Обоняние — процесс восприятия запахов. По сути дела, запах является информацией. Причем, информацией, которая чрезвычайно быстро достигает мозга и анализируется им. Импульс, который посылает к мозгу нос «добирается» до цели быстрее, чем болевой.
В связи с этим обоняние является незаменимым и важнейшим каналом взаимоотношения живых существ и окружающего мира.
Нос – уникальное устройство, способное практически мгновенно опознать какое бы то ни было вещество, даже в таких ничтожных концентрациях, что порой и высокоточная аппаратура бессильна. Нос каждого человека воспринимает запахи несколько по-разному и в этом обоняние отличается от восприятия вкуса, цвета или звука.
Шестьдесят миллионов клеток-рецепторов позволяют человеку идентифицировать запахи. Располагаются нервные клетки, отвечающие за обоняние в области носовой перегородки и у верхнего хода носа. Клетки-рецепторы – единственная разновидность нервных клеток человека, которые обновляются непрерывно в течение всей жизни индивидуума.
Эти клетки настолько чувствительны, что некоторые ученые называют их «обнаженные».
Молекулы, несущие запах, попадают в полость носа, раздражая обонятельные клетки.
Уже от них информация поступает сначала в мозг, а затем в лимбическую систему, ответственную за человеческие эмоции, память, сексуальность .
Запахи участвуют и непосредственно в функционировании организма – дыхании, выделении гормонов, кровообращении и проч.
Запахи имеют колоссальное значение в виду их мгновенного действия
. Например, если человеку плохо, ему дают понюхать нашатырный спирт. Информация сразу достигает мозга и активирует физиологические и психологические реакции.
Именно на таком принципе основано благотворное воздействия всякого рода , предназначенных для восстановления гармонии организма.
Снижение обоняния бывает связано с поражением слизистой носа при таких заболеваниях, как ринит или полипоз .
Иногда встречается такое заболевание, как паросмия, или извращение обоняния . Это, своего рода, галлюцинации запахов: человеку кажется, что в помещении чем-то пахнет (как правило, чем-то неприятным).
В современном мире человека порой подстерегают опасности чисто бытового характера: утечки ядохимикатов, неисправные , пожары и проч. Описано множество случаев, когда жизнь человеку спасло именно обоняние.
Помните, как говорил волшебник Гендальф из культовой книги «Властелин Колец»? «Если ты не знаешь, куда идти, иди туда, где лучше пахнет».
Более того, издавна существуют профессии, для которых не обойтись без хорошей чувствительности носа. Например, специалист по запахам (или, по-простому, нюхач ).
Нюхачи работают в парфюмерных корпорациях , сосредоточено принюхиваясь ко всяким жидкостям в пробирках. Они оценивают состав аромата, его интенсивность. Эти люди в буквальном смысле зарабатывают себе на хлеб обонянием.
Конечно, обоняние для человека не так важно, как для большинства видов животных. Но и на людей запахи порой оказывают сильное действие. От резкого запаха у человека может заболеть голова, а легкий приятный запах вызовет положительные эмоции.
Французские парфюмеры издревле учитывали способность запаха влиять на эмоциональное состояние человека, а дегустаторы парфюмерии могли различать до трехсот различных запахов. Впрочем, бывали среди «нюхачей» и настоящие гении своего дела, способные распознать до семи тысяч разных запахов!
Запахи, которые нас окружают, отличаются колоссальным разнообразием. Именно поэтому классифицировать их довольно трудно и, по большому счету, классификация неизбежно будет опираться на субъективную оценку.
Оценка будет во многом зависеть от воспитания, эмоционального настоя и даже от социального положения человека. И все-таки попытки классифицировать запахи предпринимаются с давних пор.
Например, в 1756 году естествоиспытатель Карл Линней распределил запахи по шести основным группам : бальзамические, ароматические, каприловые, чесночные, амбромускусные, дурманящие.
Разумеется, Линней не мог учитывать запахов, которые появились с наступлением научно-технического прогресса, и классификацию пришлось значительно расширить.
Поздние исследования в области запахов доказали, что далеко не всегда запах зависит от химической структуры вещества.
Специалисты в области ароматерапии стараются использовать полученные данные на практике. Например, было замечено, что воздействие ароматов на человека напрямую зависит от скорости испарения вещества
.
До сих пор медицина не обладает полной классификацией запахов и в этой области ученым предстоит еще много потрудиться.
Мозг человека устроен таким образом, что клетки, отвечающие за идентификацию запахов, занимают в нем всего лишь двадцатую часть. Для сравнения, у собаки на обоняние «заточена» третья часть головного мозга. Разумеется, слабое обоняние человека компенсируются более качественным развитием иных органов чувств, а также наличием необычных возможностей и способностей.
Человеческий нос способен различать пять видов запахов: цветочные, пряные (например, запах лимона), гнилостные, жженые (кофе или какао), эфирные (спирт, камфора и проч) . Влияние запахов не ограничивается только эмоциональным уровнем, но может вызвать вполне себе физические проявления: скажем, запах хорошей пищи усиливает выделение желудочного сока, а отвратительный запах может вызвать рвоту.
Когда человеку не хватает его обонятельных способностей, он использует животных. Например, собак. Обоняние этого замечательного существа где-то в двенадцать тысяч раз острее, чем у человека. С древних времен люди и собаки идут «рука об лапу».
