С.Б. Пашутин
Запах– это ощущение, которое возникает у человека, когда при вдохе определенныелетучие вещества попадают на специализированные обонятельные клетки, расположенныев носовых проходах. Взаимодействие пахучих веществ с комбинациями молекулярныхрецепторов (белков, встроенных в мембрану обонятельных клеток) вызывает ихвозбуждение, которое затем в виде нервных импульсов передается в обонятельныелуковицы. Эти структуры, расположенные в самой передней части мозга, являютсяцентром первичного приема информации о запахе. Обонятельные луковицытранслируют сигналы в высшие отделы коры головного мозга, где ониобрабатываются, после чего при участии лимбической системы у нас возникаютопределенные ощущения, которые мы и считаем запахом.
Взависимости от генетических особенностей и физиологического состояния организма,уровень восприятия одних и тех же концентраций пахучих химических соединенийможет быть разным – хотя бы на уровне «чувствую/не чувствую». Обонятельное, или,по-другому, ольфакторное, впечатление от равных количеств одного и того жезапаха также может различаться. Если одним тот или иной запах приятен, тодругим он может казаться безразличным или даже противным. Возможно, этообусловлено и индивидуальной чувствительностью: любой, даже самый приятныйзапах раздражает, если кажется чересчур сильным и резким. Однако обонятельныевариации могут быть и прямо связаны с концентрацией пахучего вещества. Так, индолпри высокой концентрации пахнет гнилью, а при низкой напоминает аромат цветов.
Чтоже касается вызываемых запахом эмоций, то они во многом зависят от культурныхустановок, традиций, воспитания, от момента и ситуации, в которойвоспринимается запах. Например, многим гурманам вполне по душе специфическийаромат заплесневелого рокфора, явно непотребный в иной, не кулинарной, ситуации.Запах бензина уместен в гараже или среди байкеров, но не в театре.
Болеетого, существует и неоднозначное отношение к естественным запахам нашего тела, обусловленноегигиеническими традициями, которые сложились в разных обществах под влияниемопределенного географического окружения. Иными словами, эмоциональная ауразапаха – это совместный продукт физиологии обоняния и социального опыта.Недаром через запахи мы способны восстановить атмосферу прошлых лет или обрестивоспоминания, связанные с конкретными жизненными обстоятельствами…
Нопомимо сентиментальных путешествий в прошлое, у «обонятельной памяти» есть неменее важное биологическое предназначение. Несмотря на то, что образадекватного полового партнёра у высших приматов строится на основе зрительных ислуховых представлений, индивидуальный запах тела со всеми его выделениямитакже является ориентиром для распознавания подходящего объекта для успешногопродолжения рода. Большая вероятность образования супружеских союзов возникаеттам, где запахи партнеров максимально отличаются друг от друга. Естественныйотбор поддерживает такую стратегию, поскольку организмы, обладающие сходнымизапахами, имеют сходный обмен веществ, а, следовательно, похожий генотип ииммунную систему. А чтобы «улучшить» потомство, требуется наибольшее генноеразнообразие.
Такбыло и на заре человеческой цивилизации. Конечно, в настоящее время человекстал чистоплотнее, его тело скрыто одеждами, а использование парфюмерии привелок дальнейшему ослаблению роли обоняния как для брачных отношений, так и дляоценки уровня сексуальной привлекательности. Поэтому феномен неосознанноговлечения, основанного на ольфакторной стимуляции, может быть реализован в нашихширотах в лучшем случае в летнее время и только с очень близкого расстояния.Либо в пригодных для этого местах – бассейнах, фитнес-клубах, косметологическихсалонах, тренажерных залах и саунах. Да и там, в силу очевидных специфическихобстоятельств, больше доверяют зрению и слуху, нежели запаховому обаянию.
