Обоняние

Обоняние — это способность организма воспринимать и различать определённые свойства (запахи) различных веществ, присутствующих в окружающей среде, с помощью специализированных органов обоняния. Для наземных животных пахучие вещества существуют в виде паров, а для обитателей водоёмов — в виде водных растворов.

Обоняние представляет собой один из видов хеморецепции, который характеризуется:

• Очень низкими порогами чувствительности.
• Способностью к индивидуальному узнаванию стимула, который несёт в основном сигнальное значение.

Роль обоняния в поведении и степень развития соответствующих органов сильно варьируют у разных видов. Среди позвоночных по этому признаку выделяют:

• Макросматиков — животных с хорошо развитым обонянием (к ним относится большинство млекопитающих).
• Микросматиков — животных со слабо развитым обонянием (птицы, тюлени, усатые киты и приматы).
• Аносматиков — животных с полным отсутствием органов обоняния (зубатые киты).

Функции обоняния в животном мире

Обоняние служит животным для решения множества жизненно важных задач:

• Поиск и выбор пищи.
• Выслеживание добычи.
• Спасение от врагов.
• Биологическая ориентация в пространстве.
• Коммуникация между особями.

Особую роль в общении играют химические сигналы — феромоны (для внутривидовой коммуникации) и кайромоны (сигналы, используемые особями другого вида, например, хищником для поиска жертвы).

Обоняние у человека

В жизни человека более важную роль играют другие дистантные чувства — зрение и слух. Тем не менее, обоняние в значительной мере определяет оценку съедобности пищи, предупреждая о потенциальной опасности. Люди с нарушенным обонянием чаще подвергаются риску пищевых отравлений.

Чувствительность и механизм восприятия

Для многих пахучих веществ определены пороги обоняния — минимальные концентрации, при которых запах становится ощутимым. Чувствительность может быть чрезвычайно высокой:

• Человек ощущает тринитробутилтолуол при содержании около 5 × 10⁻¹⁵ г в 1 см³ воздуха (примерно 10 миллионов молекул).
• Чувствительность собаки к масляной кислоте составляет около 10 тысяч молекул в 1 см³.
• Самец бабочки тутового шелкопряда способен уловить половой феромон самки (бомбикол) при концентрации всего около 100 молекул в 1 см³.

Настолько низкие пороговые концентрации позволяют предположить, что для возбуждения рецепторной клетки иногда может быть достаточно одной молекулы пахучего вещества.

Механизм взаимодействия молекулы одоранта (пахучего вещества) с обонятельной рецепторной клеткой изучен не до конца. Считается, что он включает несколько этапов:

1. Образование комплекса молекулы пахучего вещества со специализированными белками (рецепторами) в мембране рецепторной клетки.
2. Это взаимодействие приводит к изменению ионной проницаемости клеточной мембраны.
3. Изменение проницаемости вызывает сдвиг электрического потенциала мембраны (генерацию рецепторного потенциала).
4. При достижении порогового значения это приводит к возникновению потенциалов действия в аксоне клетки, которые передаются в мозг.

Обонятельные клетки различаются по своей чувствительности и избирательности. Помимо клеток с широким спектром воспринимаемых веществ, существуют высокоспециализированные рецепторы, настроенные на восприятие только одного конкретного соединения, например, полового феромона.