Шрифт:
Закладка:
По сравнению с относительно рудиментарным органом у человека, площадь обонятельной поверхности в носу немецкой овчарки составляет 150 квадратных сантиметров, или в тридцать раз больше, чем у нас, хотя это животное значительно меньшего размера. Более того, у неё насчитывается 220 миллионов чувствительных обонятельных клеток против 5 миллионов у человека.
Даже собаки меньшего размера всё равно превосходят человека в этом отношении. У таксы 125 миллионов клеток, а у фокстерьера — 147 миллионов. Однако эти цифры не показывают всей картины, потому что с увеличением количества клеток способность распознавать запахи возрастает в геометрической прогрессии. Эксперименты с использованием ольфактометров показали, что обоняние собаки в миллион раз острее, чем у человека.
Чтобы передать, что это на самом деле означает в плане обонятельных способностей, автор книги о чувствах животных Витус Дрошер привёл наглядную иллюстрацию. Он писал, что если бы можно было заставить все молекулы 1 грамма масляной кислоты (компонента пота человека и животных) равномерно испариться во всех помещениях десятиэтажного офисного здания, то человек смог бы ощутить запах, лишь сунув свой нос в дверь. Но собака отреагировала бы на тот же грамм пахучих частиц, если бы они рассеялись и наполнили воздух над всем Гамбургом на высоте до 300 футов.
Многие владельцы собак проводили собственные эксперименты, чтобы подтвердить феноменальную способность своих собак брать след. Джордж Дж. Романес был одним из таких владельцев. Он заставил двенадцать человек ходить гуськом, чтобы каждый из них ставил ногу в след человека, идущего впереди него. Через некоторое время группа разделилась на две, каждая из которых отправилась в отдельное укрытие. Затем выпустили собаку Романеса, и она без малейших колебаний смогла найти своего хозяина.
Обоняние собаки ни в коем случае не является самым развитым в животном мире. Обоняние ночной бабочки, о котором мы вскоре поговорим, превосходит обоняние собаки настолько же, насколько обоняние собаки превосходит наше собственное. Если бы такая способность сочеталась с уровнем умственного развития, предполагающим способность мышления, то наш разум изумило бы количество материала, которое оказалось бы в его распоряжении.
Интересно, что никакой связи между химической формулой пахучей частицы и тем, каким мы ощущаем её запах, не наблюдается: некоторые соединения с разной химической структурой пахнут, на наш взгляд, одинаково, тогда как другие, обладающие сходной химической структурой, мы легко отличаем друг от друга. Однако похоже, что размер и геометрическая форма запаховых молекул являются одними из важнейших свойств, которые позволяют нам ощущать их запах.
Около десяти лет назад трое американских учёных предположили, что способность ощущать запахи обеспечивается наличием в рецепторном органе крошечных углублений различной формы, которые меньше, чем можно разглядеть при помощи электронного микроскопа, и что несущая запах частица соответствующей формы подходит к каждому из них, как ключ к замку. Они утверждали, что сферические молекулы мы воспринимаем как камфорный запах; дисковидные молекулы — как мускусный; молекулы дисковидной формы с хвостиком — как цветочный; клиновидные молекулы — как мятный; а молекулы в форме палочки — как эфирный.
Они также предположили, что другие ароматы составляются из этих запаховых элементов точно так же, как из трёх основных цветов можно смешением получить любой цветовой оттенок. С другой стороны, мы должны сказать, что из этого правила есть исключения, и, что удивительно, всякий раз, когда выдвигается теория, объясняющая пахучие свойства веществ, всегда находятся такие, которые отказываются вписываться в эту схему.
Многие растворы пахучих веществ сильно поглощают волны как в инфракрасной, так и в ультрафиолетовой частях спектра, и, возможно, тот факт, что существует связь между запахами и той частью спектра, которая невидима для нас, представляет собой важную особенность.
При исследовании обоняния существа, которые чаще всего используются в качестве примеров, — это дневные и ночные бабочки, потому что их обоняние такое же острое, или даже более острое, чем у любых других земных существ. Самец ночной бабочки может учуять брачный запаховый сигнал самки своего вида на расстоянии до 20 километров. Один самец ночной бабочки, выпущенный на волю на расстоянии 1,6 километра от самки, нашел её за десять минут, то есть, искал со скоростью около 10 километров в час. Вполне очевидно, что поиски не отняли у него много времени, и он полетел прямо к ней.
Стебелёк антенны шелкопряда толщиной всего лишь в четверть миллиметра содержит не менее 40 000 волосовидных волокон. Из них 35 000 передают в нервную систему бабочки обонятельные сигналы, и всего лишь 5000 передают сигналы других чувств. Изящные по своей тонкости эксперименты, которые включали в себя слежение за отдельным волокном обонятельной клетки с помощью микроэлектрода, выявили неожиданное сходство между кодированием обонятельных и визуальных сигналов. Похоже, что три соседствующих друг с другом клетки могут реагировать на один и тот же запах совершенно по-разному: усиливая последовательность проходящих импульсов, ослабляя их или вообще не реагируя. Таким образом, запах, который в итоге воспринимает мозг, представляет собой сочетание этих трёх первичных реакций, аналогичное смешению трёх основных цветов зрительными клетками нашей сетчатки.
Таким образом, как по чувствительности, так и по разрешающей способности обоняние стоит на одном уровне со зрением. По своему происхождению оно предшествует зрению, о чём свидетельствует строение рецепторных клеток. В отличие от клеток сетчатки, у которых есть отдельные ганглии (центры, от которых распространяются нервные волокна), каждая обонятельная палочка представляет собой комбинацию из рецепторной и ганглиозной клеток. Эта более простая форма, наблюдаемая в относительно примитивной нервной системе низших позвоночных, сохраняется у высших животных только в органе обоняния. Несомненно, это одна из самых примитивных клеток в теле человека.
Все запахи возбуждают наши обонятельные рецепторные клетки количественно и качественно, и вызываемый ими стимул далее передаётся прямо в обонятельную луковицу в передней части мозга без вмешательства каких-либо передающих нервных клеток. Этой особенностью, как мы уже отмечали, обоняние не похоже ни на одно другое чувство.
Более того, между обонянием и зрением существует принципиальное различие, заключающееся в том, что объект, воспринимаемый по запаху, не обязательно должен быть в наличии, чтобы его можно было понюхать, тогда как объект, находящийся вне поля зрения, заведомо не может быть виден. Запахи передаются химическими составляющими, которые выделяются и остаются взвешенными в воздухе в течение длительного времени. Например, те из нас, кто живёт за городом, отчетливо осознают,