Темне менее места и ситуации, где сексуальные ароматы еще долго будутвостребованными, пока остаются. В частности, это стадия уже сложившейсяинтимной связи, где наличие соответствующего запаха способно упрочитьмотивированное половое поведение. Ведь многократно повторяющийся аромат тела, исходящийот любимого человека, может стать условным сексуальным возбудителем. Поэтому неисключено, что когда схлынет новизна ощущений, но иные компоненты взаимнойпривязанности еще присутствуют – притяжение личности, сходство характеров, статусаи жизненных позиций, – одного только запаха будет достаточно для созданиянужного настроения и должного влечения.
Счеловеческой точки зрения пахнут далеко не все вещества – ощущаемый нами запахприсутствует только у примерно одной десятой части известных органических соединений.Такое слабое обоняние связано с тем, что в аппарате чувств высших приматовдоминирует зрение, которое дает 90% информации об окружающей среде. На слухприходится 8%, а на обоняние – всего 2%. Для древесного образа жизни нашихпредков (узконосых обезьян) умение хорошо видеть было гораздо важнееспособности различать запахи, поэтому нос у них значительно уменьшился, открываяобзор глазам. Соответственно, и площадь, которую в нашей носовой полостизанимают обонятельные рецепторы, крайне невелика. Да и сами обонятельныерецепторы у человека не слишком восприимчивы, а мозг – не очень чувствителен ких сигналам: для того чтобы обонятельный рецептор “заработал» (началгенерировать сигналы), на него должно подействовать не менее 8 молекул пахучеговещества, а субъективное ощущение запаха возникает только тогда, когдавозбуждается не менее 40 обонятельных рецепторов.
Нодля очень многих животных – насекомых, рыб, хищников, грызунов – обоняниеважнее зрения и слуха, поскольку дает им больше информации об окружающей среде.Чувствительность к запахам у некоторых видов бывает просто фантастической. Ещев опытах выдающегося французского энтомолога Жана-Анри Фабра было показано, чтосамцы павлиноглазки (Saturnia pyri) прилетают к самкам с расстояния несколькихкилометров, а самец бабочки Astias selene улавливает желанный запах более чемза 10 км. Удаются и обманные трюки: если запах самки передать какому-либопредмету, этот предмет также будет привлекать самцов. Орган восприятия этихзапахов или феромонов (см. ниже) у насекомых – антенны, расположенные наголове.
Такжеэффективно работает обоняние и в водной среде, где собственно и зародилась этастарейшая система коммуникации. Актиния Anthopleura elegantissima улавливаетхимический сигнал тревоги, даже если 1 г соответствующего вещества развести в 10 тыс. тонн воды.
Впрочем,применительно к животным, появившимся на более ранних стадиях эволюционногоразвития, корректнее говорить о чувствительности их обонятельных органов не кзапахам, а именно к химическим веществам. Эмоциональный же ответ набиохимические процессы, вызванные активацией конкретных обонятельных рецепторов,предусматривает наличие высокоразвитого мозга. Только у тех существ, которыестоят на более высоких ступенях эволюционной лестницы, обонятельная реакция, приводящаяк изменению поведения или физиологических параметров в ответ на химическоесоединение, может сопровождаться запаховыми ощущениями.
Кстати,именно для более эффективного восприятия этих важных сигнальных факторовприрода создала у наземных позвоночных животных еще и «вспомогательную»обонятельную систему. В основе ее лежит вомероназальный орган (от лат. vomer –сошник, nasalis – носовая кость, образущая часть носовой перегородки). Он естьу земноводных, большинства рептилий и многих млекопитающих. У последних онпредставляет собой две тонкие трубочки в основании носовой перегородки, открывающиесяв носовую полость. Изнутри эти трубочки выстланы чувствительным эпителием, отрецепторов которого отходят особые ветви вомероназального нерва, поступающие вдополнительные обонятельные луковицы, а затем в миндалину и гипоталамус –отделы мозга, отвечающие за репродуктивное, пищевое и агрессивное поведение.
