Животные лучше чуют смеси запахов, чем чистые вещества

Исследование Университета Сассекса показало, что животные гораздо лучше обнаруживают сложную "смесь" одорантов, чем один чистый компонент.

Согласно исследованию под руководством профессора Томаса Новатни и его аспиранта Хо Ка Чана, сложные смеси одорантов обнаруживаются обонятельными рецепторами быстрее и надежнее, чем чистые вещества. Их также можно идентифицировать в более широком диапазоне концентраций.

Новые выводы, опубликованные в PLoS Computational Biology, проливают свет на природу обоняния. Они могут помочь в разработке более совершенных искусственных систем, способных в конечном итоге повторить способность собак-ищеек обнаруживать наркотики и взрывчатку.

Исследование также имеет потенциал для повышения безопасности пищевых продуктов с помощью устройств, способных определять качество и спелость продуктов.

Профессор Новатни, директор по исследованиям в Школе инженерии и информатики Университета Сассекса, сказал: "Мы ожидали, что смеси усложнят задачу, но оказалось, что никаких дополнительных сложностей нет. На самом деле, смеси обычно учуять легче, чем чистые одоранты, и их обнаружение происходит немного быстрее. Это было неожиданно, но именно это показало наше математическое исследование".

Помимо построения математической модели передачи запаха, исследовательская группа (включавшая ученых из Университета Констанца в Германии, Университета Буэнос-Айреса в Аргентине и Университета штата Аризона в США) использовала физиологические записи обонятельной системы плодовых мушек и медоносных пчел для сбора данных в поддержку предсказаний модели.

Профессор Новатни считает, что его выводы могут иметь серьезные последствия для ученых во всем мире, изучающих обоняние. Большинство исследований в этой растущей области сосредоточено на работе с отдельными соединениями.

Он полагает, что это может быть ошибкой, и предлагает исследователям использовать более натуралистический подход.

Профессор Новатни добавил: "Известно, что люди, находясь в парфюмерном магазине с чистыми соединениями, крайне плохо различают отдельные компоненты в простой смеси. Это говорит о том, что, возможно, наша обонятельная система не предназначена для такого аналитического восприятия чистых соединений".

"Все, что мы воспринимаем из окружающей среды, — это смешанные запахи, поэтому с эволюционной точки зрения имеет смысл, что наша обонятельная система лучше справляется именно с такими запахами".

"Аналогично, животные выделяют смеси одорантов в качестве сигналов общения (феромонов), поэтому для них жизненно важно быстро и точно идентифицировать эти химические сигналы, чтобы расшифровать отправляемое им сообщение".