Текст книги "Тайны запаха и вкуса"

Автор книги: Анатолий Томилин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 11 страниц)

Что требуется от хорошей розыскной собаки

Прежде всего, конечно, отличное обоняние – непревзойдённый биологический детектор запаха. Необходимы также отличное зрение и слух, физическая сила, выносливость и оборонительная реакция по отношению как к самой себе, так и к проводнику-кинологу.

Я говорю не только об ищейках, потому что служебные собаки выполняют разные работы. Они помогают разыскивать, задерживать и конвоировать преступников, несут патрульную службу, ищут наркотики и контрабанду и так далее и тому подобное.

Ещё каждый такой пёс должен беспрекословно выполнять оперативные мероприятия т. е. защищать человека даже ценой собственной жизни.

Кроме собак, в криминалистике можно использовать и других животных. К примеру, полиция Каракаса (город в Венесуэле) предлагает использовать для поиска контрабанды наркотиков молодых львов. Их обоняние намного острее, чем у собак-ищеек. (Но тут, я думаю, вы сами понимаете, что со львами могут возникнуть трудности другого характера. Ведь скольких дрессировщиков эти милые создания съели…)

Сравнительно недавно в некоторых странах таможенники стали использовать для поиска контрабандных наркотиков молодых свиней. И, представьте, хрюшки работают не хуже дипломированных собак-ищеек.

Предполагается, что можно использовать и дельфинов. К сожалению, с такими знатными нюхачами, как акулы, работать более опасно, чем даже со львами. Но не будем о них.

Сила запаха и его зависимость от нюхаюшего

Философ и учёный Дж. Бернал в своём объёмистом труде «Наука в истории общества» считал, что письменность началась со счёта. А чтобы научиться считать, надо прежде всего научиться сравнивать: «много или мало», «сильный или слабый» – и использовать понятие «насколько». Мы уже говорили о том, что определить количество запахов и их оттенков пока нельзя. Ну а определить запах как сильный или слабый мы можем? Качественно? Легко, когда речь идёт об одном и том же запахе. А если они разные? Как определить, какой сильнее, а какой слабее и насколько? Раз не существует строгой линейки основных ароматов, получается, что и измерить силу запаха невозможно. Но существует целая наука – ольфактометрия, которая занимается количественными характеристиками обоняния человека. Как же это ей удаётся? А вот как: вместо непосредственного измерения восприятия того или иного аромата специалисты-ольфактомеры определяют самый слабый аромат, который ещё можно ощутить. Он называется порогом восприятия. И дальше они рассчитывают и строят зависимость между этим порогом и чувствительностью «среднего носа».

Но возникает другая беда. Раньше считалось, что левая ноздря более чувствительна у левшей, а правая – у праворуких. Но в 1991 году американские психологи Кэйн и Гент обнаружили, что правая ноздря обладает большей чувствительностью независимо от того, левша человек или правша. И хотя в работах других исследователей это не подтвердилось, утверждение, что правая ноздря обладает несколько большей чувствительностью, чем левая, почти укоренилось в науке. Правда, оказалось, что каждые полтора-два часа чувствительность ноздрей меняется, т. е. более слабая становится сильной и наоборот. Оказалось также, что женщины и мужчины и по-разному относятся к разным запахам, и по-разному определяют силу запаха…

Интересно, что новорождённые младенцы различают запахи лучше, чем подросшие. За один лишь первый год жизни их обоняние снижается вдвое. И чем старше становится человек, тем меньше запахов он различает. Но женщины сохраняют эту способность до более старшего возраста, чем мужчины. Но у тех и других правое полушарие головного мозга во всех отношениях опережает левое, хотя и ненамного.

Споры о вкусах

Есть такая поговорка – «о вкусах не спорят». То же самое можно сказать и о запахах: «каждому своё».

Человек отнюдь не безразличен к природным запахам и вкусам. Одни могут его привлекать, другие – отталкивать. При этом люди воспринимают ароматы весьма индивидуально. Вспомните запах цветущей липы или аромат солнечного утра в сосновом бору. Как дышится! Но далеко не всем. Представьте себе людей нездоровых – с бронхиальной астмой, с крапивницей, с аллергией на цветение деревьев…

У них на запахи и на вкус совсем не такая реакция организма, как у людей, не страдающих этими заболеваниями.

И не только больные люди отличаются восприятием ароматов.

