Есть ли вкусовые рецепторы у собак. О вкусовых рецепторах животных и человека

Органы чувств У морской свинки относительно маленькие уши и глаза, но хорошо развита центральная нервная система, что помогает ей быстро приспосабливаться к условиям окружающей среды.Обоняние у морских свинок хорошо развито, но они используются его в основном для

Орган вкуса, или вкусовой анализатор Вкус – это анализ качества различных веществ, поступающих в ротовую полость. Вкусовое ощущение возникает в результате воздействия растворов химических веществ на хеморецепторы вкусовых сосочков языка и слизистой оболочки ротовой

Органы пищеварения Органы пищеварения у корелл представлены клювом, ротовой полостью, пищеводом, зобом, железистым желудком, мышечным желудком, печенью, поджелудочной железой, кишечником и клоакой.С помощью клюва попугай перемалывают пищу, а затем она перемещается в

Органы чувств Все раздражения поступают в организм посредством восприятия органами чувств. У корелл, равно как и у других птиц, таковых пять: зрение, слух, обоняние, вкус и осязание.Основную роль в восприятии окружающего мира играет зрение. Ученые утверждают, что, даже

Органы чувств собаки.

ИНФОРМАЦИЯ, КОТОРОЙ ПИТАЕТСЯ МОЗГ

ОСЯЗАНИЕ СОБАКИ

ВКУС СОБАКИ

СЛУХ СОБАКИ

ЗРЕНИЕ СОБАКИ

НЮХ СОБАКИ

Вот некоторые факты:

нос средней собаки имеет примерно 220 миллионов рецепторов запаха. Мы примерно 5 миллионов; если мембраны, покрывающие нос собаки изнутри, разложить на плоскости, общая площадь поверхности этих мембран будет намного больше общей площади поверхности всего тела собаки; площадь носовых мембран средней собаки составляет около семи квадратных метров. У нас - около половины квадратного метра, а мы, конечно, крупнее собак; средняя собака столь остро чувствует запахи, что способна почувствовать и идентифицировать такой слабый запах, который не могут зарегистрировать даже самые чувствительные научные приборы; нюх, несомненно, наиболее важное из «практически» применяемых собакой ощущений, но он также и наиболее сложен для нашего понимания.

Для того чтобы понять разум собаки, мы должны войти в мир иных ощущений – мир чувств собаки и представить себе, как собака постигает окружающую ее среду и реагирует на нее.

ИНФОРМАЦИЯ, КОТОРОЙ ПИТАЕТСЯ МОЗГ

Для того чтобы понять разум собаки, мы должны войти в мир иных ощущений – мир чувств собаки и представить себе, как собака постигает окружающую ее среду и реагирует на нее. В некоторых случаях это несложно сделать. Нетрудно представить себе зрение в черно-белых тонах, как у собак, так как все мы имели такую практику, когда смотрели черно-белый телевизор или старые фильмы. Но в отношении других чувств это почти невозможно. Как мы можем даже просто оценить по достоинству необычайную способность собак различать тысячи различных запахов, причем некоторые в концентрации одна часть на миллион? Реально мы можем использовать для сравнения только свои собственные возможности, а это создает сильное ограничение реального понимания того, как же в точности ощущения собаки: осязание, вкусовые ощущения, слух, зрение, нюх – влияют на ее поведение. Есть, однако, некоторые неплохие анатомические подсказки и экспериментальные свидетельства, которые могут помочь нам более полно понять, как эти сенсорные раздражители, сигналы от органов чувств, влияют на разум собаки.

Мы уже знаем, что в количественном плане все собаки имеют один и тот же генетический потенциал. Все они обладают примерно одинаковыми программами, да и «компьютеры» похожи. И салюки (персидская борзая), и гончая имеют сходный набор способностей: и та и другая слышат, видят, ощущают прикосновения, вкус и запах. Но есть существенные различия. Зрение салюки превосходит зрение гончей. С другой стороны, гончая имеет громадное преимущество по части умения ходить по следу. Различия между породами состоят в еле уловимой разнице характеристик сенсорных способностей собак.

ОСЯЗАНИЕ СОБАКИ

Двухдневный щенок, если его отделить от матери, заскулит и будет качать головой взад и вперед подобно маятнику, пока не коснется материнского тела. Тогда он перестанет плакать и поползет к ней. Прикосновение – это самое раннее и, возможно, самое главное из всех ощущений собаки.

Майкл Фокс опубликовал сообщение о том, что доктор И. Зоттерман, представитель шведского совета исследователей, обнаружил в носу у собаки инфракрасные рецепторы. Это как раз то самое, что ведет еще слепых и глухих новорожденных щенков обратно к матери. Но именно прикосновение – комфортное ощущение от контакта – успокаивает щенка, это чрезвычайно важно для развития зрелого и здорового разума.

Эксперименты Гарри Херлоу на макаках в Университете штата Висконсин в конце пятидесятых показали, что когда животных ограничивают в прикосновениях, это может вызвать у них недомогание. Детеныши обезьяны, изолированные от своих матерей и молодых обезьян с самого рождения, вырастали с тяжелыми и серьезными нарушениями поведения. Они лежали, припав к земле, без движения весь день или сами себя обнимали. Они монотонно раскачивались, бились головой о стену и сами себя калечили. Прикосновения – это самые ранние ощущения как у собак, так и у нас. Тактильные ощущения важнее всех других для развития нормальной взрослой особи. Собаки, ограниченные в ощущениях прикосновения, вырастая, становятся зависимыми, пугливыми и замкнутыми.

