Обоняние отличается от восприятия вкуса тем, что первичные запахи нам неизвестны. Не исключено, что единого «набора» первичных запахов вообще не существует. Известно немало классификаций запахов, основанных на интроспекции и субъективных ощущениях, но принципиальная проблема заключается в том, чтобы выделить несколько фундаментальных, первичных запахов, при смешении которых возникает 10 000 или более сложных ароматов, воспринимаемых обонятельной системой человека.
1) Самая старая классификация запахов принадлежит Карлу Линнею, предложившему в 1756 г. разбить все запахи на 7 классов.
С тех пор неоднократно предлагались новые классификации, в которых количество групп запахов колебалось от 4 до 18, но ни одна из них не отвечает современным требованиям.
2) Одной из наиболее разработанных и наиболее употребляемых систем классификации является система Х. Цваардемакера, опубликовавшего её в первом варианте в 1895г., а в окончательном виде – в 1914 г. Он делил все пахучие вещества на 9 классов .
Некоторые виды делил на подклассы. Так, среди ароматических запахов он выделял: а) камфорные, б) пряные, в) анисовые, г) лимонные и д) миндальные.
Среди бальзамических: а) цветочные, б) лилейные и в) ванильные.
Классификация подвергается критике, но за неимением лучшей иногда используется.
3) В 1926 г. предложена и дальнейших работах развита классификация запахов Крокера и Хендерсона, в ней выделяются 4 основных запаха: ароматный, кислый, жжёный и каприловый (в переводе с латинского – «козлиный») .
Все остальные встречающиеся в природе запахи, как считают авторы этой классификации, представляют собой смеси основных запахов в различных соотношениях.
Каждый запах по Крокеру и Гендерсону можно выразить четырехзначным числом, отдельные цифры которого характеризуют интенсивность каждого из основных запахов. Степень интенсивности основного запаха выражается от 1 до 8. В таблице 2.1 представлены запаховые числа некоторых веществ в соответствии с представлениями Крокера и Гендерсона.
Согласно классификации Крокера и Гендерсона в природе не существует ни одного вещества, которое обладало бы только одним основным запахом. К чистому цветочному наиболее близок запах ванилина, запах которого обозначен числом 6021, т.е. кроме цветочного запаха достаточно высокой интенсивности ванилин имеет еще два вида запахов, интенсивность которых довольно низка. Наиболее выраженный кислотный запах имеет уксусная кислота – запаховое число 3803.
Таблица 2.1 - Характеристика запаха некоторых природных веществ
Крокер и Гендерсон утверждают, что цветочный запах характерен в основном для цветов, но он свойственен и некоторым другим веществам и продуктам. Этого основного запаха совершенно лишена муравьиная кислота.
Кислотный запах и химическое понятие «кислота» не идентичны. Кислотный запах присущ уксусной, муравьиной кислотам, ацетону, камфаре. Вместе с тем соляная кислота имеет достаточно низкую интенсивность кислотного запаха.
Жареный кофе и фурфурол могут служить эталоном запаха гари.
Каприловый (козий) запах довольно высокой интенсивности встречается в сивушных маслах, керосине, бензине, прогорклых жирах.
В системе классификации запахов Крокера и Гендерсона используется термин градус интенсивности запаха. Под градусом интенсивности запаха подразумевают такую величину, которая вызывает явно ощутимое впечатление запаха даже у людей не натренированных к восприятию запаха. Лица, обладающие утонченным обонянием, обнаруживают данный запах и тогда, когда из-за низкой концентрации интенсивность его не достигает и одного градуса.
4) В 1965 году Дж.Дэвис предложил классификацию, в которой он выделил 10 основных запахов: мускусный, амбровый, кедровый, перечный, цветочный, миндальный, камфорный, эфирный фруктовый, фруктовый, спиртовой фруктовый. Все остальные запахи, встречающиеся в пищевых продуктах Дж. Дэвис рассматривает как сочетания названных десяти запахов. Вместе с тем, необходимо отметить, что в классификации Дж. Дэвиса не нашли отражения неприятные запахи, которые появляются в пищевых продуктах при их порче (кислотный, плесневелый, гнилостный) .
