* (Органы обоняния рыб сильно отличаются от обычных "носов" наземных животных. Запах примесей или растворенных в воде веществ они могут обнаружить, только попробовав воду на вкус. Поэтому органы обоняния рыб совмещены с органами вкуса и находятся вокруг рта, на губах. У некоторых пород они размещены иногда на плавниках и даже по всему телу. Несколько лет назад ученые заметили, что в коже различных рыб содержится веретенообразные клетки, совершенно непохожие на клетки кожного покрова. Было высказано предположение, что странные веретенца исполняют обязанности химических датчиков, воспринимающих информацию из окружающей среды. Развитие электронной микроскопии позволило подтвердить оригинальную гипотезу. Веретенообразные клетки, найденные учеными в жаберных крышках и в коже, примыкающей к жабрам части тела гольяна, оказались связанными с нервными волокнами. Кончики этих клеток чуть-чуть выступают над поверхностью кожи. По своему строению они похожи на известные клетки, которые у рыб воспринимают вкусовые ощущения.)
Очень тонким обонянием и великолепной памятью на запахи обладают насекомые (они запоминают запаховые ориентиры на земле и в воздухе, помнят специфические запахи особей своего гнезда). Так, например, муравьи, принадлежащие к одному и тому же виду, узнают друг друга по запаху, который они воспринимают с помощью усиков. Когда чужой муравей хочет пробраться в муравейник, его тут же убивают. Если обмакнуть "своего" муравья в экстракт из "чужих" муравьев, сотоварищи убивают несчастного. Пчелы по запаху находят богатые нектаром цветы. Шмели, жуки и отчасти термиты выделяют специальные пахучие вещества для нанесения указателей пути к пище, к месту переселения и т. п. Комары, мошки, москиты и другие кровососущие отыскивают человека и крупных млекопитающих по запаху. Для многих насекомых запахи служат мощным оружием "женского очарования". Известен случай, когда за одну ночь одна-единственная бабочка-самка большого ночного павлиньего глаза (Saturnia pyri) собрала вокруг себя 125 самцов. Часть из них, когда окна уже были закрыты, пробрались в комнату... через дымоход. "Зовом любви" являются особые вещества-сигнализаторы - эпагоны (от греческого слова "эпагейн" - привлекать). Группа американских исследователей во главе с М. Джекобсоном после тридцатилетних усилий выделила из полумиллиона самок бабочки непарного шелкопряда (Porthetria dispar) 20 миллиграммов чистого эпагона. Они назвали его гиптолом (от английского названия насекомого Gypsy moth). Одна самка непарного шелкопряда вырабатывает одну десятитысячную долю миллиграмма гиптола. Этого количества достаточно, чтобы привлечь целые полчища самцов. Сразу же после оплодотворения самка перестает выделять гиптол в окружающий воздух. Таким образом, эпагоны служат для самцов сигналом: "есть половозрелая неоплодотворенная самка".
Запах остается в том месте, где находился его источник, иногда на несколько дней. Это своего рода "письмо", оставленное одним животным для других. А если учесть, что у многих видов животных необычайно развита чувствительность к запахам, то нетрудно прийти к выводу, что запах несет очень тонкую и в высшей степени подробную информацию, позволяющую животным легко ориентироваться на местности в самых сложных условиях. Достаточно вспомнить служебных собак. Среди множества людей они могут найти того, кому принадлежит вещь, Данная им предварительно для обнюхивания, или среди множества следов найти след нужного человека или своего хозяина. Когда собака следует за запахом, она опознает нечто реальное, физическое присутствие чего-то, что оставляет за собой на земле или в воздухе человек или животное. Собака может извлекать дополнительные указания из следов в виде углублений в почве, колеи на дороге, примятой растительности, но главный ключ ее поиска - обоняние. Известен, например, такой случай. На окраине Тбилиси жила кавказская овчарка по кличке Цабла. Ее воспитателем и самым большим другом был ученик второго класса Сандро. Однажды отца Сандро, уполномоченного колхоза, попросили отдать Цаблу в хозяйство, расположенное далеко в горах: ведь кавказские овчарки умеют почти самостоятельно пасти овец. За собакой приехал чабан. С большим трудом оторвали Цаблу от Сандро, погрузили в автомашину и повезли в горы. Однако в самом конце пути Цабла вырвала веревку из рук зазевавшегося чабана и бросилась бежать. Между ней и Сандро лежали горы и долины, реки, особенно бурные в ту весну, селения с чужими людьми и собаками, неприязненно встречавшими чужаков. Тысячи направлений открывались перед ней. Дороги Цабла, сидевшая в закрытой машине, разумеется, не видела. Ни слух, ни вкус подсказать ей ничего не могли. Осязание и мышечнодвигательное чувство - тоже: ведь собака не проходила этим путем, ее везли! И тем не менее через два дня, ободранная и вконец отощавшая, Цабла перепрыгнула знакомую ограду.