Собака помогала человеку охотиться, по запаху находила дичь, искала след заблудившихся в лесу людей, или сбежавших преступников. Сегодня собак используют в этом качестве в полиции, а кроме того, в специальных службах, занимающихся борьбой с наркотрафиком и терроризмом.
Нос натренированной собаки, способен находить взрывчатые и наркотические вещества, в буквальном смысле спасая людские жизни.
Но особенно важно обоняние для диких животных. Например, лоси и олени за десятки верст чуют соляные источники , которые необходимы им для поддержания баланса микроэлементов в организме. Обоняние помогает многим животным ориентироваться на территории.
С помощью носа дикие звери определяют миграционные пути и тропы, в том числе, занятые другими животными. Песцы при кочевке двигаются по запаху, оставленному другими песцами. Тигр, впервые оказавшись на той или иной территории, обследует ее с помощью обоняния в течение долгого времени. Похоже ведут себя и иные звери.
Если дикое животное по какой-то причине утратило нюх, оно, по сути дела, приговорено к гибели. Травоядные, лишенные обоняния, не почуют приближения хищника. Хищник не сможет охотиться или же случайно наткнется на другого хищника и ему придется вступить в смертельную схватку.
Некоторые ученые с уверенностью утверждают, что именно нюх стоит у зверей на первом месте, и только потом по важности идут слух и зрение.
По запаху животные находят половых партнеров, потерявшиеся слепые детеныши находят родителей, используя нос. С помощью обоняния, зверь способен определить, здоров ли другой член стаи и в каком он состоянии.
Дело в том, что испуг, сильная боль или волнение у животных сопровождаются изменением запаха тела
.
Давно замечено, что лиса безошибочно определяет: можно ли есть пищу, или она отравлена. Природой устроено так, что животные сохраняют острый нюх до глубокой старости.
Изучая животных, ученые пришли к интересному выводу.
Оказывается, чем сильнее запах зверя, тем менее острый у него нюх.
И еще одна закономерность, которую и вовсе можно назвать сенсационной: животные, у которых обоняние сильнее, намного выше в интеллектуальном отношении, чем их собратья, обделенные чувствительным носом.
Если ваш ребенок приболел, и вам необходимо подобрать ингалятор, ознакомьтесь предварительно со статьей
, узнайте, как выбрать прибор именно для вашего малыша.Какие показания и противопоказания существуют для такой процедуры, как криомассаж лица жидким азотом? Об этом вы можете прочитать , сохраним наше здоровье!
Что такое аэрозольный освежитель воздуха вы можете прочитать в этой статье:
. Как выбрать?
Многие знают, что определить животное, которое обладает хорошим обонянием, можно пощупав его нос. Если нос мокрый – у зверя отменный нюх. Дело в том, что мокрый нос помогает животному определять, откуда ветер принес тот или иной запах.
Видео на тему «Чувство обоняния у животных»
Очень важными для всех нас являются органы чувств. Обоняние человека способно сделать восприятие мира намного ярче.
Роль органа обоняния
Орган обоняния - нос, который служит нам, чтобы мы могли наслаждаться прекрасными запахами, ароматами. Он также предупреждает нас о различного рода опасностях (пожар, утечка газа). Хорошее обоняние очень важно для любого человека, так как без него невозможно воспринимать мир на все 100%. Так, при плохом обонянии жизнь может стать серой и тусклой, лишенной всех красок.
Орган обоняния - это инструмент для получения информации, он помогает человеку познавать мир. Известно, что дети, у которых нарушено восприятие запахов, не могут правильно развиваться и отстают от своих сверстников. Орган обоняния человека тесно связан с органом вкуса. Совсем небольшая потеря возможности тонко чувствовать и различать запахи сводит на нет удовольствие от самой вкусной еды. Да и свое окружение люди часто выбирают по запаху. Наверное, никто не сможет долго общаться с человеком, если его аромат не очень приятен.
Орган обоняния, помогая нам воспринимать запахи, способен создавать настроение и влиять на самочувствие. Например, запахи корицы и мяты могут увеличить внимание и снизить раздражительность, а ароматы кофе и лимона помогают ясному мышлению. Орган обоняния человека обладает возможностью различать до 10 000 ароматов. Этим богатством, данным нам от природы, нужно дорожить. Никто из людей не хочет перестать ощущать запахи цветов, трав, леса, моря.
Что такое обоняние?
Способность к различению и восприятию различных запахов веществ, которые находятся в окружающей среде, - это обоняние. Распознавание запахов обычно провоцирует возникновение различных эмоций. В этом смысле обоняние часто становится важнее, чем, например, хороший слух или прекрасное зрение. Воздействие различных ароматических веществ на орган обоняния способно возбудить нервную систему человека. Это, в свою очередь, приводит к изменению функций разных органов и систем всего организма.
Устройство органа
Орган обоняния - нос, который воспринимает соответствующие раздражители, растворенные в воздухе. Процесс обоняния состоит из:
- обонятельной слизистой оболочки;
- обонятельной нити;
- обонятельной луковицы;
- обонятельного тракта;
- коры головного мозга.
За восприятие запахов отвечают обонятельный нерв и рецепторные клетки. Они находятся на обонятельном эпителии, который располагается на слизистой оболочке верхнезадней части полости носа, в области носовой перегородки и верхнего носового хода. У человека обонятельный эпителий покрывает площадь размером около 4 см 2 .
Все сигналы от рецепторных клеток носа (которых насчитывается до 10 миллионов) посредством нервных волокон поступают в головной мозг. Там и формируется представление о характере запаха или происходит его узнавание.
