Мышцы ноздрей не только управляют тем, откуда забирается воздух, но и направляют поток внутри носа. При обычном дыхании воздух проходит по центральному пути, через фильтрующие хрящи. Когда животные принюхиваются, воздух перенаправляется в обход хрящевой массы, чтобы быстрее достигнуть обонятельной поверхности в глубине носовой полости, покрытой обонятельным эпителием, где и происходит восприятие запахов.
Когда собака активно принюхивается к некоему предмету, частота вдохов существенно повышается – с одного-двух в секунду до шести-восьми (у мелких грызунов, таких как мыши и крысы, частота вдохов может повышаться вплоть до десяти-двенадцати в секунду). Для человека такая частота дыхания попросту недосягаема – вы можете попробовать и лично убедиться, что возможно сделать не более четырех кратких вдохов в секунду.
Когда мелкие животные вроде мышей принюхиваются, они успевают втянуть воздух до 10‒12 раз в секунду.
Несмотря на все улучшения, направленные на усиление ортоназального обоняния, на иллюстрации видно, что ретроназальный обонятельный путь, протянувшийся от ротовой полости вверх, по носоглотке, длинный и достаточно узкий. Судя по всему, обоняние собаки предназначено преимущественно для ортоназального восприятия запаха. А как насчет людей?
ЭВОЛЮЦИЯ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО НОСА
В процессе эволюции человек стал прямоходящим, постепенно буквально возвысившись над пыльной окружающей средой и почвой. Вместе с прямохождением снизилась и периодичность контакта обонятельных клеток с инфекционными агентами. Сложная система очищения воздуха стала рудиментарной и постепенно выродилась, а вместе с ее исчезновением к рецепторам стали попадать те молекулы запаха, что раньше терялись в ее изгибах. У большинства млекопитающих обонятельный эпителий занимает немалую площадь; обонятельная система человека же адаптировалась к более низкой нагрузке на рецепторы запаха, пропорционально уменьшив объем обонятельного эпителия. В итоге мы лишились вытянутой морды и практически всей системы очистки воздуха и остались при своих относительно компактных носах с небольшими внутренними полостями.
Несмотря на логичность изложенной выше гипотезы, она, как и многие другие эволюционные механизмы, носит спекулятивный характер. Другая версия гласит, что форма носа человека связана не столько с ослабевающим обонянием, сколько с уменьшением верхней и нижней челюстей по мере того, как приматы и доисторические люди адаптировались к рациону из менее грубой пищи.
Эти изменения строения позволяют предположить, что выступающая часть носа может быть пропорционально уменьшена в размере и сложности без понижения количества одорированных частиц, достигающих обонятельного эпителия. Общепризнанная теория гласит, что благодаря укорочению морды глаза смогли сдвинуться вперед и расстояние между ними сократилось, обеспечивая более эффективное стереоскопическое зрение. Предполагается, что благодаря этим изменениям зрение вышло на первый план, фактически заняв место обоняния; это является наиболее популярным объяснением нашего «слабого» нюха. И только теперь, когда важность ретроназального обоняния человека получила должное признание, эта гипотеза утратила состоятельность. Новое видение предполагает, что ослабление ортоназального обоняния не играет особой роли; действительно важным является сообщение полости носа с задней частью полости рта и сопутствующее усиление у человека ретроназального обоняния.
Сравнение собаки и человека показывает, насколько отличаются наши виды в этом аспекте. Собаки обладают сложным аппаратом очистки воздуха для ортоназального обоняния и длинной трубкой носоглотки, соединяющей полость носа с зевом для обоняния ретроназального. У человека же ортоназальное обоняние идет через короткую носовую полость, а ретроназальное – через короткую же носоглотку (рис. 2.2). Именно носоглотка проводит запахи от находящейся в полости рта пищи к обонятельным рецепторам в носовой полости. Эта особенность физиологии человека доказывает, что мы куда лучше приспособлены для ретроназального обоняния, чем собаки и иные млекопитающие.
Примечания
1
Nature Insight.
2
Садовая овсянка – птица из рода настоящие овсянки семейства овсянковые.
3
«Tak! Mange tak!» – «Спасибо! Огромное спасибо!» (дат.).
4
Chemical Senses Program.
5
National Institute for Deafness and Other Communication Disorders.
6
National Science Foundation.
7
National Aeronautics and Space Administration.
8
National Institute on Aging.
9
National Institute for Drug Abuse.
10
Naval Medical Research Laboratory.
11
McGee, Harold On Food and Cooking: The Science and Lore of the Kitchen. Scribner, 2004.
12
This, Hervé. Molecular Gastronomy: Exploring the Science of Flavor. Columbia UP, 2005.
13
В русском языке «умами» иногда переводят как «мясной вкус».
14
Shepherd GM (2004) The Human Sense of Smell: Are We Better Than We Think? PLoS Biol 2(5): e146. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0020146.
15
Gilbert, Avery. What the Nose Knows: The Science of Scent in Everyday Life. Crown/Archetype, 2008.
16
С датского rugbrød – датский ржаной хлеб.
17
«De Anima» (лат.).
18
Blodgett, Bonnie Remembering Smell: A Memoir of Losing – and Discovering – the Primal Sense. Houghton Mifflin Harcourt, 2010.
19
Schlosser, Eric Fast Food Nation: The Dark Side of the All-American Meal. Houghton Mifflin Harcourt, 2001.
20
Brillat-Savarin Jean Anthelme. Physiologie du gout, ou Meditations de Gastronomie Transcendante; ouvrage théorique, historique et a l’ordre du jour, Dédiée aux Gastronomes parisiens, par un Professeur, membre de plusieurs sociétés litteraires et savants (фр.).
21
Fink, Henry. “The Gastronomic Value of Odours”, The Contemporary Review 50 (November 1886), 680.
22
The Aerodynamics of Canine Olfaction for Unexploded Ordnance Detection.
23
Это особый вид ДНК, заключенный в форму кольца (в отличие от обычной двуспиральной ДНК) и находящийся в митохондриях, а не в ядре клетки (в отличие от обычной ДНК).
24
Эффект эжекции заключается в том, что поток с более высоким давлением, движущийся с большой скоростью, увлекает за собой среду низкого давления.
25
Это обусловлено высокой плотностью зрительных рецепторов в данной зоне.