Мужчинам одни запахи и вкусы более привлекательны, женщинам – другие, детям – третьи. Но обонятельный орган и чувствительные рецепторы языка и глотки – верные стражи жизни и здоровья организма. Вы наверняка замечали, как трудно дышится в душной комнате. А задумывались почему? Оказывается, это обонятельные органы предупреждают нас об опасности. Исследуя поступающий в нос при дыхании воздух, они посылают тревожный сигнал мозгу, и тот решает, как регулировать дыхание. Организм немедленно сужает носовую щель, ограничивая поступление спёртого воздуха в лёгкие. И мы ощущаем духоту. Спёртый воздух угнетающе действует на наше самочувствие, портит настроение. И наоборот – свежий воздух и благоухание действуют на каждого из нас благотворно. Дышится легко, нервы успокаиваются, кровь быстрее бежит по венам, улучшается кровообращение, давление приходит в норму, и настроение резко идёт вверх. Перенесите всё это и на запах.

Впрочем, повторю, и здесь далеко не всё одинаково для живых существ. То, что людям может показаться удушливой вонью и неприемлемой пищей, для свиней, гиен и шакалов, к примеру, – очаровательный аромат и славное угощение. И вовсе не потому, что у них обоняние и вкус развиты слабо. Просто их вкусовые и запаховые диапазоны не совпадают с нашими.

Немного о рецепторах вообще и об их свойствах

Рецепторами физиологи называют самые кончики чувствительных нервных волокон, которые воспринимают раздражение (слово «рецептор» произошло от латинского recipere – получать). (Пожалуйста, не путайте со словом «рецептар». Так называют служащего аптеки, который принимает заказы на лекарства по рецептам врачей.)

Так вот, рецепторы преобразуют энергию внешнего раздражения в нервный импульс. Одни – фоторецепторы – принимают раздражения от света в органах зрения, другие (рецепторы органов слуха) – от звука, третьи, четвёртые, пятые – от обоняния, вкуса, осязания. Есть терморецепторы, которые следят за температурой как внутренних органов, так и внешней среды и передают информацию в мозг. Есть интерорецепторы, реагирующие на раздражения во внутренних органах, и проприорецепторы, воспринимающие раздражения из мышц, сухожилий, суставных сумок, т. е. от двигательного аппарата.

Очень важным свойством живых организмов является их приспособляемость к условиям внешней среды. Собака, например, привыкает к ошейнику и даже к наморднику (хотя вряд ли они ей доставляют удовольствие). А мы с вами не ощущаем одежды, не замечаем непрерывного тиканья часов… Это значит, что порог чувствительности к этим постоянным раздражителям повысился и наши соответствующие рецепторы стали менее возбудимы.

И также немного об анализаторах и сенсорных системах

Комфортное состояние и поведение во внешнем мире животного или человека возможны лишь при постоянном анализе окружающего мира и знании нервных центров о состоянии внутренних органов организма. Нервные аппараты, которые служат для такого анализа, академик Иван Петрович Павлов назвал анализаторами. Ныне мы знаем, что анализаторы, по сути, представляют собой сложные многоуровневые системы, которые передают информацию от рецепторов к коре головного мозга. Поэтому сегодня мы называем механизмы, регулирующие функциональное состояние организма, более обобщённо – сенсорными системами.

Наши претензии к Создателю

Средний человек различает примерно три – шесть тысяч запахов – мало. Собака – более миллиона. А в животном царстве и это не предел. Морские птицы чуют запах рыбных косяков за пару километров, а акула даже одну капельку крови в морской воде учует за четыре километра. За что же нас-то так обидел Создатель?

Мы с вами познаём мир в значительной степени через глаза и уши, пренебрегая смыслом запаха, о котором предупреждает нос. Между тем запахи окружают и сопровождают нас всю жизнь от самого рождения. Новорождённый именно по запаху признаёт мать, а матери также могут узнавать своих младенцев.

Различение (или узнавание) запахов – тайна, которая до недавнего времени ставила в тупик всех, кто пытался в ней разобраться.

Анатомические исследования показали, что сигналы от чувствительных клеток носа (обонятельные рецепторы) напрямую достигают обонятельные участки головного мозга сразу от обонятельных луковиц (так называются небольшие утолщения обонятельных нервных волокон).

Обонятельные участки коры головного мозга, в свою очередь, соединяются непосредственно с гипоталамусом. У позвоночных организмов (а мы с вами именно к ним и относимся) гипоталамус – важнейший нервный центр. Он управляет реакциями организма по сигналам от зрения, слуха, тактильного ощущения – в общем, всем… А на что реагирует наша обонятельная система?