У человека существуют обонятельный и тройничный нервы, к окончаниям которых присоединяются рецепторы запаха. Нервные клетки имеют два типа отростков. Короткие, называемые дендритами, по форме напоминают палочки, каждая из которых содержит 10-15 обонятельных ресничек. Другие, центральные отростки (аксоны), намного тоньше, они образуют тонкие нервы, которые напоминают нити. Эти самые нити проникают в полость черепа, используя для этого отверстия в пластинке решетчатой кости носа, и далее присоединяются к обонятельной луковице, переходящей в обонятельный тракт. Луковица лежит на основании черепа и составляет особую долю головного мозга.
К системе висцерального мозга, или лимбической системе, относятся корковые зоны обонятельного анализатора. Эти самые системы ответственны за регуляцию врожденной активности - поисковой, пищевой, оборонительной, половой, эмоциональной. Висцеральный мозг также имеет отношение к поддержанию гомеостаза, регуляции вегетативных функций, формированию мотивационного поведения и эмоций, организации памяти.
Особенность
Орган обоняния способен оказывать влияние на пороги цветоощущения, вкуса, слуха, возбудимости вестибулярного аппарата. Известно, что если резко снижается обоняние человека, то и замедляется темп его мышления. Строение органа обоняния особенное, оно выделяет его среди других органов чувств. Все структуры анализатора обоняния принимают важное участие в организации эмоций, поведенческих реакций, процессов памяти, вегетативно-висцеральной регуляции, регуляции активности прочих областей коры головного мозга.
Есть такие вещества, которые обладают резким запахом (нашатырь, уксусная эссенция). Они способны оказывать как обонятельное воздействие, так и раздражающее на чувствительные волокна тройничного нерва. Это объясняет специфичность формирования ощущений запаха. Рефлекторно могут изменяться частота дыхания, пульс, кровяное давление под воздействиями обонятельных раздражителей.
Чувствительность органа
Об остроте обоняния можно судить по тому, что человек способен ясно воспринимать, например, запах 0,0000000005 доли грамма масла розы или мускуса, примерно 4,35 доли грамма газа меркаптана. Если в воздухе содержится даже 0,00000002 г на 1 см 3 газа сероводорода, то он явно нами ощутим.
Существуют запахи, которые обладают большой силой и стойкостью и даже могут храниться в течение 6-7 тысяч лет. Примером этому могут служить запахи, которые ощутили люди, участвовавшие в раскопках египетских пирамид. Можно сказать, что наш нос способен обнаружить во вдыхаемом воздухе различные примеси пахучих веществ в очень малых количествах, которые не могут быть измерены даже при помощи химических исследований. Доказано, что острота обоняния зависит от времени суток (после сна лучше чувствуются запахи) и физиологического состояния человека. Обоняние более остро, когда человек испытывает голод, а также в течение весны и лета.
Орган обоняния человека способен различать не больше нескольких тысяч различных оттенков запахов. В этом мы очень сильно отстаем от животных. Собаки, например, могут узнать около 500 тысяч запахов.
Обоняние и эмоции
Проведенные исследования мозга говорят о том, что из обонятельного мозга в процессе эволюции постепенно образовались полушария переднего мозга, которые отвечают за высшую нервную деятельность. Запах является первичным источником и способом передачи различной информации среди существ в живой природе. Кроме того, для всех животных и для первобытного человека орган обоняния необходим для нахождения пищи, полового партнера, предупреждения об опасности или маркировки зоны обитания.
Для человека, живущего в современном мире, основным способом передачи информации становится вербальный, который смог вытеснить все другие, возникшие ранее. Известно, что запах обладает мощным воздействием на эмоциональную сферу, а также процессы, связанные с нею. Это воздействие зачастую происходит на уровне подсознания. Данный опыт в жизни человека не всегда положительный. Например, фиксируются проявления болезней в виде психосоматических заболеваний.
Большое значение обоняния
Функции органа обоняния многочисленны в жизни всех живых существ, так как он способен предупредить об опасности отравления ядовитыми газами, которые могут попасть в организм через легкие. Также имеется возможность контролировать с помощью запаха качество употребляемой пищи, что защищает от попадания в ЖКТ разложившихся и недоброкачественных продуктов.
Заключение
В качестве заключения можно сказать, что тесная связь долговременной памяти, эмоций и обоняния говорит о том, что запах является мощным средством воздействия на весь организм человека и его мировосприятие в целом.
1. Ответь, какими цветами на рисунке обозначены самые "горячие", "теплые" и "холодные" звезды.
2. Закончи предложения
Солнце - ближайшая звезда к Земле
Солнце встает, день начинается
Солнце дает Земле свет и тепло
3. Напиши, какие планеты входят в солнечную "семью"
Меркурий, Венера, Земля, Юпитер, Марс, Уран, Нептун, Сатурн
4*. Отметь правильный ответ
Солнце вращается вокруг Земли
Земля и другие планеты Солнечной системы вращаются вокруг Солнца
5. А. Найди на рисунке океаны Земли. Подпиши их названия
Б. Нарисуй какий-нибудь объект, который характерен для каждого континента земли
6*. Понаблюдай и зарисуй, как изменяется Луна. Отметь, через сколько дней становятся видны ее изменения.
