Ученые из Вашингтонского университета (США) описали вид орхидеи, которая привлекает насекомых для опыления при помощи запаха, схожего с запахом человеческого тела. Орхидея Platanthera obtusata так привлекает один из видов комаров. Результаты исследования ученые представили на ежегодной конференции по интегративной и сравнительной биологии, сообщает сайт журнала Science.

Орхидея Platanthera obtusataПодтвердили этот механизм биологи после химического анализа выделяемых орхидеями веществ, для этого они накрывали их герметичным мешком и собирали для анализа все компоненты. Кроме общих для всех цветов они обнаружили характерные для человеческого тела, слабо улавливаемые обонянием самого человека, но привлекающие комаров.

Это растение распространено на болотах в США, и хотя кровососущие насекомые считаются не лучшими опылителями, в этой среде выбор невелик, и орхидея «научилась» использовать именно их для своих целей.

Таким образом, описан очередной оригинальный механизм, используемый орхидеями для привлечения опылителей. Ранее уже описаны виды, использующие запах нектара при его отсутствии, запах тухлого мяса и даже имеющие форму и запах самок насекомых. Кроме того, новое исследование может быть полезно для создания эффективных ловушек и приманок для комаров за счет использования природных химических веществ.

Источник: Научная Россия

Инженеры из Массачусетского технологического института, США, Янг Су Йонг (Young Soo Joung) и Каллен Бьюи (Cullen R. Buie) описали процесс появления специфического запаха во время дождя. Они показали, что капля дождя при соприкосновении с почвой деформируется и из нее вылетают крошечные пузырьки, которые захватывают с собой и молекулы почвы. Статья об исследованииопубликована в журнале Nature Communications.

Как возникает запах дождя Увидеть происходящее ученым помогла специальная видеозапись. На замедленном воспроизведении хорошо видно, как от капли, коснувшейся земли, отлетают пузырьки, похожие на пузырьки шампанского или мельчайшие брызги от разбивающихся о берег волн. Именно эти пузырьки, в которых содержатся и частички почвы, создают для нас специфический запах дождя.

При этом, по словам ученых, не все капли падают таким образом. Если капля падает слишком медленно, она просто впитывается в почву, если слишком быстро — разбивается и отскакивает. С этой точки зрения важен вес капли. Важна и структура той почвы, куда попадает дождь — например, при соприкосновении с песком описанного учеными эффекта не происходит. Таким образом, для возникновения особого запаха требуется дождь легкой или средней силы, а также сухая и достаточно твердая почва.

Интересно, что в английском языке для обозначения этого запаха даже существует специальное слово — petrichor. Сейчас выяснилось, что это, собственно, не запах самого по себе дождя, а скорее запах земли, ведь именно молекулы почвы имеют значение при данном механизме.

Источник: Научная Россия

Конечно, вы много раз слышали о том, что у людей по сравнению с животными, особенно собаками, очень плохой нюх. Снова и снова нам говорили, что мы способны различить лишь примерно 10 тыс. запахов — число, которое может казаться большим только до тех пор, пока мы не вспомним, что собачье обоняние превосходит наше в тысячу, а то и в десять тысяч раз. 

Что ж, может быть, собаки и впрямь лучше нас на этом фронте, но всё-таки и люди не так уж плохи, если верить новому исследованию. А «примерно 10 тыс. запахов» — это, оказывается, голословная оценка, сделанная ещё в 1920-х.

Сотрудники Рокфеллеровского университета (США) на основании экспериментов с 26 добровольцами выяснили, что на самом деле наш нос различает где-то триллион запахов. «Просто мы не обращаем на них внимания и не пользуемся ими, занимаясь повседневными делами», — поясняет ведущий автор Андреас Келлер. 

Почему мы ждали так долго? Потому что провести такое исследование намного сложнее, чем выявить, скажем, какую часть спектра способен воспринять человеческий глаз и какой диапазон звуковых волн доступен нашему уху. Но и раньше было ясно, что 10 тыс. запахов — неверная оценка. У некоторых из нас насчитывается до 400 согласованно действующих обонятельных рецепторов. А трёх световых рецепторов человеческого глаза хватает на то, чтобы воспринять примерно 10 млн цветов. 