Мы окружены множеством запахов. Пахнут деревья, цветы, сама земля. Пахнут животные (в том числе люди). Наш мир переполнен индустриальными запахами, особенно в городах. Исследователь Рендалл Рид писал: «Было бы хорошо, если бы один запах соответствовал короткой длине волны, а другой – длинной. Например, запахи розы и скунса. Тогда мы могли бы разместить каждый запах в рамках этой линейной шкалы». Но увы, никакой шкалы запахов НЕТ! Новый запах, непохожий на знакомые ароматы, невозможно объяснить. Нет у нас для этого самостоятельных запаховых образов, хотя эпитетов сколько угодно.

Мы в состоянии объяснить и описать оттенок любого цвета (красный, зелёный, синий, хоть серо-буро-малиновый), разложить любую музыкальную фразу на звуки, но не новый запах. Приходится прибегать к сравнениям, и мы говорим, что пахнет лавандой или жареными семечками.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ

Глава 4. Обоняние

Немного о терминологии

Прежде всего договоримся, что считать обонянием. Это одно из чувств, с помощью которых мы ориентируемся в мире. Это понятно? Будем считать, что да. Другими словами, обоняние – это способность воспринимать ощущение, которое создаётся в мозгу обонятельными клетками-рецепторами, иначе – анализаторами, когда на них действуют молекулы разных веществ и аэрозолей. (Иными словами, рецепторы – это особые клетки, способные преобразовать полученное извне раздражение в сигнал, который передаётся в центральную нервную систему, в головной мозг.)

Кстати, вы точно знаете значение терминов «анализ» и «анализатор»? Я на всякий случай напомню. Анализом называется метод исследования сложного объекта расчленением его на более простые составные части. А анализатором принято именовать приборы, с помощью которых сей анализ и производится.

В нашем случае в качестве анализатора выступает система обоняния, состоящая из рецепторов запаха – совокупности чувствительных клеток, нервных путей, ведущих от рецепторов к центральной нервной системе, и те участки мозга, которые ответственны за создание «образа запаха». (Совсем «простенький» механизм, вы не находите?..)

Чудеса живого мира

Сегодня в мире имеется немало живых существ, которые прекрасно обходятся без зрения, а то и без слуха. Возьмите древнейших обитателей нашей планеты – придонных морских обитателей или более знакомых нам муравьев. Среди них есть абсолютно слепые и глухие популяции. (Так мы называем совокупности живых существ одного вида, будь то животные или растения, которые находятся на одной определённой территории.)

Вы спросите: «Как же они находят пищу, пару, как общаются друг с другом?» Оказывается, с помощью запахов. Они выделяют разнообразные химические сигналы, по которым остальные знают, что нужно делать, куда бежать, прятаться или кого грызть…

В книге «Чувства животных и человека» Л. Милн и М. Милн выделяют три основных направления, обеспечивающие жизнь живому существу. И все три направления относятся к обонянию. Первое – поиск запахов (будь то пища или пара), второе – отношение к найденным сигналам (нападать или бежать, спасаться) и третье – использование запахов (химических сигналов) для общения между собой. Учёные считают, что именно обоняние предшествовало всем другим чувствам, с помощью которых животное могло на расстоянии ощутить присутствие пищи, особей противоположного пола или приближение опасности. Вы можете возразить: «Мы же не муравьи…» Что же, возьмём линию эволюции, которая привела к созданию человека. Известно, что в мире обезьян есть лемуры, приматы и человекообразные животные. Первые (лемуры и широконосые обезьяны), кроме зрения, слуха и осязания, используют для общения между собой и обоняние. У них оно значительно лучше развито, чем у приматов. А у человекообразных обоняние и вовсе слабое.

Считается, что разделение линии предков человека (гомининов) и шимпанзе началось около шести миллионов лет назад (именно тогда среди гомининов наметилась тенденция к передвижению на двух ногах). И с тех пор человек потерял ещё часть обоняния, а с ним и часть мира запахов по сравнению с общими предками.

«Обонятельный снаряд»

Слово «снаряд» происходит от глагола «снаряжать». А это, согласно Владимиру Ивановичу Далю, означает «устроить, снабдить всем нужным». Стало быть, и слово «снаряд» в заголовке означает «устройство». В нашем случае это устройство «нюхательного механизма». Полтораста лет назад (время выхода Толкового словаря живого великорусского языка) понятие о механизме обоняния, надо полагать, было довольно простым: «Обонятельные снаряды, суть внешнее орудие обоняния, слизистая плева внутри (сопли) и два обонятельных нерва, у корня носа». Всё?!