7*. Допиши предложения
Самая близкая к Солнцу планета - Меркурий
В Солнечной системе известна только одна планета, на которой есть жизнь. Это Земля
У Земли есть спутник - Луна
Самая большая планета Солнечной системы - Юпитер
Солнечную систему впервые описал ученый Птолемей
8. Отгадай загадку. Нарисуй отгадку.
Глянул в колодец один старичок,
Видит - в колодце блестит пятачок.
Монету ведром зачерпнул старичок,
Глянул в колодец - опять пятачок.
Ответ: отражение Луны в колодце
9. Заполни схему. Сделай рисунки и подписи к ним.
10. Приведи примеры и представителей каждого царства природы.
1) Животные: антилопа, гусь, собака, человек
2) Растения: ель, осина, береза, одуванчик
3) Грибы: моховик, белый гриб, трутовик, мухомор
4) Бактерии: палочка коха
11*. Отметь правильное высказывание
Все бактерии вредные
Бактерии бывают полезные и вредные для человека
Грибы - это растения, потому что они похожи на животных
Грибы - особое царство природы
12. Раскрась грибы, подпиши их названия. Отметь несъедобные для человека грибы
1) Лисички
2) Белый гриб
3) Трутовик
4) Подосиновик
5) Мухомор
7) Белая поганка
13. Заполни схему: напиши названия частей гриба
14. Закончи схему.
15. Соедини линией рисунок и название группы зверей
Подпиши названия животных
16. А. Если тебе предложат нарисовать герб своего родного края, какое животное ты изобразишь на нем? Почему? Напиши название животного или нарисуй его
Б. Какие ошибки допустил художник?
17. Напиши, какие органы чувств есть у большинства животных
Ответ: осязание, обоняние, зрение, вкусоощущение
18*. Закончи предложения
Очень хороший слух у слона, кошки
Хорошее зрение необходимо орлу
Обоняние особенно важно для собак и хищников
19. Приведи примеры, кто как готовится к зиме
Медведь устраивает берлогу, копит жир и впадает в спячку
Ласточка улетает на юг
Заяц меняет шубку
Белка запасается орешками
Еж накапливает жир
Лягушка накапливает жир
20*. Подготовь небольшой рассказ "О чем говорят животные?"
Предупреждают об опасности , рассказывают, где добыть еду , привлекают внимание к хищнику , передают свои чувства другим животным , жалуются на плохое самочувствие .
21. В левый столбец выпиши названия диких животных, а в правый - домашних.
Левый столбец: лиса, еж, мышь, паук, кабан
Правый столбец: овца, лошадь, собака, корова, курица
22. Дорисуй и раскрась листья
Понаблюдай за развитием семени фасоли (гороха, бобов). Заполни таблицу.
Весной в парках и садах обрезают ветки кустарников и деревьев. Возьми ветку (черенок) тополя (ивы, смородины) и поставь в стеклянную банку с водой. Запиши даты.
Через неделю - появились корни.
На следующий день - посадил ветку с корнями в горшок с землей.
Через три недели - появились первые листья.
Через неделю - появились следующие листья.
Через месяц - ветка (черенок) подросла на 10 см.
Через три месяца - ветка превращается в деревце высотой 50 см.
Проверь себя
1. Соедини линией рисунок и подпись к нему
2. Соедини линией рисунок и подпись к нему.
3. Обозначь буквой.
Т - травянистое растение
Д - дерево
К - кустарник
4. Подпиши названия деревьев.
Как выполнено задание? Поставь знак "галочка".
Быстро, правильно и самостоятельно.
Правильно, но медленно.
Правильно, но с помощью других.
Быстро, но неправильно.
По тексту учебника изучите материал об одном из органов чувств человека. Подготовьте рассказ о нём по плану: название органа чувств, его значение в нашей жизни, гигиена органа чувств.
Придумайте и нарисуйте в рабочих тетрадях условные знаки к правилам гигиены выбранного вами органа чувств.
Результаты представьте классу. Обсудите сообщения других групп. Сделайте общий вывод.
Глаза - орган зрения
Больше всего сведений об окружающем мире человек получает с помощью зрения.
Зрение нужно беречь. Читай, пиши только при хорошем освещении, но помни, что яркий свет не должен попадать в глаза.
Не читай лёжа. Не читай в транспорте. При этом трудно держать книгу на нужном расстоянии. Книга прыгает перед глазами, и они быстро устают. Если долго читаешь, пишешь, рисуешь, через каждые 20 минут давай глазам отдохнуть: смотри в окно, вдаль, пока не сосчитаешь до 20.
Вредно для глаз подолгу смотреть телевизор, подолгу работать на компьютере. Садись от экрана телевизора не ближе чем на 2-3 метра. Не три глаза руками. Пользуйся чистым носовым платком или салфеткой.
Уши - орган слуха
С помощью ушей человек слышит все те звуки, которыми наполнен мир. Особенно важно для нас слышать речь других людей, ведь с помощью слов мы передаём друг другу свои мысли, знания.
Сильный шум, резкие звуки, громкая музыка портят слух, плохо влияют на весь организм. Чаще отдыхай в лесу, у реки - среди тишины.
Надо регулярно мыть уши с мылом и чистить туго скрученной ваткой. Никогда не ковыряй в ушах спичками, булавками и другими острыми предметами. Так можно повредить особую тонкую перепонку, которая находится в глубине уха, и потерять слух.
Если почувствуешь боль в ухе или в него попадёт что-нибудь (бусинка, насекомое), обратись к врачу.
Нос - орган обоняния
Обоняние - это способность человека чувствовать запахи. Многие приятные запахи доставляют нам радость: запах цветов, запах хвойного леса...
