Запах и обонятельные пороги

Запах – ощущение, которое возникает, если летучие вещества (те, которые дают достаточно много молекул в газовую фазу) при вдохе попадают на специализированные обонятельные клетки. Согласно мнению многих ученых, животные ориентируются на смесь основных запахов: мускусный, камфорный, мятный, эфирный, цветочный, острый и гнилой. Из этих запахов складываются все запахи, имеющиеся в природе. Но что же такое запах с точки зрения химии – какие вещества пахнут? Их только 10% от известных 10 млн. органических веществ.

Очень долго химики пытались найти зависимость между строением химического вещества и его запахом. Результаты не блестящие. Известно, что если молекулярная масса у вещества больше 400, то оно не пахнет, поскольку просто не даёт пары в нужных количествах. А вот какие из оставшихся пахнут – сказать довольно трудно. Да и с парами в нужных количествах тоже однозначного ответа нет – предсказать обонятельные пороги (то есть минимальную дозу, при котором ощущается запах) веществ на основании их химической структуры не удаётся. Кстати, оказалось, что эти самые обонятельные пороги очень разные.

Рыбы обладают очень высокой чувствительностью к запахам (способны почувствовать разведение в пропорции один к миллиарду экстракта из мотыля, более высокие концентрации менее привлекательны для них). Пороговые концентрации веществ, вызывающие заметные электрофизиологические ответы в обонятельной системе, могут быть крайне низкими – до 10–9–10–13 г. Поведенческие же ответы регистрируются при концентрациях 10–6–10–9 г. Правда, все эти пороговые концентрации были измерены для искусственных химических веществ. Скорее всего, пороги чувствительности к естественным запахам еще ниже.

Проблема в этой области науки заключена в том, что «носы» гораздо чувствительнее приборов. Хроматографы и масс-спектрометры работают, как правило, до 10-9 г (нанограммы). Поэтому когда исследователи анализируют запахи физико-химическими методами и пытаются определить вещества, передающие какую-то информацию, ответ на поставленный вопрос не всегда удаётся получить. Поэтому некоторые наблюдения за реакцией рыб на тот или иной запах остаются лишь наблюдениями.