang cho con bú, kích thích phản xạ bú ở bất kỳ em bé nào, không riêng con của người mẹ đó. Nếu pheromone người được xác lập, rất có thể nó sẽ trông như vậy, nhỏ, cụ thể, và khác xa những gì nhãn chai hứa.
Cho đến lúc đó, chữ pheromone trên một chai nước hoa là một chữ đi trước bằng chứng. Mùi trong chai vẫn có thể đẹp. Nó chỉ không cần mượn một lời hứa mà khoa học chưa ký.
Một con ngài tằm đã cho thấy phương pháp.
Con người vẫn chưa đi hết phương pháp ấy.
Giữa hai điều đó là một chữ in trên nhãn.
A small spray bottle, a label printed with the word pheromone, a promise with no source attached. The word has a real scientific history, beginning with a silk moth in 1959. In humans the story stops somewhere quite different.
A Word on a Label
The word pheromone was coined by Peter Karlson and Martin Lüscher in 1959 from two Greek roots, one meaning to carry, the other to stimulate. It names a chemical signal passing between individuals of the same species that triggers a behavioural or physiological response in the receiver.
The name was deliberately set beside the word hormone. A hormone travels inside one body, from a gland to another organ. A pheromone travels outside, through air or contact, from one individual to another of the same species. Both are chemical signals; the difference is that this one crosses the boundary of a body.
That definition is stricter than the way the word is used on labels. According to Tristram Wyatt, in a 2015 review, establishing a pheromone takes three steps: demonstrate an odour-mediated behavioural or physiological response, identify and synthesise the active molecule, then confirm by bioassay that this very molecule produces the response.
Three steps sound simple but are hard to complete. Many products bearing the word pheromone have never passed the first step in humans. This post reads the word with a laboratory's attitude: what has been demonstrated, in which species, and what is still blank.
Pheromones in Insects
The female silk moth, Bombyx mori, releases a substance that draws males from a distance. Adolf Butenandt and colleagues isolated it, reported its structure around 1959 and described the bioassay and purification in detail in a 1961 paper. They named it bombykol. It was the first pheromone to be chemically well characterised.
Bombykol passed all three steps. There was a clear behavioural response in males. There was a molecule isolated, its structure determined and synthesised. And the synthetic molecule produced the same response in testing. That is the standard later research had to meet.
Since then pheromones have been established in a great many insect species and in some mammals too, such as the pig described below. The word pheromone is therefore not vague; it comes with a method, and that method has worked across many species.
The question is not whether pheromones exist. The question is what that method has produced when applied to humans.
Androstenone and Androstenol
Androstenone is an odorous steroid found in boar saliva. When sows in heat inhale it, they adopt the mating stance. In pigs androstenone meets the steps of the definition, and a commercial spray containing it is used by farmers to time artificial insemination. It is a pig pheromone.
Androstenol, a steroid of the same androstene family, is also found in boar saliva, in truffles and in human sweat. The library describes its smell as musky, lightly sandalwood-like, with urinous and skin-like facets, and notes that perception varies widely between people. Androstenol is used in traces in some perfumes for a skin and musk effect.
The variation in perception has a genetic basis. In 2007 Keller and colleagues showed that the receptor OR7D4 responds selectively to androstenone and a closely related steroid, while not responding to 64 other odours. A common variant of this receptor functions poorly. People carrying it were, as a group, less sensitive to androstenone and found it less unpleasant. One molecule is described by some as sweat or urine, by others as sweet and floral, and by others still as nothing at all.
A substance that some people cannot smell, others find unpleasant and others find pleasant makes an unlikely common signal between individuals. That is not yet proof against it, but it is a starting point worth noting.
Studies Not Replicated
For several decades four steroids were cited most often as human pheromones: androstenone, androstenol, androstadienone and estratetraenol. Wyatt's 2015 review concluded that there is no robust, bioassay-led evidence for the claim that these four are human pheromones.
Wyatt pointed out that the reasons for testing these molecules in the first place were weak, so positive results should be read with scepticism. The recurring problems include small sample sizes, overestimated effect sizes, a bias towards publishing positive results, and lack of replication.
A double-blind study in 2017 by Hare and colleagues tested androstadienone and estratetraenol directly, two substances once reported to signal gender. In the first task, 46 people judged the gender of neutral facial morphs; exposure to the two substances did not change their judgements. In the second, 94 people rated photographs of opposite-sex faces; the substances had no effect on the ratings. The authors concluded that the two are unlikely to be human pheromones.
Anatomically, the vomeronasal organ, which receives many pheromones in other mammals, is present in the human fetus but atrophied or absent in adults. Taken together, no substance has been demonstrated in peer-reviewed research to directly influence human behaviour in the way a pheromone does.
Skin Scent and Musk
The musk pod of the male musk deer sits under the abdomen; the secretion inside dries into dark brown grains. In 1906 Heinrich Walbaum isolated the main odorant of musk, muscone. In 1926 Leopold Ružička showed muscone to be a fifteen-membered ring ketone; he received the 1939 Nobel Prize in Chemistry for work on polymethylenes and terpenes.
Musk carries a name that suggests animals, and its smell is often described as warm, powdery, like skin. From there it is easy to slide into the idea that musk is a signal. But skin-like is a description of a smell, not evidence of a behavioural response. None of the research cited in this post places muscone among human pheromones.
Today deer musk is almost absent from the international fragrance trade; the entire genus Moschus is in CITES Appendix II, some populations in Appendix I. In perfumery the word musk almost always means a synthetic molecule. The closest botanical source is ambrette seed, Abelmoschus moschatus, of the mallow family, with ambrettolide as the molecule carrying its musk note.
Perfumes with pheromone on the label usually contain synthetic musks, sometimes with androstenol or androstenone in traces. They smell of those materials: musk, skin, wood. The promises about effects on other people are not in the data. The post Musk · From the Deer to the Ring Molecule follows the history of musk molecules.
What Is Not Yet Known
Humans are mammals, and many mammals use pheromones. Wyatt writes that it is possible, perhaps even probable, that humans have pheromones. What is rejected is not that possibility, but the evidence for the four familiar steroids.
To find human pheromones, Wyatt proposes returning to first principles: approach humans as a newly discovered mammal and repeat each step that has succeeded in other species. Likely sources include the sebaceous glands; comparing secretions of adults and pre-pubertal children may point to relevant molecules.
One of the most promising leads Wyatt names has nothing to do with attraction: a secretion from the areola glands of all lactating mothers, which stimulates suckling in any baby, not only the mother's own. If a human pheromone is established, it may well look like that, small, specific, and far from what labels promise.
Until then, the word pheromone on a perfume bottle is a word ahead of its evidence. The scent inside may still be beautiful. It simply has no need to borrow a promise science has not signed.
A silk moth showed the method.
Humans have not yet been taken through it.
Between the two sits a word printed on a label.