Некоторые запахи как бы предупреждают об опасности. Например, об утечке газа из газовой плиты. Или о том, что пища испорчена, есть нельзя! И наоборот, приятный запах пищи вызывает аппетит.
Обоняние ухудшается у курящих людей. При насморке человек тоже плохо чувствует запахи. Надо оберегать себя от простуды, закалять свой организм. Это поможет сохранить и хорошее обоняние.
Язык - орган вкуса
На языке расположены вкусовые сосочки. Благодаря им человек различает вкус пищи. Иногда по вкусу мы узнаём, что пища испорчена и есть её нельзя. Слишком горячая пища обжигает язык, и мы почти не чувствуем её вкуса. Пища должна быть не очень горячей.
Кожа - орган осязания
Способность человека чувствовать прикосновения называется осязанием. Кожа - орган осязания.
Кожа может «рассказать» человеку о том, что его окружает. Гладкий предмет или шершавый, мягкий или твёрдый? Это можно определить на ощупь. С закрытыми глазами или в темноте можно узнать о размерах и форме предмета.
Береги кожу от повреждений, от ожогов и обмораживания.
Проверь себя
- Перечисли органы чувств человека.
- Какую роль играет в жизни человека каждый из органов чувств?
- Как нужно беречь органы чувств?
Задания для домашней работы
- Запиши в словарик: обоняние, осязание.
- Вместе с друзьями проверьте, сможете ли вы узнать с завязанными глазами предметы (хлеб, яблоко, лук) по запаху.
- Вместе с друзьями проведите опыт: завязав глаза, попробуйте с помощью осязания узнать предметы и описать их.
На следующем уроке
Узнаем о работе нашей кожи. Научимся ухаживать за ней. Будем учиться оказывать первую помощь при небольших повреждениях кожи.
Приготовься показать, как ты моешь руки, лицо, как вытираешь их.
В лесу, где возможности зрения весьма ограничены, возрастает значение обоняния. Оно необходимо при поисках пищи, помогает вовремя обнаружить врага, безошибочно выбрать полового партнера, не путать членов своей семьи с представителями того же вида животных, узнать, здоровы они или больны, сыты или голодны. Наконец, обоняние позволяет животным обмениваться разносторонней информацией.
Химическими анализаторами, а обонятельные рецепторы предназначены для химического анализа окружающей среды, владеют практически все живые существа. Специалисты делят хеморецепторы на две группы. Одни из них условно называют контактными. Они не обладают высокой чувствительностью и предназначены для анализа веществ, растворенных в воде. В быту мы называем эти рецепторы вкусовыми, но когда речь идет о воспринимающих приборах, находящихся у сомов на спине и хвосте, у мухи на лапках, а у тропических тараканов на таких местах, что и сказать неприлично, хочется назвать их как-то иначе. Они имеют важное значение при поисках и идентификации пищи, но здесь мы о них говорить не будем.
Другую группу химических рецепторов условно называют дистантными. У некоторых животных они обладают феноменальной чувствительностью. Самец тутового шелкопряда ощущает присутствие самки, если в 1 000 000 000 000 000 молекулах воздуха содержится одна молекула выделяемого ею пахучего снадобья. Это позволяет крылатым кавалерам реагировать на готовую к размножению самку, находясь от нее за несколько километров, а потом и отыскать ее. Рекорд по дальности обнаружения – 11 километров!
Есть абсолютно достоверные наблюдения, что по следам, оставленным на земле, четвероногие кавалеры умудряются обнаруживать дам на более значительных расстояниях. Один лисовин не поленился сбегать на свидание за 40 километров. Совершенно очевидно, что это не рекорд. Отыскать по запаху подругу, когда у лисиц наступает время свадеб, совсем нетрудно: самки не полагаются на надежность следов и добавляют множество пахучих меток. Однажды ранней весной я с десяток километров прошел по следу небольшой, видимо, молоденькой лисички, которая педантично, через каждые 2-3 метра оставляла на снегу капельку мочи, обладающей сильным и стойким запахом.
У позвоночных животных обонятельные рецепторы располагаются в слизистой полости носа. Обычно эта часть внутренней оболочки содержит специальный пигмент, который придает ей желто-коричневый цвет, поэтому обонятельную выстилку нетрудно отличить от необонятельного эпителия. Ее размер и общее количество рецепторных клеток дают достаточно точную информацию о развитии и совершенстве обоняния. У людей площадь обонятельной выстилки равна 3-5 квадратным сантиметрам и содержит около 6 миллионов рецепторных клеток, а у собак достигает 100 квадратных сантиметров и располагает 220 миллионами воспринимающих элементов. В результате собачий нос в миллион раз чувствительнее человеческого.
Обонятельные рецепторы млекопитающих лежат на дне желобоватых ямок. Это длинные колбочкообразные клетки с булавовидной вершиной, на которой находятся жгутики или пальцевидные выросты, погруженные в слой слизи, которая покрывает обонятельный эпителий. Существует представление, что каждая рецепторная клетка предназначена для обнаружения какого-то определенного типа молекул пахучих веществ.