Исследователи исходили из того, что подавляющее большинство естественных запахов — результат сочетания огромного количества молекул (например, аромат розы возникает благодаря комбинации 275 различных молекул). Учёные подобрали 128 молекул-одорантов и принялись смешивать их в разных сочетаниях. В результате возникали не только привычные запахи (апельсина, аниса, мяты), но и, что самое главное, совершенно незнакомые (обычно не только странные, но и противные). 

Теоретически таким образом можно было бы создать триллионы запахов, но, согласитесь, непрактично заставлять каждого испытуемого прикладываться к триллиону пробирок. Поэтому исследователи прибегли к той же хитрости, с помощью которой проводятся экзит-поллы, то есть выясняют, кто за кого голосовал на выборах. Учёные предположили, насколько газы должны отличаться друг от друга (относительно содержания тех или иных молекул), чтобы их можно было различить с вероятностью, превышающей простой случай.

Подопытные защищали честь всего человечества следующим образом: каждый раз им давали по три пузырька, в двух из которых был один и тот же газ. В общей сложности участникам пришлось пройти через 500 комбинаций одорантов, то есть всего в ходе эксперимента было протестировано несколько тысяч запахов. 

Выяснилось, что в среднем человеческий нос различает запахи, которые схожи на 49%, и может разобраться даже в ароматах, идентичных на 51%. Делаем экстраполяцию этого результата на комбинации, которые можно было бы составить из 128 молекул, и получаем приблизительно триллион вариантов, доступных нашему носу. В природе одорантов намного больше, поэтому триллион для нас, скорее всего, далеко не предел. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Science. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Если бы путешественник попал бы на нашу планету 1,9 млрд лет назад, то скорее всего, ему не понравился бы распространенный на ней в те времена запах. Вместо привычных нам запахов лесов (которых тогда еще не существовало), доминирующим был бы запах сероводорода или тухлых яиц.

Подробнее...

В далеком прошлом наша планета имела свой собственный, четко выраженный запах. И скорее всего, большинству современных людей он не показался бы родным – ведь речь идет об аромате сероводорода, который источают, например, тухлые яйца.

"Принюхаться" к вони, окутывавшей Землю 1,9 млрд лет назад, удалось палеобиологу Оксфордского университета Мартину Брази. Изучая под микроскопом древнейшие горные породы протерозойского возраста, найденные в районе канадского озера Верхнее, он обнаружил удивительную группу микроорганизмов: мелкие сферические и палочковидные бактерии пиршествовали на более крупной цианобактерии Gunflintia.

 Чтобы переварить оболочки своей жертвы, мелким бактериям были необходимы атомы кислорода, добываемые из растворенных в морской воде сульфатов. В ходе этого процесса также образовывались углекислый газ, отправлявшийся в атмосферу, и сероводород – причина того самого отвратительного запаха протухших яиц.

 "Конечно, не весь мир пропах сероводородом, – прокомментировал свое открытие Брази порталу National Geographic. – Но если у вас достаточно тонкое обоняние, то вы бы сказали, что этот запах был весьма распространен".

 Менее яркое, но куда более важное в научном отношении следствие этого открытия заключается в том, что эта группа бактерий является самым ранним в истории случаем поедания одного существа другим – проявлением так называемой гетеротрофии. "Впервые в геологической летописи мы видим, как один вид живого существа ест другое существо", –подчеркнул Брази.

 Химические доказательства существования гетеротрофии известны довольно давно, а первые из них вообще датируются возрастом около 3,5 млрд лет назад. Однако наблюдать подтверждающие гетеротрофию окаменелости протерозойского возраста ученым удалось впервые. Кем были "хищники", они сказать пока не могут, а вот "жертва" – Gunflintia – представляет собой довольно хорошо известную крупную фотосинтезирующую цианобактерию. Именно эта группа живых существ насытила атмосферу ранней Земли кислородом, сделав ее пригодной для дыхания современного типа.

 Gunflintia вместе с другими древнейшими организмами была открыта в кремнях канадской формации Ганфлинт в 1953 году. Ее находка произвела переворот в палеонтологии докембрия, сразу же отодвинув нижнюю планку появления известных науке живых существ до почти 2 млрд лет назад.

