Сравнительно недавно выяснилось, что на клетках обонятельного эпителия есть очень разнообразные белки-рецепторы — особые молекулы, с которыми связываются молекулы пахучих веществ. Сравнение разных животных показало, что если разновидностей таких белков много, то обоняние развито хорошо — животное может различать много запахов и имеет тонкий нюх, то есть чувствует запахи веществ при меньшем их содержании в воздухе или в воде. За каждый такой белок отвечает особый ген. Если обоняние утрачивает важную роль по сравнению, например, со зрением, то некоторые из этих генов в процессе эволюции портятся. Тогда белок, за который такой ген отвечал, больше не образуется. Чем больше процент «сломанных» генов — тем меньше роль обоняния.
У хорошо изученной рыбки данио работающих генов примерно 150, «сломанных» — около 50; у шпорцевой лягушки 410 генов работают и 480 «сломаны»; у разных птиц всего от 100 до 670 генов, причем не менее половины работают; у мыши около 1100 генов работают и около 300 не работают; у человека примерно 390 генов работают и более 400 (по другим данным, около 700) не работают. Судя по этим данным, даже у птиц обоняние довольно хорошо развито (хотя еще недавно думали, что большинство птиц его лишены).
Интересно, что некоторые белки-рецепторы отвечают за восприятие веществ, растворенных в воде, а другие — за восприятие летучих веществ, переносимых по воздуху. У рыб есть почти исключительно «водные» рецепторы — запахом цветов рыбы не интересуются. У птиц и млекопитающих рецепторы почти исключительно «воздушные». А вот у лягушки есть и те, и другие: возможно, «водные» рецепторы нужны головастикам, а может быть, и некоторые взрослые лягушки могут чуять что-то и под водой, и на суше.
Вообще, способность распознавать присутствие в воде или в воздухе пахучих веществ есть почти у всех организмов — даже у бактерий и растений. Да-да, растения тоже «чуют» некоторые вещества! Например, растение, погрызенное травоядными, выделяет в воздух этилен, и для соседних растений он служит сигналом тревоги — они начинают усиленно вырабатывать ядовитые вещества для защиты от поедания.
Единственная изученная группа животных, у которых нет (или почти нет) обоняния — это зубатые киты (дельфины, касатки и кашалоты). У них нет ни обонятельных луковиц, ни обонятельных нервов. И большинство их обонятельных рецепторов (около 80 %) не работают. Это и неудивительно — ведь их предки жили на суше и утратили «водные» рецепторы. А когда киты полностью приспособились к жизни в воде, «воздушные» запахи их перестали интересовать, как и рыб.
ОТКРЫТИЯ И ГИПОТЕЗЫ
ВЫИГРЫШНАЯ СТРАТЕГИЯ
Исследователи из университетского колледжа Лондона нашли еще одно применение средствам, предназначенным для науки: выяснили простой секрет, помогающий чаще выигрывать в популярную детскую игру.
Ученые попросили 45 взрослых добровольцев несколько раз сразиться между собой в «Камень, ножницы, бумага». При этом у одного или обоих игроков сразу были завязаны глаза. Оказалось, что в случае, когда только один человек видел руку партнера, ничьи (например, камень против камня) случались чаще, чем победы одного из игроков. А также, что зрячие обычно задерживали жест примерно на 200 миллисекунд. Вероятно, дело в природном стремлении человека копировать действия других людей, считают британцы.
На примере игры, где копирование — путь к проигрышу, ученые показали, что такого рода «имитации» делаются людьми непроизвольно, а также, насколько мы подвержены влиянию окружающих, даже тогда когда дело касается личной выгоды. Выходит, что теперь к существующим рецептам выигрыша можно добавить еще один: не смотреть на руки партнера.
По этой игре проводятся чемпионаты мира со значительным призовым фондом, которые освещаются ведущими изданиями. Знатоки игры утверждают, что можно распознать определенные неслучайные «паттерны» в поведении соперника. Это связано также с тем, что во время второго раунда человек подсознательно показывает то, что могло победить его в прошлом. Так что если в первый раз противник выкинул «камень», то во второй раз целесообразно показывать «ножницы»: он, скорее всего, выберет «бумагу».
ТОМАТНЫЙ СОК ВКУСНЕЕ В САМОЛЕТЕ
Германские ученые нашли объяснение курьезному факту: пассажиры авиалайнеров с удовольствием пьют томатный сок, даже если не притрагиваются к нему на земле. Это показал опрос, проведенный по заказу сайта бронирования транспортных, гостиничных и развлекательных услуг Lastminute.de: из тысячи респондентов 27 %, находясь в самолете, предпочитают именно это питье. 56 % из них пояснили, что любят этот сок вне зависимости от высоты, на которой приходится его пить. Небольшая доля опрошенных аргументировала свой выбор тем, что считает томатный сок полезным или просто повторяет за пассажиром, сделавшим заказ раньше. 15 % не назвали никакой причины, а почти четверть — 23 % — заявили, что томатный сок «в самолете становится более вкусным».
Химик, специалист по запахам Андреа Бурдак-Фрайтаг из Фраунгоферовского института строительной физики провела исследование для авиаперевозчика Lufthansa, которое должно было способствовать улучшению бортового меню. По ее словам, в условиях пониженного давления еда и питье имеют такой же вкус, как если бы у нас была простуда.
Симуляция условий полета, в ходе которой подопытные употребляли различные продукты питания, показала, что соль и сахар становятся менее интенсивными — примерно на 30 %. Однако фруктовые ароматы и кислые вкусы остаются стабильными. Поэтому томатный сок, который на земле кажется землистым и затхлым, в полете приобретает приятный «прохладительный» вкус с фруктовыми оттенками.
ЧТО МАРИХУАНА ДЕЛАЕТ С МОЗГОМ
Хотя марихуану можно, наверное, назвать самым доступным и популярным наркотиком, ее действие на организм изучено слабо. Ученые давно пытались выяснить, какие процессы в мозгу стоят за изменениями в поведении и памяти, провоцируемыми марихуаной. Но все результаты отличались неясностью. Рабочей гипотезой было то, что конкретной зоны воздействия у наркотика нет, и его эффект связан с путями сообщения между разными отделами мозга.
Исследователям из Бристольского университета удалось наконец получить четкие данные, подтверждающие эту теорию. Эксперименты проводились на крысах. Чтобы получить информацию о том, как каннабиноиды содержащиеся в марихуане влияют на мозг, ученые вживляли крысам электроды, записывающие активность их нервной системы, вводили им наркотик и отпускали в лабиринт искать пищу. Выяснилось что крысы «под кайфом» находили и запоминали правильный путь в лабиринте с большим трудом. При этом каких-либо отличий в деятельности отдельных областей мозга не отмечалось, зато удалось обнаружить рассинхронизацию в передаче сигнала между гиппокампом и префронтапьной корой. Мэтт Джонс, один из соавторов работы, сравнивает ситуацию с тем, как если бы у симфонического оркестра вдруг исчез дирижер: без управляющего сигнала стройное звучание превратится в какофонию.