Обоняние играет огромную роль в жизни насекомых, животных и человека. Открытие химической коммуникации в мире животных считается одним из самых важных биологических открытий нашего века и привлекает пристальное внимание ученых — как теоретиков, так и практиков.

Исследования насекомых, животных, человека позволили обнаружить закономерности и явления, в той или иной мере присущие всем этим представителям животного мира, которые различаются лишь совершенно особым устройством органов восприятия запахов, но молекулярные основы функционирования очень близки всем живым существам [Винников Я.А., 1979].

Вещества, благодаря которым осуществляется химическая коммуникация между животными, называются феромонами. Они вырабатываются специальными эпителиальными клетками, сгруппированными в феромоновы железы. Феромоны действуют в минимальных количествах. У некоторых насекомых, например, они оказывают действие на расстоянии до 3 км . Высота феромоновой связи от земли находится в пределах 2 м . У большинства организмов феромоны выполняют роль основных сигналов.

С помощью ароматических веществ осуществляются внутривидовые взаимоотношения между насекомыми, насекомыми и растениями, контролируются реакции поведения (сигналы паники, агрессии, коллективные усилия). С помощью пахучих веществ животные метят «свою» территорию. С помощью запаха животные находят пищу, избегают вредных, токсичных веществ, узнают о появлении хищников. Детеныши узнают мать, друг друга, самцы различают самок на расстоянии. Ароматические вещества помогают партнерам найти друг друга для продления рода. При этом у крыс, как установили американские исследователи, самец всегда выбирает для спаривания самку, отличающуюся от него по всем антигенам гистосовместимости, что препятствует невыгодному скрещиванию между близкими видами. В литературе имеются данные о том, что обонятельные рецепторы у крыс контролируются генами, которые находятся среди локусов тканевой совместимости.

Некоторые собаки и другие животные могут воспринимать 25— 35 запахов и множество их оттенков. Есть собаки, которые по запаху могут различить двуяйцовых близнецов.

Значение запахов для человека исследовано мало. Однако люди не могут оказаться в стороне от законов развития, поскольку являются частью природы. Обоняние играет огромную роль в жизни человека. Обычные люди различают до тысячи и более различных ароматов, а опытный специалист («нюхач») — более десяти тысяч их оттенков. Женщины более чувствительны к запахам, чем мужчины. Установлено, что особенно чувствительны к ароматам влюбленные.

Пик чувствительности к запахам — вторая половина дня. Постоянные запахи утомляют обоняние. Однако значение запахов в жизни современного человека ослаблено. Обонятельный аппарат утратил свою первоначальную роль в адаптации. В частности, у человека запахи лежат в основе воспоминаний и эмоций. Они влияют на настроение человека. Велико также эстетическое значение запахов. С древних времен запахи применяли для изменения психического состояния человека, в лечебных и культовых целях [Румянцев С.Н., 1984].

Запах — это способность вещества воздействовать на рецепторы обонятельного анализатора, что сопровождается возникновением специфического ощущения.

Обоняние увеличивает объем информации об окружающем мире.

Существует несколько теорий восприятия запахов. По химической теории запах — это следствие присутствия в окружающей среде определенных концентраций пахучих молекул. Недостатком химической теории запаха является то, что она не объясняет, почему молекулы различных структур имеют одинаковый запах. В то же время молекулы, имеющие разное строение и химический состав, могут обладать одинаковым запахом.

Согласно стереохимической теории, запах обусловлен формой и размерами молекул, а не их химическим составом. Запах вещества зависит от того, насколько точно их молекулы вписываются в соответствующие лунки, расположенные на рецепторных мембранах обоняния. Однако эта теория не может дать ответ на все вопросы, связанные с восприятием запахов.

Согласно квантовой теории, восприятие запахов связано с колебательными движениями атомов, входящих в состав ароматических веществ. В результате колебаний атомов возникают электромагнитные волны, которые поглощаются рецепторной мембраной и трансформируются в ощущение запаха. Но эта теория не может объяснить, почему два вещества имеют совершенно разные запахи, хотя электромагнитные колебания их атомов полностью совпадают. Эта теория также не дает ответа на все вопросы [Губанов Н.И. и др., 1978]. По-видимому, имеют значение структура, форма молекул и их квантовые свойства. До сих пор не известно, какое именно свойство пахучего вещества вызывает нервный импульс.

Восприятие запаха

У человека обонятельные клетки (обонятельные нейроны) входят в состав обонятельного эпителия. Они расположены в верхнем носовом ходе и задней части носовой перегородки. Обонятельные клетки лежат тонким слоем, живут около 60 дней и гибнут. Затем они дифференцируются из базальных клеток. Обонятельные клетки являются единственными нейронами, способными в течение всей жизни организма непрерывно обновляться. Эти клетки расположены среди обонятельного эпителия, в состав которого входят также клетки ненейронной природы, опорные клетки, разделяющие рецепторные клетки. Базальные клетки выполняют функцию стволовых. За счет базальных клеток обонятельные нейроны способны к постоянному обмену и регенерации. Секреторные клетки обонятельных (боуменовых) желез продуцируют слизь.

Чувствительная площадь первичного контакта воспринимающей поверхности с пахучими молекулами представляет собой обнаженное вещество самого нерва, т.е. при ощущении запаха происходит непосредственный контакт с окружающим миром [Райт Р.Х., 1966].

Учитывая количество обонятельных волосков, их длину, диаметр, можно рассчитать, что, например, у кролика первичная площадь контакта между пахучими молекулами и воспринимающей поверхностью составляет 600 м.кв. У человека она в 100 раз меньше. Эта чувствительная поверхность представляет собой обнаженное вещество нерва.