Запах служит путеводной звездой в дальних путешествиях многим рыбам-кочевникам. Примером могут служить лососи. Весной в горных ручьях появляются на свет вылупившиеся из икринок миллиарды лососей-мальков. Спустя некоторое время они отправляются в свои подводные одиссеи: спускаются по течению, пока не достигнут моря, а затем начинают кочевать в его глубинах, проплывая тысячи километров. Через несколько лет (от 2 до 7, у каждого вида по-разному) взрослые лососи, пересекая огромные массы воды совершенно разного происхождения, с поразительной точностью возвращаются домой в родные ручьи, где провели детство, и мечут там икру, давая жизнь новому поколению. Поставленные американским гидробиологом Артуром Хаслером многочисленные опыты показали, что возвращение лососей в родные реки связано с обонянием, то есть имеет в основе нечто вполне материальное, а не неосязаемое, вроде "инстинкта возвращения" или таинственного "внечувственного" восприятия. Лосось и другие рыбы-кочевники обладают замечательной памятью на запахи. Пускаясь в свои дальние странствия, они запоминают, как меняется запах воды, и составляют своего рода "запахограмму" маршрута. Возвращаясь же обратно, постоянно сверяются с ней. Из насекомых рекорд по дальности запаховой ориентации, по-видимому, принадлежит "дымным жукам" (Melanophilia consputa и др.). Несколько лет назад в Калифорнии загорелось около 120 тысяч тонн нефти. На пожар слетелись полчища этих насекомых, садившихся решительно повсюду и даже кусавших случайных зрителей. Ближайшее место, где росли хвойные деревья и откуда могли прилететь эти жуки, было расположено не менее чем в 80 километрах от места пожара! Пока не удалось установить, какие именно вещества, содержащиеся в дыме*, привлекают насекомых, и выяснить это довольно сложно. Однако установлено, что табачный дым тоже привлекает этих жуков, и время от времени болельщики во время футбольных матчей оказываются жертвами их непрошенного внимания.
* (Дым представляет собой сложную смесь различных химических веществ.)
В дополнение ко всему сказанному о строении, функциях и возможностях органов обоняния различных животных приведем еще для полноты картины некоторые данные, характеризующие высокое совершенство, феноменальную избирательность, удивительную, а порой и фантастическую чувствительность живых запахолокаторов. Ничем не примечательная дворняжка способна различать до полумиллиона запахов. Установлено, например, что собака чувствует запах масляной кислоты (СН3-СН2-СН2-СООН), начиная с концентрации 9000 молекул вещества в одном кубическом сантиметре воздуха. Для сравнения напомним, что всего в одном кубическом сантиметре воздуха содержится около 26 800000000 000000000 молекул. Таким образом, масляная кислота воспринимается собаками в концентрации 3,36-10-16. Это сверхвысокая чувствительность, и ясно, что восприятие идет здесь на уровне отдельных молекул. Такая тонкость восприятия обеспечивается строением органа обоняния. Природа наделила и морских налимов обонятельным аппаратом высокой информационной способности. Эти рыбы приходят в возбуждение и находят место впуска воды в бассейн, в которой в течение 5 минут находилась шестисантиметровая рыбка атсринка. Такой "нюх" морского налима можно сравнить с чутьем лягавой собаки, которая приводит охотника за 100 метров не только к сидящей в траве птице, но даже к месту, где эта птица сидела 15 минут назад. А обыкновенная муха, подумать только, в лабораторных условиях различает своим органом обоняния до 30 тысяч химических веществ, на каждое из них дает чуткую и однозначную реакцию! Однако ни собаки, ни мухи не могут конкурировать в чувствительности органов обоняния с бабочками сатурниями. Ученые проводили такие опыты с этими насекомыми. Самцов отделяли от самок и спинку каждого помечали капелькой яркой краски. Потом их рассаживали в маленькие клетки, развозили в разные стороны на разные расстояния и выпускали на волю. Не прошло и 30 минут, как первый меченый самец вернулся к клетке с самками сатурний. Он проделал путь в 5 километров. А один самец в этих экспериментах прилетел на "зов любви", преодолев расстояние в 11 километров! Расчеты показали, что на таком отдалении от самки в кубическом метре воздуха может находиться всего одна(!) молекула вырабатываемого ею пахучего вещества - эцагона. Тонкий, еле уловимый запах именно этих единичных молекул и был тем верным маяком, который вел самца по правильному пути на огромном расстоянии. У насекомых обнаружена еще одна весьма интересная особенность обоняния. Они могут, даже не прикасаясь к предмету, а лишь поводя усиками у его поверхности, по запаху составить представление о его форме! Эту особенность насекомых ученые называют топохическим чувством. Человеку же чувство "круглого" или "квадратного" запаха совершенно недоступно. Как бы мы ни принюхивались, никто из нас не сможет сказать, какой вид имеет предмет, испускающий запах.
Мы так детально остановились на органах обоняния человека и животных, потому что в этих высокосовершенных устройствах, созданных и отработанных природой на протяжении миллионов лет эволюции, заложены безграничные возможности для моделирования и построения многих технических систем хеморецепции, в которых давно и остро нуждаются если не все, то большинство областей человеческой практики. Разве не похожа, например, проблема сближения автономно управляемых объектов в космосе с тем, как летят навстречу друг другу самец и самка сатурнии, руководствуясь запахом единичных молекул эпагона. Зде