 Трехмерные компьютерные реконструкции окаменелостей Gunflintia показали, что у многих из них оболочка насквозь "проедена" пятнышками пирита – побочного продукта жизнедеятельности гетеротрофных сульфатредуцирующих бактерий. В то же время другие бактерии из той же формации – Huroniospora – от нападений "хищников" практически не страдали. По мнению ученых, это объясняется различиями в строении оболочки: у Huroniospora она была толще и содержала больше воскоподобных веществ. "Это такая же разница, как между морковкой и куском деревяшки, – пояснил Брази. – Huroniospora была тверже и ее было сложнее съесть".

 Стоит отметить, что появившиеся в глубоком докембрии бактерии до сих пор играют важную роль в жизни Земли. Цианобактерии, как уже было сказано, производят кислород. Но если бы на них никто не нападал, то связанный при фотосинтезе углекислый газ не возвращался бы обратно в атмосферу, и на Земле установился бы глобальный ледниковый период.

 По словам планетарного химика NASA из Лаборатории реактивного движения в Пасадене Кеннета Виллифорда, методы исследований, позволившие найти протерозойских бактерий в канадских кремнях, должны быть опробованы и на марсианских горных породах. "Если мы и в самом деле хотим узнать, была ли когда-нибудь жизнь на Марсе, то это однозначно один из тех методов, которые нам придется применять", – уверен он.

 Источник: PaleoNews

Собираясь в косяки, рыбы стараются компоноваться по одинаковым размерам, в результате этого хищник затрудняется выбрать себе жертву. Но что самое интересное, определяют рыбы размеры сородичей не на глаз, как это делаем мы, а по запаху.

Подробнее...

Легко заметить, что рыбы в косяке примерно одного размера. В этом есть свой смысл: хищнику труднее сосредоточиться на конкретной добыче, когда перед ним мельтешат десятки, сотни, тысячи её копий. Понятно, что это не случайность, что рыбы специально выбирают себе компанию, в которой все примерно одних габаритов.

Рыбы выбирают товарищей по косяку, «принюхиваясь» друг к другу. (Фото H. Takano.)И, как утверждают зоологи из Сиднейского университета (Австралия) и Университета Маунт Эллисон (Канада), свои и чужие размеры рыбы оценивают по запаху.

Рыбы вообще очень чувствительны к запахам, так что гипотеза о том, что они и размеры определяют с помощью обоняния, напрашивалась сама собой. Исследователи поставили ряд опытов с трёхиглой колюшкой и поперечно-полосатым фундулюсом, которым предъявляли химические сигналы, полученные от особей разного размера и разных видов. Рыбы постоянно выделяют в окружающую среду какие-то молекулы, так что собрать образцы запахов не составляло труда.

Как пишут учёные в журнале Behavioral Ecology and Sociobiology, рыбы предпочитали запах особей своего размера. Причём размер был даже важнее видовой принадлежности, то есть колюшку больше привлекал запах равного ей фундулюса, нежели запах других колюшек, но бόльших или меньших по размеру, чем она сама.

Из этого следует, во-первых, что рыбы могут определять собственный размер, а во-вторых, что они в состоянии сравнивать себя с другими и делают это с помощью обоняния. Что за вещества тут задействованы, исследователи пока не выяснили; возможно, это продукты каких-то метаболических путей, завязанных на размер тела животного.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В общих чертах ответ на этот вопрос ещё в начале 1990-х годов дали американские учёные Линда Бак и Ричард Эксел, которые получили в 2004 году Нобелевскую премию за открытие генов, отвечающих за обоняние.

Роза пахнет малиной, не правда ли? (Фото mavieenpolaroid.) Человеческий нос содержит около 400 рецепторов, каждый из которых, закодированный отдельным геном, воспринимает несколько запахов. По словам биохимика Бориса Шиллинга из швейцарской компании Givaudan (крупнейший в мире производитель ароматов), в мире нет двух людей (за исключением близнецов), которые обладали бы одинаковым набором обонятельных рецепторов.

Дорон Лансет из Вейцмановского института (Израиль) считает, что это результат мутаций, накопленных гоминидами за миллионы лет эволюции. Одно из возможных объяснений феномена связано с тем, что в какой-то момент способность чувствовать запахи перестала быть важным фактором выживания, а на первый план вышло распознавание цветов, которое позволяло отличить, к примеру, спелый плод от начавшего гнить. Поэтому каждый из нас имеет выключенные обонятельные гены и «слепое пятно», то есть запахи, которые мы не способны уловить, какими бы сильными они ни казались другому человеку. Например, 1–3% людей ничего не знают о запахе ванили.