5) Одна из попыток классификации запахов основана на использовании геометрической фигуры - так называемой призме запахов или призме Хеннинга (Неппing), представленной на рисунке 2.2 .
Призма Хеннинга - это полая трехгранная призма, шесть углов которой соответствуют шести первичным запахам: цветочному, гнилостному, эфирному (фруктовому), пряному, а также запахам горелого и резины. По мнению автора, все запахи, которые «размещаются» на гранях, соединяющих два угла, похожи только на первичные запахи, «располагающиеся» на этих углах.
Промежуточные же ароматы, образовавшиеся в результате смешения нескольких первичных запахов, «лежат» на поверхности призмы.
Рисунок 2.2 – Призма запахов Хеннинга
6) Сравнительно недавно предложенная классификация, основанная на первичных запахах, - попытка установить прямую связь между некоторыми химическими свойствами соединений и восприятием их запахов . В таблице 2.2 представлены семь первичных запахов, названия которых выбраны из числа определений, наиболее часто используемых для описания запахов, присущих большинству органических соединений.
Таблица 2.2 - Первичные запахи, химические соединения, являющиеся их носителями, и примеры знакомых веществ или смесей
Как мы видим, классификации базируются на большем или меньшем количестве первичных запахов, однако ни одна из них не избежала критики и их ценность сомнительна. Основная трудность, которая возникает при попытке создать любую классификацию на основе нескольких первичных запахов, заключается в том, что многие запахи непросто соотнести с одним из них. С другой стороны, классификация на основе большого числа категорий запахов может оказаться слишком широкой и не приспособленной для того, чтобы дать определение первичным запахам, а потому и не справится с поставленной перед ней задачей - идентифицировать конкретные первичные запахи
Более того, использование заранее присвоенных запахам таких названий, или меток, как «цветочный», «гнилостный» или «пикантный», ограничивает возможности индивидуумов при оценке и определении их собственных обонятельных ощущений. Если человек должен сопоставить свою собственную оценку запаха со всеми известными категориями, его описание конкретного обонятельного ощущения ограничивается этими категориями.
Следует отметить, что классификация, в основе которой лежат семь первичных запахов, базируется на стереохимической теории обоняния.
Нюх собаки – наверное, самая удивительная и интересная ее способность. Обоняние собаки позволяет ей различать множество запахов, в том числе старых или на большом расстоянии. В этой статье мы поговорим о том, как именно работает этот орган чувств, сколько запахов различает собака и как можно проверить ее обоняние.
Обоняние собаки: общая характеристика
Известно, что собаки очень тонко чувствуют запахи. По запаху ваш питомец способен не только отыскать корм и обнаружить других животных на значительном расстоянии, но и определить знакомые это или чужаки, какого они пола, каково их физическое и эмоциональное состояние. С помощью обоняния собака различает огромное число предметов и свободно ориентируется на местности. Она постоянно ощущает запахи, и правильнее будет сказать – живет в мире запахов. Животные, которые в значительной мере полагаются на обоняние, называются макросматиками, и именно к этой группе принадлежат собаки. Люди же относятся к микросоматикам, то есть запахи мы в принципе ощущаем, но в целом больше ориентируемся на другие органы чувств.
В отличие от людей, собака чует запах с очень высокой точностью. Она способна ощутить наличие одной молекулы пахучего вещества в 1 литре воздуха или в 1 миллилитре воды. Установлено, что при благоприятных условиях собака чувствует запах на расстоянии до 1 км от их источников, а иногда даже больше. Если говорить о том, какое количество запахов могут уловить собаки, то цифра получается весьма значительной. Доказано, что они могут различать до 1 000 000 запахов.
Нюх у собак развит на столь высоком уровне за счет особенностей строения носоглотки и головного мозга. В частности, в голове животного все запахи четко дифференцируются по малейшим отличительным признакам. В смеси собака ощущает каждую «ноту» в отдельности, даже если какой-то запах сильнее, а другие слабее. Уже это показывает, во сколько раз нюх собаки сильнее человека, ведь мы чувствуем запах, например, духов или блюда в целом и не способны точно разбить их на ингредиенты, особенно если один из них перебивает остальные. Интересно, что собака не просто воспринимает запах сам по себе, но и способна определить его концентрацию, силу и свежесть. Исследования показали, что она различает запахи по давности с точностью в пределах 3-5 минут.
Для людей особенную важность представляет то, что у собак легко образуются условные рефлексы на запахи и отдельные их «параметры» (силу, давность, индивидуальность и др.). Это дает возможность успешно дрессировать четвероногих помощников и использовать их отличное чутье в самых различных целях.
Чувствительность к запахам
Собака ощущает запах не так уж быстро. Молекулы запаха должны не только проникнуть через слизистую оболочку носа, но и связаться с нужным рецептором. Часто требуется еще какое-то время, чтобы собака распознала запах. Чтобы пересечь обонятельный порог и вызвать реакцию, необходимы эквивалентные стимулы. Когда все специфические обонятельные рецепторы задействованы, острота обоняния собаки снижается (в основном через 30-45 минут)в связи с так называемой обонятельной усталостью. Как только она наступает, собаке нужно отдохнуть, чтобы дать рецепторам время высвободиться. Чувствительность собаки к запахам оптимальна спустя 2-4 минуты после начала работы, фаза отдыха длиться 3-4 минуты. Каждая собака в определенной степени обладает способностью «читать» запахи.
Обычай всех окрестных собак мочиться на один и тот же столб связан с выживанием и умением анализировать запах мочи, с помощью которого они, как и волки, узнают, кто из животных обитает поблизости.
И в заключение - немного полезной информации для проводников собак-ищеек.
- У сук обоняние острее, чем у кобелей, но оно зависит от эстрального цикла (эстрогены, как и мужской гормон тестостерон, оказывает на него положительное воздействие).
- Пигментация слизистой оболочки носа влияет на обонятельную способность. Собаки со светлой слизистой оболочкой работают менее эффективно.
- На остроте обоняния собаки могут сказаться биологические факторы (чувство голода улучшает ее, тогда как слабое общее здоровье или физическая усталость, наоборот, снижает).
Уход за носом: специального ухода за носом не требуется. Но нужно помнить, что нос в любое время суток должен быть влажным и прохладным, в норме он может быть сухим только во время сна собаки. Хроническая сухость носа при наличии покраснения в уголках глаз может сигнализировать о том, что слезные каналы заблокированы. Это значит, что вашему животному требуется визит к врачу, так же, как и при значительном раздражении или наличии слизисто-гнойных выделений из полости носа.
Узор на носу уникальный и индивидуальный для каждой собаки, подобно отпечаткам пальцев у человека, рисунок которых никогда не повторяется. По рисунку на мочке идентифицируют животных.
Цвет носа у собак напрямую зависит от окраса шерсти. Так, например, у особей с белыми пятнами на шерсти нос может быть пятнистым, у рыжих особей пигментация коричневого цвета. Но под влиянием внешних факторов или заболеваний возможны нарушения пигментации мочки носа.
Нос здоровой собаки
Принято считать, что по влажности носа можно судить о состоянии здоровья питомца. Влажный нос – признак хорошего здоровья, сухой же сигнализирует о возможных проблемах, что ошибочно. Влажность носа здоровой собаки может колебаться в течение дня. Погодные условия, изменчивая температура в помещении могут быть причинами сухости носа мочки. Кроме того, имеется ряд других причин, по которым мочка становится сухой, но не связанных с болезненным состоянием питомца. Так, например, сухим нос у собаки может стать после длительного пребывания животного на солнце, нахождения рядом с источником тепла (камин, радиатор), пребывания в плохо вентилируемом помещении, при недостаточном потреблении воды.
Конечно, сухой нос может служить одним из симптомов какого-либо заболевания, но зачастую болезни сопровождаются другими симптомами, например, шелушением, покраснением (солнечный ожог) мочки, выделениями.
Факторы, влияющие на обоняние
Не смотря на то, что собаки считаются одними из лучших нюхачей, существует множество факторов, способных повлиять на их обоняние, которые могут как улучшить, так и ухудшить его. Рассмотрим наиболее распространённые причины различий обонятельных способностей у собак и способы их корректировки.
Начнём с климатических условий, которые оказывают немалое воздействие на остроту нюха собаки. При повышенной влажности и осадках обоняние ухудшается, так как присутствуют дополнительные раздражители и посторонние запахи, исходящие от воды и земли. Именно из-за этого собакам так тяжело взять след в дождливую погоду или при плохих погодных условиях.
Следующий фактор – это температура воздуха. Казалось бы, как она может повлиять на нюх, но, на самом деле, именно от температуры зависит работоспособность животного и его обонятельные возможности. Температурный фактор влияет непосредственно на состояние организма собаки. При сильной жаре и высоких температурах животное быстро утомляется, становится вялым, а дыхание его учащается, из-за чего запахи перестают так остро различаться. Кроме того, повышенные температуры ускоряют процесс улетучивания запахов, что существенно ослабляет их силу. При низких температурах запахи наоборот гораздо дольше сохраняются, однако, во время сильных морозов собаки тоже испытывают трудности с взятием следа из-за замерзания частичек воды на слизистой.
Корм, которым питается собака, тоже непосредственно влияет на её обоняние. Пища, имеющая слишком сильный и резкий запах, способна отбить у животного обоняние, причём, чем дольше собака будет ею питаться, тем слабее станет её нюх. Такие запахи, как селёдка, лук и другие едкие ароматы, не должны присутствовать в рационе животного. От вида мяса тоже зависит острота нюха. Так, например, баранина, и даже баранья кость, способна надолго отнять у собаки чутьё. Поэтому следует весьма ответственно подходить к выбору корма для своего питомца.
Не стоит забывать и про различия между породами собак. Некоторые из них обладают более выраженным нюхом, а у некоторых он слегка притуплен. Именно порода, зачастую, определяет подойдёт ли собака для поисковых работ, или нет. Некоторые породы имеют врождённую, заложенную на генетическом уровне способность брать след и вести его, нужно лишь уметь правильно её развить.
Как сохранить нюх
Чтобы собака хорошо различала запахи, она не должна быть усталой. Измотанная и вялая собака гораздо хуже различает запахи и не способна остро реагировать на их изменения и прерывание. Но, помимо общей усталости, существует ещё и обонятельная утомляемость. При длительном хождении по следу и вдыхании запахов, нюх слегка притупляется, чтобы восстановить его, собаке необходимо дать немного времени на отдых, поместив её на свежий воздух и не давая никаких заданий по поиску предметов. Не стоит также забывать про надлежащий уход за носом собаки, от состояния которого напрямую зависит качество нюха. При обычных условиях поверхность носа должна быть влажной и холодной, сухим он может быть только, когда животное спит. Если ваш питомец заболел или переутомился, его нос станет сухим, это и будет сигналом к принятию соответствующих мер. Животное необходимо отвезти на приём к ветеринару, который выяснит причину заболевания и назначит соответствующее лечение. Влажный нос позволяет собаке абсорбировать запахи из воздуха, а при отсутствии влаги способность различать запахи существенно снижается и обоняние падает.
Сколько в мире запахов
Считается, что средний человек способен различать примерно до 5–7 тысяч ароматов в зависимости от того, какое у него обоняние. Много это или мало?
Говорят, всё познаётся в сравнении. Собаки, например, способны разобрать более миллиона запаховых оттенков.
Представляете, насколько богаче нашего ароматный мир четвероногого друга, с которым вы после школы идёте на прогулку? Не зря он нюхает и нюхает землю. Вот бы рассказал, что вынюхал, - то-то была бы история (сравните 7 тысяч и миллион)…
Даже у обычных поросят нюх в сотни раз острее нашего. А возьмите слона - грубая, толстокожая громадина с нелепым хоботом, а «обоняние» в десять раз лучше, чем у любой собаки, принятой за эталон.
Получается, что мы, люди, находимся едва ли не в самом конце списка природных «нюхальщиков». За что же такая несправедливость?
Но не грустите: Природа - умница. Она дарит всем своим детям то, в чём они больше нуждаются. Для бессловесных представителей животного мира умение различать нужные запахи со всеми оттенками - жизненная необходимость. Химические сигналы - мощное средство информации. Они заменяют животным речь, письмо, даже арифметику. Посмотрите внимательно, как нюхает ваш пёс на прогулке землю, столбики, стволы деревьев… Миллионы запахов рассказывают ему, кто здесь был, большой или маленький, свой, знакомый или чужак, сколько собак пробежало мимо, оставив свои метки. Запахи говорят о здоровье животного, о его настроении, о том, что съел, было ли вкусно или не очень… Да мало ли о чём интересном могут они поведать! Надо только суметь их распознать и… обменяться информацией. Вот тут-то ваш четвероногий друг и поднимает заднюю ножку или присаживается… Не мешайте ему, не дёргайте за поводок. Он занят важным делом - он общается…
Однако тонкий нюх вовсе не означает ощущение всех запахов без разбора. Обоняние - чувство избирательное. Одни запахи вызывают у наших братьев меньших ответные действия, другие - нет, третьих они вообще не ощущают.
Однажды был проделан такой опыт: часть цветущего луга полили бензином и выпустили пчёл. Так вот, крылатые труженицы собирали нектар со всего луга, не обращая никакого внимания на то, что часть его была испорчена. Скорее всего, пчёлы и не чувствовали бензин. А тонкий цветочный аромат, на который они были изначально нацелены, даже сквозь бензиновую вонь звал их к себе…
Бабочкам тутового шелкопряда или большого павлиньего глаза не нужно различать запахи нефти, бензина, ацетона и других синтетических веществ. Они их и не чуют. Зато нежный, едва ощутимый аромат самки самцы этих бабочек улавливают за километры и летят, летят, борясь с ветром, летят до изнеможения или… до встречи.
Роза, свежая чашка кофе, дрова. Это лишь три аромата примерно из 1 трлн.. Именно сколько запахов различает человек что человеческий нос и мозг способны различать друг от друга, согласно новому исследованию. Исследователи ранее считали, что люди могут ощутить только около 10 тыс. пахучих веществ, но число никогда не было явным образом протестировано.
Как устроена способность человека чувствовать запахи
Люди обнаруживают ощущение пахучих веществ, вдыхая воздух, содержащий молекулы запахов, которые затем связываются с рецепторами внутри носа, ретранслируя сообщения в мозг. Большинство ароматов состоят из многих вариантов: запах шоколада, например, состоит из сотен молекул различных запахов. Понять, сколько запахов различает человек, как человек чувствует запахи и обрабатывает сложную информацию, содержащуюся в ароматах - или воспоминания ощущения пахучих веществ, является функцией человеческого мозга.
Ученые давно догадывались, что количество обнаруживаемых ароматов часто упоминается в литературе, основано на приблизительных подсчетах, сделанных в прошлом веке и диапазоны ощущений пахучих веществ - утверждая, что люди могут отличить только 10000 ароматов. Поэтому ученые в лаборатории решили проверить это раз и навсегда. Они взяли 128 пахучих веществ, которые представляли широкий спектр и начали их объединение в уникальные смеси, содержащие 10, 20 или 30 различных компонентов. Затем исследователи набрали добровольцев в возрасте от 20 до 48, которые начали нюхать смеси. Были приглашены не специалисты, как дегустаторы вина или парфюмеры. Каждый доброволец получил три флакона содержащие ощущение пахучих веществ- из которых два были идентичны и один, который был смесью несколько иной - и затем был вопрос, какое ощущение странное одно из трех. В среднем если компоненты различаются более чем на 50%, ученые обнаружили, люди могут различать ощущения пахучих веществ как разные.