Значимость тактильных ощущений сохраняется на протяжении всей жизни собаки. Прикосновения всегда остаются самым мощным вознаграждением, которое собака может получить, даже более важным, чем пища, если только собаку не дрессируют с помощью только пищевых вознаграждений. Поглаживание взрослой собаки, которая вас знает, может уменьшить частоту ее пульса, снизить кровяное давление и температуру наружного покрова. Иными словами, поглаживание снижает возбужденное состояние собаки (те же вещи происходят с нами. Погладьте собаку, к которой чувствуете привязанность, и ваше возбуждение уменьшится).

Прикосновения, помимо их важности для создания эмоционального благополучия, также используются собакой для исследования окружающего мира. Как и у многих млекопитающих (но не людей), у собак имеются специальные чувствительные волоски над глазами, под нижней челюстью и, самое главное, на морде – вибриссы. Корни этих чувствительных волосков погружены в участки кожи, которые интенсивно снабжаются кровью и имеют множество нервных окончаний. Собаки могут чувствовать потоки воздуха, огибающие их вибриссы, равно как и определять ими форму предмета и шероховатость поверхности. Конечно, все тело собаки имеет чувствительные нервные окончания, которые и стимулируются при прикосновениях. Иногда они могут неправильно отвечать на раздражитель и вызывать общее расстройство поведения.

У собак встречается болезнь кожи, называемая «разлизанной гранулемой». Страдающие этим собаки одержимо лижут свои лапы, обычно передние, пока не разлижут кожный покров до мокнущей экземы. Это одна из многих мешающих жить проблем ветеринарной дерматологии, а ее причина, как полагают, в скуке. Однако статья в журнале Американской ассоциации больниц для животных предполагает, что появление разлизанной гранулемы фактически могло бы быть вызвано расстройством работы вегетативной нервной системы. Исследователи замечали, что у собак, имевших разлизанную гранулему, был понижен потенциал вызываемой нервной реакции при прикосновении к чувствительным нервным окончаниям передних лап. Вывод ученых состоит в том, что поведение, при котором собака одержимо лижет себя, связано со снижением тактильной чувствительности ног.

ВКУС СОБАКИ

И еще одно чувство, кроме осязания, функционирует с самого рождения – это вкус (потому что часть мозга, которая отвечает за осязание и вкус, уже с рождения миелинизирована).

Ощущение вкуса тесно связано с обонянием, и может оказаться сложным провести черту между этими двумя «химическими» ощущениями. Вкус собаки не такой тонкий, как у человека, и это связано с анатомическими различиями. У нас на языке примерно 9000 вкусовых сосочков, в то время как у собак, согласно данным одного исследователя, только 1706. Большинство из них находятся в передней части языка. Люди полагали, что собаки разделяют с ними мир вкусовых ощущений, но хотя собаки, как и мы, имеют вкусовые сосочки, которые регистрируют сладкое, кислое, горькое и соленое, они различают вкус настолько своеобразно, что вероятно, лучше будет обсуждать ощущение вкуса у собак на уровне «приятный – индифферентный – неприятный». Например, пока собаку не приучают есть сладости, она довольно равнодушна к ним, в отличие от кроликов и лошадей – сладкоежек от рождения. Тем не менее собаки предпочитают сахар сахарину и решительно отвергают печенье с сахарином.

В дополнение к рецепторам, чувствительным к сладкому, кислому, горькому и соленому, собаки имеют дополнительные примитивные вкусовые рецепторы, подобно кошкам и свиньям, которые реагируют на воду. Это означает, что собаки, вероятно, различают вкус разных типов воды.

Катрин Хоупт из Корнельского университета подробно исследовала вкусовые ощущения собак, выполняя некоторые из своих работ для Комитета по питанию при Канадской ассоциации ветеринаров. Хоупт выделила ряд факторов, влияющих на вкусовые ощущения собак.

В лабораторных условиях собаки предпочитали консервированное мясо сырому, вареную пищу – сырой, а мясо – продуктам из злаков. Хоупт заметила, что домашние собаки ведут себя по-разному. На аппетит домашних собак повлияли не только вкус, консистенция и запах пищи, но также и отношение хозяина, и собственные предпочтения в еде. Наконец, на пищевые предпочтения влияли другие собаки и окружающая обстановка.

В Англии, по оценкам, сделанным в разное время, два миллиона собак, примерно 30% от общего количества, имеют избыточный вес. Несомненно, предрасположенность пород к полноте существует, и разные породы, естественно, будут соответствовать своему стандартному весу тела и степени полноты. Чтобы увидеть, какими различными могут быть нормы, всего лишь сравните борзую и мопса. Эти 30% собак, чей вес выше нормы, позволили себе, или же им позволили, стать толстыми. Как же это получилось?

В условиях эксперимента собаки круглосуточно имели свободный доступ к пище. Они ели часто и малыми порциями на протяжении всего светового дня, при этом не толстели.

Одна из причин лишнего веса домашних любимцев это, несомненно, улучшенные вкусовые характеристики готовой пищи для собак, но, вероятно, есть еще причины. Именно их ищет доктор Хоупт. Уже известно много фактов. На Аляске зимой лайки едят в два раза больше, чем летом. Улучшение вкусовых качеств пищи увеличивает ее потребление. Таким же образом влияет и социальная конкуренция. Суки едят меньше, если уровень эстрогена у них высок. Для того чтобы создать ощущение сытости, необходимы соответствующие ощущения и в пасти, и в желудке.

