Химия животного царства

Весьма привлекательная и широко распространенная идея, что животные обмениваются невидимыми химическими знаками, имеет давнюю историю. По сути, она возникла в то время, когда человек начал обращать внимание на другие виды. Чарлз Дарвин, приводя в пример некоторые «пахучие» виды животных, предполагал, что химические сигналы были результатом действия полового отбора. В конце XIX в. французский натуралист Жан Анри Фабр получил первое свидетельство того, что химические сигналы могут побудить крылатых насекомых к целенаправленному полету.

Тем не менее, до середины прошлого века заметного прогресса в этой отрасли науки не наблюдалось. Лишь в 1959 г. Адольф Бутенандт, лауреат Нобелевской премии в области химии, выделил и определил состав секрета, который синтезируют самки тутового шелкопряда для привлечения самцов. Бутенандт рассекал насекомых и скрупулезно извлекал вещество из их микроскопических секреторных желез. Он смог собрать достаточное для кристаллизации количество жидкости, благодаря чему, с помощью рентгенокристаллографии, определил молекулярную структуру соединения. Он назвал это вещество бомбикол - по созвучию с латинским названием тутового шелкопряда - Воmbух mori.

Это химическое соединение стало первым известным феромоном, хотя самого термина «феромон» тогда еще не существовало. Сразу после открытия бомбикола двое коллег Бутенандта, немецкий биохимик Петер Карлсон и швейцарский энтомолог Мартин Люшер, составили это слово из двух греческих: феро - «нести» +гормон - «побудитель, стимулятор». Они определили феромоны как группу соединений с малым размером молекул, с помощью которых от одних особей к другим представителям того же вида передаются химические сигналы. Эти соединения должны оказывать свое действие, даже появляясь в очень малых количествах, намного более низких, чем порог восприятия запахов. И когда, как описали исследователи, одна особь выделяет такое вещество, а другая особь того же вида его воспринимает, это оказывает заметный (и поддающийся измерению) эффект на их поведение: «вызывает специфическую реакцию, например провоцирует определенное поведение или запускает какой-либо процесс развития».

С тех пор огромное количество феромонов - теперь это наиболее изученный и широко известный класс молекул, обеспечивающих передачу химических сигналов у животных, - было обнаружено у различных насекомых (более чем 1,6 тыс. видов насекомых).

К концу 1980-х гг. было обнаружено, что феромоны влияют на коммуникацию значительного числа видов, не относящихся к насекомым, например лобстеров, рыб, водорослей, дрожжей, инфузорий, бактерий и многих других. По мере развития новой науки о хемокоммуникации, получившей официальное название семиохимия (от греческого семион - «сигнал»), ученые стали обращать внимание на химические сигналы млекопитающих.

Но при этом многие ученые были против, так как считали, что такой вещи не существует, потому что млекопитающие - это не насекомые. Они слишком высокоразвиты и сложно организованны для того, чтобы реагировать на нечто столь примитивное, как феромоны. При исследовании млекопитающих (крыс, хомяков, кроликов) выяснилось, что феромоны млекопитающих сходны, если не идентичны, с феромонами, обнаруженными у насекомых.

Картина из запахов

Запах нашего тела определяется сочетанием около 120 соединений. Этот запутанный рисунок становится еще сложнее из-за использования того, что исследователи называют собирательным термином «экзогенные вещества» - мыла, дезодоранта, туалетной воды.

Способность чувствовать запах человеческого тела присутствует уже у детей. Многочисленные работы показали, что у человека, как и у животных, матери и дети явно настроены на запах друг друга. Узнавание запахов столь значительно, что малыши реагируют даже на элементы одежды, которую носила их мать (и только она), ориентируясь на запах выделений ее потовых желез. Интересно, что подобное распознавание у вскормленных грудью детей более выражено, чем у младенцев, росших на искусственном молоке. Феромоны действуют на наш организм, словно на радар и влияют (но не обязательно полностью контролируют) на различные формы поведения. Способность обмениваться химическими сигналами, вероятно, способствовала выживанию вида в процессе эволюции, позволяя нам тонко подстраиваться друг под друга.

Тем не менее, исследователи продолжают говорить с осторожностью о «предполагаемых» феромонах. Поведение человека сложно, и любые связи между специфическими веществами и изменениями в поведении очень сложно достоверно зафиксировать.

Источник: научно-информационный журнал "В мире науки"