Благодаря столь тонкому обонянию собаки способны замечать мельчайшие изменения в производящихся организмом химических веществах – изменения, которые человек не сумел бы уловить органами чувств, или такие, которые происходят на очень раннем этапе болезни, когда заболевший не чувствует почти никаких перемен. Человеческие органы обоняния не настолько чувствительны, чтобы распознать хоть одно из этих веществ. «Собаки сверхъестественно восприимчивы к изменениям у своих хозяев, – рассказывает Горовиц, руководящая Лабораторией когнитивной деятельности собак при Барнардском колледже в Нью-Йорке. – Если человек подхватил вирус или бактерию, он будет пахнуть по-другому». Это связано с вызванными болезнью изменениями химии тела.
Вот почему собак все чаще – пока в экспериментальном порядке – используют для распознавания болезней, таких как рак, диабет, туберкулез, нарколепсия, малярия и даже коронавирус; собаке дают понюхать кровь, пот, кожу, мочу человека или выдохнутый воздух, чтобы она определила, изменился ли их запах. Осенью 2020 года стало понятно, что собаки способны по запаху узнавать коронавирусную инфекцию. Служебных собак-нюхачей натренировали различать коронавирус в образцах пота, и уже на начальной стадии испытаний они успевали обнаружить коронавирус даже до того, как поступал положительный результат ПЦР-теста. Одно из последних исследований, предпринятое доктором философии Эдвардом Х. Маа и его коллегами, продемонстрировало, что собаки способны различать запах летучего органического вещества под названием ментон в человеческом поте перед эпилептическим припадком и во время него, а также в поте испуганного человека. Аналогичным образом собаку можно научить различать по запаху изопрен – вещество, которое присутствует в выдыхаемом человеком воздухе и чье содержание значительно возрастает, когда у человека с диабетом 1-го типа концентрация глюкозы в крови становится опасно низкой.
Эти супернюхачи способны унюхать гипогликемию (когда содержание глюкозы в крови понижено) и гипергликемию (когда оно повышено). Когда у диабетиков концентрация глюкозы в крови выходит за границы нормы, это потенциально опасно. Если ничего не предпринять, возможны затуманивание зрения, спутанность сознания, невнятность речи, судороги, кома и другие опасные для жизни осложнения. Обычные домашние собаки иногда чувствуют наступление таких состояний, и владельцы собак, участвовавшие в исследованиях, рассказывали, что у собак менялось поведение, когда концентрация глюкозы у человека достигала опасного уровня. Исследователи полагают, что собаки распознавали критическое падение содержания глюкозы именно по изменению запаха, поскольку собаки предупреждали хозяев об этих изменениях, даже когда те спали или находились в другой комнате за закрытыми дверями (так что перемены в поведении людей не могли послужить собакам подсказкой).
Лорен (ей под тридцать и у нее диабет 1-го типа) рассказывает, как ее палевый лабрадор Рики, обученная предупреждать об опасных для диабетиков состояниях, сообщает ей о критических скачках концентрации глюкозы. Рики натренировали подавать Лорен сигналы, когда у нее содержание глюкозы в крови становится выше 200 или ниже 100 мг/дл, но в последние годы собака-защитница отточила свой навык и этот интервал сузился, что помогает Лорен контролировать содержание глюкозы. Однажды, когда Лорен, сильно простудившись, заснула после обеда, она услышала сквозь сон фырчанье, постепенно становившееся все громче, и клацанье когтей по полу: собака кружила и кружила вокруг ее кровати. Наконец она потрогала Лорен лапой, чтобы ее разбудить. «Уровень сахара у меня был около тридцати пяти, и, судя по количеству слюней на полу, Рики уже довольно долго пыталась поднять меня с постели, – рассказывает Лорен, специалист по информационному взаимодействию из Южной Калифорнии. – Я знаю, что в тот день она спасла мне жизнь: я так крепко спала, а сахар у меня был такой низкий!» С тех пор Рики будила ее еще много раз, обычно когда содержание глюкозы еще не достигало столь опасного уровня.
В теории состав летучих органических веществ, выделяемых человеческим телом через кожу и с выдыхаемым воздухом, потом, мочой, фекалиями и вагинальным секретом, отражает метаболическое состояние организма. Посредством химического анализа было выявлено 1840 летучих химических веществ, которые могут указывать на наличие рака и других заболеваний у людей. Когда из-за болезни меняется концентрация этих веществ или появляются новые вещества, меняется и запах человеческого тела. Необученные собаки могут просто замечать, что у хозяина изменился запах, а обученные распознают специфические запахи, связанные с определенными болезнями. И в том, и в другом случае собакам позволяет это делать острый нюх.