Обоняние. Увлекательное погружение в науку о запахах - Паоло Пелоси

Чтобы отыскать в нашем организме места синтеза феромонов, придется пойти по другому следу. Мы уже отмечали, что и у насекомых, и у позвоночных, включая млекопитающих, если есть феромон, есть и связывающий его белок, который связывает искомое вещество и транспортирует через водную среду биологических жидкостей. Мочевые белки грызунов, слюнные белки свиней и те, что присутствуют в лошадином поту, служат тому примером. Эти белки очень похожи или даже идентичны тем, что содержатся в органах регистрации феромонов (нос у млекопитающих и антенны у насекомых): ОСБ насекомых и позвоночных и ХСБ насекомых. Также мы отметили, что использование одних и тех же белков для трансляции и регистрации таких химических сигналов – широко распространенное явление, помогающее экономно распоряжаться доступными ресурсами организма.

Поэтому альтернативный способ найти феромон – поискать связывающие его белки. Если организм вкладывает энергию в синтез специфического белка, связываемый и переносимый им химикат наверняка играет важную роль для выживания особи или сохранения вида. Но зачем искать именно белки, а не более целенаправленно – органические соединения вообще? Дело в том, что белки засечь проще, чем летучие соединения. Можно взять непосредственно геном и посмотреть, существует ли ген, кодирующий интересные нам белки, или нет. А дальше, вооружившись подходящими инструментами из арсенала биохимии и молекулярной биологии, приступить к более конкретным поискам в органах и секрециях.

Есть и еще один фактор, увеличивающий надежность таких наблюдений. Анализируя химический состав биологической жидкости, мы всегда получаем на выходе довольно большое количество разных органических соединений. Какие же из них стоит считать кандидатами в феромоны? Главный аргумент дадут поведенческие реакции, но предварительный перечень правильно будет составить из тех соединений, которые в сродстве с белками ОСБ и ХСБ групп.

Если следовать этой линии, стоит начать с вопроса, есть ли у людей вообще ОСБ. Обыскав геном вдоль и поперек, мы нашли единственный ген, кодирующий белок из ОСБ семейства. Белок этот был обнаружен в слизистой носа, как раз в ольфакторной зоне, но в других тканях и жидкостях пока не встречался. Данная подгруппа одоранто-связывающих белков ассоциируется с передачей феромонов в слюне свиней, моче грызунов и прочих биологических жидкостях, которыми млекопитающие пользуются в целях химической коммуникации. В геноме человека был зарегистрирован подобный белок, но из-за одной специфической мутации эта секвенция никак не переводится в РНК и, следовательно, не образует белка. По хронологии эволюции, эта мутация случилась достаточно давно и присутствует уже у старосветских обезьян, в том числе и человекообразных.

Еще один липокалин, очень близкий к ОСБ, синтезируется в предстательной железе, но мы пока не обнаружили никаких доказательств тому, что он может служить переносчиком феромона. Репродуктивные органы – весьма вероятный источник феромонов и у млекопитающих, и у насекомых. До сих пор ученые не выявили никаких химических лигандов, способных связываться с этим белком. А что же женские репродуктивные органы? Здесь мы знаем еще меньше. У приматов определенно есть некоторые ритуалы и стереотипические модели поведения (включающие изучение генитальной области, втирание мочи и другие практики), обычно ассоциирующиеся с феромональными метками или «разнюхиванием» следов запаха. Уникальная особенность этого отряда – использование пальцев: именно с помощью пальцев приматы переносят свои собственные секреции от источника выработки к месту, которое нужно пометить, а также чужие биоматериалы – к носу или в рот, для химического анализа.

Однако не стоит ограничивать круг поисков общением между полами. У насекомых, особенно социальных, как вы помните, есть и другие типы посланий. Феромоны помогают предупреждать об опасности, указывать дорогу к источнику пищи, опознавать представителей чужой колонии. Люди тоже социальный вид, хотя и не в таком строгом смысле, как медоносные пчелы или муравьи. Но все равно вполне возможно, что мы обмениваемся со своими соплеменниками подпороговыми сообщениями, содержащими некую полезную информацию.

Среди всех человеческих секреций пот наиболее богат летучими соединениями. Помимо паховой области, особенно большие его количества производят подмышечные железы. В его составе есть стероиды (продукты метаболизма) и жирные кислоты (результат деятельности бактерий). Пот способен выдать меню нашего последнего обеда в этническом ресторанчике или тайную любовь к чесноку и луку.

В свое время в поту были обнаружены белки – потенциальные переносчики для такого рода соединений. Один из них – липокалин по имени «липопротеин-D». Это, строго говоря, не ОСБ, но очень похожее вещество, чье назначение – транспорт липидов. В человеческом поту этот белок связан с сильным одорантом – короткоцепочной ненасыщенной жирной кислотой, 3-метил-2-гексеновой, которая, собственно, и отвечает за характерный запах подмышечного пота. Может ли он служить феромоном? И если да, какое сообщение этот феромон передает? На ранних этапах истории человеческой популяции этот аромат, возможно, кого-то и очаровывал, но сейчас воспринимается как оскорбительный и считается признаком плохой гигиены, – по крайней мере, так думает большинство из нас.

Есть известный исторический анекдот, что Наполеон, извещая жену, что через несколько дней вернется домой, просил ее все это время не мыться. Независимо от того, правда это или нет, кое-кому запах пота возлюбленного или возлюбленной действительно может казаться привлекательным. Точно так же и запах навоза, отвратительный по всем нормальным стандартам, иногда может казаться приятным и напоминать о деревне, о чистом воздухе, не испорченном выхлопными газами. Корректно ли сравнивать эти два примера? В первом случае мы имеем дело с химическими веществами, которые производит и воспринимает человек, а потому теоретически пот подходит под описание.

Увы, другие важные характеристики феромона в нем напрочь отсутствуют. Прежде всего запах пота вызывает разные ощущения и реакции у разных людей, а феромоны действуют на всех одинаково (в рамках вида или подгруппы). Более того, когда вы находите запах пота привлекательным, это обычно ограничивается индивидуальным букетом вашего полового партнера.

Пот совершенно чужих людей, идентичный по составу, будет при этом казаться отвратительным. Поэтому лучше будет отнести запах пота к ольфакторным маркерам, которые в некоторых случаях способны вызывать приятные воспоминания, а потому восприниматься как приемлемые. Так же работает и навоз.

Но феромоны работают не так.

Особые органы и рецепторы для феромонов

Теперь давайте подойдем к вопросу с другой стороны и поищем анатомические структуры, предназначенные для регистрации феромонов. У насекомых есть специальные сенсиллы, настроенные именно на феромоны; сигнал от сенсилл идет в специальную область мозга – обонятельные луковицы, первую станцию амплификации и обработки химической информации. У млекопитающих и других позвоночных есть особая анатомическая структура, регистрирующая феромоны, – вомероназальный орган. Это что-то вроде второго носа, чьи нейроны связаны с дополнительной ольфакторной луковицей (отдельной от основной, которая работает с запахами общего характера). Получается, что и у млекопитающих, и у насекомых есть специальные (хотя и разные у двух этих классов) анатомические структуры и каналы, занимающиеся регистрацией, обработкой и дальнейшей передачей в мозг феромональных посланий.