Конечно, специалисты, врачи-отоларингологи (otos – по-гречески ухо, larynx – гортань и rhinos – нос), знали больше, но не думаю, чтобы очень уж намного. А насколько мы сегодня продвинулись в наших знаниях об этом «обонятельном снаряде» и каково устройство нашей обонятельной системы?

Нос нужен прежде всего для дыхания. Можно, конечно, дышать и ртом, но носом лучше. Почему? Когда воздух проходит через нос, он очищается от пыли и мелкого мусора, становится влажным и тёплым, что весьма важно для здоровья всего организма.

Нос нужен, чтобы нюхать. Он, как направляющий наконечник, направляет вдыхаемые запахи в мозговые центры, где их и распознают, т. е. нос, как глаза и уши, помогает нам ориентироваться в мире.

Но вы, наверное, не задумывались, что полости носа работают и в роли резонатора (вроде корпуса музыкального инструмента). Они резонируют вдыхаемый воздух, и это придаёт нашему голосу характерный звуковой оттенок. По чистому голосу легко определить, кому он принадлежит. А вспомните, как глухо и невнятно звучит любой голос во время насморка…

Помимо сказанного, нос немаловажен и с эстетической точки зрения.

Внешнее орудие обоняния

В словаре Владимира Ивановича Даля говорится: «Нос – внешнее орудие обоняния. Снаружи носа отличают: переносье, хребтик и горбок, кончик, крылья, перегородку и ноздри». Смотрите, сколь сложным оказывается наше «внешнее орудие обоняния». Давайте-ка познакомимся с ним поближе…

Владимир Иванович далее пишет: «У коровы морда и рыло; у лошади храп; у собаки щипец; у лягавой чутье; у свиньи рыло с пятачком. У нас с вами нос!»

Носы бывают разные – большие (есть поговорка «Нос на семерых рос, да одному достался»), горбатые носы (считаются, что их владельцы – себе на уме), нос баклушей (значит, толстый), носик тоненький, востренький, носишка с пуговку (маленький – курнофля)… Да мало ли какие ещё определения можно придумать для столь важной части собственного (или чужого) лица…

Представьте себя в зеркале, подобно коллежскому асессору Ковалёву из повести Николая Васильевича Гоголя. Ведь это у него в один злосчастный день сбежал с лица… нос. Просто сбежал, оставив после себя пустое, голое, «как блин», место. Коллежский асессор Ковалёв (он же майор, как сам себя любил называть) глядится в зеркало и сетует: «Боже мой! боже мой! За что это такое несчастие? Будь я без руки или без ноги – всё бы это лучше; будь я без ушей – скверно, однако ж всё сноснее; но без носа человек – чёрт знает что: птица не птица, гражданин не гражданин, – просто возьми да и вышвырни за окошко!»

Нет, серьёзно, человек без носа – нонсенс. Но главное-то, главное: зачем он нам? Э-э-э, господа, ну-ка ещё раз к доброй русской пословице обратимся: «Он носом слышит, где обед готовят». То-то… Стало быть, нос не только является эстетическим украшением лица, но и имеет общественное, так сказать, социальное значение. Социальный – значит, связанный с жизнью остальных особей своего сообщества – своего стада, стаи, косяка, роя…

Мы с вами, в отличие от остального животного мира, – существа не стайные, не стадные. Имея разум, мы наделены свободой воли. Поэтому для нас запахи не играют такой важной роли в жизни, и мы можем позволить себе ими пренебречь. Тем более что, не имея чёткой линейки основных запахов, мы пока что чаще всего блуждаем в мире ароматов, как в тёмном густом лесу.

Начнём с самого простого. Знаете ли вы, как в принципе устроен наш «обонятельный снаряд»? (Иначе говоря, представляете ли вы себе механизм собственного обоняния?) Голову даю на отсечение, что не знаете и даже не представляете…

Древний врач Алкмеон Кротонский

Примерно за четыре-пять веков до начала нашей эры в Древней Греции на острове Самосе, что и по сей день находится в Эгейском море, жил великий философ и математик Пифагор. Не может быть, чтобы вы о нём ничего не слыхали. Как и у каждого известного философа, у него было много учеников. И среди них – Алкмеон Кротонский.

В те далёкие времена считалось, что все чувства, память и знания помещаются в сердце. Алкмеон же источником познания определил мозг, считая его органом мышления. Он открыл и главные нервы органов чувств и назвал их пути и окончания в мозговом центре «ходами» или «каналами».

Он первым описал и орган обоняния.

В его время люди уже догадывались, что запах – это нечто, отлетающее от цветов или от чего-то другого и попадающее в нос. Алкмеон считал, что в носу есть щель, ведущая прямо в мозг, и пахучие вещества через неё туда и попадают.

