Чего не знает современная наука

Что нам известно об окружающих запахах? Есть приятные и не очень, есть резкие и слабые… Для ученого-химика за запахом кроятся вещества, состоящие порою из достаточно простых молекул. А для биолога запах – это сигнал, посылаемый живыми организмами с помощью специальных веществ – феромонов. Пахучими химическими сигналами пользуются насекомые, подавляющее большинство животных, а также водоросли и даже низшие грибы. Сегодня ученые приходят к выводу о наличии «запахового паспорта», в котором «записаны» вид, пол и индивидуум.

Само слово «феромон» означает на древнегреческом «переносчик возбуждения». Исследования последних лет позволили обнаружить не только половые феромоны, но и феромоны агрессии, тревоги, а также следовые феромоны, которые предназначены для разметки территории и направления движения особей.

О том, что насекомые способны запахом привлекать особей противоположного пола, было известно еще более ста лет назад. Самцы махаона прилетают на запах самки за несколько километров. Для этого на голове насекомых есть специальные «запахоуловители» – антенны. У бабочек пядениц бывают самки, которые не имеют крыльев. Вылупившись, они так и сидят на стволах деревьев. Но эти бабочки издают очень сильный запах, и крылатые самцы сами прилетают к бескрылым самкам. Количества молекул феромона, вызывающих хемосигнал, поразительно малы. Уровень запаховой чувствительности недостижим для химических методов анализа и лучших масс-спектрометрических исследований. Например, самка непарного шелкопряда выделяет 0,01 мг аттрактанта. Он распространяется полосой 200 м на расстояние в несколько километров. Несколько тысяч молекул уже вызывают поведенческую реакцию! Феромонная коммуникация, по-видимому, более актуальна для ночных бабочек. Дневные бабочки видят друг друга по ярким крыльям, а вот ночью, когда темно, запах – одна из немногих возможностей найти друг друга. Современные энтомологи предполагают, и не без оснований, что механизм регуляции численности конкретного вида, основанный на хорошо известной из школьных учебников схеме «хищник – жертва»: хищник размножился – жертва пошла на убыль, жертвы стало мало – хищнику нечем питаться и он сбавляет численность и т. д., не является единственным. Дело в том, что численности хищника и жертвы плохо коррелируют: большие вспышки численности сменяются глубокой депрессией с некоторым запозданием. Тогда что же, если не эта привычная для нас схема? Ученые серьезно заговорили о том, что нарушение хемокоммуникации полов посредством химических сигналов может инициировать резкое изменение численности вида в ту или другую сторону. Так, чрезмерно высокая концентрация полового феромона в воздухе дезориентирует полет самца, и он не находит самку.

Есть и другой пример, который говорит не в пользу модели «хищник-жертва». Последние научные эксперименты с грызунами показали, что наряду с отпугивающим действием запах домашней кошки вызывает также значительные изменения репродуктивной функции грызунов: замедляется половое созревание хомячков, у мышей снижается размер помета и массы новорожденных, а соотношение полов в пометах сдвигается в пользу самцов.

В водной среде «узы» создаются тоже посредством хемокоммуникации. В аквариум, где находился байкальский бычок – желтокрылка, достаточно было капнуть одну капельку воды из другого аквариума, в котором жила самка бычка, чтобы через секунду бычок начал активно ее искать. Причем капали не рядом с бычком, а на существенном расстоянии от него. Получается, что достаточно всего несколько молекул феромонов, чтобы бычок их почувствовал. Это пример так называемого экологического хемомедиатора (передачи сигнала). Но феромоны можно назвать и хеморегулятором, так как они регулируют поведение конкретного живого существа. Можно привести другой пример воздействия феромонов-хеморегуляторов. Есть два типа рачков в биопланктоне. Одни – «мирные». Они едят только биопланктон, а другие – хищники. Они едят все, в том числе и первых рачков. Было обнаружено, что есть химические вещества, которые выделяют рачки-хищники, а мирные улавливают эти сигналы и, во-первых, стараются избегать хищников, а во-вторых, у мирных рачков даже строение меняется: вырастают шипы – острые иголки на поверхности тела, которые делают этих рачков менее легкой добычей.

О следовых феромонах написаны целые монографии, так как в следах, которые оставляют животные, содержится колоссальная информация. Например, муравей, нашедший пищу, возвращаясь в муравейник, метит тропинку определенным феромоном в очень маленьких концентрациях. Другие муравьи уже бегут по этому следу. Ученые шутят, что это – химическая нить Ариадны.

Запах хранит и «индивидуальную» информацию. Например, мыши распознают около 20 других особей «персонально». И в основном через химические сигналы. С помощью запаха мышь узнает, какого возраста встретившаяся ей особь, какая у нее степень тревожности, находится ли она в состоянии поиска партнера.