Таким образом, наши органы обоняния работают, вероятно, по принципу "ключа и замка". И этот в общем простой принцип позволяет производить сложнейшие химические анализы. Так, например, установлено, что обоняние человека способно опознать запах этил-меркаптана при концентрации 4 · 10-9 кг/м3, ванилина — при 2 · 10-13 кг/м3. Сигнал о наличии пахучего вещества генерируется практически мгновенно, сразу вслед за соприкосновением этого вещества с периферической частью обонятельного аппарата. Чувствительность же газоанализатора, например ВТИ-2, достигает лишь 10-6кг/м3, а время, потребное на одно определение запаха вещества, колеблется в пределах от нескольких минут до десятков минут.
Л. Милн и М. Милн, авторы недавно изданной у нас КНИГУ "Чувства животных и человеки", пишут: "Среди веществ, к которым наш нос наиболее чувствителен, нужно назвать мускус, выделяемый анальными пахучими железами самца мускусной кабарги[7].
Химики подсчитали, что с любой небольшой поверхности мускусного раствора, с которого каждую секунду высвобождается 800 000 молекул, за две секунды выделяется столько молекул, что человек ощутит запах мускуса.
Для Северной Америки более знакомый запах — это химическое оружие скунса. Активное начало в нем — этилмеркаптан, который ощущается человеком при вдыхании всего лишь 0,000 000 000 000 002 г. Такое незначительное количество все же содержит 19 400 000 000 молекул; значит, нашему носу требуется почти в 12 000 раз больше пахучего вещества скунса, чем соответствующего вещества мускусной кабарги, чтобы послать мозгу верную информацию".
И все же, имея немало оснований для того, чтобы гордиться данным нам природой органом обоняния, приходится признать, что он далеко еще не блещет тонкостью восприятия. В природе имеются сотни тысяч запахов. Из них человек в состоянии воспринять лишь очень небольшую часть, причем способность эта развита у людей неодинаково. У женщин обоняние тоньше, чем у мужчин. Большинство людей воспринимает запахи левой ноздрей лучше, чем правой. А вот обыкновенная дворняжка, подумать только, может различать до полумиллиона запахов, совершенно недоступных человеку.
Бывалые моряки хорошо помнят то время, когда в списках экипажей подводных лодок числились... белые мыши. Дело в том, что в свое время даже "владычица морей" Англия строила лодки, которые освещались газолином — жидким углеводородом, представлявшим огромную опасность при малейшей небрежности. Выяснилось, что белые мыши чрезвычайно чувствительны к запаху газа и моментально предупреждают о его утечке своим писком. На содержание мышей отпускались даже специальные деньги, включавшиеся в общую расходную ведомость команды.
Недавно ученые установили, что некоторые рыбы (главным образом ночные) способны реагировать даже на отдельные молекулы ароматического вещества[8]. В частности, при изучении обоняния угря было установлено, что он может обнаруживать по запаху спирт в разведении, равном 6 · 10-20. Иными словами, достаточно в Ладожском озере (объем воды в нем равен 3500 км3) развести 1 г спирта, чтобы угорь мог отличить эту воду от другой!
Узнали об этом американские военные специалисты — и всполошились. Еще бы. Ведь с помощью такого прибора подводная лодка могла бы "взять след", оставленный в открытом океане неприятельским судном. И вот американские инженеры бьются над созданием прибора, который мог бы обнаруживать корабли по запаху, т. е. по наличию в воде пахучих примесей, остающихся в кильватерной струе движущихся кораблей. Попутно отметим, что ученые Иллинойского технологического института по контракту с Федеральным агентством авиации работают сейчас над созданием устройства, способного "вынюхивать" бомбы, спрятанные в самолетах.
Обоняние, разумеется, можно использовать не только в военных целях. Горняки, например, — уже много лет — подобно английским подводникам в прошлом используют "нюх" белых мышей для обнаружения рудничного газа. Наличие этого взрывоопасного яда устанавливают по изменению поведения обычно спокойных мышей: чувствуя запах газа, они начинают метаться в клетке. Буйство, так несвойственное этим животным, — вот сигнал опасности, и, значит, следует немедленно принимать меры.
Очень часто обнаружение запаха газа поручают собакам. Так, дирекция одной из газовых сетей в ГДР пользуется услугами некоей овчарки, которая обнаруживает течи в газовых магистралях. Она ежедневно проходит вдоль семикилометрового газопровода, тщательно принюхиваясь. Газовщики считают, что никакой прибор не может сравниться с "нюхом" этой собаки, когда дело касается запаха газа. Обнаружив утечку, пес ложится и громко лает, вызывая аварийную бригаду, которая должна привести магистраль в порядок.
7
Кабарга — небольшое горное животное, довольно часто встречающееся в горах Восточной Сибири.
8
Органы обоняния рыб сильно отличаются от обычных "носов" наземных животных. Запах растворенного в воде вещества они могут обнаружить, только попробовав воду на вкус. Поэтому органы обоняния рыб совмещены с органами вкуса и находятся вокруг рта, на губах. У некоторых пород они размещены иногда на плавниках и даже по всему телу. Несколько лет назад ученые заметили, что в коже различных рыб содержатся веретенообразные клетки, совершенно непохожие на клетки кожного покрова. Было высказано предположение, что странные веретенца исполняют обязанности химических датчиков, воспринимающих информацию из окружающей среды. Развитие электронной микроскопии позволило подтвердить оригинальную гипотезу. Веретенообразные клетки, найденные учеными в жаберных крышках и в коже примыкающей к жабрам части тела гольяна, оказались связанными с нервными волокнами. Кончики этих клеток чуть-чуть выступают над поверхностью кожи. По своему строению они похожи на известные клетки, которые у рыб воспринимают вкусовые ощущения.