Даже незначительно отличающиеся по химической структуре молекулы активируют различные комбинации рецепторных белков, находящихся на мембранах разных нейронов, поэтому запах октанового спирта напоминает запах цитрусовых, а отличающейся от него только одним дополнительным атомом кислорода октановой кислоты – запах пота.
К тому же эффекту может привести изменение пространственного строения молекул. Например, запахи тмина и кудрявой мяты обеспечивают d-карвон и l-карвон – хиральные изомеры. Это молекулы с одинаковым химическим составом, отличающиеся друг от друга, как предмет от его зеркального изображения.
Кроме того, большее количество молекул активирует более широкий спектр рецепторов, из-за чего одно и то же вещество может пахнуть по-разному в зависимости от концентрации.
Самым удивительным примером является скатол – гетероциклическое соединение, образующееся при разложении белковых соединений и придающее специфический запах испражнениям. В то же время в малых концентрациях скатол обладает приятным запахом и входит в состав парфюмерных продуктов и пищевых эссенций.
Наиболее многогранными в этом отношении являются альдегиды. Так, кокосовый альдегид в небольшой концентрации пахнет не кокосом, а абрикосом или персиком, а запах анисового альдегида при разбавлении ощущается как аромат свежего сена, шиповника и цветов боярышника.
К наиболее неприятно пахнущим соединениям относятся серосодержащие вещества, начиная с самого простого – сероводорода H2
S. «Чемпионами» среди них считаются меркаптаны. Их смесь обеспечивает неприятный запах скунсовой струи, от которой человек может даже упасть в обморок. Меркаптаны придают неповторимый аромат гнилой капусте и бытовому газу. Природный газ ничем не пахнет, и в целях безопасности в него добавляют чуть-чуть изоамилмеркаптана. Серосодержащие соединения диаллилдисульфид и аллицин обеспечивают резкий запах чеснока, а основной компонент запаха лука – аллилпропилдисульфид.В самих чесноке и луке (относящихся к роду Allium) нет аллилов: в них при разрезании под действием ферментов превращаются многочисленные молекулы аминокислоты цистеина, содержащие сульфгидрильные группы – SH. Особенностью этих дисульфидов является то, что от их запаха практически невозможно избавиться ни с помощью чистки зубов, ни полосканием рта. Дело в том, что эти соединения, проникнув через стенки кишечника в кровь, разносятся по всему организму, в том числе и в легкие, откуда непрерывно выделяются наружу с выдыхаемым воздухом.
Обонятельный мозг, rhinencephalon, есть филогенетически самая древняя часть переднего мозга, возникшая в связи с анализатором обоняния, когда передний мозг не стал еще органом поведения животного. Поэтому все компоненты его являются различными частями обонятельного анализатора. У рыб почти весь передний мозг является органом обоняния.
С развитием новой коры, что наблюдается у млекопитающих и человека, стала развиваться новая часть переднего мозга (neencephalon) – плащ, pallium. Neopallium, новый плащ, в коре которого, neocortex, появились высшие центры обоняния – корковые концы анализатора. Это – uncus, являющийся частью сводчатой извилины. В результате обонятельный мозг человека содержит ряд образований различного происхождения, которые топографически можно разделить на два отдела: периферический отдел – это обонятельная доля и центральный отдел – это извилины мозга.
Глава 14
Обоняние в жизни человека
Обоняние человек начинает использовать с первых минут своей жизни. Только благодаря ему младенец узнает свою маму и находит пахнущую молоком грудь. В последующие два месяца, пока зрение ребенка не приобретет достаточную остроту, окружающий мир он воспринимает главным образом посредством запахов. По мере взросления и формирования других органов чувств обоняние у ребенка начинает утрачивать свою огромную значимость. Одновременно с этим происходит атрофия (отмирание) волокон обонятельного нерва. В течение первого года жизни острота обоняния человека снижается на 40–50 %, а дальнейшая скорость и степень ухудшения способности распознавать запахи зависят от индивидуальных особенностей организма, пола, образа жизни и воздействия различных факторов окружающей среды. Например, у начинающих курильщиков способность различать запахи поначалу снижается на 50–60 %, после чего восстанавливается на 20–30 %. При отказе от курения острота обоняния повышается примерно на 20 % по сравнению с исходной величиной.
Обычно человек более чувствителен к неприятным запахам. Как неприятные мы воспринимаем запахи, сигнализирующие нам об опасности: не ешь протухшее мясо или подгнившие фрукты, держись подальше от сероводорода, хлора, аммиака, не наступай на экскременты – в них могут быть яйца глист, дизентерийные амебы и прочая холера.