Когда команда ученых отработала цифры, экстраполируя различными комбинациями, то определили, что ответом на вопрос, составляет цифра – в среднем более 10 000 сложных пахучих веществ.
Способность различать ароматы друг от друга, однако, не означает, что люди могут определить безошибочно более 10 000 различных ароматов. Даже если люди могут отличить многие запахи на основе этих прогнозируемых смесей, то не известно есть ли в природе действительно уникальные запахи в таком количестве.
Это исследование поднимает интересные вопросы относительно сложного ощущения пахучих веществ воспринимаемых носом и мозгом. В целом, подчеркивается растущий интерес к сочетаниям ощущений у других животных. Так, например, собака , а обоняние у неё развито в 1000 раз лучше чем у человека..
Наше обоняние легко отличит, к примеру, запах палёной резины от запаха свежести летнего дождя, в чём никто из нас не сомневается. Тем не менее о настоящих своих возможностях люди до сих пор не знали. Научное исследование показывает, что человеческий нос способен различать куда больше запахов, чем считалось ранее.
Бытует мнение, что люди чувствуют около 10 тысяч различных запахов. Но на самом деле нос может выделить не менее 1 триллиона ароматов, и даже возможно намного больше.
«Мы развенчали эту старую выдуманную цифру 10000, – рассказала Лесли Восшалл (Leslie Vosshall), исследователь обоняния из Университета Рокфеллера в Нью-Йорке. – Она навязывала людям комплекс неполноценности по поводу нашего обоняния».
Животные активно используют обоняние в поисках пищи, партнёров и для защиты от опасностей. Люди, как считалось, значительно уступают «братьям нашим меньшим» по «объективным» причинам. Никто из нас не ищет еду по запаху. Однако, по мнению Восшалл, мы совсем не хуже животных. «Мы гораздо лучше обоняем, чем думаем о себе», – считает она.
Число 10000 «гуляет» по научной и популярной литературе, однако лишь немногие учёные пытались изучать человеческое обоняние на практике. В исследовании Лесли Восшалл и её коллег обосновывается точка зрения, что человеческий нос способен чувствовать гораздо больше запахов, чем 10 тысяч, уже хотя бы потому, что обладает четырьмя сотнями обонятельных рецепторов. Например, в глазе человека всего три рецептора, но благодаря им люди могут различать до 10 миллионов цветов, отмечают исследователи.
Проверить практически, может ли человек чувствовать 10 тысяч ароматов или больше – в действительности невыполнимая задача. Поэтому команда Восшалл протестировала ограниченное подмножество этих запахов в различных комбинациях, а затем экстраполировала результаты для оценки общего числа ароматов, которые может уловить человеческий нос.
Учёные создали смеси из 128 различных молекул. Каждая из них обладала собственным запахом, например запахом травы или лимона, но в совокупности смеси пахли необычно. Добровольцам давали понюхать три пробы, две из которых пахли одинаково. Задача испытуемых состояла в определении уникального запаха, не похожего на два других.
Каждому добровольцу пришлось перенюхать более чем по 260 наборов. На основании полученных данных об успехах и неудачах «нюхачей» учёные высчитали, сколько ароматов мог бы выделить усреднённый нос, если бы ему пришлось различать все возможные смеси из 128 молекул.
Результаты показали, что люди могут чувствовать по меньшей мере 1 триллион различных запахов. Но в действительности эта цифра может быть значительно занижена, так как в природе существует куда больше, чем 128 ароматических молекул.
В данном исследовании учёные не разделяли испытуемых по полу, этнической принадлежности или другим факторам. Но по результатам предыдущих работ лучшими «нюхачами» зарекомендовали себя молодые некурящие кавказские женщины без избыточного веса.
Лесли Восшалл надеется, что их исследование вдохновит людей взглянуть на мир по-новому. «Не ограничивайте себя 10-ю тысячами ароматов, используйте весь триллион», – советует она.
