Феромоны. Их работа - привлекать и отталкивать

Шмель разочарован: коварный цветок пахнет точь-в-точь как самка. Любви не получится, зато опыление произойдёт.

Ежесекундно мимо нас пролетают тысячи пахучих сигналов: приказы предупреждения, признания в любви и приглашения в гости. В одной пахучей метке содержится вся автобиография. Главное в жизни - оставить свой след. Желательно, чтобы он пах сильно и долго.

Любой организм выделяет в окружающее пространство огромное количество самых разнообразных пахучих веществ. Они - главные ориентиры во взаимоотношениях животных: звери узнают о местонахождении и передвижениях собратьев, об их физиологическом и эмоциональном состоянии. Этот обмен информацией называется химической коммуникацией. Все живое на Земле «общается» таким образом с древнейших времен: химическая сигнализация обнаружена не только у животных, но и у бактерий, водорослей, грибов и высших растений. Пахучие вещества выгодно отличаются от оптических и акустических сигналов тем, что в воздушной среде они могут распространяться на достаточно большие расстояния, действуют в темноте и сохраняют эффективность даже после того, как отправитель сигнала уже исчез.

Живые существа «пишут» химические послания друг другу при помощи феромонов: так называются летучие компоненты различных секретов. Первым химическим «словом», которое исследователям удалось описать и синтезировать, стал бомбикол - ненасыщенный алифатический спирт.

Самки тутового шелкопряда привлекают им самцов. Запах-сигнал является для них строгим приказом, не подлежащим обсуждению: «Немедленно лети туда!».

У животных с высокоразвитой нервной системой химический обмен информацией происходит по-другому. Для них пахучий сигнал - не абсолютная необходимость, а всего лишь предлагаемый вариант поведения, который зверь принимает в расчет в данной ситуации.

И чем выше уровень развития нервной системы, тем пластичнее модели поведения животного. Поэтому изучать химические сигналы млекопитающих значительно труднее.

Свой среди чужих - чужой среди своих

Феромоны помогают животным узнавать себе подобных («Знакомых и Родственников Кролика»). На коже у них находятся специфические железы, которые выделяют пахучие секреты.

У парнокопытных лучше всего развиты железы, расположенные возле глаз, на хвосте, у копыт и на внутреннем листке крайней плоти; у хищников - анальные и подошвенные, у грызунов - брюшные и боковые. Секрет этих желез является своеобразной «визитной карточкой» животного. Но звери-родственники могут иметь и так называемый семейный феромон. Об этом свидетельствует способ маркировки у больших песчанок: молодые грызуны время от времени подлезают под вожака, смазывая себя секретом его брюшной железы, что и придает им общий, «семейный» запах. Существуют также и выделения, специфичные для того или иного вида животных.

Любовь зла - полюбишь и козла

Пахучие выделения играют ключевую роль в половых контактах. В 1942 году будущий нобелевский лауреат Владимир Прелог выделил из семенников хряка вещество андростенон. Хотя само по себе оно не имеет никаких гормональных свойств, у свиней в охоте запах этого вещества вызывает «рефлекс неподвижности», то есть они принимают позу, наиболее удобную для спаривания.

Но особенно интересно, что андростенон действует и на человека. Причем подавляющее большинство мужчин этого запаха вообще не чувствуют. Зато женщины реагируют на него весьма неоднозначно. Одни заявляют, что это отвратительный аромат, напоминающий запах мочи и пота, - «благоухание» давно не мытого тела. Другие признаются, что запах этот противный, и в то же время необъяснимо притягательный. И лишь небольшой процент женщин вообще не чувствует его, так же, как и мужчины.

Дело в том, что по своей структуре андростенон очень похож на тестостерон (мужской половой гормон). Так почему же женщинам он не нравится, ведь по биологическим законам должно быть ровно наоборот? Видимо, здесь имеет место своеобразное «культурное подавление» естественной реакции. Одна из испытуемых описала этот запах так: будто вас хватают сильной рукой за волосы и суют в таз с фекалиями, которые лезут в уши, глаза, ноздри, но вдруг... оказываются сладкими.

Молекула андростенона состоит из сорока восьми атомов. В 1983 году автору этой статьи удалось изготовить два новых вещества, каждое из которых представляет собой определенную часть андростенона. Бумажки, намоченные этими веществами, имеют совершенно невыразительный запах, но стоит их сложить вместе, как андростенон снова начнет пахнуть.

Андростенон влияет не только на субъективные обонятельные ощущения. Оказалось, что если реагирующая на него женщина понюхает это вещество до овуляции (в первой половине менструального цикла), то длительность цикла уменьшается. Если же его понюхать после овуляции, то она, наоборот, увеличивается. На тех женщин, которые вообще не ощущают запаха андростенона, он и не действует.

Ученые также доказали, что если несколько женщин долгое время живут вместе в отсутствие мужчин, то их менструальные циклы начинают идти синхронно, причем такая регуляция реализуется через запах.

Мыши-скромницы и мыши-распутницы

Очень интересный эффект (названный по имени его первооткрывательницы «Брюс-эффект») наблюдается в тех случаях, когда к только что забеременевшей мыши подсаживают вместо отца ее будущих детей другого самца. Необычный запах чужака вскоре вызывает прерывание беременности и новую течку у мыши (если только этот самец не кастрирован и не слишком стар). В большинстве случаев дело заканчивается беременностью от нового знакомого.

Любопытно, что когда беременной мыши предлагается сделать выбор, уйти в клетку к проверенному партнеру или испытать новые ощущения с незнакомцем, примерно половина из них выбирает «аромат надежности», тогда как другая половина делает ставку на новизну. Феромоны активно участвуют и в работе механизма отношений «мать-дитя». Известно, что если беременной мыши ввести в нос сульфат натрия, временно лишив ее обоняния, то в результате она либо проигнорирует новорожденных мышат, либо съест их. Более того: она даже не сможет построить для своего выводка гнездо нужной формы.

Родной земли не отдадим ни пяди

Важная функция пахучих выделений - контроль за территорией. Интересные наблюдения были сделаны за поведением обычных домовых мышей. Когда самец «у себя дома» встречает незнакомца, то приходит в ярость и начинает жестоко прогонять непрошенного гостя, норовя его убить. Но если пришельцу удастся провести некоторое время на этой территории и пропитаться хозяйским запахом, то их встреча заканчивается куда более дружелюбно. А вот пример мышиной ревности: если самец «ушел по своим делам», а к его подруге в его отсутствие приходил чужак, то хозяин, вернувшись, нападает на самку и тиранит ее до тех пор, пока чужой запах (аромат измены) полностью не выветрится.

Сигналы SOS без азбуки Морзе

Еще одна функция ароматических выделений - предупредительная. Замечено, что в капкан, куда удалось поймать волка или лисицу, долго не попадаются другие звери. Очевидно, пленники оставляют там пахучий след с предупреждающим сигналом: осторожно, берегись, сюда не ходи, туда ходи! Это феромон тревоги, который обнаружен также у грызунов и некоторых оленей. Он вызывает разные реакции: животное может убежать, затаиться, а некоторые (например, общественные насекомые вроде муравьев) становятся агрессивными и храбро нападают на врага.

Синтез феромонов имеет огромное значение для сельского хозяйства, поскольку с их помощью можно управлять поведением и воспроизводством животных, в частности свиней и коров. Эти вещества используются и для борьбы с вредными насекомыми.