: 09.04.2018
Химическая коммуникация: что для одного – «запах любви», для другого – сигнал опасности
Всю нашу жизнь мы, не задумываясь об этом, осуществляем химическую коммуникацию, реагируя на различные запахи. Мы вспоминаем про пропущенный обед, когда до нас доносится запах свежей выпечки из окна булочной, и отшатываемся от бомжа, пахнущего далеко не ландышами. Однако поведение человека в меньшей степени определяется химическими сигналами, чем у животных, которым запахи напрямую «приказывают» убегать от опасности или устремиться к особи противоположного пола. Тем не менее в обществе регулярно возникает дискуссия на тему «общения запахами», например, об эффективности «духов с феромонами» и т.п. Все это время ученые активно исследуют обонятельные взаимодействия у животных, в том числе на молекулярном уровне, и иногда их находки оказываются довольно неожиданными
Информация, если говорить упрощенно, – это сведения, передаваемые от внешнего источника к потребителю. Информационное сообщение может быть представлено как в форме сигналов, так и в виде данных – зарегистрированных сигналов, пригодных для хранения, обработки и передачи. Например, в биологических системах важная роль в передаче информации принадлежит химическим сигналам, которые на молекулярном уровне представляют собой цепь последовательных биохимических реакций, осуществляемых макромолекулами, в основном белковой природы.
На организменном уровне для большинства животных основное значение имеет восприятие зрительных, звуковых и, в первую очередь, «химических» сигналов. Анализом последних занят один из древнейших органов чувств – обонятельная система. Ее важнейшая часть – вомероназальный орган (орган Якобсона), рецепторы которого «настроены» на жизненно важные запахи, связанные с опасностью, поисками пищи или полового партнера.
Так, у подавляющего большинства животных, от насекомых до млекопитающих, химическую коммуникацию между особями, связанную с регуляцией их полового поведения, обеспечивают феромоны (от греч. «несу» и «возбуждаю») – особые химические вещества, являющиеся продуктами внешней секреции. Об их существовании впервые заговорили еще в XIX в., но выделить первый феромон из секрета желез самок бабочек шелкопряда удалось лишь в середине прошлого века. Есть ли феромоны у человека, и какую функцию у нас выполняет орган Якобсона – дискуссионный вопрос. А иногда феромонами называют любые вещества, участвующие в «химическом общении» животных, а не только относящиеся к регуляции полового поведения.
Химическая коммуникация характерна не только для внутривидовых, но и для межвидовых взаимодействий, например, для взаимоотношений «хищник-жертва». Хищники руководствуются запахами при поиске добычи, а их жертвы – при попытках избегнуть угрозы быть съеденными. Так, определенные белки, содержащиеся в моче хищников, вызывают у жертвы реакцию избегания. А химическое соединение, определяющее характерный запах крови млекопитающих, привлекает хищников так же сильно, как и цельная кровь, зато их потенциальные жертвы, включая человека, реагируют на него избегающим оборонительным поведением.
Как говорится, «слезы не пахнут». Однако, как показали исследования на грызунах, проведенные в Токийском университете (Япония), в выделениях слезных желез могут содержаться вещества, которые действуют как феромоны. Оказалось, что белки из слезной жидкости самцов мышей делали самок более восприимчивыми к началу полового акта. Недавно эта же группа ученых обнаружила, что вещество с аналогичными функциями содержится и в слезной жидкости крыс. Этот белок, названный CRP1, относится к ингибиторам ферментов, разрушающих белковые молекулы, и то, что он участвует в химической коммуникации, стало неожиданностью. Еще большей неожиданностью стало открытие, что мыши, потенциальные жертвы крыс, воспринимали его как сигнал опасности.
Как показали эксперименты, CRP1 активирует рецепторы в вомероназальном органе животных, побуждая самок крыс задерживаться на территории, где находится самец, а у мышей вызывает формирование оборонительного поведения. Мыши стремятся отойти подальше от источника опасного запаха и затаиться, при этом у них снижается температура тела и частота сердцебиения. Ученые подтвердили свои выводы на генетически модифицированных мышах, у которых были «выключены» рецепторы к CRP1. У таких животных этот белок действительно не вызывал активации нейронов, участвующих в защитном поведении.
Эти результаты подтверждают возможность одного и того же химического соединения играть разную роль в «химическом общении» животных, принадлежащих к одному или разным видам.
Фото: https://pixabay.com
Подготовила Мария Перепечаева
: 09.04.2018 
