Обоняние. Увлекательное погружение в науку о запахах - Паоло Пелоси

Вопрос: есть ли вомероназальный орган у человека? Казалось бы, что может быть проще, но и на этот счет у ученых нет единого мнения. Дело в том, что у новорожденного ребенка действительно наблюдается структура, в которой можно узнать вомероназальный орган. Она состоит из двух очень маленьких тупиковых каналов, с устьями у основания ноздрей. Они ведут к носовой перегородке. Чтобы их разглядеть, нужен микроскоп. По мере взросления эти каналы атрофируются и у большинства зрелых мужчин и женщин отсутствуют. У тех немногих индивидуумов, у кого они сохраняются и во взрослом возрасте, к ним не подходят нервы, а значит, они не соединены с головным мозгом. Что же до второго органа, дополнительных ольфакторных луковиц, то здесь все гораздо проще: у человека их точно нет.

Все это позволяет сделать вывод, что у человека вомероназальный орган следует считать атавизмом. Исчезновение функционального вомероназального органа случилось достаточно рано в ходе эволюции, так как он отсутствует не только у наших ближайших родственников – горилл, шимпанзе и орангутанов, – но и у старосветских приматов в целом. Можно ли заключить, что при эволюции в высших приматов и далее, в людей, мы отказались от феромональной коммуникации? Скорее, сценарий был более сложным. У нас ведь есть и другие обонятельные органы, совсем крошечные, расположенные в носовой полости и, возможно, некогда участвовавшие в распознавании феромонов, – так называемые ганглий Грюнберга и орган Мазера.

Но давайте обратимся к другим инструментам, помогающим распознавать феромоны, и сосредоточим наше внимание на белках. На сей раз мы станем искать не связывающие протеины, заведующие доставкой феромональных сообщений, а рецепторы, необходимые для их регистрации при поступлении в организм. Как вы помните, в вомероназальном органе экспрессируют два специфических семейства ольфакторных рецепторов, а именно V1R и V2R. Эти рецепторы все еще принадлежат к обширному суперсемейству 7-ТМ белков, но от ольфакторных рецепторов заметно отличаются. Если помните, V2R оснащены очень крупным внеклеточным доменом, который, возможно, как раз и служит плацдармом для связывания феромонов белковой природы.

Обыщем снова человеческий геном. Выясняется, что V2R у нас нет совсем, но при этом где-то двести генов кодируют рецепторы типа V1R. Правда, большинство из них нефункциональны; работают только пять. Где же они экспрессируют? По меньшей мере один был зарегистрирован в ольфакторном эпителии, но встречается также и в других тканях. Некоторые исследователи сделали на этом основании вывод, что мы до сих пор можем общаться при помощи феромонов и нашего основного обонятельного органа. Да, есть доказательства в пользу того, что другие представители класса млекопитающих умеют регистрировать феромоны носом. Однако для тех, кто идею человеческих феромонов не приемлет, миграция этого гена в обонятельную область просто означает, что кодируемый рецептор вполне мог быть адаптирован организмом под совершенно другие функции [1].

Значимые запахи или автоматическое переключение?

Итак, мы с вами уже некоторое время пытаемся собрать информацию, дабы доказать или опровергнуть идею феромональной коммуникации у людей. Для этого мы ищем секреторные железы, способные производить химические сообщения, и рецептивные системы, которые могли бы их регистрировать. Но что насчет самих молекул феромонов? Как они могли бы выглядеть у нашего вида? Есть ли конкретные химические классы, в которых стоило бы искать кандидатов?

Если снова обратиться к великому разнообразию феромонов у насекомых, выяснится поразительный факт: для исполнения феромональной функции подходит практически любое химическое соединение. Даже среди феромонов позвоночных (и млекопитающих в том числе) встречаются жирные кислоты с длинной цепочкой, ароматические соединения, стероиды, макроциклические структуры, сернистые производные и многие другие классы органических веществ. Особым вниманием в этом ассортименте пользовались стероиды – вероятно из-за того, что некоторые из них выделяются как побочные продукты метаболизма в ситуациях, связанных с сексом. Андростенон, с которым мы уже неоднократно пересекались, и с ним его родственник, андростадиенон, получаются из дигидротестостерона и тестостерона соответственно при потере молекулы воды. Мы с вами уже наблюдали, как подобные химические модификации превращают лишенные запаха стероиды в куда более летучие соединения, наделенные сильным и характерным ароматом. Эти вещества являются феромонами для свиней и могут работать в этом качестве также и у других млекопитающих.

Хотя андростенон для человека пахнет отвратительно (по крайней мере, для той части народонаселения, которая вообще чувствует его запах), один из его спиртов, андростенол, обладает приятным мускусным ароматом. Название этой ноты сразу приводит на память кабаргу (мускусного оленя), мускусную крысу и прочие виды животных, пользующиеся в качестве феромонов химикатами, структурно далекими от стероидов (макроциклическими кетонами и лактонами), но пахнущими тем не менее очень похоже на андростенол. Все эти вещества увязывают вместе феромоны, секс, стероиды и мускусный запах и заставляют предположить, что, возможно, и человеческие феромоны относятся к подобным одорантам. Этот след, увы, очень слаб и неубедителен. Вдобавок есть гипотеза (не подтвержденная никакими последующими исследованиями), что мужчины и женщины воспринимают андростенол по-разному, а у последних реакция на мускусный запах меняется в зависимости от дня менструального цикла.

Не только секс

Когда речь заходит о человеческих феромонах, мы автоматически думаем о сексе и о потенциальной возможности использовать их для привлечения половых партнеров. У насекомых этот механизм работает просто превосходно: феромоны у них – не только афродизиаки; они еще и маркируют принадлежность самки к нужному для размножения виду, предотвращая неплодотворное спаривание.

Нам для распознавания особей своего вида такая информация не нужна, а, стало быть, без половых феромонов мы прекрасно обойдемся. Давайте же переключимся на другие типы феромонов, раз уж нам так приспичило найти у человека химическую коммуникацию.

Пару лет назад два независимых издания сообщили об исследованиях, основанных на одной интересной идее: что люди способны сообщать о своем уровне стресса другим представителям вида через запах пота. Были взяты две высокострессовые ситуации: студенты ждут начала экзамена; парашютисты прыгают из самолета и в течение минуты пребывают в режиме свободного падения. Собранный в них пот был представлен для теста ряду индивидуумов с параллельным замером мозговой активности. В качестве контрольного образца использовался пот, выделяемый во время физических упражнений. В обоих случаях запах стрессового пота стимулировал зоны мозга, отвечающие за эмоции. Контрольный образец этого не делал. Можно ли считать этот опыт феромональной коммуникацией? Сказать на самом деле трудно. Это вполне может быть и выученное поведение, однако саму возможность сигналов, испускаемых и воспринимаемых бессознательно, исключать нельзя. Когда будут идентифицированы молекулы, отвечающие за обнаруженный эффект, мы получим бесценную информацию для ответа на этот интересный вопрос.

Блуждания современной науки между секреторными железами, мнимыми рецепторами и предполагаемыми феромонами еще очень далеки от завершения.