Собственные же исследования доктора Хоупт в области вкусовых ощущений поражают своими открытиями. Суки любят сладкое чуть больше, чем кобели, а все собаки предпочитают теплую пищу холодной. Хотя сначала именно запах пищи привлекает собаку, он в процессе еды уже не важен – ощущение определяется вкусовыми сосочками на языке и рецепторами, воспринимающими консистенцию пищи.

По наблюдениям Хоупт, собаки, как правило, предпочитали влажную или полусухую консервированную пищу сухим кормам, но разницы между консервированной влажной или полусухой пищей не было. Запах, а не вкус, был важным фактором выбора определенной пищи. Собаки, страдающие потерей обоняния, одинаково охотно ели любое мясо, но среди собак, которые чувствовали запах, 85% предпочитали говядину. Тем не менее собаки, которые не могли чувствовать запах, предпочитали мясо кашам, что показывает значение вкуса и консистенции пищи.

А теперь о более интересных находках доктора Хоупт. Проведя эксперименты над вкусовыми ощущениями лабораторных собак в питомнике, она повторила их на домашних собаках в их собственных домах и обнаружила, что собаки, которые спали в доме, больше любили одну пищу, а дворовые собаки – другую. Собаки, хозяева которых мужчины, любят пищу, отличную от той, что любят питомцы женщин. Ее заключение таково, что один лишь вкус не определяет пищевых предпочтений собаки. Пищевое поведение собаки оказалось достаточно сложным – это большее, чем просто условный рефлекс или инстинкт. Общение с хозяином как-то влияет на вкусовые ощущения собаки.

Хозяева сук жаловались на привередливость животного в еде примерно в два раза чаще, чем владельцы кобелей. Объясняется это, по-видимому, гормональными различиями. Я расскажу о влиянии гормонов на поведение в следующей главе, но тот факт, что большинство сук были стерилизованы, а большая часть кобелей – нет, означает, что причина, лежащая в основе этих различий, остается неясной.

Конечно же очень важный фактор, определяющий собачьи вкусовые ощущения, - тучность хозяина. Рон Андерсон из Ливерпульского университета сообщил, что владельцами толстых собак чаще оказываются тучные люди, а не худощавые. Он также сообщил, что у более старых людей более толстые питомцы, а собаки, питавшиеся консервированной пищей, реже оказывались толстыми по сравнению с собаками, которые ели объедки со стола.

Для всеядных животных, например человека, вкусовые ощущения важны. Но для хищников-падальщиков, к которым относятся собаки, количество пищи важнее ее вкуса. Нехватка кальция и других минералов в рационе может оказать на разум собаки значительное влияние, усиливая агрессивное поведение или поведение, связанное с исследованием территории, но мы должны помнить, что для собак аппетитность пищи определяется сначала запахом, затем консистенцией и только потом вкусом.

СЛУХ СОБАКИ

Хотя вкусовые ощущения у собак менее тонкие, чем у человека (просто потому что у них меньше вкусовых сосочков), слух собак во многом превосходит наш. Говорят, что слух собак в четыре раза острее нашего. Однако это преуменьшение. Собаки действительно слышат звуки с расстояния в четыре раза больше, но при этом еще и намного лучше нас распознают более высокие звуки. Слуховой диапазон некоторых видов такой:

человек до 20 кГц; собака до 40 кГц; кошка до 45 кГц; летучая мышь 30 – 98 кГц; дельфин 100 – 130 кГц.

Для человека нижний предел чувствительности слуха сливается с ощущением вибрации. На этом конце шкалы возможности слуха человека и собаки почти одинаковы. Верхний предел чувствительности слуха собаки ниже, чем у большинства других плотоядных, но в природе такие высокие звуки встречаются не часто. Один из них – писк летучей мыши, частота которого доходит до 100 кГц. Мы не можем слышать даже что-либо близкое к этим частотам и, очевидно, крупный рогатый скот Центральной и Южной Америки тоже, вот почему южноамериканские летучие мыши-вампиры питаются кровью коров. Собаки из тех же регионов редко подвергаются нападению вампиров. Этот факт предполагает, что собаки могут слышать крик летучей мыши, что могло бы привести к абсолютно новой, неожиданной охранной службе для собак – предупреждать скот на пастбище о появлении вампиров.

Способность собак слышать высокочастотные звуки передалась от волка. Мыши и полевки – мелкая добыча волка – издают именно высокочастотные звуки. Несомненно, для канадского серого волка эти маленькие млекопитающие составляют основную часть летнего рациона.

В диапазоне 1 – 8 кГц слух собаки острее, чем наш. Еще у них есть особое преимущество перед нами – подвижные уши, которые дают возможность собакам сканировать звуки окружающего мира и затем эффективно улавливать звуковые колебания. Это очень интересная тема. Я.А.Альтман из Института физиологии им. Павлова в Санкт-Петербурге провел эксперименты на собаках, которые показали, что они способны определять расположение источника звука за шесть сотых секунды. Собаки используют одно ухо для определения положения источника звука, а затем оба, чтобы максимально эффективно уловить звуковые колебания. Вот почему они могут слышать звуки с больших расстояний, чем мы. Но чтобы сделать поправку на ассиметрию положения ушей при определении положения источника звука, собакам нужен совершенный вычислительный центр в центральной нервной системе. В этом одна из причин того, почему у собак по сравнению с людьми большая часть мозга отвечает за работу с органами слуха. Интересно, что объем ушных раковин прямо пропорционален весу собаки – но только до 10 кг, у собак весом выше 11 кг объем ушных раковин не увеличивается.