Считается, что человек владеет 7-14 типами приемников. Различные комбинации посылаемой ими в мозг информации позволяют обонятельно одаренным людям узнавать более 10 тысяч запахов. Это недалеко от обонятельного «потолка». Расчеты показывают, что 14 типов воспринимающих устройств могут обеспечить идентификацию 16 384 запахов. Кролик, вероятно, располагает 24 типами приемных устройств, а собака – 25-35. Нет никакой уверенности, что все 24 кроличьих индикатора есть у собаки. Ведь растительные запахи ее не интересуют. Большое количество обонятельных рецепторов не всегда сочетается с разнообразием типов приемников. У некоторых самцов насекомых до 2/3 воспринимающих клеток нужны, чтобы обнаружить пахучие вещества, выделяемые самкой.
К специфическим приемникам относятся гигрорецепторы, предназначенные для обнаружения воды. Поиски пищи происходят по обобщенным признакам, присущим всем ее видам. Комары-кровопийцы находят свои жертвы, «принюхиваясь» к углекислому газу, выделяемому любым животным, или к таким аминокислотам, как лизин, непременно входящим в состав белков позвоночных животных.
У насекомых обонятельные органы имеют вид волосков, щетинок и тонкостенных выростов со множеством пор в оболочке, а иногда представляют собою неглубокую ямку. Они могут располагаться на различных частях тела, но чаще всего на антеннах. Число обонятельных органов и количество рецепторных клеток сильно варьирует не только у различных видов животных, но и у самцов и самок одного вида. У рабочей пчелы на каждом из ее маленьких усиков умещается до 6 тысяч обонятельных пластинчатых органов. У самки бабочки сатурнии полифем по 14 тысяч чувствительных органов, имеющих до 35 тысяч рецепторных клеток, а у самца 70 тысяч органов и 150 тысяч клеток!
Число воспринимающих элементов, конечно, сказывается на чувствительности. Важны и особенности расположения рецепторов. У. летающих насекомых, самцы которых по запаху разыскивают самок, они располагаются на больших перистых усиках. Этими ажурными сооружениями самцы как бы облавливают воздух, что и позволяет. им «находить» молекулы пахучего вещества. Даже если в воздухе их совсем немного, рецепторные клетки выловят до четверти всех прошедших сквозь сито. Соответственно усики самцов гораздо внушительнее, чем самок. Такими антеннами владеют китайская дубовая павлиноглазка и другие настоящие шелкопряды, а из живущих на территории нашей страны – большой ночной павлиний глаз и грушевая сатурния, самая крупная бабочка отечественной фауны, с размахом крыльев до 18 сантиметров.
Обонятельный анализатор в некотором отношении менее надежен, чем другие органы чувств. В противоположность свету, распространяющемуся практически мгновенно, и звуку, тоже преодолевающему пространство с большой скоростью, запах разносится медленно. К тому же интенсивность запаха в значительной степени зависит от движения воздуха, следовательно, весьма непостоянна. Совершенно очевидно, что самец сатурнии, отправившийся на свидание к невесте, находящейся от него на расстоянии нескольких километров, даже преодолев 3-5 десятков метров пути, не способен определить, стал ли запах слабее или сильнее. Он просто летит против ветра, а если сильно отклонится в сторону и выйдет в зону, где запах дамы становится слабее, совершает челночные полеты, пока снова не попадет в воздушную струю, несущую ее ароматные «призывы». Так же он поступает, когда окажется в непосредственной близости от самки.
С помощью обоняния примитивные четвероногие не способны определить, где находится дичь, но если пахнет сильно, понимают, что где-то близко и упорно ведут поиск, пока не обнаружат добычу. Сильный запах вызывает более сильное возбуждение, а следовательно, более активный поиск. И только когда расстояние окажется меньше сантиметра, маленькая саламандра точно определит местоположение добычи.
Высшие четвероногие ориентируются по запаху лучше, особенно если идут по следу. Пробежав 2-3 десятка метров, они отчетливо замечают, конечно, если след не слишком старый, усиливается запах или слабеет. Это позволяет им выбрать направление преследования. Ну а если по дороге след будет потерян, его стараются обнаружить с помощью челночного прочесывания местности. Точно так же ведут себя хищники, уловившие верхним чутьем присутствие затаившейся дичи. И только в непосредственной близости обоняние работает безупречно.
Для общения животные вырабатывают специальные биологически активные вещества. Их называют феромонами. Пахучее вещество самки, обнаружив которое, крылатые кавалеры готовы лететь на край света, относится именно к ним. В зависимости от того, для чего они предназначены, пахучие вещества вырабатываются круглогодично или только в определенные периоды жизни. Половой феромон бабочек начинает синтезироваться, когда у самки созревают половые продукты и она готова приступить к размножению. У многих четвероногих, в первую очередь у млекопитающих, самки распространяют специальные ароматы. Пахнуть могут женские половые гормоны или специальные вещества, вырабатывающиеся под их воздействием, по которым самцы безошибочно узнают готовых к размножению самок.
В зависимости от смысла передаваемой информации используемые для общения пахучие вещества обладают различной степенью прочности. Но даже самые нестойкие действуют гораздо дольше, чем, например, звуковые сигналы. Запах бабочки сатурнии, способный распространяться на расстояние нескольких километров, должен сохраняться не менее часа. Обычно подобные феромоны обладают значительно большей стойкостью.
Если провести аналогию между человеческими способами общения и формами коммуникации у животных, обонятельные сигналы уместно сравнить с письменной речью. Действительно, запаховые метки, сохраняющие свой аромат несколько дней, используются как своеобразные объявления. А если требуется продлить срок действия извещений, животные их систематически обновляют. Они, как правило, адресованы представителям того же вида, но обычно понятны большинству животных, проживающих по соседству, если те обладают развитым обонянием. Запаховые метки в равной степени интересны как для врагов, так и для потенциальных жертв хозяев объявлений.