В отличие от своего учителя – великого Пифагора, который не оставил ни одного письменного труда, Алкмеон Кротонский считается автором первого древнегреческого медицинского трактата.

Путь запаха

Природе пришлось немало потрудиться, чтобы приспособить обонятельный анализатор к нуждам организма. Попробуем проследить пути запаха через обонятельную систему.

Сначала из воздуха во время вдоха или изо рта при еде в обонятельную систему попадают пахучие химические вещества. Они проникают в периферический отдел. Это «прихожая» системы обоняния – наш нос. В нём находятся рецепторы и нервы.

Нервы ведут в центральный отдел обонятельного анализатора, который находится в переднем мозге. Это главный аппарат. В нём-то и происходит процесс распознавания «унюханного» запаха. В мозгу возникают обонятельные ощущения, т. е. некий «образ запаха».

Органы обоняния

Эти органы служат, как вы, наверное, догадываетесь, для улавливания и распознавания запахов. У человека это верхне-задняя область носовой полости с двумя костными выступами на боковых стенках (раковинами) и частью носовой перегородки. Эта часть носа покрыта мокрым обонятельным эпителием с тоненькими волосками-ресничками (на самом деле эти реснички не что иное, как обонятельные рецепторы, т. е. чувствительные к запаху клетки). Каждая площадка обонятельного эпителия в любой ноздре величиной с монетку. Но волоски-реснички во много раз увеличивают эту поверхность, причём у каждого живого существа площади этих поверхностей (вместе с ресничками) разные. Если, к примеру, подсчитать общую площадь эпителия со всеми ресничками в собственном носу, получится площадка примерно с ладошку (около 25 квадратных сантиметров. Это вам уже не «монетка»), В то же время у пса, который и ростом-то до половины вашего не дотягивает, площадь нюхательного эпителия в тысячи раз больше.

На обонятельных волосках-ресничках запахового эпителия находятся так называемые молекулярные рецепторы. Это чувствительные клетки, которые улавливают запахи, превращают их в электрические сигналы и отправляют в мозг. А уж дальше центральная нервная система производит их анализ и создаёт у нас то или иное впечатление от полученного аромата.

Интересная и пока непонятная деталь: многие запахи мы с вами неплохо запоминаем. Между тем обонятельный эпителий довольно быстро обновляется (т. е. примерно каждые 25–35 дней «старые» эпителиальные клетки заменяются новыми). Как же тогда происходит запоминание и узнавание запахов?

Вы, конечно, уловили разницу в величине нашего обонятельного эпителия и собачьего. У нас на этой площадке примерно 10 миллионов чувствительных клеток-волосков. Это немного, и потому мы относимся к микросматикам, то есть к «слабонюхающим существам». Собаки, кошки, слоны, свиньи и другие животные – макросматики. У них площадь обонятельного эпителия значительно больше (у собаки она примерно с ладонь). Но при этом увеличена она не потому, что у макросматиков носы больше (хотя у некоторых есть в носах дополнительные раковины в костной стенке). Главное – у них больше ресничек-рецепторов. У зверей они тоненькие – тоненькие и превосходят наши по количеству (потому и получается, что общая площадь больше, а нюх лучше). Кстати, мало того, что у братьев наших меньших нюхательных рецепторов больше. Они ещё и куда чувствительнее наших с вами. Это ещё больше увеличивает разницу в обонянии.

У пресмыкающихся и некоторых других животных в перегородке носа есть ещё и «второй нос» – развитый якобсонов орган (у нас-то он почти атрофировался). Есть он и у рыб, в виде двух ямок, на голове рядом со ртом. А у насекомых обонятельными органами служат чувствительные образования, в основном на «усах-антеннах».

Каждый рецептор имеет по два отростка. Длинный отросток входит в обонятельный нерв и передаёт сигналы в мозг. А коротенький (у позвоночных) идёт на поверхность обонятельного эпителия и заканчивается утолщением, на котором и находятся реснички-рецепторы (обонятельные волоски). Волоски погружены в выделяемую слизь (при насморке это сопли. Когда их много, они мешают обонянию. Но когда при высокой температуре нос сухой, тогда вообще никакого запаха не учуешь. Наверное, поэтому у хорошей собаки всегда нос умеренно мокрый).

В эту слизь в носу попадают молекулы пахучих веществ. Там они застревают, и рецепторы на ресничках определяют, что к ним пожаловало и в какой отдел мозга отправить сигнал о пришельцах для распознавания.

В общем, кое-что мы всё же узнали, ну хотя бы на тройку с минусом… Не согласны?