Секретные сигналы животных – химические сообщения

Животные отвечают на химические сообщения, обмен которыми, возможно, даже не осознают

Однажды весенним утром французский ученый XIX столетия по имени Жан-Анри Фабр сидел дома и смотрел, как самка павлиноглазки вылупливалась из кокона. Он поместил моль в тонкую клетку, чтобы следить за тем, что же произойдет потом. Ему не пришлось долго ждать: в тот же вечер десятки самцов павлиноглазок влетели в его дом через открытое окно. Фабр написал позже, что это было «незабываемо».

Что же могло привлечь этих самцов? Фабр начал экспериментировать. Если он помещал самку моли в неплотно закрытое место – например, в шкаф или ящик, – самцы находили ее. Но если он помещал ее в запечатанную коробку или стеклянный сосуд, самцы пролетали мимо.

Фабр быстро исключил возможность того, что самка моли привлекла самцов издалека своим видом или звуком. Оставалось лишь то, что она делала это с помощью запаха. Если она выпускала своего рода химическую приманку, то что же это было?

Тогда ученые предположили существование особых веществ – половых аттрактантов. И все же потребовалось почти целое столетие до момента, когда в 1959 году немецкий ученый Адольф Бутенандт открыл первое такое вещество. В течение 20 лет Бутенандт и его команда искали аромат, который испускали самки тутовых шелкопрядов для соблазнения самцов. Извлекая химикаты из сотен тысяч особей моли, они в конечном счете обнаружили этот химикат. Он получил название бомбикол.

После открытия Бутенандта ученые начали находить все больше химикатов, которые мы теперь называем феромонами. Эти химикаты или смеси химикатов служат как система посланий между особями. Они могут заставить некоторых особей одного и того же вида изменить поведение или повлиять на процесс полового созревания.

«Почти все животные, которых вы можете себе представить, используют феромоны», – утверждает зоолог Оксфордского университета в Англии Тристрам Уайет.

Ученые все еще изучают эти химические сообщения, включая то, как некоторые виды могут копировать феромоны в «коварных» целях. Например, некоторые исследователи обнаружили растения, которые подражают феромонам насекомых, чтобы привлекать жуков. Неудивительно, что люди также научились использовать феромоны, чтобы обманывать вредителей и привлекать насекомых – иногда на их верную гибель.

Однако все еще остается неизвестным, испускают ли феромоны люди, и как в таком случае другие люди отвечают на эти секретные химические сигналы.

Китайскую орхидею под названием Dendrobium sinense опыляют шершни. Цветок привлекает шершней, подражая феромону, который испускается медоносными пчелами – любимой добычей шершней. Фото с сайта sciencenewsforkids.org

Поединки кальмаров

Хотя исследования в области феромонов фокусируются на насекомых, ученые обнаружили много других животных, которые зависят от этих химических сигналов. Одна группа животных, на которой сосредоточились ученые, – это отряд головоногих. К ним относятся кальмары и осьминоги.

Морской биолог Роджер Хенлон и его коллеги однажды столкнулись со странным поведением кальмаров. Плавая недалеко от берегов Кейп-Кода, они обнаружили груду оплодотворенных яйцеклеток на дне океана. Яйца оставила самка кальмара лолиго. Команда Хенлона увидела рядом с ними самцов кальмаров, которые делали что-то странное.

«Самцы подплывали к яйцам и запускали в них свои щупальца, – вспоминает Хэнлон. – Это не имело никакого смысла».

Его команда собрала несколько самцов, разместила их в резервуаре в своей лаборатории и затем поместила туда несколько яиц. И снова самцы подплывали к яйцам и касались их. Но это было не все. После этого самцы начинали бороться друг с другом.

Хенлон понял, что какой-то химикат, находящийся в яйцах, вероятно, и вызывает эту агрессию. Его команда начала извлекать химикаты из самок кальмаров и их яиц. Проверяя, как самцы кальмаров отвечали на различные экстракты, ученые сузили феромон до одной молекулы.

Так что же насчет человеческих феромонов?

Ученые предполагают, что мы отвечаем на ароматы, производимые другими людьми. Например, новорожденный ребенок ползет к ватному диску, пропитанному ароматом груди его матери.

В одном исследовании ученые также доказали, что аромат одного человека может вызвать химические изменения в теле другого. В Центре изучения ощущений в Филадельфии, штат Пенсильвания, Чарльз Дж. Высоки изучает то, как запахи влияют на человеческое поведение. В одном эксперименте он и его коллеги собрали химические экстракты из мужских подмышек. Затем ученые приложили небольшое количество экстракта, смешанного с духами, чтобы замаскировать запах, к верхним губам женщин.

В это время исследователи контролировали уровень лютеинизирующего гормона у женщин. Его уровень в организме зависит от фазы менструального цикла: пик приходится на период выхода яйцеклетки. После вдыхания мужского запаха женщины начали производить гормон быстрее обычного. Также женщины сказали, что они чувствовали себя более расслабленными.

Однако это не означает, что можно верить объявлениям и веб-сайтам, которые продают феромоны, якобы привлекающие противоположный пол, предупреждает Высоки: «Нет никаких достоверных доказательств в их поддержку».

Химические ловушки

У феромонов действительно есть практическое доказанное использование по привлечению нежелательных вредителей. Например, некоторые люди используют феромоны насекомого, чтобы заманить в ловушку жуков, которые едят зерно или растения.

Добавление феромона в воды рек, питающих Великие озера, помогло контролировать популяцию деструктивного вида морской миноги (коричневое змееподобное существо на переднем плане). Фото с сайта sciencenewsforkids.org

Эта стратегия может работать также и для более крупных вредителей. Похожая на угря разновидность морской миноги вторглась в Великие озера и убивала много дорогой промысловой рыбы. Ученые выяснили, что если они добавят феромон в реки, питающие Великие озера, они смогут заманить самок миноги вверх по течению – в ловушки, находящиеся за сотни метров. Заманивание в ловушку самок препятствует их скрещиванию с самцами. Это в конечном счете заставляет популяцию миноги сокращаться.