Чаще всего для долгосрочных объявлений используют мочу и кал. Однако у многих животных есть специальные железы. У антилоп они находятся около глаз, у индийских слонов – впереди уха, у хищников около вибрисс, у козлов и серн – за рогами, у верблюдов – на шее, у кроликов – под подбородком, у шимпанзе и горилл – под мышками, у даманов – на спине, на подошвах – у соболя, около хвоста – у лисиц и барсуков, на бедре – у утконоса, на лбу – у летяги. На границах своего участка животные (чуть не сказал – ставят) превращают с помощью пахучих веществ пни, камни, кусты и деревья в пограничные столбы. Пахучая метка сохраняется несколько дней. Соболь метит только охотничьи тропки, которыми постоянно пользуется, а бегемоты абсолютно всю площадь своих владений, рассеивая по ней помет.
Дикие кролики обозначают границы владений лапками, только делать им это сложнее. Пахучая железа есть только у самцов. Прежде чем начать ставить метки, глава семьи натирает подошвы передних лап выделяющимся из железок секретом. Зато после того, как зверек полдня побегал по делам и хорошо вытер лапки о траву и землю, можно смело отправляться в свою нору, не опасаясь, что оставишь слишком заметный след.
Испражнения животных, хотят они того или нет, распространяют запах оставивших их существ. Согласитесь, это не всегда удобно, так как безобидным существам он сообщит, что они попали на территорию опасного зверя, а хищникам поможет обнаружить объект своей охоты. Чтобы избежать подобных неудобств, многие животные устраивают уборные, расположенные на отшибе своих владений, которыми пользуются все члены семьи или стаи, а иногда и все соплеменники, обитающие в округе, хотя им для этого необходимо приходить издалека. Некоторые существа, не способные перемещаться на значительные расстояния, а потому особенно заинтересованные в том, чтобы не привлечь к месту своего обитания хищников, стараются опорожнять мочевой пузырь и прямую кишку как можно реже, а чтобы запах постоянно не возобновлялся, синхронизируют процесс испражнения, посещая туалеты всей семьей. Таких правил придерживаются ленивцы.
Создают туалеты и хищники. Выдры устраивают их по берегам озер и рек, чаще всего на песчаных пляжах. Зверьки лапками сгребают холмик высотой в 10-12 сантиметров и пользуются им как унитазом, оставляя здесь свои экскременты. Если берега поросли травой, «унитазом» может стать любой бугорок, небольшой камень или пенек. На песчаной косе площадью в 4-8 квадратных метров может находиться до 10 «горшков». Часто туалетом пользуется сразу несколько членов одной или разных семей выдр. Сооруженный однажды унитаз служит нескольким поколениям зверей. У пум туалеты располагаются возле одиноко стоящих деревьев, скал и других приметных объектов. Ни один зверь не пройдет в районе туалета, не посетив его.
Смысл общественных туалетов, видимо, состоит в том, что они позволяют представителям одного вида животных обмениваться информацией. Запах испражнений способен рассказать о съеденной пище, поведать, кто из животных голодает и где дичь в изобилии. Общественные туалеты информируют о состоянии здоровья и других особенностях жизни клиентов, позволяют узнать, кто есть кто и кто где живет. Подобные сведения, собранные заблаговременно, необходимы в период размножения. Они особенно важны таким необщительным существам, как пумы, большую часть года избегающим личных контактов с родственниками, да к тому же владеющим огромными индивидуальными участками, то есть рассредоточенным на большой территории. Чтобы информация о соплеменниках была исчерпывающей, звери пользуются несколькими общественными туалетами, расположенными в разных районах.
Сигнал тревоги, чтобы не всполошить надолго семью или стаю, должен быть непродолжительным, а если опасность не ликвидирована и после разрушения пахучего вещества, его возобновляют. Подвергшийся нападению муравей тотчас же выпускает пахучее вещество. Запах за несколько секунд распространяется на 10-15 сантиметров, и все члены муравьиной семьи, оказавшиеся в этом радиусе, спешат на помощь. У разных видов муравьев сигнал опасности действует от десятка секунд до нескольких минут.
Сигнал тревоги или призыв о помощи муравьи генерируют и на охоте. Один из видов южноамериканских муравьев, обнаружив крупную добычу, выделяет феромон мандибулярных желез. Это приглашение товарищам, охотящимся где-то рядом, принять участие в нападении на опасного противника. Охотник может расправиться с дичью и в одиночку, а сигнал подает позже, чтобы ему помогли унести «тушу» в муравейник. Каждый вид муравьев в качестве сигнала тревоги использует свой феромон. У муравьев одонтомахус он пахнет шоколадом. Не удивительно, что эти муравьи так охотно откликаются на приятно пахнущий призыв.
Пахучим веществом удобно метить временные тропинки. Если огненный муравей нашел много корма, возвращаясь домой, он время от времени прикасается жалом к земле, оставляя пунктирный пахучий след, по которому побегут за кормом другие муравьи. Дорожные указатели огненных муравьев действуют всего 100 секунд. За это время муравей может проползти всего 40 сантиметров, но если корма много, к дому движется много носильщиков, все время обновляя указатели.
Муравьи из рода понерин охотятся на термитов. Разведчик, обнаружив их подземную галерею, спешит домой и по дороге оставляет мобилизационный след. Минут через пять он покидает гнездо в сопровождении группы крупных и мелких рабочих муравьев и ведет их по своему следу. Добравшись до места охоты, крупные муравьи тотчас начинают рыть землю, а мелкие ждут, когда будет готова узкая брешь. Они проникают в подземные коридоры, вытаскивают оттуда убитых термитов и складывают их в кучки. Больших отверстий муравьи не проделывают, чтобы через них не выскочили крупные солдаты – грозная стража термитника. Через 10 минут охота кончается, и муравьи с богатой добычей отправляются обратно. У этих муравьев верстовые столбы дороги пахнут больше 20 минут. Термиты тоже пользуются ароматными указателями, чтобы метить свои исследовательские тропинки.
Животные, живущие стадами, даже достаточно большими, видимо, помнят индивидуальные запахи друг друга, что позволяет им поддерживать известную стабильность своих коллективов. В огромных семьях общественных насекомых невозможно запомнить каждого ее члена «в лицо», и для опознания они пользуются запахом. Он выполняет роль удостоверения личности или, вернее, пропуска.
Каждая семья общественных насекомых – пчел, ос, муравьев, термитов – имеет свой общий, только ей свойственный запах. Чужака стража в дом не пустит. Насекомые, живя вместе, невольно пропитываются им, а вот кролику-самцу приходится специально метить своих детей. Самец сумчатой летяги метит своим запахом самку. Пахучая метка одновременно и обручальное кольцо, и свидетельство о вступлении в брак, и новая фамилия по мужу.
К обонятельному близок химический язык. На нем любят обсуждать свои дела и издавать «приказы» общественные насекомые. В семьях муравьев, имеющих несколько каст, мелкие рабочие нянчатся с детворой, а солдаты странствуют в поисках корма. Малюсеньким личинкам уже известно, кто кем будет, став взрослым. Решает судьбу молодежи старшее поколение. Если пищи вокруг много, солдаты успешно справляются со своей задачей, а сытые царицы откладывают много яиц. Таким семьям нужны няньки. На полноценной пище личинки быстро взрослеют и достигают совершеннолетия, не успев вырасти, а потому на всю жизнь остаются мелкими рабочими муравьями – няньками.
Если корма муравьиной семье не хватает, голодные самцы и самки начинают выделять особое вещество, которое няньки переносят личинкам. Это приказ о мобилизации, то есть распоряжение личинкам стать солдатами. Приказ будет выполнен, если его доведут до сведения личинок на 45-60-й день после их последней линьки. «Новобранцы» могут быстро наладить снабжение продовольствием, и это обстоятельство важно заранее предвидеть. Для этого муравьиному государству нужно иметь точные представления о численности собственной армии.
Судить о ней позволяет концентрация особого вещества, выделяемого каждым солдатом. Когда армия достигнет предельной величины, концентрация этого вещества достигнет такого уровня, который позволит отменить приказ о «рекрутском наборе». Интересно, что и этот приказ будет понятен личинкам только на 45-60-е сутки после последней линьки.
Язык особенно важен для насекомых, живущих большими семьями. Им постоянно приходится обмениваться информацией, устраивать митинги и общие собрания, на которых они объясняются с помощью сильно действующих химических веществ. Кочевые муравьи Америки – эцитоны то живут оседло, то отправляются в двух-трехнедельный поход. С наступлением ночи муравьи выстраиваются в колонны и, забрав весь скарб, личинок и куколок, уходят в многодневный поход. Как они сговариваются, когда начать поход, где его кончить? И кто подает сигнал к выступлению?
Оказывается, подрастающие личинки начинают выделять особое вещество, которое слизывают муравьиные няньки и передают остальным членам семьи. Это вещество, как сигнал горна, играющего «поход», вызывает у муравьев желание кочевать. Когда они его наедятся вдоволь, усидеть на месте уже не могут, хватают в челюсти личинок и марш-марш в поход.
Пройдет 18-19 дней, личинки вырастут, приступят к окукливанию и перестанут выделять «вещество странствий». Муравьи успокаиваются, делают остановку и живут оседло, пока из отложенных маткой яичек не выведутся и не подрастут новые личинки, которые и дадут сигнал к походу. Ученые подсчитали, что муравьиной семье достаточно 10 возбуждающих химических веществ, различные сочетания которых дают им возможность «обсуждать» любые муравьиные проблемы.
Запаховый и химический язык поддается имитации. Среди животных широко распространено использование чужих запахов в качестве поддельных удостоверений личности и фальшивых пропусков. В тропических странах живут муравьи, которые сами муравейников не строят. Взрослая самка заползает в муравейник другого вида муравьев. Стража у входа пропускает ее беспрепятственно. Она предъявляет фальшивый пропуск, выделяя вещество, похожее на маточное вещество царицы муравейника, но действующее еще сильнее. Поэтому рабочие муравьи начинают ухаживать за нею, за ее яичками, личинками, куколками. Постепенно они перестают признавать собственную царицу и убивают ее.
Личинка жужелицы шауми выделяет вещество, сходное с веществом царицы термитника. Предъявив подложные документы, она беспрепятственно добирается до камеры, где обитает царица, и съедает хозяйку дома. Теперь она будет жить в чужом доме, окруженная вниманием огромной армии термитов, которые чистят ее и кормят. Сами термиты убежденные вегетарианцы. Такая пища не совсем удовлетворяет личинку, и она время от времени разнообразит меню своими благодетелями – термитами.