Похоже,что обонятельные рецепторы вомероназального органа обладают очень высокойчувствительностью и избирательно настроены на феромоны – важные для животного«запахи», связанные с опасностью, поисками пищи и полового партнера. Правда, уотдельных видов млекопитающих, в частности у мышей, улавливать молекулыферомонов может и обычная обонятельная система, что ставит под сомнениеэксклюзивную роль вомероназального органа для регуляции поведения под влияниемзапаха.
Феромоны(греч. fero – нести, hormao – побуждать) – это биологически активные вещества, которыеживотные выделяют в окружающую среду в очень малых количествах. Ониспецифически влияют на поведение и физиологическое состояние других особей тогоже вида. По своей химической природе феромоны могут быть стероидами, кислотами,альдегидами, спиртами, пептидами или даже смесью этих веществ. Они имеютнебольшую молекулярную массу и обладают хорошей летучестью.
Например,андростенон – вещество стероидного происхождения, структурно похожее на мужскойполовой гормон человека. Оно синхронизует половые циклы у самок свиней и в тоже время вызывает у них позу спаривания (неподвижности), правда только в периодовуляции. В остальное время самка свиньи индифферентна к этому запаху хряка.
Интересно,что смысл феромонного послания может зависеть от соотношения его компонентов.Выхухоль, например, сообщает, мужского он пола или женского, разным количествомодних и тех же 16 монокетонов из секретов хвостовой железы.
Вкачестве половых регуляторов феромоны присутствуют на всех уровняхэволюционного развития животного мира, начиная с наиболее примитивныходноклеточных организмов. Например, при половом процессе бактерий Streptococcusfaecalis в клетках-реципиентах синтезируется пептидный феромон, подвоздействием которого клетки-доноры приобретают способность прилипать креципиенту.
Унасекомых более сложная программа. Самка Drosophila virilis сначала с помощьюферомонов уведомляет самцов о своей готовности к спариванию. Однако послеоплодотворения в ее организме происходит образование следующего феромона, который«сообщает» самцам, что данная самка больше не нуждается в их услугах.
Чемвыше вид стоит на эволюционной лестнице, тем разнообразнее его половоеповедение. У млекопитающих с их развитой нервной системой химический сигналчасто уже не приказ, а информация к размышлению. На один и тот же феромон можетбыть выработано несколько альтернативных реакций, и одну из них, оптимальную, животноевыбирает в зависимости от конкретных обстоятельств.
Кнам это тоже имеет отношение – мы устроены слишком сложно, чтобы однозначнореагировать на феромоны или просто на запах противоположного пола, пусть ипривлекательный, не говоря уже о моральных и социальных ограничениях нашихестественных позывов. К тому же биологическая роль феромонов человека, ккоторым относят пахучие выделения кожных желез и летучие продукты половойсекреции, недостаточно хорошо изучена.
Нетполной ясности и по вомероназальному органу и степени его причастности кполовому поведению у людей. Орган этот у нас хотя и имеется, но вредуцированном виде и до сих пор неизвестно даже, является ли он активнофункционирующим или рудиментарным. У человека отсутствуют полноценныевомероназальные нервы и дополнительные обонятельные луковицы, нет выраженнойтрубчатой структуры, как нет и самой вомероназальной оболочки, которая отделялабы этот орган от обонятельных рецепторов носовой полости. Не обнаружен также иряд других необходимых структурных элементов или их морфологическая целостностьнарушена.
Фактическивомероназальный орган человека является примером эволюционной пластичностиорганизма, когда биологический прогресс в целом сопровождается отдельнымипроявлениями морфологического и физиологического регресса. Речь идет озакономерных процессах дегенерации органов, ставших ненужными организму, приспособившемусяк новым условиям существования или образу жизни.
Приоритетнымнаправлением эволюции является совершенствование ключевых функций нервнойсистемы. В полной мере ее преимущества оценили приматы, поскольку прогрессивноеразвитие мозга и обретенная в связи с этим способность к образному илогическо-вербальному (аналитическому) мышлению, является наиболее выигрышнойстратегией. Причем как в конкурентной борьбе, так и в плане большейавтономизации от непредсказуемой внешней среды, что в борьбе за существованиеувеличивало шансы наших предков на выживание. Именно поэтому доминирующейвнешней сигнализацией у нас стала не химическая, а визуальная и слуховая(речевая) сигнализация, свойственная психике разумного человека.
Самцынизших обезьян проявляют сексуальную активность, когда чувствуют запах самки, готовойк размножению. Она тоже действует избирательно и для спаривания подпускает ксебе самцов только с привлекательным для нее запахом. Брачный период бываетодин раз в год и длится не более суток. В обычные дни и самка не проявляет ксамцам никакого интереса, а те особо и не настаивают.
Послетого как высшие, человекообразные, обезьяны приобрели в ходе эволюцииполноценное цветное зрение, для сигнализации зрелости и способности самок кзачатию стали использоваться не только феромоны, но и вторичные половыепризнаки. Самки высших приматов, как известно, характеризуются заметнымпокраснением и раздуванием кожи, окружающей их промежность в период овуляции. Унизших обезьян, не обладающих цветовым зрением и «пользующихся» феромонами, этогоне происходит.
Безусловно,новый способ полового отбора, основанный на комплексных сведениях о партнере –не только обонятельных, но и зрительных, слуховых и тактильных, оказался болеесовершенным и информативным. Таким образом, феромоны стали менеевостребованными. Гены, связанные с их восприятием, хотя и присутствуют в геноме,но начинают превращаться в неработающие псевдогены.
Учеловек за 7 млн лет, прошедших с момента отделения от общего стволачеловекоподобных приматов, в нерабочем состоянии оказалось больше половиныхемосенсорных генов, кодирующих белки, ответственные за поиск и идентификациюразличных запахов. То есть в процессе эволюционного развития мы пересталинуждаться не только в определенных феромонах, но и в некоторых коммуникационныхсигналах на уровне традиционного обоняния.
Этоявилось закономерным результатом дальнейшего развития и, в итоге, отразилось ина половом поведении человека. По всей вероятности, самки ранних гоминид(предковых форм человека) нуждались в опеке самцов, так как выращиваниебеспомощных младенцев сильно осложняло самостоятельную добычу пропитания.Заинтересованность самца в самке не только в период ее готовности к зачатиюмогла быть обеспечена ее готовностью к постоянным половым контактам и возросшейпривлекательностью, не связанной с овуляцией. Это стало возможным благодаряпоявлению менструального цикла: скрытого созревания яйцеклетки вместо эструса(течки) с его характерными внешними признаками. Теперь самцам при выборе самкиприходилось ориентироваться не на эти признаки, а на нюансы поведения иопределенные пропорции тела, отражающие интегральный показатель женскогоздоровья и плодовитости. Иными словами, индикатором привлекательности стали неферомоны и отдельные части тела при эструсе, а совершенство женских форм и ихгармоничное соотношение друг с другом. Например небезызвестная пропорция90-60-90 по-видимому указывала на сбалансированный гормональный фон иоптимальный обмен веществ, что необходимо для успешного продолжения рода.
Всвою очередь, репродуктивная стратегия самок была ориентирована не только наносителя хороших генов, но и на упрочение долгосрочных отношений с партнером.Для этого также требовалось не столько обоняние, сколько мышление и интуиция.Ведь далеко не просто определить признаки идеального сочетания физическогоздоровья, интеллекта и заботливости: не столь агрессивный облик, изобретательностьв ухаживании и т.п.
Отработанныеэволюцией физиологические механизмы, обеспечивающие коммуникацию на химическомуровне – уровне запахов – нами утеряны не полностью. Но, скорее всего, соответствующиепахучие вещества уже не вырабатываются в том виде и в тех количествах, которыемогли бы вызвать должную поведенческую реакцию. Не говоря уже о далеко несовершенных у человека органах и самих механизмах восприятия феромонов.
Список литературы
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта bio.1september.ru