Необъятный мир: Как животные ощущают скрытую от нас реальность

Свет чувствуют многие живые существа. На звук реагируют некоторые. Электрические и магнитные поля ощущают немногие избранные. Но химические вещества улавливают, пожалуй, все без исключения. Даже бактерия, состоящая из одной-единственной клетки, способна отыскивать пищу и избегать опасности, повинуясь молекулярным подсказкам из внешнего мира. Еще бактерии умеют подавать свои собственные химические сигналы для коммуникации друг с другом, запуская инфекции и производя другие согласованные действия, только когда бактерий скапливается достаточно много. Эти сигналы, в свою очередь, считываются и эксплуатируются вирусами-бактериофагами, у которых явно имеется химическое чутье, хотя они и представляют собой создания настолько простые, что ученые до сих пор не решили, считать ли их живыми^{36}. Таким образом, химические вещества – это древнейший и универсальнейший источник сенсорной информации^{37}. Они присутствуют в умвельтах с начала существования самих умвельтов и при этом входят в число самых труднообъяснимых их составляющих.

Ученым, занимающимся зрением и слухом, работается сравнительно легко. Световые и звуковые волны можно описывать с помощью таких четких количественных параметров, как яркость и длина волны, ну или громкость и частота. Направьте мне в глаз световую волну длиной 480 нм – и я увижу синий цвет. Издайте звук частотой 261 Гц – и я услышу ноту «до» третьей октавы. В области запахов такой предсказуемости попросту не существует. Число различных возможных одорантов практически бесконечно^{38}. Для их классификации ученые обращаются к таким субъективным понятиям, как интенсивность и приятность, которые можно оценить, только спросив у человека. Что еще хуже, у нас нет надежных способов спрогнозировать по химической структуре молекулы, как эта молекула пахнет – и пахнет ли она вообще^[21]. Тем не менее многие животные легко и непринужденно разгадывают обонятельные головоломки без всякой спецподготовки в области химии или нейронауки. Их носы безраздельно властвуют над этой бесконечностью^{39}. Как же им это удается?

Основные принципы прояснились в 1991 г., когда свое революционное открытие совершили Линда Бак и Ричард Аксель. В работе, за которую в 2004 г. получат Нобелевскую премию^{40}, эти двое описали большую группу генов, кодирующих обонятельные рецепторы – белки, которые первыми распознают пахучие молекулы^[22]. Выше мы говорили об этих рецепторах применительно к собакам, но в действительности они составляют основу обоняния у всех представителей животного царства. Скорее всего, обонятельные рецепторы узнают «свои» молекулы точно так же, как розетки разного типа узнают каждая свой вариант штекера^[23]. Когда рецептор захватывает молекулу, его нейрон отправляет сигнал в обонятельный центр мозга, и животное воспринимает запах. Но подробности этого процесса по-прежнему туманны. На все огромное разнообразие вероятных одорантов никаких отдельных рецепторов просто не хватит, а значит, восприятие запаха должно обеспечиваться комбинацией срабатывающих обонятельных нейронов. Если срабатывает одна группа, вы наслаждаетесь чарующим ароматом роз. Если срабатывает другая, вы морщите нос от вони рвотных масс. Такой код наверняка существует, но его природа пока почти не разгадана.

Кроме того, обонятельные рецепторы разных людей иногда различаются, причем довольно резко. Например, ген OR7D4 кодирует рецептор к андростенону – химическому веществу, которое определяет запах нестираных носков и несвежего тела^{41}. Большинству людей эти запахи кажутся отталкивающими. Но для отдельных везунчиков, унаследовавших немного отличающуюся версию OR7D4, андростенон пахнет ванилью. Это лишь один рецептор из сотен, и все они существуют в разных формах, создавая для каждого из нас собственный, слегка персонализированный умвельт. Вполне вероятно, что все мы обоняем мир немного по-своему. И если одному человеку настолько трудно представить обонятельный умвельт другого, представьте, каково приходится разным видам.

К любым попыткам сравнить обоняние одного животного с другим нужно относиться скептически. Мне многократно попадалось утверждение, что у слона обоняние в пять раз острее, чем у бладхаунда, но что это вообще значит? Что слон различает в пять раз больше химических веществ? Чувствует те же вещества, но при пятикратно меньшей концентрации? С пятикратно большего расстояния? Помнит запахи в пять раз дольше? Подобные сравнения всегда будут несостоятельными, потому что обоняние разнообразно и его обычно нельзя измерить количественно. Поэтому, вместо того чтобы спрашивать, насколько хорошее у того или иного вида обоняние, лучше поинтересоваться, насколько важно обоняние для этого животного и для чего оно ему служит.