Обоняние. Увлекательное погружение в науку о запахах

Феромоны мышей и крыс изучены, наверное, лучше всего, так как оба эти вида давно помогают человеку в биохимических и генетических лабораториях. У грызунов моча – основное средство передачи химической информации. Всякий, кто держит мышей в качестве домашних питомцев или когда-нибудь проходил мимо лабораторной клетки, наверняка узнает характерный ореховый запах – довольно сильный, но не отталкивающий, если концентрация не слишком велика. В моче мышей содержится много летучих соединений, рассказывающих не только о поле особи, но и о ее социальном положении и даже о семейной истории. Помимо всего прочего, опытная самка способна определить по ольфакторным нотам этого соблазнительного букета, как давно самец оставил ей письмо и есть ли шанс, что он все еще где-то поблизости.

Основной летучий компонент мышиной мочи, придающий ей этот зеленый, ореховый аромат, – это 2-втор-бутилтиазолин, очень близкий по структуре некоторым из тиазолов, о которых мы говорили во второй, третьей и четвертой главах в связи с пищевыми продуктами. Для самки это сильный аттрактант. Интересно, что его молекула асимметрична. Это значит, что можно нарисовать две молекулярные структуры, одинаковые по всем параметрам, – кроме того, что одна будет зеркальным отражением другой. Это явление, именуемое хиральностью, мы уже рассматривали на примере потрясающе тонко настроенной обонятельной системы насекомых и того, как она обращается с феромонами. Мыши синтезируют и выделяют с мочой только S-форму этого тиазолина. Если синтезировать искусственно зеркальную форму этого вещества, маркируемую R, она заставит мышь вести себя совершенно по-другому, чем натуральное соединение.

Запах мочевых меток со временем меняется, так как некоторые их компоненты более летучие, чем другие, и испаряются быстрее. Эти изменения сами по себе о многом говорят самке – ведь ей нужно знать, доступен ли интересующий ее самец и находится ли он поблизости. Однако это еще не все. Моча как таковая тоже важна для самки, потому что в ней содержатся определенные белки, причем в исключительно высокой концентрации. Эти основные мочевые белки подобны или идентичны тем, что находятся в носу и улавливают феромоны. Структуру и уникальные характеристики мочевых белков мы изучим немного позднее; сейчас достаточно будет отметить, что это сразу и переносчики феромонов, и сами феромоны. Вступая в контакт с вомероназальным органом, они могут ускорять половое созревание у молодых самочек.

В моче самку интересует как раз этот белок. Он нелетуч, а потому не может восприниматься носом, но о его присутствии сигнализирует летучий лиганд. Самка следует за запахом, убеждается, что он свежий, затем находит мочу и лижет ее, так что важные белки попадают через нёбо непосредственно в вомероназальный орган.

Летучие феромоны при этом производят свой собственный эффект. В моче самцов присутствует и еще один важный половой феромон – дегидро-экзо-бревикомин. Вместе с тиазолином он делает мочу самцов очень привлекательной для самок. Оба соединения регистрируются вомероназальным органом еще в очень низких концентрациях – несколько частиц на триллио, – причем очень специфичным образом. Вы, возможно, помните, что дегидро-экзо-бревикомин отличается от феромона жука-лубоеда одной-единственной двойной связью (глава 5, рис. 16).

Наблюдая автоматические – практически роботные – реакции насекомых на феромоны, нетрудно прийти к ложному заключению, что эти молекулы способны работать эдакими тумблерами, включающими и выключающими насекомых и управляющими ими, словно игрушечными самолетиками с пультом и батарейками. Но даже у насекомых это не так: подчас одно и то же химическое вещество вызывает у них совершенно нетипичную реакцию в зависимости от других сенсорных стимулов, физиологического статуса и состояния окружающей среды. У млекопитающих все еще сложнее. Влечение к противоположному полу – не результат действия одного простого химиката (или даже смеси химикатов), и далеко не все особи противоположного пола воспринимаются как одинаково привлекательные.

Гадкий для людей, но чарующий для свиней

Свиной феромон андростенон, наверное, самый известный половой аттрактант млекопитающих. Мы уже неоднократно о нем говорили, причем в разных контекстах. Это соединение, чей сильный запах люди считают до крайности мерзким (по крайней мере, та половина народонаселения, которая способна его учуять), для самки кабана является мощным афродизиаком; он делает ее более расслабленной и падкой на ухаживания самцов. Это вещество продают бутылками в сельскохозяйственных магазинах: с его помощью фермеры определяют самое подходящее время для искусственного осеменения свиней.