Андреас Келлер и Лесли Воссхолл из Университета Рокфеллера (США) недавно продемонстрировали масштаб генетического разнообразия применительно к обонянию. Они предложили 500 добровольцам оценить 66 ароматов по степени интенсивности и приятности. Ответы были самыми разными, а в результате получилась классическая кривая нормального распределения.

Затем учёные протестировали бессознательную реакцию на запахи (повышение проводимости кожи, испарина и др.): испытуемый не мог ощутить аромат, а рецепторы его прекрасно чувствовали. Вариативность и здесь оказалась очень широкой.

Одно из наиболее «противоречивых» соединений — это андростенон: 50% его не чувствуют вовсе, для 35% оно пахнет мочой, а для 15% имеет приятную цветочную, мускусную или древесную ноту. В 2007 году Келлер, Воссхолл и их коллеги связали эту разновидность аносмии с геном OR7D4.

Сейчас в Дрезденском университете (ФРГ) Томас Хуммель и его коллеги пытаются составить полную карту связи между запахами и генами. Работа далека от завершения, но кое-какие выводы сделать уже можно. Г-н Хуммель отмечает, что аносмии тесно связаны с молекулярной массой аромата. Чем она выше, тем чаше встречается потеря обоняния применительно к данному веществу. Учёный подозревает, что рецепторам легче улавливать маленькие молекулы. По его словам, даже если какой-то рецептор более простых молекул отключается, его могут заменить другие, тогда как связь между рецепторами и большими молекулами намного жёстче.

Парфюмеры с нетерпением ожидают результатов исследования.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Исследователи из Пенсильванского университета (США) обнаружили, что растения могут чувствовать запах своего врага и включать после этого свои системы защиты. Учёные изучали взаимоотношения золотарника высочайшего и золотарниковой мухи-пестрокрылки Eurosta solidaginis. Насекомые откладывают в растение яйца. Яйца и личинки служат причиной появления галлов, от которых растение не умирает, но производит меньше семян — и они к тому же получаются более мелкими и хуже прорастают.

Золотарник высочайший, поражённый Eurosta solidaginis (фото Ontario Wanderer)Eurosta solidaginis откладывают яйца только в золотарник высочайший, и такая узкая специализация паразитов позволила растению выработать стратегию защиты. Когда наступает время размножения, самец мухи прилетает на золотарник и привлекает самку феромонами. После спаривания самка тут же откладывает яйца. Но, как пишут исследователи в журнале PNAS, феромоны самца воспринимают не только самки, но и золотарник. И в ответ на них растение выделяет какие-то свои запаховые сигналы, которые отпугивают мух.

Учёные обрабатывали растения золотарника высочайшего феромонами самцов Eurosta solidaginis, после чего проверяли частоту посещения растений самками мух. Лабораторные эксперименты подтвердили полевые наблюдения: самки в четыре раза реже прилетали на золотарник, который почувствовал запах самца. Исследователи настаивают, что всё дело именно в запаховых сигналах: никакого иного воздействия самцов на растения они не заметили. Это не так уж и странно: в последнее время появляется всё больше сообщений о том, что растения могут чувствовать запахи — правда, в большинстве случаев речь идёт о запаховом общении между самими растениями. Способны ли они чувствовать «парфюм» насекомых, до сих пор никто не проверял.

Ну а на вопросы о том, как именно растения воспринимают запахи, что у них за обонятельная система, учёные пока лишь разводят руками: это, как говорится, тема для дальнейших долгих и кропотливых экспериментов.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Учёные из Института орнитологии имени Макса Планка (Германия) и Университета Пизы (Италия) утверждают, что в полёте голуби ориентируются в пространстве благодаря развитому обонянию. Молодые птицы учатся распознавать окружающие запахи, которые в голубятню заносит ветер, и используют их для того, чтобы находить дорогу домой из незнакомой местности.

