Обонять - "слышать" носом

Кое-что о книге, которая сейчас перед вами, можно узнать и с помощью обоняния. Бумага имеет свой запах, и он может меняться в зависимости от температуры и влажности окружающего воздуха. Новая книга может пахнуть еще и клеем, с помощью которого она была склеена, и типографской краской. Старую книгу тоже можно узнать по запаху: бумага ветшает и разлагается, превращается в пыль. При неблагоприятных условиях хранения книга заболевает грибковыми заболеваниями, ее грызут мыши. И больную книгу вы тоже можете узнать по запаху.

Одновременно с этим ваши органы обоняния будут воспринимать и другие запахи: запах помещения, в котором вы находитесь, запах цветов, которые стоят у вас на столе, или тех, что растут за окном, запах скошенного сена, хвойных деревьев, моря, запах снега и дров, которые принесены в дом, запах дыма из печки, запах отработанных газов от городского транспорта.

На кухне готовят обед, и до вас доносятся запахи пищи: жареного мяса, пирогов. У хозяйки что-то подгорело, и вы это тоже чувствуете. Хозяйка еще только собирается сварить кофе, а вы уже чувствуете его аромат. Мир полон запахов. Около 100 000 их зарегистрировано учеными. В природе запахов существует, разумеется, гораздо больше. И все их мы воспринимаем на расстоянии. Обоняние - тоже дистантное чувство.

Мы окружены бесконечным множеством особых химических веществ, молекулы которых издают запах. На многие из этих пахнущих молекул мы не обращаем ни малейшего внимания, как и на ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, мы их просто не чувствуем.

Способность улавливать запах появилась задолго до появления органов зрения и слуха. Эта способность позволяла нашим далеким предкам, плававшим в древних морях, на расстоянии чувствовать пищу, особей противоположного пола, врагов.

Органы обоняния человека находятся в носовых проходах, причем левая полость, оказывается, более восприимчива к запахам, чем правая. Особые чувствительные к запахам клетки, выстилающие поверхности двух желобовидных ямок (их площадь меньше поверхности радужки одного глаза), защищены от воздуха, который мы вдыхаем, тонкой пленкой слизи.

Попав на поверхность желобовидных ямок, пахучее вещество растворяется в слизи и поглощается чувствительными клетками - рецепторами обоняния.

Строение этих клеток у млекопитающих, в том числе и у человека, изучено довольно хорошо. Каждая чувствительная клетка имеет два отростка. На конце одного отростка имеется небольшой пузырек, покрытый сетью нитевидных волокон. Это "антенны", улавливающие молекулы пахучих веществ. Другой отросток (его называют аксоном) проходит через пористую кость в мозг. Все аксоны (их около 100 миллионов) соприкасаются с двумя обонятельными луковицами мозга, в которых около 4 тысяч клубочков и с каждым из них связано примерно 25 тысяч первичных чувствительных клеток. Клубочки связаны с обонятельными центрами мозга через так называемые митральные клетки, расположенные в переднем участке коры головного мозга.

Что можно сказать о механизме обонятельного ощущения? Строго научной теории на этот счет, к сожалению, пока еще нет. А гипотез известно несколько десятков. Их создателями были гениальный Ломоносов, шведский ботаник Карл Линней, английский физик и химик Вильям Рамзай, его соотечественник физик Джон Тиндаль, дед великого Чарлза Дарвина Эразм Дарвин и другие.

Еще древнеримский философ и поэт Тит Лукреций Кар говорил, что в носовой полости есть маленькие поры разной формы и размера. Частички тех или иных пахучих веществ, находящиеся в воздухе, имеют свою форму и свои размеры, они входят в определенные поры носа, как ключ в замочную скважину, вызывая у человека представление о конкретном запахе. Представления античного мыслителя спустя две тысячи лет возродил шотландский ученый Р. Монкриф. Он предположил, что обонятельные клетки носа снабжены ультрамикроскопическими лунками или щелями, которые соответствуют форме и размерам молекул основных (первичных) пахучих веществ. А так как их, по его мнению, семь: камфароподобный, мускусный, цветочный, мятный, эфирный, острый (удушливый) и гнилостный, то и лунки имеются семи видов. Некоторые молекулы могут входить в две разные лунки: одной стороной в широкую, другой - в узкую, тогда мы ощущаем сложный запах. С помощью электронных и рентгеновских лучей химикам удалось воссоздать формы и размеры лунок, предназначенных для первичных запахов и очертания молекул пахучих веществ. Они увидели, что запах эфира соответствует небольшим плоским молекулам, камфары - шарообразным, мускуса - дискообразным, многих цветов - ракетообразным, мятный запах - молекулам с боковым утолщением и полярной группой на утолщенной стороне, удушливый - небольшим молекулам, заряженным положительно, гнилостный запах - небольшим молекулам, заряженным отрицательно.

Промежуточные запахи возникают в тех случаях, когда пахучие молекулы захватываются краями углублений, соответствующих молекулам иного типа.

Опираясь на свою стереохимическую гипотезу, Монкриф даже предсказал запах отдельных вновь синтезированных соединений, а Эймур и его коллеги Джонстон и Рубин синтезировали вещества из молекул определенных форм, которые стали издавать предсказанные запахи. Однако гипотеза Монкрифа имеет "белые пятна", она не объясняет, как собаке удается различать сотни тысяч оттенков запахов. Из семи основных их составить невозможно.

По мнению других ученых, к числу которых относился крупный советский физик академик Абрам Федорович Иоффе, молекулы пахучих веществ излучают электромагнитные волны в инфракрасной части спектра (длина волны около 8-10 микрон). Если это так, то наша кожа чувствительна также и к запаху, и если пока еще не появилось сообщения о кожном обонянии, как о кожном видении, то только потому, что кожа - один из наиболее сложно организованных компонентов человеческого тела - в достаточной степени еще не изучена. (Впрочем, здесь нужно отметить, что всерьез теорией обоняния Иоффе так и не занялся.) Что же касается электромагнитной гипотезы обоняния, то с ней пока не увязывается другое. В настоящее время физики имеют возможность получить инфракрасную волну любой длины, но найти среди них носительницу запахов не удалось.

Некоторые считают, что у живых существ имеется несколько механизмов обоняния, каждый из которых возник на той или иной стадии эволюции жизни.

И хотя запах для человека не играет такой роли, какую он играет для животных, тем не менее обоняние для нас весьма важно и значимо. В этом легко убеждался каждый, у кого закладывало при простуде нос: пища для него теряла вкус. Запах помогает нам определить качество пищи до того, как она попадает к нам в рот, а это бывает очень важно особенно тогда, когда мы встречаемся с испорченными продуктами, которые могут вызвать отравление организма.

Приятные запахи доставляют нам удовольствие.