При определении того, насколько хорошо слышит собака, у ветеринарной медицины были и остаются проблемы. До недавнего времени все, что я и мои коллеги могли использовать, это «рефлекс вздрагивания»: производили громкий звук и наблюдали реакцию собаки. В 1984 году в Кембриджском университете ветеринары разработали тест под названием «вызываемая слуховая реакция мозга» BAER (brainstem auditory evoked response) для проверки слуха собаки. BAER-потенциалы у щенков двухнедельного возраста отсутствовали, они появлялись на третью неделю, а к семи неделям формы колебаний были похожи на те, что снимались у взрослых собак. Никакой реакции не наблюдалось у собак, которые были глухими. Это прекрасный метод определения слуха на каждое ухо, если бы только не один недостаток – высокая стоимость аппаратуры.

Слух собак во многом схож с нашим, так что понять его относительно просто. Уши ловят звук и передают его по каналу в мозг, где определяется его важность. Контекст данного звука очень важен, поскольку именно он определяет качественные и количественные характеристики реакции собаки. В области реакции животных на звуки нет строгой четкости, как у рефлексов. Хотя реакция собаки на звук отчасти механическая, это не просто модель «ключа и замка» для системы раздражитель – ответ. Вспомним, что, когда моя собака Лексингтон услышала, как упало яблоко, то испугалась и кинулась ко мне за защитой. Но моя вторая собака Либерти, услышав тот же звук, обратила внимание на вызвавший его предмет.

Диапазон слуха собаки занимает примерно восемь с половиной октав, так же как и у нас (по сравнению с десятью октавами у кошек). Павлов был первым ученым, исследовавшим способность собак различать звуки разной частоты. Он показал, что собаки могут различать две ноты, отличающиеся друг от друга всего лишь на одну восьмую тона. Вот почему некоторые собаки, как никто другой, сразу узнают звук работающего двигателя машин своих хозяев. Вот почему они могут различать разные команды пастуха, подаваемые свистом. Собаки Павлова выделяли слюну на определенную ноту, но не реагировали на звуки других тонов. Имеют ли собаки абсолютный слух? Музыкальны ли они? Центр музыки – это уникальное место в мозге собаки, как и у людей, он, вероятно, находится в наиболее примитивной зоне мозга. Это объясняет известные факты положительного влияния «культурного развития», а именно – прослушивания музыки, на удойность коров. Тринадцать веков назад архиепископ Исадор сказал: «Музыка умиротворяет разум и позволяет ему выдержать тяжелый труд, а модуляции голоса снимают усталость после работы». Это можно применить и к собакам.

ЗРЕНИЕ СОБАКИ

В своей ветеринарной практике я часто слышу просьбу проверить зрение совершенно здоровых молодых собак. Владельцы обеспокоены тем, что собаки начинают слепнуть. У хозяев многих пород действительно есть причины беспокоиться. Прогрессирующее отслоение сетчатки – это врожденная болезнь, которая поражает многих собак. Мне часто рассказывают похожие истории. «Я стоял прямо перед ним, но он меня не видел» или же «Я показал, где его мячик, но обнюхивал все вокруг, как будто не видел его», - говорят мне.

Во многих случаях обеспокоенность владельцев, к счастью, оказывается необоснованной. Их любимцы просто демонстрируют свое значительное отличие от нас в том, как они видят. Хотя собака, возможно, раз в десять более чувствительна к движению на периферии поля зрения, она плохо видит вблизи, но хорошо на большом расстоянии.

У большинства хищников, в том числе у собак, хрусталики глаз более плоские, чем у человека. Они могут изменять кривизну своих хрусталиков, то есть регулировать фокус зрения, но не так хорошо, как мы. Глаза собак, по сравнению с человеческими, более чувствительны к свету и движению, но способность видеть детали у собак ниже, чем у человека. Говоря научным языком, способность различать близко расположенные точки зависит от количества рецепторных клеток различных видов, которые активируют зрительный нерв и мозг одновременно, хотя ни один вид рецепторов сам по себе не может все это делать. Зрительная активность, с другой стороны, зависит от системы активации рецепторов зрительного нерва и мозга. Наши глаза лучше фокусируются, чем у собаки, вот почему мы можем лучше различать предметы и находить теннисный мячик, лежащий прямо перед нами.

У волка периферийное зрение лучше, чем у многих пород собак. Его глаза больше разведены в стороны, но во многих случаях мы создали «очеловеченные» породы, вывели собак с фронтально расположенными глазами. Собаки, которых когда-то назвали борзыми (русская борзая, салюки, афганская борзая), имеют фронтально расположенные глаза. У охранных или служебных собак, таких как немецкая овчарка или акита-ину, глаза больше разведены в стороны, в то время как у кавалер-кинг-чарльз-спаниеля и боксера находятся в промежуточном положении. Многие терьеры имеют «косой» взгляд. Физически их глаза расположены фронтально, а этот «скос» позволяет им заглядывать за угол.

Угол зрения у собак различных пород изменяется в весьма широком диапазоне, что влияет на количество информации, поступающей в мозг. Если угол зрения человеческих глаз составляет примерно 90 градусов, то угол зрения пекинеса - 180 градусов, а у терьера – до 270 градусов.

Зрение большинства собак боковое, меньшая часть собак хорошо видит прямо перед собой, вот почему многие наши питомцы испытывают трудности, когда ищут нечто, лежащее прямо перед носом. У них плохое бинокулярное зрение, малая глубина зрения. Конвергенция, фокусировка на изображении перед глазами, наиболее эффективна скорее у пород, подобных пуделю, с фронтально расположенными глазами, чем у сеттеров и ретриверов с более разведенными в сторону глазами. Доля свободных (не являющихся общими для обоих глаз) волокон зрительного нерва напрямую связана с бинокулярностью зрения и способностью фокусировать зрение в глубину. У человека почти половина волокон зрительного нерва свободна. У кошек свободна только одна треть, а у собак – лишь четвертая часть.

Различие в расположении глаз приводит к различию объема информации, получаемой мозгом, но любопытно, что есть еще и другой эффект. Часто думают, что животные с фронтально расположенными глазами умнее, а те, у кого глаза по бокам, - глупее. Такое представление влияет на наше подсознательное отношение к методике дрессировки собак и на результат, который мы от них ожидаем.

Собаки чрезвычайно остро видят самые незаметные изменения того, что их окружает. Они – мастера визуального сканирования территории или даже эмоционального состояния окружающих. Острота зрения пастушьей собаки настолько велика, что она может распознавать сигналы пастуха, подаваемые рукой, с расстояния вплоть до километра. Она видит ночью лучше человека. Собаки по своей природе скорее дневные, чем ночные животные, и их глаза настроены на эффективную работу в сумерках. Такое возможно потому, что под рецепторными клетками сетчатки, палочками и колбочками, находится блестящий непрозрачный отражающий слой, называемый «зеркальцем» (tapetum lucidum), который отражает свет обратно на палочки и колбочки. Это как раз то, что заставляет светиться глаза собак при свете фар машины. Известно также, что зрачки собак могут очень сильно расширяться, пропуская на сетчатку максимальное количество света. Клетки, называемые палочками, которые регистрируют низкие уровни освещенности, но только в черно-белых тонах, необходимы для ночного зрения. В глазах собаки много палочковых клеток, хотя им далеко до кошек, на сетчатке которых эти клетки расположены в пятнадцать слоев. Это значит, что собаки не могут видеть в темноте, но хорошо видят при слабой освещенности.

Рецепторы, называемые колбочками, необходимы для зрения при нормальном свете. Они также необходимы для цветного зрения. С помощью специальных методик было показано, что собаки способны в некоторой степени различать цвета, а не просто видеть оттенки серого цвета. Эксперименты свидетельствуют, что определенные колбочки в глазах собаки посылают сообщения на другие клетки, отличные от обычных, - клетки латерального коленчатого тела. Оно является промежуточной станцией между сетчаткой и корой головного мозга. Эти колбочки чувствительны исключительно к коротковолновому световому излучению или цвету, соответствующему этому излучению. Тот факт, что научить собак различать цвета исключительно сложно, означает, что это малозначимо для собак, но они действительно, по крайней мере теоретически, обладают такой способностью. (Как и многие животные, которые охотятся в дневное время). Однако это собакам и не так уж нужно. Говоря языком биологии, только те животные, которые активны днем и едят разнообразную пищу, нуждаются в хорошо развитом цветном зрении. Реально это подразумевает приматов – обезьян и нас. По мере того как мы, приматы, становимся старше, наши хрусталики желтеют, мы теряем фиолетовый цвет из нашей цветовой гаммы, вот почему старые художники редко рисуют правдивые оттенки фиолетового цвета. Собакам нет нужды беспокоиться о таких вещах.

Два моих ретривера получают разнообразную еду – они едят зеленую траву, морковь, черную смородину – как крупный рогатый скот по осени. Но они все же видят этот яркий мир только в полутонах серого цвета. Но зато они могут прийти домой после трудного дня в парке и, устроившись перед телевизором, смотреть шоу с прыгающими лошадьми или повтор старого сериала про собаку Леси. Их американской родне это недоступно. Это еще один любопытный факт: острота зрения собак достаточна, чтобы различать телевизионные картинки при европейской частоте передачи – 625 точек в секунду. Но американская частота передачи (525 точек в секунду) недостаточна для того, чтобы собака увидела что-то кроме экрана, заполненного быстро двигающимися точками.

НЮХ СОБАКИ

Вот некоторые факты:

нос средней собаки имеет примерно 220 миллионов рецепторов запаха. Мы примерно 5 миллионов; если мембраны, покрывающие нос собаки изнутри, разложить на плоскости, общая площадь поверхности этих мембран будет намного больше общей площади поверхности всего тела собаки; площадь носовых мембран средней собаки составляет около семи квадратных метров. У нас - около половины квадратного метра, а мы, конечно, крупнее собак; средняя собака столь остро чувствует запахи, что способна почувствовать и идентифицировать такой слабый запах, который не могут зарегистрировать даже самые чувствительные научные приборы; нюх, несомненно, наиболее важное из «практически» применяемых собакой ощущений, но он также и наиболее сложен для нашего понимания.

Запахи оказывают мощное влияние как на физиологию, так и на поведение собаки. Не было бы преувеличением сказать, что запахи влияют на мозг собаки. Память на запахи держится на протяжении всей жизни собаки и влияет почти на все аспекты ее поведения.

Способность собаки чувствовать запахи окружающего мира и интерпретировать их основана на сложной химической системе, воспринимающей запах. Во-первых, у собак подвижные ноздри, что помогает им определять направление запаха. Во-вторых, у них есть возможность принюхиваться. Это удивительное нарушение регулярного дыхания, которое, как показывают лабораторные тесты, состоит из одного - трех последовательных повторов дыхательных движений, в каждом от трех до семи интенсивных втягиваний воздуха. Наиболее чувствительная часть носа собаки, септальный орган, вероятно, отвечает за инициирование этого процесса.

Втягиваемые молекулы запаха проходят через костные структуры, называемые субэтмоидальный (подрешетчатый) выступ (их у человека нет), и далее попадают на внутреннюю поверхность носовых мембран. Поверхности выше выступа не «омываются» воздухом, когда собака выдыхает, это позволяет накапливаться переносящим запах молекулам. Когда собака нормально дышит, воздух проходит через носовой проход и идет вниз к легким. Принюхивание оставляет воздух в носовых камерах «спокойным».

Чрезвычайно сложная система изгибов челюстно-носовых костей, которые составляют жесткую основу носовых перегородок, устроена так для того, чтобы создать поток воздуха, приносящего запахи в область рецепторов запаха. Молекулы запаха растворяются и накапливаются в носовой слизи, которая связывает рецепторные клетки. Для этого требуется много слизи. Чтобы чувствовать запахи, мы каждый день производим около полулитра носовой слизи. Собаки, если учитывать вес тела, производят намного больше.

Когда заполненная запахом слизь прилипает к тоненьким микроскопическим волоскам на рецепторных клетках, химические сигналы от запахов преобразуются в электрические сигналы и передаются в лимбическую кору головного мозга. Эта часть мозга отвечает за эмоции. Существует прямая связь носа и части мозга, которая регулирует пищевое, питьевое и половое поведение. Небольшие молекулы запаха возбуждают обонятельный нерв. Крупные молекулы запаха возбуждают тригеминальный нерв, один из основных черепных нервов, а летучая субстанция половых гормонов, вероятно, возбуждает сошниково-носовой орган (это еще одна часть анатомии собак, которой нет у приматов). Я расскажу об этом более подробно.

Разумеется, рецепторные клетки должны быть высокочувствительными, чтобы зафиксировать мельчайшие различия среди великого разнообразия запахов, и в этой области были получены очень интересные результаты исследований. Еще в 1895 году было замечено, что собаки предпочитают среди прочих запахи животного происхождения. Натуралист Е.Т. Ситон в 1897 году использовал восхитительно наглядный термин для пометки собакой территории с помощью мочи. Он называл эти метки «телефон запахов».

В 1908 году ученые обнаружили, что собаки предпочитают природный мускус, а не синтезированный, а в 1920-е году уже были проведены эксперименты по точному определению чувствительности носа собаки. В одном эксперименте палочку из сосны, которую лишили естественного запаха, дали на пару секунд подержать в руках выбранному человеку, затем ее коснулись еще четыре человека, наконец палочку положили среди двадцати других похожих. Собаке позволили обнюхать человека, и затем она однозначно определила палочку.

Книга Баджета «Охота по следу» остается источником важной информации о способности собаки идти по следу. Баджет показал, что собаки могут находить след, даже когда «жертва» надевает резиновые сапоги или садится на велосипед. Он высказал гипотезу, что, когда один след заканчивается, собака начинает идти по другому, например, по запаху примятой травы. Баджет писал, что лучшие условия для собаки, идущей по следу, это когда температура земли чуть выше температуры воздуха, что обычно бывает ранним вечером. Неудивительно, что это излюбленное время охоты хищников, ориентирующихся на запах.

В 1946 году уже было известно, что кобели лучше берут след, вероятно, потому что чаще используют свой нос при общении и исследовании территории. Но более важно то, что сейчас мы знаем о возможности развить способность собак идти по следу путем тренировок или с помощью некоторых веществ, например кофеина. В 1955 году Калмас Бьянбех провел эксперименты, которые показали, что собаки распознают запахи секретов подмышек, ладоней и подошв ног одного человека. Он также обнаружил, что собаки могут различать запахи различных членов семьи, но не различают запах однояйцовых близнецов, пока они оба не появятся перед собакой.

Исследовательские работы сейчас становятся все более изощренными. В одном эксперименте, проведенном в 1961 году, собакам дали понюхать прогестерон, женский гормон, выделение которого увеличивается после овуляции. После этого они смогли определить предметы, которые побывали а руках у женщины на постовуляционной стадии ее менструального цикла. Это было фактически научное подтверждение старого утверждения пастухов, что некоторые собаки могут без ошибок выбирать из стада течных коров – без команды, указывающей, какую корову отгонять в сторону.

В семидесятые годы стало известно, что собаки могут чувствовать запах бутирата – компонента человеческого пота при концентрациях в миллион раз ниже нашего порога чувствительности, а к восьмидесятым обнаружили, что способность собаки чувствовать запах может быть десятикратно увеличена, если этой собаке давали регулярно нюхать определенный запах. Эффект усиления способности проявлялся через пять – двенадцать дней после начала эксперимента и длился около семи дней. Это исследование стало поводом для необоснованного утверждения, что собакам, которые ищут наркотики, реально дают наркотик, на который направлена их специализация, либо орально, либо в виде инъекций, для усиления их чувствительности.

Одной из организаций, проявивших усиленный интерес к способности собак брать след, была армия США. Исследовательский отдел по разработке мобильного оборудования армии США и команда разработчиков из форта Белвоир, Виржиния, изучали собак и вынесли заключение: «Собаки могут быть в плановом порядке подготовлены к очень качественному исполнению задачи поиска мин, причем они способны работать в широком климатическом диапазоне и любой местности. У них хорошие адаптационные характеристики и высокая чувствительность. Собака является высокоизбирательной системой детектирования, которая сравнительно недорога, имеет разумный срок службы, легко воспроизводится и готова к работе в любой момент».

Заключительный доклад Военного центра исследований и разработок в 1985 году гласил, что в сравнении с механическими средствами поиска собаки выигрывают в эффективном поиске мин-ловушек и взрывных устройств. В армии США пробовали и других животных: барсук, росомаха, помесь гонче с койотом, олень, хорек, красная лисица, свиньи породы дюрок (популярная в США порода свиней), представители семейства пекариевых, опоссум, енот, крапчатый, полосатый и свиноносый скунс, но без результата.

Армейская исследовательская группа не стала проверять способность своих собак брать след путем простой пробежки за велосипедом, как это сделал Баджет. Вместо этого, оставив след на поле, глубоко вскопали землю, полили ее бензином и подожгли. Экспериментаторы разбрасывали боеприпасы и различные предметы, а «жертвы» с аквалангом переплывали речку, но ни одна из этих хитростей полностью не победила нос собаки. Все мы знаем, какова стратегия собак забирать образцы воздуха, то есть как они втягивают воздух ради мельчайших частичек, несущих запах, ради ключей-молекул на частичках пыли и водяных капельках. Нам сложно зрительно представить себе микроскопические вихри воздуха, потому что такого рода регистрация запаха чужда нашему опыту. Один из любопытных фактов, касающихся именно собачьего нюха, состоит в том, что как уже было сказано ранее, кобели лучше берут след. У многих других видов наблюдается противоположное – нюх лучше у самок. Мы, люди, каждый день испытываем колебания нашей способности чувствовать запах. Пик чувствительности приходится на позднее утро и поздний вечер, хотя утренний пик растягивается на весь день, если мы пропускаем обед. Женщины, однако, могут чувствовать определенные запахи при меньших концентрациях, чем мужчины, особенно когда их гормональный уровень эстрогена высок. Подробнее об этом в следующей главе. Можно привести еще более убедительный пример: самки мышей изменяют свои половые циклы, когда чувствуют запах самца, и не беременеют сразу после спаривания, если чувствуют запах чужих самцов. Почти не вызывает сомнения, что синхронизация половой активности у собак (как и у людей) осуществляется химическими сигналами через запах, но, как и почти со всем остальным, влияние на разум собаки нельзя свести просто к модели «раздражение – ответ».

Моча течных сук сразу привлекает умудренных опытом кобелей. Им нужно изучить, что означает этот запах. Мочевые метки и вообще пометка территории ничего не значат для собак, если те выросли, не общаясь с другими собаками. Они должны изучить значимость пометки и сами научиться метить. Несомненно, что реакция на запахи проявляется рано. Русские этологические публикации сообщают, что щенок выделяет слюну в ответ на запах мяса при отделении от соска матери, несмотря на то, что он еще не имел опыта обращения с мясом (хотя можно допустить, что такая реакция была подготовлена сходными химическими веществами в молоке). Эксперименты Катрин Хоупт по вкусовым предпочтениям собак выявили, что они предпочитают свинину баранине или конине, баранину конине, говядину конине и баранине. Эти предпочтения основывались на запахе, а не на вкусе.

Лари Майерс из Университета штата Алабама разработал электроэнцефалографический метод оценки способности собак чувствовать запах. Он сделал это потому, что из всех собак, приведенных в его ветеринарную клинику с жалобами владельцев на то, как собака плохо ведет себя на охоте или теряет след, свыше 40% имеют ослабленный нюх. Некоторые вирусы, такие, как парагриппозная инфекция, могут повреждать носовые мембраны и, хотя клетки носовых рецепторов заменяются каждые две недели, требуется около шести недель, чтобы собака, переболевшая носовой инфекцией, полностью восстановила свой нюх. Майерс заключает, что кортизоны, такие, как преднизон, могут ослабить способность собаки чувствовать запах, равно как и многие заболевания, такие, как диабет и эпилепсия. Для того, чтобы помочь владельцам определить эффективность носа своих собак, Майерс разработал набор для проверки порога чувствительности нюха собаки в домашних условиях, содержащий пять различных запахов. В инструкции к набору слова предостережения подчеркнуты и выделены жирным шрифтом: «Успешное применение этого набора требует, чтобы проверяемая собака была спокойна».

Чувствительность к запахам частично передается по наследству. В великолепном дизайне генетики собаки уже есть место для замечательной системы обоняния, но даже она может быть улучшена с помощью разведения и тренировок. Бладхаунды и гончие – хороший пример усиления способности брать след с помощью селекции, а «бригады гончих» из американского департамента по борьбе с наркотиками, которые обследуют аэропорт, это прекрасный пример успеха тренировок. Запах играет незаменимо важную роль в жизни собаки. Запахи в своем первозданном великолепии сплетаются в собачьем носу в мелодии. Они активируют ферменты на мембранах обонятельных клеток и пробуждают память на запахи, но в разных породах эти эффекты проявляются по-разному. Скотт и Фуллер в своих знаменитых экспериментах на собаках в Бар-Харборе, штат Мэн, в начале 60-х годов, выпускали мышь на поле площадью в 1 акр (0,4 га) вместе с гончими. Собакам потребовалась минута, чтобы найти ее. Хорошие следопыты! Фокстерьерам потребовалось 15 минут, чтобы найти мышь, а скотч-терьеры потерпели неудачу. Один из них почти наступил на мышь. Тот факт, что скотч-терьеры не справились с эти так же хорошо, как служебные собаки, не говорит о том, что они плохие следопыты. Некоторые породы собак, такие, как бладхаунд, хорошо берут след на земле. Другие, подобно колли, лучше берут след, оставленный в воздухе, вот почему британские поисковые и спасательные команды предпочитают эту породу. Собаки, берущие след в воздухе, двигаются вдоль воздушного следа запахов то вперед, то назад, голову держат умеренно высоко и начинают крутиться, когда теряют след, делая все более расширяющиеся круги, пока не поймают запах снова.

Самая большая загадка собачьего носа – сошниково-носовой орган. Он представляет собой углубление, выстланное рецепторными клетками и расположенное выше неба собачьей пасти за резцами. Этот орган сообщается с каналами и с пастью, и с носом, имеет обильное кровоснабжение, от него отходят в мозг как миелинизированные, так и немиелинизированные нервные волокна. Все это должно для чего-то предназначаться, но для чего в точности – никто не знает. У других животных, например, у коз, сошниково-носовой орган связан с половой жизнью. Козлы «флемуют», то есть гримасничают, подтягивая вверх губы, морща нос и задирая вверх голову. Полагают, что эти гримасы используются для того, чтобы послать запах, необходимый для контакта с сошниково-носовым органом партнера. Койоты и шакалы тоже демонстрируют такое поведение, а вот собаки – нет. Лари Майерс полагает, что этот орган, видимо, в первую очередь выполняет одну из функций в эмоциональном поведении собак, принимая запах феромонов – запахов тела. Сошниково-носовой орган не вовлекается в сознательную оценку запаха, вероятно, он вовлечен в подсознательное восприятие половых гормонов. Получаемая им информация передается через обонятельные луковицы мозга прямо в лимбическую систему – часть мозга, тесно вовлеченную в создание широкого разнообразия эмоционального поведения.

Одно интересное последствие способности собак использовать запах в своих отношениях с другими собаками является предметом исследования, которое в настоящее время проводится во Франции в целях определения возможности собаки почувствовать по запаху различные эмоциональные состояния у человека. В своей книге «Человек, перепутавший свою жену со шляпой» нейрофизиолог Оливер Сакс описал случай, когда человек был способен чувствовать запах, подобно собаке. Пациент, сам доктор, приняв модное лекарство, почувствовал опьянение, однако, придя в норму и начав выполнять свои обязанности, обнаружил, что обладает способностью чувствовать запах эмоционального состояния своих пациентов. Он утверждал, что мог почувствовать по запаху беспокойство, удовлетворенность, половое возбуждение. Его усилившаяся способность чувствовать запахи длилась несколько недель, но по мере восстановления мозга он потерял эту способность. Группа психофизиологов под руководством профессора Хуберта Монтагнера на юге Франции рассматривает вопрос, действительно ли собаки могут почувствовать запах эмоций у детей.

Исследователи в армии США уже знали, что щенки используют запах для идентификации своих матерей, а родители – своих щенков, а так же о способности собак тонко чувствовать запах. Поэтому исследователи этой группы поставили себе целью установить действительно ли собаки по запаху могут определять у людей эмоции – злость, печаль, радость, депрессию, психические расстройства.

Если провести опрос, большинство владельцев собак скажут, что их собаки понимают настроение хозяина. Они полагают, что собаки это делают, наблюдая едва уловимые визуальные сигналы, которые мы посылаем: опущенные плечи, поднятые брови. Собаки давно наблюдают за людьми и делают это в совершенстве. Первые эксперименты французов показали, что собаки обнюхивают различные части тела ребенка в зависимости от его поведения. Они обнюхивают голову ребенка, когда тот умиротворен, но чаще – руки, когда ребенок приходит в возбуждение, участвуя в игровых состязаниях. Когда со стороны ребенка не было никаких видимых действий, собаки нюхали его тело и ноги. Собаки редко нюхали аногенитальную область знакомых им детей.

Во втором эксперименте французских исследователей, результаты которого опубликованы в 1989 году, кукол нарядили в одежду знакомых и незнакомых детей. Собаки исследовали аногенитальные области кукол, одетых в «незнакомых детей», а у «знакомых» нюхали голову и тело. Авторы сделали вывод, что разум собаки, вероятно, открыт для восприятия социальных запахов людей, восприятие этих запахов «делает собаку способной расшифровать и свести воедино человеческое поведение, а также, возможно, эмоциональные состояния и сам процесс познания, лежащий в основе этого». Если это на самом деле так, то нюх собаки может быть использован в будущем совершенно новым, захватывающим образом не только для вынюхивания грибка в деревянных брусьях в Швеции, термитов в Техасе, наркотиков в испанских аэропортах или же пропавших туристов в Национальном парке Lake district в Британии. Нос собаки мог бы, вероятно, напрямую привести нас к лучшему пониманию эмоции человека.

Вконтакте