У голубей отличное обоняние. Но их правая ноздря всё равно первее левой. Удивительная способность этих птиц всегда возвращаться в родную голубятню известна уже сотни лет. По словам учёных, голуби обладают особым обонянием и способностью распознавать запахи, что позволяет им составлять своеобразную «карту запахов» окрестностей. Однако эксперименты выявили неожиданное: ноздри голубей работают по-разному. Как и люди, птицы лучше чуют запахи правой ноздрей.

Исследователи использовали 31 голубя, каждому из которых вставили по резиновой затычке: одним — в левую ноздрю, а другим — в правую. Затем всем птицам закрепили на спине по маленькому GPS-приёмнику и выпустили их на волю в районе Пизы, близ деревушки Чиголи, что в 42 км от их голубятни.

Маршруты контрольной группы (слева) и голубей с пробкой в носу (справо)Последующий анализ GPS-данных показал, что голуби, лишённые возможности дышать правой ноздрёй, летели домой более извилистым маршрутом, чаще делали остановки и тратили больше времени на изучение окружающей местности, чем их сородичи с «опечатанной» левой ноздрёй. Учёные полагают, что птицам «без правой ноздри» приходилось останавливаться для сбора дополнительной информации об окрестностях, потому что они не могли нормально ориентироваться, используя обоняние.

Это поведение не только демонстрирует, что в восприятии и обработке запахов существует асимметрия между левой и правой обонятельной системой. Оно также подтверждает, что левое полушарие, в котором складируется обонятельная информация, имеет фундаментально важное значение для ориентации и навигации домашних голубей.

Как именно голубиный мозг обрабатывает сенсорную информацию и почему эта обработка асимметрична, исследователи пока сказать не могут.

Результаты работы опубликован в издании Journal of Experimental Biology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Находясь в толпе, мы легко можем сфокусироваться на знакомом лице или на характерной одежде и уже не упускать этого человека из виду. Примерно также поступают животные, только в их случае следует говорить о «толпе» запахов. Благодаря своему намного более острому, чем у человека, обонянию, животные могут чувствовать великое множество ароматов. И среди них нужно как-то ориентироваться, нужно уметь сконцентрироваться на запахе пищи или угрожающем запахе хищника — если они затеряются в гуще других, зверь или не сможет добыть себе пропитание, или сам попадёт кому-нибудь на обед.

Способность сосредоточиться на нужном запахе зависит от того, насколько хорошо ты можешь управлять своим дыханием. (Фото Pulp Photography / Corbis.)Гипотезы о том, как млекопитающие фокусируют своё обоняние, существуют давно, но получить экспериментальные данные, которые позволяют представить этот процесс более-менее полно, удалось только сейчас. Исследователи из Чикагского университета (США) выяснили, что слизистая обонятельного эпителия крыс с разной скоростью впитывает запахи: одни довольно быстро достигают нужной концентрации и возбуждают рецепторы, другие, наоборот, медленно. 

С другой стороны, принюхиваясь, крысы меняют скорость потока воздуха через обонятельные пути и тем самым заставляют более интенсивно работать только определённый вид рецепторов, настроенных на конкретные запахи. 

Исследователи обучали крысу реагировать только на определённый запах, и если крыса правильно его угадывала, то получала сладкое угощение. Во время тестов на брюхо животного в районе диафрагмы крепились датчики, которые регистрировали изменение ритма дыхания. Оказалось, если крысе нужно было распознать запах, который легко впитывался в слизистую, дыхание было поверхностным и частым. Если запах впитывался плохо, крыса дышала глубоко и редко. При этом, как легко понять, были задействованы разные рецепторы: одни располагались недалеко от входа в дыхательные пути и не требовали больших концентраций запаха, другие, наоборот, находились глубоко внутри и были настроены на запаховые вещества, которые с трудом проникали в слизистую.

Главный вывод, который делают исследователи, в том, что фокус на определённом запахе зависит не только и не столько от типов и комбинаций рецепторов, но от обонятельного поведения животного, от того, как зверь дышит, принюхивается и т. д. — словом, регулирует поток воздуха через обонятельные пути. Это полная аналогия с тем, как мы выискиваем в толпе знакомое лицо: ведь наша способность заметить определённого человека и не выпускать его из виду тоже мало зависит от того, какие фоторецепторы у нас в данный момент работают, и определяется тем, как и куда мы смотрим.

Статья с результатами экспериментов готовится к выходу в Journal of Neuroscience.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА