ЧАСТЬ ВТОРАЯ
Глава 4. Обоняние
Немного о терминологии
Прежде всего договоримся, что считать обонянием. Это одно из чувств, с помощью которых мы ориентируемся в мире. Это понятно? Будем считать, что да. Другими словами, обоняние — это способность воспринимать ощущение, которое создаётся в мозгу обонятельными клетками-рецепторами, иначе — анализаторами, когда на них действуют молекулы разных веществ и аэрозолей. (Иными словами, рецепторы — это особые клетки, способные преобразовать полученное извне раздражение в сигнал, который передаётся в центральную нервную систему, в головной мозг.)
Кстати, вы точно знаете значение терминов «анализ» и «анализатор»? Я на всякий случай напомню. Анализом называется метод исследования сложного объекта расчленением его на более простые составные части. А анализатором принято именовать приборы, с помощью которых сей анализ и производится.
В нашем случае в качестве анализатора выступает система обоняния, состоящая из рецепторов запаха — совокупности чувствительных клеток, нервных путей, ведущих от рецепторов к центральной нервной системе, и те участки мозга, которые ответственны за создание «образа запаха». (Совсем «простенький» механизм, вы не находите?..)
Чудеса живого мира
Сегодня в мире имеется немало живых существ, которые прекрасно обходятся без зрения, а то и без слуха. Возьмите древнейших обитателей нашей планеты — придонных морских обитателей или более знакомых нам муравьев. Среди них есть абсолютно слепые и глухие популяции. (Так мы называем совокупности живых существ одного вида, будь то животные или растения, которые находятся на одной определённой территории.)
Вы спросите: «Как же они находят пищу, пару, как общаются друг с другом?» Оказывается, с помощью запахов. Они выделяют разнообразные химические сигналы, по которым остальные знают, что нужно делать, куда бежать, прятаться или кого грызть…
В книге «Чувства животных и человека» Л. Милн и М. Милн выделяют три основных направления, обеспечивающие жизнь живому существу. И все три направления относятся к обонянию. Первое — поиск запахов (будь то пища или пара), второе — отношение к найденным сигналам (нападать или бежать, спасаться) и третье — использование запахов (химических сигналов) для общения между собой. Учёные считают, что именно обоняние предшествовало всем другим чувствам, с помощью которых животное могло на расстоянии ощутить присутствие пищи, особей противоположного пола или приближение опасности. Вы можете возразить: «Мы же не муравьи…» Что же, возьмём линию эволюции, которая привела к созданию человека. Известно, что в мире обезьян есть лемуры, приматы и человекообразные животные. Первые (лемуры и широконосые обезьяны), кроме зрения, слуха и осязания, используют для общения между собой и обоняние. У них оно значительно лучше развито, чем у приматов. А у человекообразных обоняние и вовсе слабое.
Считается, что разделение линии предков человека (гомининов) и шимпанзе началось около шести миллионов лет назад (именно тогда среди гомининов наметилась тенденция к передвижению на двух ногах). И с тех пор человек потерял ещё часть обоняния, а с ним и часть мира запахов по сравнению с общими предками.
«Обонятельный снаряд»
Слово «снаряд» происходит от глагола «снаряжать». А это, согласно Владимиру Ивановичу Далю, означает «устроить, снабдить всем нужным». Стало быть, и слово «снаряд» в заголовке означает «устройство». В нашем случае это устройство «нюхательного механизма». Полтораста лет назад (время выхода Толкового словаря живого великорусского языка) понятие о механизме обоняния, надо полагать, было довольно простым: «Обонятельные снаряды, суть внешнее орудие обоняния, слизистая плева внутри (сопли) и два обонятельных нерва, у корня носа». Всё?!
Конечно, специалисты, врачи-отоларингологи (otos — по-гречески ухо, larynx — гортань и rhinos — нос), знали больше, но не думаю, чтобы очень уж намного. А насколько мы сегодня продвинулись в наших знаниях об этом «обонятельном снаряде» и каково устройство нашей обонятельной системы?
Нос нужен прежде всего для дыхания. Можно, конечно, дышать и ртом, но носом лучше. Почему? Когда воздух проходит через нос, он очищается от пыли и мелкого мусора, становится влажным и тёплым, что весьма важно для здоровья всего организма.
Нос нужен, чтобы нюхать. Он, как направляющий наконечник, направляет вдыхаемые запахи в мозговые центры, где их и распознают, т. е. нос, как глаза и уши, помогает нам ориентироваться в мире.
Но вы, наверное, не задумывались, что полости носа работают и в роли резонатора (вроде корпуса музыкального инструмента). Они резонируют вдыхаемый воздух, и это придаёт нашему голосу характерный звуковой оттенок. По чистому голосу легко определить, кому он принадлежит. А вспомните, как глухо и невнятно звучит любой голос во время насморка…
Помимо сказанного, нос немаловажен и с эстетической точки зрения.
Внешнее орудие обоняния
В словаре Владимира Ивановича Даля говорится: «Нос — внешнее орудие обоняния. Снаружи носа отличают: переносье, хребтик и горбок, кончик, крылья, перегородку и ноздри». Смотрите, сколь сложным оказывается наше «внешнее орудие обоняния». Давайте-ка познакомимся с ним поближе…
Владимир Иванович далее пишет: «У коровы морда и рыло; у лошади храп; у собаки щипец; у лягавой чутье; у свиньи рыло с пятачком. У нас с вами нос!»
Носы бывают разные — большие (есть поговорка «Нос на семерых рос, да одному достался»), горбатые носы (считаются, что их владельцы — себе на уме), нос баклушей (значит, толстый), носик тоненький, востренький, носишка с пуговку (маленький — курнофля)… Да мало ли какие ещё определения можно придумать для столь важной части собственного (или чужого) лица…
Представьте себя в зеркале, подобно коллежскому асессору Ковалёву из повести Николая Васильевича Гоголя. Ведь это у него в один злосчастный день сбежал с лица… нос. Просто сбежал, оставив после себя пустое, голое, «как блин», место. Коллежский асессор Ковалёв (он же майор, как сам себя любил называть) глядится в зеркало и сетует: «Боже мой! боже мой! За что это такое несчастие? Будь я без руки или без ноги — всё бы это лучше; будь я без ушей — скверно, однако ж всё сноснее; но без носа человек — чёрт знает что: птица не птица, гражданин не гражданин, — просто возьми да и вышвырни за окошко!»
Нет, серьёзно, человек без носа — нонсенс. Но главное-то, главное: зачем он нам? Э-э-э, господа, ну-ка ещё раз к доброй русской пословице обратимся: «Он носом слышит, где обед готовят». То-то… Стало быть, нос не только является эстетическим украшением лица, но и имеет общественное, так сказать, социальное значение. Социальный — значит, связанный с жизнью остальных особей своего сообщества — своего стада, стаи, косяка, роя…
Мы с вами, в отличие от остального животного мира, — существа не стайные, не стадные. Имея разум, мы наделены свободой воли. Поэтому для нас запахи не играют такой важной роли в жизни, и мы можем позволить себе ими пренебречь. Тем более что, не имея чёткой линейки основных запахов, мы пока что чаще всего блуждаем в мире ароматов, как в тёмном густом лесу.
Начнём с самого простого. Знаете ли вы, как в принципе устроен наш «обонятельный снаряд»? (Иначе говоря, представляете ли вы себе механизм собственного обоняния?) Голову даю на отсечение, что не знаете и даже не представляете…
Древний врач Алкмеон Кротонский
Примерно за четыре-пять веков до начала нашей эры в Древней Греции на острове Самосе, что и по сей день находится в Эгейском море, жил великий философ и математик Пифагор. Не может быть, чтобы вы о нём ничего не слыхали. Как и у каждого известного философа, у него было много учеников. И среди них — Алкмеон Кротонский.
В те далёкие времена считалось, что все чувства, память и знания помещаются в сердце. Алкмеон же источником познания определил мозг, считая его органом мышления. Он открыл и главные нервы органов чувств и назвал их пути и окончания в мозговом центре «ходами» или «каналами».
Он первым описал и орган обоняния.
В его время люди уже догадывались, что запах — это нечто, отлетающее от цветов или от чего-то другого и попадающее в нос. Алкмеон считал, что в носу есть щель, ведущая прямо в мозг, и пахучие вещества через неё туда и попадают.
В отличие от своего учителя — великого Пифагора, который не оставил ни одного письменного труда, Алкмеон Кротонский считается автором первого древнегреческого медицинского трактата.
Путь запаха
Природе пришлось немало потрудиться, чтобы приспособить обонятельный анализатор к нуждам организма. Попробуем проследить пути запаха через обонятельную систему.
Сначала из воздуха во время вдоха или изо рта при еде в обонятельную систему попадают пахучие химические вещества. Они проникают в периферический отдел. Это «прихожая» системы обоняния — наш нос. В нём находятся рецепторы и нервы.
Нервы ведут в центральный отдел обонятельного анализатора, который находится в переднем мозге. Это главный аппарат. В нём-то и происходит процесс распознавания «унюханного» запаха. В мозгу возникают обонятельные ощущения, т. е. некий «образ запаха».
Органы обоняния
Эти органы служат, как вы, наверное, догадываетесь, для улавливания и распознавания запахов. У человека это верхне-задняя область носовой полости с двумя костными выступами на боковых стенках (раковинами) и частью носовой перегородки. Эта часть носа покрыта мокрым обонятельным эпителием с тоненькими волосками-ресничками (на самом деле эти реснички не что иное, как обонятельные рецепторы, т. е. чувствительные к запаху клетки). Каждая площадка обонятельного эпителия в любой ноздре величиной с монетку. Но волоски-реснички во много раз увеличивают эту поверхность, причём у каждого живого существа площади этих поверхностей (вместе с ресничками) разные. Если, к примеру, подсчитать общую площадь эпителия со всеми ресничками в собственном носу, получится площадка примерно с ладошку (около 25 квадратных сантиметров. Это вам уже не «монетка»), В то же время у пса, который и ростом-то до половины вашего не дотягивает, площадь нюхательного эпителия в тысячи раз больше.
На обонятельных волосках-ресничках запахового эпителия находятся так называемые молекулярные рецепторы. Это чувствительные клетки, которые улавливают запахи, превращают их в электрические сигналы и отправляют в мозг. А уж дальше центральная нервная система производит их анализ и создаёт у нас то или иное впечатление от полученного аромата.
Интересная и пока непонятная деталь: многие запахи мы с вами неплохо запоминаем. Между тем обонятельный эпителий довольно быстро обновляется (т. е. примерно каждые 25–35 дней «старые» эпителиальные клетки заменяются новыми). Как же тогда происходит запоминание и узнавание запахов?
Вы, конечно, уловили разницу в величине нашего обонятельного эпителия и собачьего. У нас на этой площадке примерно 10 миллионов чувствительных клеток-волосков. Это немного, и потому мы относимся к микросматикам, то есть к «слабонюхающим существам». Собаки, кошки, слоны, свиньи и другие животные — макросматики. У них площадь обонятельного эпителия значительно больше (у собаки она примерно с ладонь). Но при этом увеличена она не потому, что у макросматиков носы больше (хотя у некоторых есть в носах дополнительные раковины в костной стенке). Главное — у них больше ресничек-рецепторов. У зверей они тоненькие — тоненькие и превосходят наши по количеству (потому и получается, что общая площадь больше, а нюх лучше). Кстати, мало того, что у братьев наших меньших нюхательных рецепторов больше. Они ещё и куда чувствительнее наших с вами. Это ещё больше увеличивает разницу в обонянии.
У пресмыкающихся и некоторых других животных в перегородке носа есть ещё и «второй нос» — развитый якобсонов орган (у нас-то он почти атрофировался). Есть он и у рыб, в виде двух ямок, на голове рядом со ртом. А у насекомых обонятельными органами служат чувствительные образования, в основном на «усах-антеннах».
Каждый рецептор имеет по два отростка. Длинный отросток входит в обонятельный нерв и передаёт сигналы в мозг. А коротенький (у позвоночных) идёт на поверхность обонятельного эпителия и заканчивается утолщением, на котором и находятся реснички-рецепторы (обонятельные волоски). Волоски погружены в выделяемую слизь (при насморке это сопли. Когда их много, они мешают обонянию. Но когда при высокой температуре нос сухой, тогда вообще никакого запаха не учуешь. Наверное, поэтому у хорошей собаки всегда нос умеренно мокрый).
В эту слизь в носу попадают молекулы пахучих веществ. Там они застревают, и рецепторы на ресничках определяют, что к ним пожаловало и в какой отдел мозга отправить сигнал о пришельцах для распознавания.
В общем, кое-что мы всё же узнали, ну хотя бы на тройку с минусом… Не согласны?
Нобелевская премия за открытия в области обоняния
В 2004 году американские биологи Ричард Эксел и Линда Бак получили Нобелевскую премию. Эксел открыл семейство генов, которые генерируют протеины, улавливающие запахи, а в лаборатории профессора Линды Бак ведутся исследования того, как мозг различает и истолковывает ароматы, обнаруженные рецепторами носа.
Результаты их исследований позволили объяснить механизм работы органов обоняния, доказали, что обонятельная система человека гораздо сложнее, чем считалась раньше, и что запахи могут влиять не только на эмоции человека, но и на его поведение.
Вкусовые рецепторы — сколько их?
Кажется, не очень-то много разных вкусов существует на свете, а вот сколько независимых рецепторов имеется на языке, чтобы их различать? (Заметьте, независимых рецепторов, то есть тех, что различают лишь основные, базовые вкусы.) Этого пока никто не знает. Некоторые специалисты предполагают, что к имеющимся базовым вкусам следует добавить ещё по крайней мере с полдюжины других, которые должны регистрировать специальные (независимые) рецепторы. Немалую роль в ощущении вкуса играют обоняние, тепловые и тактильные (через тройничный нерв) ощущения.
Собственно вкус мы воспринимаем главным образом корнем и верхней поверхностью задней части языка, а также его краями и кончиком.
Вкусовую чувствительность обеспечивают ветви лицевого и языкоглоточного нервов. Но когда, вкушая что-нибудь особенно приятное, мы говорим: «Ах, какой аромат!», мы оцениваем одновременно и вкус, и запах. Они, как правило, неразрывны.
Язык и его «вкусовая карта»
Наш язык — это мышечный орган. Он помогает нам говорить, глотать и является органом вкуса. История его изучения, а также его функций насчитывает множество лет и, как ни странно, до сих пор содержит столько же заблуждений.
В 1901 году в журнале «Philosophische Studien» впервые была опубликована «вкусовая карта» языка: кончик чувствителен к сладости, задняя часть — к горькому вкусу, кислое более всего ощущается боковыми точками языка, а солёный вкус мы воспринимаем одинаково всей поверхностью языка. Однако далеко не все были согласны с такой «географией». И, как пишут некоторые специалисты, несмотря на то, что во многих книгах по физиологии повторяется «вкусовая карта» языка, тем не менее научного подтверждения она не имеет. Вы спросите: «Как же так?»
Но продолжим по порядку. Высуньте язык перед зеркалом и внимательно его рассмотрите. Прежде всего, поверхность его, кроме самого основания, не гладкая, а как бы покрыта тесно расположенными бугорками. На самом деле это сосочки — химические рецепторы, определяющие вкус. (Количество типов независимых рецепторов вкуса в настоящее время точно не установлено.) Они разные по форме. Те, что расположены на кончике, краях и на тыльной стороне языка, выполняют по-настоящему функцию анализаторов вкуса, потому что у них имеются вкусовые почки — рецепторы вкуса. Их больше всего на кончике, на краях и на задней части языка. Но есть и на задней стенке глотки, на мягком нёбе, на миндалинах и надгортаннике. И всё это хозяйство покрыто слизистой оболочкой (слюнями).
Сосочки чувствительны к четырём основным вкусовым раздражителям: сладкому, горькому, солёному и кислому. Сигналы (или нервные импульсы) об их соотношении поступают в мозг и позволяют ему опознать продукт, который вы жуёте.
Вкусовые почки распределяются по всей поверхности языка неравномерно. Они образуют зоны, специализированные на определённом вкусе, например, сладкий вкус лучше воспринимают почки, в основном расположенные на поверхности передней части языка. Кислое улавливают почки по обеим сторонам языка, горькое — почки в задней части языка, а почки, чувствительные к солёному, разбросаны по всему языку.
Немного о терминологии
Прежде всего договоримся, что считать обонянием. Это одно из чувств, с помощью которых мы ориентируемся в мире. Это понятно? Будем считать, что да. Другими словами, обоняние — это способность воспринимать ощущение, которое создаётся в мозгу обонятельными клетками-рецепторами, иначе — анализаторами, когда на них действуют молекулы разных веществ и аэрозолей. (Иными словами, рецепторы — это особые клетки, способные преобразовать полученное извне раздражение в сигнал, который передаётся в центральную нервную систему, в головной мозг.)
Кстати, вы точно знаете значение терминов «анализ» и «анализатор»? Я на всякий случай напомню. Анализом называется метод исследования сложного объекта расчленением его на более простые составные части. А анализатором принято именовать приборы, с помощью которых сей анализ и производится.
В нашем случае в качестве анализатора выступает система обоняния, состоящая из рецепторов запаха — совокупности чувствительных клеток, нервных путей, ведущих от рецепторов к центральной нервной системе, и те участки мозга, которые ответственны за создание «образа запаха». (Совсем «простенький» механизм, вы не находите?..)
Чудеса живого мира
Сегодня в мире имеется немало живых существ, которые прекрасно обходятся без зрения, а то и без слуха. Возьмите древнейших обитателей нашей планеты — придонных морских обитателей или более знакомых нам муравьев. Среди них есть абсолютно слепые и глухие популяции. (Так мы называем совокупности живых существ одного вида, будь то животные или растения, которые находятся на одной определённой территории.)
Вы спросите: «Как же они находят пищу, пару, как общаются друг с другом?» Оказывается, с помощью запахов. Они выделяют разнообразные химические сигналы, по которым остальные знают, что нужно делать, куда бежать, прятаться или кого грызть…
В книге «Чувства животных и человека» Л. Милн и М. Милн выделяют три основных направления, обеспечивающие жизнь живому существу. И все три направления относятся к обонянию. Первое — поиск запахов (будь то пища или пара), второе — отношение к найденным сигналам (нападать или бежать, спасаться) и третье — использование запахов (химических сигналов) для общения между собой. Учёные считают, что именно обоняние предшествовало всем другим чувствам, с помощью которых животное могло на расстоянии ощутить присутствие пищи, особей противоположного пола или приближение опасности. Вы можете возразить: «Мы же не муравьи…» Что же, возьмём линию эволюции, которая привела к созданию человека. Известно, что в мире обезьян есть лемуры, приматы и человекообразные животные. Первые (лемуры и широконосые обезьяны), кроме зрения, слуха и осязания, используют для общения между собой и обоняние. У них оно значительно лучше развито, чем у приматов. А у человекообразных обоняние и вовсе слабое.
Считается, что разделение линии предков человека (гомининов) и шимпанзе началось около шести миллионов лет назад (именно тогда среди гомининов наметилась тенденция к передвижению на двух ногах). И с тех пор человек потерял ещё часть обоняния, а с ним и часть мира запахов по сравнению с общими предками.
«Обонятельный снаряд»
Слово «снаряд» происходит от глагола «снаряжать». А это, согласно Владимиру Ивановичу Далю, означает «устроить, снабдить всем нужным». Стало быть, и слово «снаряд» в заголовке означает «устройство». В нашем случае это устройство «нюхательного механизма». Полтораста лет назад (время выхода Толкового словаря живого великорусского языка) понятие о механизме обоняния, надо полагать, было довольно простым: «Обонятельные снаряды, суть внешнее орудие обоняния, слизистая плева внутри (сопли) и два обонятельных нерва, у корня носа». Всё?!
Конечно, специалисты, врачи-отоларингологи (otos — по-гречески ухо, larynx — гортань и rhinos — нос), знали больше, но не думаю, чтобы очень уж намного. А насколько мы сегодня продвинулись в наших знаниях об этом «обонятельном снаряде» и каково устройство нашей обонятельной системы?
Нос нужен прежде всего для дыхания. Можно, конечно, дышать и ртом, но носом лучше. Почему? Когда воздух проходит через нос, он очищается от пыли и мелкого мусора, становится влажным и тёплым, что весьма важно для здоровья всего организма.
Нос нужен, чтобы нюхать. Он, как направляющий наконечник, направляет вдыхаемые запахи в мозговые центры, где их и распознают, т. е. нос, как глаза и уши, помогает нам ориентироваться в мире.
Но вы, наверное, не задумывались, что полости носа работают и в роли резонатора (вроде корпуса музыкального инструмента). Они резонируют вдыхаемый воздух, и это придаёт нашему голосу характерный звуковой оттенок. По чистому голосу легко определить, кому он принадлежит. А вспомните, как глухо и невнятно звучит любой голос во время насморка…
Помимо сказанного, нос немаловажен и с эстетической точки зрения.
Внешнее орудие обоняния
В словаре Владимира Ивановича Даля говорится: «Нос — внешнее орудие обоняния. Снаружи носа отличают: переносье, хребтик и горбок, кончик, крылья, перегородку и ноздри». Смотрите, сколь сложным оказывается наше «внешнее орудие обоняния». Давайте-ка познакомимся с ним поближе…
Владимир Иванович далее пишет: «У коровы морда и рыло; у лошади храп; у собаки щипец; у лягавой чутье; у свиньи рыло с пятачком. У нас с вами нос!»
Носы бывают разные — большие (есть поговорка «Нос на семерых рос, да одному достался»), горбатые носы (считаются, что их владельцы — себе на уме), нос баклушей (значит, толстый), носик тоненький, востренький, носишка с пуговку (маленький — курнофля)… Да мало ли какие ещё определения можно придумать для столь важной части собственного (или чужого) лица…
Представьте себя в зеркале, подобно коллежскому асессору Ковалёву из повести Николая Васильевича Гоголя. Ведь это у него в один злосчастный день сбежал с лица… нос. Просто сбежал, оставив после себя пустое, голое, «как блин», место. Коллежский асессор Ковалёв (он же майор, как сам себя любил называть) глядится в зеркало и сетует: «Боже мой! боже мой! За что это такое несчастие? Будь я без руки или без ноги — всё бы это лучше; будь я без ушей — скверно, однако ж всё сноснее; но без носа человек — чёрт знает что: птица не птица, гражданин не гражданин, — просто возьми да и вышвырни за окошко!»
Нет, серьёзно, человек без носа — нонсенс. Но главное-то, главное: зачем он нам? Э-э-э, господа, ну-ка ещё раз к доброй русской пословице обратимся: «Он носом слышит, где обед готовят». То-то… Стало быть, нос не только является эстетическим украшением лица, но и имеет общественное, так сказать, социальное значение. Социальный — значит, связанный с жизнью остальных особей своего сообщества — своего стада, стаи, косяка, роя…
Мы с вами, в отличие от остального животного мира, — существа не стайные, не стадные. Имея разум, мы наделены свободой воли. Поэтому для нас запахи не играют такой важной роли в жизни, и мы можем позволить себе ими пренебречь. Тем более что, не имея чёткой линейки основных запахов, мы пока что чаще всего блуждаем в мире ароматов, как в тёмном густом лесу.
Начнём с самого простого. Знаете ли вы, как в принципе устроен наш «обонятельный снаряд»? (Иначе говоря, представляете ли вы себе механизм собственного обоняния?) Голову даю на отсечение, что не знаете и даже не представляете…
Древний врач Алкмеон Кротонский
Примерно за четыре-пять веков до начала нашей эры в Древней Греции на острове Самосе, что и по сей день находится в Эгейском море, жил великий философ и математик Пифагор. Не может быть, чтобы вы о нём ничего не слыхали. Как и у каждого известного философа, у него было много учеников. И среди них — Алкмеон Кротонский.
В те далёкие времена считалось, что все чувства, память и знания помещаются в сердце. Алкмеон же источником познания определил мозг, считая его органом мышления. Он открыл и главные нервы органов чувств и назвал их пути и окончания в мозговом центре «ходами» или «каналами».
Он первым описал и орган обоняния.
В его время люди уже догадывались, что запах — это нечто, отлетающее от цветов или от чего-то другого и попадающее в нос. Алкмеон считал, что в носу есть щель, ведущая прямо в мозг, и пахучие вещества через неё туда и попадают.
В отличие от своего учителя — великого Пифагора, который не оставил ни одного письменного труда, Алкмеон Кротонский считается автором первого древнегреческого медицинского трактата.
Путь запаха
Природе пришлось немало потрудиться, чтобы приспособить обонятельный анализатор к нуждам организма. Попробуем проследить пути запаха через обонятельную систему.
Сначала из воздуха во время вдоха или изо рта при еде в обонятельную систему попадают пахучие химические вещества. Они проникают в периферический отдел. Это «прихожая» системы обоняния — наш нос. В нём находятся рецепторы и нервы.
Нервы ведут в центральный отдел обонятельного анализатора, который находится в переднем мозге. Это главный аппарат. В нём-то и происходит процесс распознавания «унюханного» запаха. В мозгу возникают обонятельные ощущения, т. е. некий «образ запаха».
Органы обоняния
Эти органы служат, как вы, наверное, догадываетесь, для улавливания и распознавания запахов. У человека это верхне-задняя область носовой полости с двумя костными выступами на боковых стенках (раковинами) и частью носовой перегородки. Эта часть носа покрыта мокрым обонятельным эпителием с тоненькими волосками-ресничками (на самом деле эти реснички не что иное, как обонятельные рецепторы, т. е. чувствительные к запаху клетки). Каждая площадка обонятельного эпителия в любой ноздре величиной с монетку. Но волоски-реснички во много раз увеличивают эту поверхность, причём у каждого живого существа площади этих поверхностей (вместе с ресничками) разные. Если, к примеру, подсчитать общую площадь эпителия со всеми ресничками в собственном носу, получится площадка примерно с ладошку (около 25 квадратных сантиметров. Это вам уже не «монетка»), В то же время у пса, который и ростом-то до половины вашего не дотягивает, площадь нюхательного эпителия в тысячи раз больше.
На обонятельных волосках-ресничках запахового эпителия находятся так называемые молекулярные рецепторы. Это чувствительные клетки, которые улавливают запахи, превращают их в электрические сигналы и отправляют в мозг. А уж дальше центральная нервная система производит их анализ и создаёт у нас то или иное впечатление от полученного аромата.
Интересная и пока непонятная деталь: многие запахи мы с вами неплохо запоминаем. Между тем обонятельный эпителий довольно быстро обновляется (т. е. примерно каждые 25–35 дней «старые» эпителиальные клетки заменяются новыми). Как же тогда происходит запоминание и узнавание запахов?
Вы, конечно, уловили разницу в величине нашего обонятельного эпителия и собачьего. У нас на этой площадке примерно 10 миллионов чувствительных клеток-волосков. Это немного, и потому мы относимся к микросматикам, то есть к «слабонюхающим существам». Собаки, кошки, слоны, свиньи и другие животные — макросматики. У них площадь обонятельного эпителия значительно больше (у собаки она примерно с ладонь). Но при этом увеличена она не потому, что у макросматиков носы больше (хотя у некоторых есть в носах дополнительные раковины в костной стенке). Главное — у них больше ресничек-рецепторов. У зверей они тоненькие — тоненькие и превосходят наши по количеству (потому и получается, что общая площадь больше, а нюх лучше). Кстати, мало того, что у братьев наших меньших нюхательных рецепторов больше. Они ещё и куда чувствительнее наших с вами. Это ещё больше увеличивает разницу в обонянии.
У пресмыкающихся и некоторых других животных в перегородке носа есть ещё и «второй нос» — развитый якобсонов орган (у нас-то он почти атрофировался). Есть он и у рыб, в виде двух ямок, на голове рядом со ртом. А у насекомых обонятельными органами служат чувствительные образования, в основном на «усах-антеннах».
Каждый рецептор имеет по два отростка. Длинный отросток входит в обонятельный нерв и передаёт сигналы в мозг. А коротенький (у позвоночных) идёт на поверхность обонятельного эпителия и заканчивается утолщением, на котором и находятся реснички-рецепторы (обонятельные волоски). Волоски погружены в выделяемую слизь (при насморке это сопли. Когда их много, они мешают обонянию. Но когда при высокой температуре нос сухой, тогда вообще никакого запаха не учуешь. Наверное, поэтому у хорошей собаки всегда нос умеренно мокрый).
В эту слизь в носу попадают молекулы пахучих веществ. Там они застревают, и рецепторы на ресничках определяют, что к ним пожаловало и в какой отдел мозга отправить сигнал о пришельцах для распознавания.
В общем, кое-что мы всё же узнали, ну хотя бы на тройку с минусом… Не согласны?
Нобелевская премия за открытия в области обоняния
В 2004 году американские биологи Ричард Эксел и Линда Бак получили Нобелевскую премию. Эксел открыл семейство генов, которые генерируют протеины, улавливающие запахи, а в лаборатории профессора Линды Бак ведутся исследования того, как мозг различает и истолковывает ароматы, обнаруженные рецепторами носа.
Результаты их исследований позволили объяснить механизм работы органов обоняния, доказали, что обонятельная система человека гораздо сложнее, чем считалась раньше, и что запахи могут влиять не только на эмоции человека, но и на его поведение.
Вкусовые рецепторы — сколько их?
Кажется, не очень-то много разных вкусов существует на свете, а вот сколько независимых рецепторов имеется на языке, чтобы их различать? (Заметьте, независимых рецепторов, то есть тех, что различают лишь основные, базовые вкусы.) Этого пока никто не знает. Некоторые специалисты предполагают, что к имеющимся базовым вкусам следует добавить ещё по крайней мере с полдюжины других, которые должны регистрировать специальные (независимые) рецепторы. Немалую роль в ощущении вкуса играют обоняние, тепловые и тактильные (через тройничный нерв) ощущения.
Собственно вкус мы воспринимаем главным образом корнем и верхней поверхностью задней части языка, а также его краями и кончиком.
Вкусовую чувствительность обеспечивают ветви лицевого и языкоглоточного нервов. Но когда, вкушая что-нибудь особенно приятное, мы говорим: «Ах, какой аромат!», мы оцениваем одновременно и вкус, и запах. Они, как правило, неразрывны.
Язык и его «вкусовая карта»
Наш язык — это мышечный орган. Он помогает нам говорить, глотать и является органом вкуса. История его изучения, а также его функций насчитывает множество лет и, как ни странно, до сих пор содержит столько же заблуждений.
В 1901 году в журнале «Philosophische Studien» впервые была опубликована «вкусовая карта» языка: кончик чувствителен к сладости, задняя часть — к горькому вкусу, кислое более всего ощущается боковыми точками языка, а солёный вкус мы воспринимаем одинаково всей поверхностью языка. Однако далеко не все были согласны с такой «географией». И, как пишут некоторые специалисты, несмотря на то, что во многих книгах по физиологии повторяется «вкусовая карта» языка, тем не менее научного подтверждения она не имеет. Вы спросите: «Как же так?»
Но продолжим по порядку. Высуньте язык перед зеркалом и внимательно его рассмотрите. Прежде всего, поверхность его, кроме самого основания, не гладкая, а как бы покрыта тесно расположенными бугорками. На самом деле это сосочки — химические рецепторы, определяющие вкус. (Количество типов независимых рецепторов вкуса в настоящее время точно не установлено.) Они разные по форме. Те, что расположены на кончике, краях и на тыльной стороне языка, выполняют по-настоящему функцию анализаторов вкуса, потому что у них имеются вкусовые почки — рецепторы вкуса. Их больше всего на кончике, на краях и на задней части языка. Но есть и на задней стенке глотки, на мягком нёбе, на миндалинах и надгортаннике. И всё это хозяйство покрыто слизистой оболочкой (слюнями).
Сосочки чувствительны к четырём основным вкусовым раздражителям: сладкому, горькому, солёному и кислому. Сигналы (или нервные импульсы) об их соотношении поступают в мозг и позволяют ему опознать продукт, который вы жуёте.
Вкусовые почки распределяются по всей поверхности языка неравномерно. Они образуют зоны, специализированные на определённом вкусе, например, сладкий вкус лучше воспринимают почки, в основном расположенные на поверхности передней части языка. Кислое улавливают почки по обеим сторонам языка, горькое — почки в задней части языка, а почки, чувствительные к солёному, разбросаны по всему языку.
Глава 5. «Собачий нюх»
Случай со студентом Стивеном Д.
Я иногда думаю: «А каким бы показался мир, обладай мы „собачьим чутьём“?»
И вот о чём рассказал в своей книге невропатолог Оливер Сакс. Как-то ночью студенту-медику Стивену Д. пришла в голову идея принять в научных целях смесь препаратов, изменяющих сознание. Он запил порошок водой и лёг спать. Во сне ему представилось, что он превратился в собаку…
Вы скажете: «Мало ли что кому приснится». Согласен. Тем более что хвост у него не вырос и лаять он не начал. Когда он проснулся, то обнаружил, что у него совершенно изменилось… обоняние. Все тончайшие ароматы — лосьона после бритья, утреннего кофе, яичницы с беконом — стали в сотни раз сильнее…
Позавтракав, он отправился в клинику (студенты-медики часть обучения проходят в лечебных учреждениях). На улице его поразило то, что он, не глядя по сторонам, по запаху легко узнавал магазины и даже товары, которыми они торгуют. Одни ароматы были приятны, другие запахи, которые он раньше и не замечал, казались отвратительными.
Едва войдя в двери приёмного покоя клиники, он сразу различил запахи двадцати своих пациентов, которых лечил, и узнал их всех. При этом обонятельный образ каждого был гораздо ярче зрительного. Даже не входя в палату, он по запаху понимал, кто из них на пути к выздоровлению, а кто чувствует себя плохо.
Сначала он пришёл в восторг. Изменившиеся свойства его обоняния давали массу новых возможностей. Но вскоре он так устал от количества новой информации, обрушившейся на него, что у него разболелась голова и ему стало трудно жить в этом ранее скрытом от него мире…
Тогда он отправился к психологу. И когда через некоторое время новые способности исчезли, Стивен почувствовал большое облегчение. Но вместе с тем он осознавал и ту огромную потерю, которая исчезла вместе с его «собачьим обонянием».
Нюх как профессия
Внимательный и недоверчивый читатель может возразить: «Вы всё говорите о замечательном нюхе собак и других животных и о плохом обонянии у людей. Но ведь есть же и среди нас люди, обладающие очень тонким нюхом?»
Есть такие люди! И я расскажу о них несколько историй. Но они редки, я бы сказал, уникальны. Впрочем, вы и сами в этом убедитесь, читая дальше. Несмотря на то что нас так много на земном шаре, мы все разные. Различаемся по росту, по цвету волос и глаз, по цвету кожи и строению тела. И органы чувств, благодаря которым мы ориентируемся в мире, у нас тоже разные. Одним любо одно, иным — другое. И это прекрасно. Представляете, как скучно было бы жить, будь мы все одинаковы, как муравьи…
Но вернёмся к людям. Есть среди нас такие, кого природа наградила особым даром. О художниках, писателях и композиторах говорят: талант! А ведь талант — это воображение. Кроме него, нужен некий ДАР, то, чем этот человек отличается от других, что он может сделать, а другие нет. И вот если к дару ещё и талант, а к ним — много-много учёбы и труда, чтобы лучше других овладеть ремеслом, тогда и получается настоящий «художник», будь то математик или физик, писатель или музыкант, композитор или парфюмер-«нюхач»…
Про мою тётку и её удивительную профессию
Когда я был маленьким, жили мы в одной квартире с семейством бабушкиной младшей сестры. Звали её Констанцией (а я называл тётей Конни). Было ей лет сорок пять, я считал её старухой и недолюбливал, за что и она платила мне сторицей. Я считал, что ей лучше подошло бы имя Мегера (у древних греков так звали богиню гнева и мстительности. Имя это стало нарицательным, и по сей день мегерами зовут злых и сварливых тёток).
Время от времени за ней присылали машину, что было в те годы редкостью. Она наряжалась, важно и таинственно говорила нам, что «приглашена на экспертизу», и уезжала. Бабушка посмеивалась и как-то раз проговорилась: «У Конни очень чуткий нос, и её приглашают экспертом. — Потом, спохватившись, добавила: — Но ты никому не говори, а если спросят, где она работает, скажи: на фабрике духов…»
В то время многое почему-то было секретным. Потом, когда я подрос, — понял: тётка Конни работала «нюхачом». Не знаю, слыхали ли вы о таких профессиях. Так называют людей, обладающих очень острым обонянием. Бабушка говорила, что это редкий дар, который нужно беречь, и всё-всё спускала своей сестрице. Тётка тоже весьма заботилась о своём носе: боялась сквозняков, а когда пригорало что-то у соседей на коммунальной кухне, ложилась в постель и клала холодный компресс на лоб. Говорила, что у неё болит голова.
У меня у самого в детстве нос был тоже — будьте здоровы, какой чуткий. Принесут из магазина колбаску (редко это, правда, бывало), так я её раньше нашей собаки Нельки учую…
Профессия тётки была не просто редкой, а уникальной. На фабрике она не работала, но в трудных случаях ездила на экспертизу. Дело в том, что хорошо, если найдётся один человек, способный различать несколько тысяч запахов, на несколько миллионов.
Профессия — «нюхач»
Сегодня профессиональных «нюхачей» (не гениев запаха, а просто людей с очень острым обонянием) требуется гораздо больше, чем раньше. Мы живём в мире синтетики, а вся синтетика пахнет. Многие же люди не переносят некоторые запахи. И потому даже на заводах, выпускающих продукцию, казалось бы, не имеющую отношения к запахам, есть специалисты-«нюхачи».
Недавно я прочёл статью, в которой говорится об автомобильном заводе «Рено». Так у них целая бригада, человек восемь, экспертов по запахам. Выпустит экспериментальный цех новую машину. Всем хороша, но вот последняя экспертиза: восемь «носов» (так во Франции называют «нюхачей») в белых халатах начинают её обнюхивать… И их заключение, например: «Эта обивка сидений издаёт не очень приятный запах» или «От коробки передач тянет запахом масла», безоговорочно. Прекрасный опытный экземпляр с великолепной ходовой частью, мотором и кузовом отправляют на доработку.
А представьте себе подводную лодку. Там ведь пластика тоже хоть отбавляй. Но если салон автомобиля можно проветрить, то для подлодки, ушедшей в дальний поход, это проблема.
Или уж совсем близкий нам пример: водопроводная вода. Берут её из рек и прежде всего отправляют на водной станции в лабораторию водоочистки. Это и понятно — в наши реки чего не сливают… При этом многое очищать либо не желают, дескать, дорого, нерентабельно, авось не заметят, либо (это уже совсем плохо) очистить не могут. Поэтому понятно, что и на водопроводных станциях очень важна профессия «водного нюхача-эксперта». А представляете, какой нюх он должен иметь? Ну-ка, попробуйте сами понюхать струю из крана: вода и вода — чем она пахнет?
Вообще «нюхачи» бывают разные. Они, как правило, специализируются в какой-нибудь одной отрасли. Есть эксперты по техническим запахам, есть «нюхачи»-кондитеры, есть специалисты, тонко чувствующие запахи хороших вин, сыров, колбас… Некоторые люди с тонким обонянием специализируются на ароматах лекарственных растений, а «нюхачи»-парфюмеры создают духи…
Джордж Олдрич — телохранитель астронавтов
А сейчас ещё один пример необычной профессии. Что такое NASA, вы знаете — National Aeronautics and Space Administration. Они запускают спутники и космические челноки — «Шаттлы». Среди массы «яйцеголовых» (то есть высокоучёных) сотрудников — пять «нюхачей». Они нюхают всё, что должно вместе с экипажами астронавтов лететь в космос.
Одной из причин появления этой профессии стал не очень удачный полёт советского экипажа Бориса Волынова и Виталия Жолобова на космическом корабле «Союз-21» в 1976 году. Через некоторое время после штатного выхода на орбиту командир корабля доложил, что в кабине появился посторонний запах. Сначала на досадную помеху не обратили внимания, и больше месяца наши космонавты провели в атмосфере усиливающейся вони то ли из-за просачивающихся где-то паров топлива, то ли из-за запахов пластиковой обшивки… Непредвиденно возникший отказ оборудования вынудил свернуть программу, и экипаж вернулся на Землю. Но и не случись аварийной обстановки, полёт всё равно пришлось бы прекратить из-за запаха. В космосе форточку для проветривания не откроешь…
О своей удивительной профессии рассказал один из «нюхачей» NASA по имени Джордж Олдрич. Получил он её достаточно неожиданно. 18-летний Джордж служил в пожарной охране, даже не подозревая о том, что у него уникальный «нос». По объявлению о наборе добровольцев в «ароматический» отдел NASA он подал заявление и принял участие в контрольном тестировании. К своему удивлению, он прошёл медицинский осмотр и все испытания.
Олдрич правильно определил флаконы с пахнущим веществом (ему предложили десять склянок, из которых три были с чистой водой). Различил и выделил из предложенного букета ароматов семь основных — мускусный, цветочный, эфирный, камфорный, мятный, острый и гнилостный.
Джордж был зачислен на работу. С тех пор он за три десятка лет участвовал более чем в семистах подготовках к запускам. И каждые четыре месяца он с коллегами проходит строгий контроль обоняния. Хороший специалист по запахам должен обладать не только уникальным обонянием, но и хорошей ассоциативной и оперативной памятью, а также… фантазией.
Вместе с другими «нюхачами» он на стенде «пронюхивает» абсолютно всё, от монтажных плат до одежды астронавтов и пасты в авторучках. Дело в том, что некоторые предметы, не имеющие никакого запаха в атмосфере Земли, в космосе вдруг становятся источниками газов и пахнут…
«Нюхачи» оценивают запахи по шкале от 0 — незаметный, затем едва или легко обнаруживаемый — это 2, дальше идёт нежелательный — 3 и, наконец, 4 — агрессивный. Если оценка выше двух с половиной баллов, пахучий предмет без разговоров изымается из космического корабля. Проверяются и все личные вещи астронавтов (так, у одной из первых женщин-астронавтов Салли Райд «нюхачи» отобрали… тушь для ресниц, слишком была душиста). А при подготовке к другим полётам были забракованы лосьон после бритья, маленький альбом с домашними фотографиями и даже чей-то ноутбук (портативный малыш-компьютер IBM)…
«Я чувствую себя телохранителем астронавтов, — говорит Олдрич, — хотя у меня всего лишь очень хороший нос».
На его визитной карточке изображены рядом шаттл и скунс и есть надпись мелкими буквами: «Если в космической программе что-то пахнет, я должен это понюхать».
Одорология
Помните, как Шерлок Холмс исследовал места преступления? Он их внимательно рассматривал, собирал улики, а бывало, и обнюхивал, то есть занимался одорологией. Так называется раздел криминологии, задача которого — установление личности преступника по оставленному им запаху.
Криминалистика — дело довольно сложное. Во-первых, как мы уже убедились, запах очень тонкая субстанция, и уловить его трудно. Во-вторых, жулики и мошенники тоже не дураки. Совершив преступление, они изо всех сил стараются замести любые следы. Но, как вы помните, каждому человеку сопутствует свой индивидуальный запах. И сегодня уже создана лабораторная установка по идентификации (то есть отождествлению или определению совпадения) найденного запаха с запахом подозреваемого человека. По его невидимым остаткам на одежде или на полу, даже после стирки или тщательной уборки, можно отыскать вещественные доказательства, а по ним — определить истинного преступника. Запаховые следы сохраняются долго.
Криминалисты-одорологи разрабатывают различные способы и технические средства поисков и сохранения следов преступного дела. При этом их выводы и рекомендации должны быть научно обоснованы и однозначны в толковании.
Поиски запахов в криминалистике делятся на кинологические (с применением специально подготовленных служебных собак-ищеек) и инструментальные — когда в качестве анализаторов применяются технические приборы, которые регистрируют пахучие вещества.
Детекторы запахов используют самые разные методы химико-физических способов анализа. (К примеру, водители автотранспорта, не имеющие сил устоять перед искушением «зелёного змия», хорошо знакомы с газовым анализатором, принятым на вооружение в ГИБДД. Этот нехитрый приборчик позволяет определить количество алкоголя в выдохе человека.)
Есть сегодня и более сложные и тонкие аппараты. Специалистами разработан и прибор «Трупоискатель», помогающий отыскивать трупы, даже спрятанные глубоко в землю или под толщу воды.
Криминалистическая одорология помогает раскрывать сложные преступления, которые совершаются, как правило, без свидетелей.
Что такое пороговая чувствительность
Принцип работы технических приборов (газовых анализаторов и газовых хроматографов) основан на изменении химических, электрических, радиоактивных или каких-то иных свойств приёмника запахов, когда в него попадают частицы пахучего вещества. Мы уже знаем, что любой материальный предмет имеет свой запах. И если у криминалистов имеется проверенный прибор-анализатор с достаточным набором контрольных запахов, то преступнику не скрыться.
Главной характеристикой такого анализатора является количество пахучего вещества в воздухе или в воде, которое он может уловить (или, как говорят специалисты, его пороговая концентрация запаха). Определяется это числом молекул в одном кубическом сантиметре среды. К сожалению, эти приборы пока не очень избирательны (ведь их конструируют люди, носы которых не слишком чутки), кроме того, довольно громоздки, требуют электричества и в полевых условиях малопригодны. Технические детекторы запахов, как правило, до сих пор уступают носу любой ищейки. Они могут быть более чувствительными, но к одному или нескольким (то есть к весьма малому количеству) запахам отдельных веществ. Биологические же детекторы (носы живых существ) воспринимают сразу весь комплекс «ароматов», которые нужно искать (примерно так же, как мы воспринимаем картину, написанную художником). При этом четвероногие помощники легко выбирают требуемые запахи из смеси посторонних.
Под конец этой главы я вам расскажу историю, свидетелем которой был я сам. Случилось это довольно давно, и кое-какие подробности я, возможно, и подзабыл, но главное помню. Поскольку получилась эта история длиннее, чем остальные, я разбил её на части.
Иркутская история
На охоту в тайгу
Жили мы тогда в городе Иркутске, где мой отец — комбриг Красной Армии — командовал военно-авиационным техническим училищем. В нашей части было много командиров и среди них немало страстных охотников.
Осенью, в начале охотничьего сезона, пользуясь выдавшимися свободными днями, несколько человек отпросились у начальства, взяли машину в автороте, собрались и в назначенное время уехали в тайгу. Так надо же было случиться, что один из самых заядлых охотников, сибиряк Андрей Белых, опоздал к отъезду. Что-то у него не заладилось на работе… Когда прибежал, узнал, что уехали, сильно загоревал. Когда ещё выдастся такая возможность! Но потом взял ружьё с запасом патронов, закинул за спину мешок с харчем и вывел велосипед. Сказал, что найдёт товарищей на знакомой заимке. И… укатил.
Через несколько дней охотники вернулись с дичью, но… без опоздавшего. Но беспокойства особого никто не проявил, скорее, посмеялись — заплутался, мол, следопыт… Но шли дни, а он не возвращался. Решили послать на поиски команду. Отрядили отделение курсантов с помкомвзвода из местных и велели по пути попросить помощи у охотников-эвенков.
Обстоятельства сложились так, что к этому времени моя мама уехала в отпуск в Ленинград, а отца вызвали в штаб округа. Меня он поручил доктору — дяде Лёше Старкову, нашему другу. Но комиссар части, оставшийся за начальника, решил на всякий случай включить доктора в группу поиска. Ну, а я его и уговорил взять меня с собой.
Тайга и стойбище
Забайкальская тайга начиналась уже в те годы не очень густо. Сначала сосны, лиственницы со светлой хвоей, редко кедры. Дорог, конечно, никаких. Но когда пошли ели с пихтами, лес помрачнел, стал угрюмым… Долгие седые космы лишайников висят на нижних высохших ветвях. Тишина, будто в уши ваты натолкали. Только ветер как-то по-особому просвистывает через иголки деревьев. Редко-редко надрывно прокричит кедровка. Даже не поймёшь, птичий ли это голос. А то выстучит короткую дробь дятел-невидимка. Одни комары с мошкой звенят не уставая.
Курсанты рады каникулам. Треплются в кузове машины, байки бают, меня напугать стараются, говорят: то не птичьи голоса, а всхлипы пропавших душ…
Когда дорога кончилась, пошли пешком. Палатки и провиант погрузили на волокуши. Тащили по двое… Тёмно-зелёный полог почти не пропускал солнечные лучи. Сопки толпятся друг за другом, а под ногами кочки, ямы-рытвины. Хорошо, когда попадались погорелые места, заросшие берёзками да осинами… На одном из таких расчищенных огнём мест, на южном склоне большой пологой сопки и расположилось стойбище эвенков — небольшой посёлок, скорее, временная стоянка из нескольких чумов вроде шалашей. Все покрыты оленьими шкурами. Ещё несколько «избушек на курьих ножках» — амбаров на сваях. Когда мы подошли, детишки с криками «люча хунгтэкэ, люча» кинулись в чумы. Толмач сказал, что «люча» по-тунгусски — «русский», а «хунгтэкэ» — «чужой»…
Навстречу нам вышел старшина стойбища с помощниками. Он говорил по-русски. Потом подошли и остальные жители. Мне на первый взгляд все эвенки казались одинаковыми. Не поймёшь, кто молодой, кто старый. Все коротконогие, ростом невелики. Лица круглые, безбородые, носы пуговками. Даже мужчин от женщин не отличить. Все одеты в штаны и куртки из выделанной оленьей кожи. На ногах — мягкие унты мехом наружу…
Старшина стойбища выслушал просьбу, подумал и сказал: «Однако тайга больсой, надо шамана Торганэя спрасивать, где искать. Согласится камлать, костёр зечь будем… Водка надо давать… много…»
Спиртом, как выяснилось, запаслись и опытный помкомвзвода — командир отряда, и доктор.
Шаман Торганэй
К вечеру хозяева расчистили утоптанную площадку в центре стойбища, постелили шкуры и разожгли костёр. Огонь и дым разогнали комарьё и мошку. Эвенки принарядились. Повязали на бёдра накидки вроде фартуков, расшитые цветным бисером. По сигналу старшины все расселись в кружок. Сели и мы.
Из чума вышел шаман с двумя учениками. Это был нестарый темнолицый эвенк с глазами-щёлками, маленьким носом и выдающимися скулами. На длинном балахоне висели нашитые бубенчики, цветные лоскутки и деревянные фигурки-амулеты. Большая меховая шапка закрывала лоб и брови.
Он стал ходить вокруг костра по настеленным шкурам, размахивая резной палкой. Потом остановился и что-то крикнул. Старшина стойбища сказал, что Торганэй требует водки. Помкомвзвода вынул бутылку разведённого спирта. Шаман отколупнул пробку, осторожно понюхал, запрокинув голову, сделал несколько глотков и застыл, глядя вверх. Потом кивнул и поставил бутылку на шкуру.
— Согласился, — прошептал старшина. — Будет камлать…
Помощники подтащили за рога к костру оленя. Один из них вытащил длинный узкий нож и перерезал горло животному. Набрал в пригоршню крови и вымазал ею лицо учителю, себе и второму ученику.
Торганэй вынул из-под балахона бубен с нарисованным посредине красным квадратом, застучал в него, заплясал и запел. Песня была заунывная и долгая. Постепенно её стали подтягивать сидящие у костра эвенки. Они раскачивались из стороны в сторону и тянули, тянули… Бубен гремел всё громче, отдаваясь в мозгу. А шаман вертелся всё быстрее, быстрее… А потом — бац!.. Упал на шкуры, и у него изо рта пошла пена…
Доктор хотел было встать и подойти, чтобы помочь. Но один из учеников шамана протянул к нему руку с растопыренными пальцами, и доктор вдруг кувырнулся головой вперёд, чуть в костёр не угодил. Но тут же снова сел и заморгал глазами:
— Что за чертовщина?
К нему подскочил толмач и тихо сказал:
— Сидите, не двигайтесь, товарищ военврач, шаман улетел в верхний мир. Его нельзя трогать, а то не вернётся…
Прошло некоторое время, шаман очнулся. Он поднялся с земли и, захватив бутылку, ушёл в чум… Над углями шипело мясо. Помкомвзвода отдал старшине плату и велел всем идти отдыхать. Эвенки остались праздновать… Утром старшина стойбища сказал, что надо идти в Чёрную падь, так велел Торганэй.
Чёрная падь
Так называлось дикое лесное урочище с непроходимым болотом и буреломами. Командир нашего отряда долго совещался с доктором дядей Лёшей, идти ли. Решили идти. Это был нелёгкий путь. Тропа, вдоль которой двигалась группа поиска, виляла из стороны в сторону, то взбиралась на сопки, то спускалась к оврагам, обходя громадные кедры и сосны. Завалы и подлесок, словно сговорившись, цепляли за ноги. Только эвенки шли по непролазной чаще, как по парку культуры и отдыха. За целый день прошагали от силы километров восемь — десять. Следующие дни были похожи на предыдущий…
Но всё когда-нибудь кончается. Закончился у болота и наш переход. «Чёрная падь, — сказал старшина и добавил: Велеть люди отходить в сторона, делать стоянка. Торганэй будет звать ветер».
Курсанты повалились под деревья на короткий отдых, после чего принялись ставить палатки. Я смотрел на шамана. Он долго оглядывал край болота, шумно втягивая носом воздух. Иногда опускался на колени, что-то бормотал и нюхал землю. Потом поднимался, снова втягивал воздух и шёл дальше. Двое вооружённых курсантов следовали за ним в отдалении.
Первый день результатов не дал. Вечером шаман потребовал снова водки, однако командир отряда сказал, что пока поиски не будут закончены, ничего не даст. Эвенки вроде как были недовольны, но промолчали.
Шаманы не врут
На следующий день поиски начались с раннего утра. Торганэй снова тянул и тянул ноздрями воздух. Потом распрямился и подошёл к командиру отряда.
— Однако китайца быра…
Кто-то из курсантов всплеснул руками:
— Во гад, он же по-русски говорит, а молчал…
Командир не понял.
— Какой китаец, откуда здесь китайцы, я никакого следа не вижу.
— Китайца — хунхуза. Другой сапог, лапа… унка…
Он ещё что-то проговорил по-эвенкийски. Старшина перевёл:
— Говорит: китайца-хунхуза из-за кордона за панты приходил. У них обувь мягкая, как лапа тигра. След не оставляет.
Торганэй вытянул руку вправо, в сторону дальнего пригорка с большими камнями.
— Она сопка ходира. Там… Там ночевара… Твоя черовека забирать хотера, ружье стреряра. Однако промазара. Твоя черовека масинка бросара, тозе стреряра — хоросий винтовка, хоросий стрелок. Одна хунхуза убивара, другая не убивара, ранира…
— Откуда он это знает? — спросил командир. — Может, водки хочет и врёт?
Старшина стойбища тихо сказал:
— Шаман никогда не врёт. Если обманет — сила его уходит. Ищите…
Двое курсантов побежали вниз, в кусты, куда указывал шаман, и скоро притащили исковерканный велосипед с проткнутыми шинами.
Торганэй уткнулся носом в руль, потом в седло. Сел на землю и тихо запел, качаясь из стороны в сторону. Старшина тихо сказал:
— Он кровь чует… Однако, узе много доздя было-было…
Работа шамана
На следующий день Торганэй срубил длинную тоненькую берёзку, очистил от веток, снял кору и обжёг получившийся шест на углях. Несколько раз он выходил из палатки, брал горячую палку и нюхал, глубоко втягивая её запах.
— Чего он не ищет? — спросил командир у старшины. Тот отмахнулся:
— Хоцес находить, не месай. Торганэй — хороший шаман, дело знает…
Целый день он сушил и нюхал свою палку. И на ночь поставил у огня своего помощника. А утром, чуть рассвело, ушёл на край болота. Мы остались в лагере, а красноармейцы потом рассказывали, что он бродил у бочагов, то и дело втыкая в болотную жижу свою палку, и нюхал, нюхал… А к обеду прибежал красноармеец из посланных следить за шаманом и прямо у входа в палатку закричал:
— Товарищ командир! Там шаман труп нашёл…
Конец истории
К болоту доктор меня не пустил. Не видел я и того, как запаковывали тело в брезент, как привязывали к волокуше… Командир выдал шаману обещанную водку, и мы двинулись в обратный путь. Он был не менее трудным, пока не добрались до оставленных машин.
В части командир группы поиска рассказал, что по указаниям шамана они вытащили из болотной жижи безголовый труп, в котором доктор признал тело пропавшего. Голову и своих убитых хунхузы унесли с собой…
Останки убитого в запаянном гробу предали земле. А среди жителей военного городка ещё долгое время шли разговоры: «Как это шаман учуял место, где застрелили Белых?»
Случай со студентом Стивеном Д.
Я иногда думаю: «А каким бы показался мир, обладай мы „собачьим чутьём“?»
И вот о чём рассказал в своей книге невропатолог Оливер Сакс. Как-то ночью студенту-медику Стивену Д. пришла в голову идея принять в научных целях смесь препаратов, изменяющих сознание. Он запил порошок водой и лёг спать. Во сне ему представилось, что он превратился в собаку…
Вы скажете: «Мало ли что кому приснится». Согласен. Тем более что хвост у него не вырос и лаять он не начал. Когда он проснулся, то обнаружил, что у него совершенно изменилось… обоняние. Все тончайшие ароматы — лосьона после бритья, утреннего кофе, яичницы с беконом — стали в сотни раз сильнее…
Позавтракав, он отправился в клинику (студенты-медики часть обучения проходят в лечебных учреждениях). На улице его поразило то, что он, не глядя по сторонам, по запаху легко узнавал магазины и даже товары, которыми они торгуют. Одни ароматы были приятны, другие запахи, которые он раньше и не замечал, казались отвратительными.
Едва войдя в двери приёмного покоя клиники, он сразу различил запахи двадцати своих пациентов, которых лечил, и узнал их всех. При этом обонятельный образ каждого был гораздо ярче зрительного. Даже не входя в палату, он по запаху понимал, кто из них на пути к выздоровлению, а кто чувствует себя плохо.
Сначала он пришёл в восторг. Изменившиеся свойства его обоняния давали массу новых возможностей. Но вскоре он так устал от количества новой информации, обрушившейся на него, что у него разболелась голова и ему стало трудно жить в этом ранее скрытом от него мире…
Тогда он отправился к психологу. И когда через некоторое время новые способности исчезли, Стивен почувствовал большое облегчение. Но вместе с тем он осознавал и ту огромную потерю, которая исчезла вместе с его «собачьим обонянием».
Нюх как профессия
Внимательный и недоверчивый читатель может возразить: «Вы всё говорите о замечательном нюхе собак и других животных и о плохом обонянии у людей. Но ведь есть же и среди нас люди, обладающие очень тонким нюхом?»
Есть такие люди! И я расскажу о них несколько историй. Но они редки, я бы сказал, уникальны. Впрочем, вы и сами в этом убедитесь, читая дальше. Несмотря на то что нас так много на земном шаре, мы все разные. Различаемся по росту, по цвету волос и глаз, по цвету кожи и строению тела. И органы чувств, благодаря которым мы ориентируемся в мире, у нас тоже разные. Одним любо одно, иным — другое. И это прекрасно. Представляете, как скучно было бы жить, будь мы все одинаковы, как муравьи…
Но вернёмся к людям. Есть среди нас такие, кого природа наградила особым даром. О художниках, писателях и композиторах говорят: талант! А ведь талант — это воображение. Кроме него, нужен некий ДАР, то, чем этот человек отличается от других, что он может сделать, а другие нет. И вот если к дару ещё и талант, а к ним — много-много учёбы и труда, чтобы лучше других овладеть ремеслом, тогда и получается настоящий «художник», будь то математик или физик, писатель или музыкант, композитор или парфюмер-«нюхач»…
Про мою тётку и её удивительную профессию
Когда я был маленьким, жили мы в одной квартире с семейством бабушкиной младшей сестры. Звали её Констанцией (а я называл тётей Конни). Было ей лет сорок пять, я считал её старухой и недолюбливал, за что и она платила мне сторицей. Я считал, что ей лучше подошло бы имя Мегера (у древних греков так звали богиню гнева и мстительности. Имя это стало нарицательным, и по сей день мегерами зовут злых и сварливых тёток).
Время от времени за ней присылали машину, что было в те годы редкостью. Она наряжалась, важно и таинственно говорила нам, что «приглашена на экспертизу», и уезжала. Бабушка посмеивалась и как-то раз проговорилась: «У Конни очень чуткий нос, и её приглашают экспертом. — Потом, спохватившись, добавила: — Но ты никому не говори, а если спросят, где она работает, скажи: на фабрике духов…»
В то время многое почему-то было секретным. Потом, когда я подрос, — понял: тётка Конни работала «нюхачом». Не знаю, слыхали ли вы о таких профессиях. Так называют людей, обладающих очень острым обонянием. Бабушка говорила, что это редкий дар, который нужно беречь, и всё-всё спускала своей сестрице. Тётка тоже весьма заботилась о своём носе: боялась сквозняков, а когда пригорало что-то у соседей на коммунальной кухне, ложилась в постель и клала холодный компресс на лоб. Говорила, что у неё болит голова.
У меня у самого в детстве нос был тоже — будьте здоровы, какой чуткий. Принесут из магазина колбаску (редко это, правда, бывало), так я её раньше нашей собаки Нельки учую…
Профессия тётки была не просто редкой, а уникальной. На фабрике она не работала, но в трудных случаях ездила на экспертизу. Дело в том, что хорошо, если найдётся один человек, способный различать несколько тысяч запахов, на несколько миллионов.
Профессия — «нюхач»
Сегодня профессиональных «нюхачей» (не гениев запаха, а просто людей с очень острым обонянием) требуется гораздо больше, чем раньше. Мы живём в мире синтетики, а вся синтетика пахнет. Многие же люди не переносят некоторые запахи. И потому даже на заводах, выпускающих продукцию, казалось бы, не имеющую отношения к запахам, есть специалисты-«нюхачи».
Недавно я прочёл статью, в которой говорится об автомобильном заводе «Рено». Так у них целая бригада, человек восемь, экспертов по запахам. Выпустит экспериментальный цех новую машину. Всем хороша, но вот последняя экспертиза: восемь «носов» (так во Франции называют «нюхачей») в белых халатах начинают её обнюхивать… И их заключение, например: «Эта обивка сидений издаёт не очень приятный запах» или «От коробки передач тянет запахом масла», безоговорочно. Прекрасный опытный экземпляр с великолепной ходовой частью, мотором и кузовом отправляют на доработку.
А представьте себе подводную лодку. Там ведь пластика тоже хоть отбавляй. Но если салон автомобиля можно проветрить, то для подлодки, ушедшей в дальний поход, это проблема.
Или уж совсем близкий нам пример: водопроводная вода. Берут её из рек и прежде всего отправляют на водной станции в лабораторию водоочистки. Это и понятно — в наши реки чего не сливают… При этом многое очищать либо не желают, дескать, дорого, нерентабельно, авось не заметят, либо (это уже совсем плохо) очистить не могут. Поэтому понятно, что и на водопроводных станциях очень важна профессия «водного нюхача-эксперта». А представляете, какой нюх он должен иметь? Ну-ка, попробуйте сами понюхать струю из крана: вода и вода — чем она пахнет?
Вообще «нюхачи» бывают разные. Они, как правило, специализируются в какой-нибудь одной отрасли. Есть эксперты по техническим запахам, есть «нюхачи»-кондитеры, есть специалисты, тонко чувствующие запахи хороших вин, сыров, колбас… Некоторые люди с тонким обонянием специализируются на ароматах лекарственных растений, а «нюхачи»-парфюмеры создают духи…
Джордж Олдрич — телохранитель астронавтов
А сейчас ещё один пример необычной профессии. Что такое NASA, вы знаете — National Aeronautics and Space Administration. Они запускают спутники и космические челноки — «Шаттлы». Среди массы «яйцеголовых» (то есть высокоучёных) сотрудников — пять «нюхачей». Они нюхают всё, что должно вместе с экипажами астронавтов лететь в космос.
Одной из причин появления этой профессии стал не очень удачный полёт советского экипажа Бориса Волынова и Виталия Жолобова на космическом корабле «Союз-21» в 1976 году. Через некоторое время после штатного выхода на орбиту командир корабля доложил, что в кабине появился посторонний запах. Сначала на досадную помеху не обратили внимания, и больше месяца наши космонавты провели в атмосфере усиливающейся вони то ли из-за просачивающихся где-то паров топлива, то ли из-за запахов пластиковой обшивки… Непредвиденно возникший отказ оборудования вынудил свернуть программу, и экипаж вернулся на Землю. Но и не случись аварийной обстановки, полёт всё равно пришлось бы прекратить из-за запаха. В космосе форточку для проветривания не откроешь…
О своей удивительной профессии рассказал один из «нюхачей» NASA по имени Джордж Олдрич. Получил он её достаточно неожиданно. 18-летний Джордж служил в пожарной охране, даже не подозревая о том, что у него уникальный «нос». По объявлению о наборе добровольцев в «ароматический» отдел NASA он подал заявление и принял участие в контрольном тестировании. К своему удивлению, он прошёл медицинский осмотр и все испытания.
Олдрич правильно определил флаконы с пахнущим веществом (ему предложили десять склянок, из которых три были с чистой водой). Различил и выделил из предложенного букета ароматов семь основных — мускусный, цветочный, эфирный, камфорный, мятный, острый и гнилостный.
Джордж был зачислен на работу. С тех пор он за три десятка лет участвовал более чем в семистах подготовках к запускам. И каждые четыре месяца он с коллегами проходит строгий контроль обоняния. Хороший специалист по запахам должен обладать не только уникальным обонянием, но и хорошей ассоциативной и оперативной памятью, а также… фантазией.
Вместе с другими «нюхачами» он на стенде «пронюхивает» абсолютно всё, от монтажных плат до одежды астронавтов и пасты в авторучках. Дело в том, что некоторые предметы, не имеющие никакого запаха в атмосфере Земли, в космосе вдруг становятся источниками газов и пахнут…
«Нюхачи» оценивают запахи по шкале от 0 — незаметный, затем едва или легко обнаруживаемый — это 2, дальше идёт нежелательный — 3 и, наконец, 4 — агрессивный. Если оценка выше двух с половиной баллов, пахучий предмет без разговоров изымается из космического корабля. Проверяются и все личные вещи астронавтов (так, у одной из первых женщин-астронавтов Салли Райд «нюхачи» отобрали… тушь для ресниц, слишком была душиста). А при подготовке к другим полётам были забракованы лосьон после бритья, маленький альбом с домашними фотографиями и даже чей-то ноутбук (портативный малыш-компьютер IBM)…
«Я чувствую себя телохранителем астронавтов, — говорит Олдрич, — хотя у меня всего лишь очень хороший нос».
На его визитной карточке изображены рядом шаттл и скунс и есть надпись мелкими буквами: «Если в космической программе что-то пахнет, я должен это понюхать».
Одорология
Помните, как Шерлок Холмс исследовал места преступления? Он их внимательно рассматривал, собирал улики, а бывало, и обнюхивал, то есть занимался одорологией. Так называется раздел криминологии, задача которого — установление личности преступника по оставленному им запаху.
Криминалистика — дело довольно сложное. Во-первых, как мы уже убедились, запах очень тонкая субстанция, и уловить его трудно. Во-вторых, жулики и мошенники тоже не дураки. Совершив преступление, они изо всех сил стараются замести любые следы. Но, как вы помните, каждому человеку сопутствует свой индивидуальный запах. И сегодня уже создана лабораторная установка по идентификации (то есть отождествлению или определению совпадения) найденного запаха с запахом подозреваемого человека. По его невидимым остаткам на одежде или на полу, даже после стирки или тщательной уборки, можно отыскать вещественные доказательства, а по ним — определить истинного преступника. Запаховые следы сохраняются долго.
Криминалисты-одорологи разрабатывают различные способы и технические средства поисков и сохранения следов преступного дела. При этом их выводы и рекомендации должны быть научно обоснованы и однозначны в толковании.
Поиски запахов в криминалистике делятся на кинологические (с применением специально подготовленных служебных собак-ищеек) и инструментальные — когда в качестве анализаторов применяются технические приборы, которые регистрируют пахучие вещества.
Детекторы запахов используют самые разные методы химико-физических способов анализа. (К примеру, водители автотранспорта, не имеющие сил устоять перед искушением «зелёного змия», хорошо знакомы с газовым анализатором, принятым на вооружение в ГИБДД. Этот нехитрый приборчик позволяет определить количество алкоголя в выдохе человека.)
Есть сегодня и более сложные и тонкие аппараты. Специалистами разработан и прибор «Трупоискатель», помогающий отыскивать трупы, даже спрятанные глубоко в землю или под толщу воды.
Криминалистическая одорология помогает раскрывать сложные преступления, которые совершаются, как правило, без свидетелей.
Что такое пороговая чувствительность
Принцип работы технических приборов (газовых анализаторов и газовых хроматографов) основан на изменении химических, электрических, радиоактивных или каких-то иных свойств приёмника запахов, когда в него попадают частицы пахучего вещества. Мы уже знаем, что любой материальный предмет имеет свой запах. И если у криминалистов имеется проверенный прибор-анализатор с достаточным набором контрольных запахов, то преступнику не скрыться.
Главной характеристикой такого анализатора является количество пахучего вещества в воздухе или в воде, которое он может уловить (или, как говорят специалисты, его пороговая концентрация запаха). Определяется это числом молекул в одном кубическом сантиметре среды. К сожалению, эти приборы пока не очень избирательны (ведь их конструируют люди, носы которых не слишком чутки), кроме того, довольно громоздки, требуют электричества и в полевых условиях малопригодны. Технические детекторы запахов, как правило, до сих пор уступают носу любой ищейки. Они могут быть более чувствительными, но к одному или нескольким (то есть к весьма малому количеству) запахам отдельных веществ. Биологические же детекторы (носы живых существ) воспринимают сразу весь комплекс «ароматов», которые нужно искать (примерно так же, как мы воспринимаем картину, написанную художником). При этом четвероногие помощники легко выбирают требуемые запахи из смеси посторонних.
Под конец этой главы я вам расскажу историю, свидетелем которой был я сам. Случилось это довольно давно, и кое-какие подробности я, возможно, и подзабыл, но главное помню. Поскольку получилась эта история длиннее, чем остальные, я разбил её на части.
Иркутская история
Жили мы тогда в городе Иркутске, где мой отец — комбриг Красной Армии — командовал военно-авиационным техническим училищем. В нашей части было много командиров и среди них немало страстных охотников.
Осенью, в начале охотничьего сезона, пользуясь выдавшимися свободными днями, несколько человек отпросились у начальства, взяли машину в автороте, собрались и в назначенное время уехали в тайгу. Так надо же было случиться, что один из самых заядлых охотников, сибиряк Андрей Белых, опоздал к отъезду. Что-то у него не заладилось на работе… Когда прибежал, узнал, что уехали, сильно загоревал. Когда ещё выдастся такая возможность! Но потом взял ружьё с запасом патронов, закинул за спину мешок с харчем и вывел велосипед. Сказал, что найдёт товарищей на знакомой заимке. И… укатил.
Через несколько дней охотники вернулись с дичью, но… без опоздавшего. Но беспокойства особого никто не проявил, скорее, посмеялись — заплутался, мол, следопыт… Но шли дни, а он не возвращался. Решили послать на поиски команду. Отрядили отделение курсантов с помкомвзвода из местных и велели по пути попросить помощи у охотников-эвенков.
Обстоятельства сложились так, что к этому времени моя мама уехала в отпуск в Ленинград, а отца вызвали в штаб округа. Меня он поручил доктору — дяде Лёше Старкову, нашему другу. Но комиссар части, оставшийся за начальника, решил на всякий случай включить доктора в группу поиска. Ну, а я его и уговорил взять меня с собой.
Забайкальская тайга начиналась уже в те годы не очень густо. Сначала сосны, лиственницы со светлой хвоей, редко кедры. Дорог, конечно, никаких. Но когда пошли ели с пихтами, лес помрачнел, стал угрюмым… Долгие седые космы лишайников висят на нижних высохших ветвях. Тишина, будто в уши ваты натолкали. Только ветер как-то по-особому просвистывает через иголки деревьев. Редко-редко надрывно прокричит кедровка. Даже не поймёшь, птичий ли это голос. А то выстучит короткую дробь дятел-невидимка. Одни комары с мошкой звенят не уставая.
Курсанты рады каникулам. Треплются в кузове машины, байки бают, меня напугать стараются, говорят: то не птичьи голоса, а всхлипы пропавших душ…
Когда дорога кончилась, пошли пешком. Палатки и провиант погрузили на волокуши. Тащили по двое… Тёмно-зелёный полог почти не пропускал солнечные лучи. Сопки толпятся друг за другом, а под ногами кочки, ямы-рытвины. Хорошо, когда попадались погорелые места, заросшие берёзками да осинами… На одном из таких расчищенных огнём мест, на южном склоне большой пологой сопки и расположилось стойбище эвенков — небольшой посёлок, скорее, временная стоянка из нескольких чумов вроде шалашей. Все покрыты оленьими шкурами. Ещё несколько «избушек на курьих ножках» — амбаров на сваях. Когда мы подошли, детишки с криками «люча хунгтэкэ, люча» кинулись в чумы. Толмач сказал, что «люча» по-тунгусски — «русский», а «хунгтэкэ» — «чужой»…
Навстречу нам вышел старшина стойбища с помощниками. Он говорил по-русски. Потом подошли и остальные жители. Мне на первый взгляд все эвенки казались одинаковыми. Не поймёшь, кто молодой, кто старый. Все коротконогие, ростом невелики. Лица круглые, безбородые, носы пуговками. Даже мужчин от женщин не отличить. Все одеты в штаны и куртки из выделанной оленьей кожи. На ногах — мягкие унты мехом наружу…
Старшина стойбища выслушал просьбу, подумал и сказал: «Однако тайга больсой, надо шамана Торганэя спрасивать, где искать. Согласится камлать, костёр зечь будем… Водка надо давать… много…»
Спиртом, как выяснилось, запаслись и опытный помкомвзвода — командир отряда, и доктор.
К вечеру хозяева расчистили утоптанную площадку в центре стойбища, постелили шкуры и разожгли костёр. Огонь и дым разогнали комарьё и мошку. Эвенки принарядились. Повязали на бёдра накидки вроде фартуков, расшитые цветным бисером. По сигналу старшины все расселись в кружок. Сели и мы.
Из чума вышел шаман с двумя учениками. Это был нестарый темнолицый эвенк с глазами-щёлками, маленьким носом и выдающимися скулами. На длинном балахоне висели нашитые бубенчики, цветные лоскутки и деревянные фигурки-амулеты. Большая меховая шапка закрывала лоб и брови.
Он стал ходить вокруг костра по настеленным шкурам, размахивая резной палкой. Потом остановился и что-то крикнул. Старшина стойбища сказал, что Торганэй требует водки. Помкомвзвода вынул бутылку разведённого спирта. Шаман отколупнул пробку, осторожно понюхал, запрокинув голову, сделал несколько глотков и застыл, глядя вверх. Потом кивнул и поставил бутылку на шкуру.
— Согласился, — прошептал старшина. — Будет камлать…
Помощники подтащили за рога к костру оленя. Один из них вытащил длинный узкий нож и перерезал горло животному. Набрал в пригоршню крови и вымазал ею лицо учителю, себе и второму ученику.
Торганэй вынул из-под балахона бубен с нарисованным посредине красным квадратом, застучал в него, заплясал и запел. Песня была заунывная и долгая. Постепенно её стали подтягивать сидящие у костра эвенки. Они раскачивались из стороны в сторону и тянули, тянули… Бубен гремел всё громче, отдаваясь в мозгу. А шаман вертелся всё быстрее, быстрее… А потом — бац!.. Упал на шкуры, и у него изо рта пошла пена…
Доктор хотел было встать и подойти, чтобы помочь. Но один из учеников шамана протянул к нему руку с растопыренными пальцами, и доктор вдруг кувырнулся головой вперёд, чуть в костёр не угодил. Но тут же снова сел и заморгал глазами:
— Что за чертовщина?
К нему подскочил толмач и тихо сказал:
— Сидите, не двигайтесь, товарищ военврач, шаман улетел в верхний мир. Его нельзя трогать, а то не вернётся…
Прошло некоторое время, шаман очнулся. Он поднялся с земли и, захватив бутылку, ушёл в чум… Над углями шипело мясо. Помкомвзвода отдал старшине плату и велел всем идти отдыхать. Эвенки остались праздновать… Утром старшина стойбища сказал, что надо идти в Чёрную падь, так велел Торганэй.
Так называлось дикое лесное урочище с непроходимым болотом и буреломами. Командир нашего отряда долго совещался с доктором дядей Лёшей, идти ли. Решили идти. Это был нелёгкий путь. Тропа, вдоль которой двигалась группа поиска, виляла из стороны в сторону, то взбиралась на сопки, то спускалась к оврагам, обходя громадные кедры и сосны. Завалы и подлесок, словно сговорившись, цепляли за ноги. Только эвенки шли по непролазной чаще, как по парку культуры и отдыха. За целый день прошагали от силы километров восемь — десять. Следующие дни были похожи на предыдущий…
Но всё когда-нибудь кончается. Закончился у болота и наш переход. «Чёрная падь, — сказал старшина и добавил: Велеть люди отходить в сторона, делать стоянка. Торганэй будет звать ветер».
Курсанты повалились под деревья на короткий отдых, после чего принялись ставить палатки. Я смотрел на шамана. Он долго оглядывал край болота, шумно втягивая носом воздух. Иногда опускался на колени, что-то бормотал и нюхал землю. Потом поднимался, снова втягивал воздух и шёл дальше. Двое вооружённых курсантов следовали за ним в отдалении.
Первый день результатов не дал. Вечером шаман потребовал снова водки, однако командир отряда сказал, что пока поиски не будут закончены, ничего не даст. Эвенки вроде как были недовольны, но промолчали.
На следующий день поиски начались с раннего утра. Торганэй снова тянул и тянул ноздрями воздух. Потом распрямился и подошёл к командиру отряда.
— Однако китайца быра…
Кто-то из курсантов всплеснул руками:
— Во гад, он же по-русски говорит, а молчал…
Командир не понял.
— Какой китаец, откуда здесь китайцы, я никакого следа не вижу.
— Китайца — хунхуза. Другой сапог, лапа… унка…
Он ещё что-то проговорил по-эвенкийски. Старшина перевёл:
— Говорит: китайца-хунхуза из-за кордона за панты приходил. У них обувь мягкая, как лапа тигра. След не оставляет.
Торганэй вытянул руку вправо, в сторону дальнего пригорка с большими камнями.
— Она сопка ходира. Там… Там ночевара… Твоя черовека забирать хотера, ружье стреряра. Однако промазара. Твоя черовека масинка бросара, тозе стреряра — хоросий винтовка, хоросий стрелок. Одна хунхуза убивара, другая не убивара, ранира…
— Откуда он это знает? — спросил командир. — Может, водки хочет и врёт?
Старшина стойбища тихо сказал:
— Шаман никогда не врёт. Если обманет — сила его уходит. Ищите…
Двое курсантов побежали вниз, в кусты, куда указывал шаман, и скоро притащили исковерканный велосипед с проткнутыми шинами.
Торганэй уткнулся носом в руль, потом в седло. Сел на землю и тихо запел, качаясь из стороны в сторону. Старшина тихо сказал:
— Он кровь чует… Однако, узе много доздя было-было…
На следующий день Торганэй срубил длинную тоненькую берёзку, очистил от веток, снял кору и обжёг получившийся шест на углях. Несколько раз он выходил из палатки, брал горячую палку и нюхал, глубоко втягивая её запах.
— Чего он не ищет? — спросил командир у старшины. Тот отмахнулся:
— Хоцес находить, не месай. Торганэй — хороший шаман, дело знает…
Целый день он сушил и нюхал свою палку. И на ночь поставил у огня своего помощника. А утром, чуть рассвело, ушёл на край болота. Мы остались в лагере, а красноармейцы потом рассказывали, что он бродил у бочагов, то и дело втыкая в болотную жижу свою палку, и нюхал, нюхал… А к обеду прибежал красноармеец из посланных следить за шаманом и прямо у входа в палатку закричал:
— Товарищ командир! Там шаман труп нашёл…
К болоту доктор меня не пустил. Не видел я и того, как запаковывали тело в брезент, как привязывали к волокуше… Командир выдал шаману обещанную водку, и мы двинулись в обратный путь. Он был не менее трудным, пока не добрались до оставленных машин.
В части командир группы поиска рассказал, что по указаниям шамана они вытащили из болотной жижи безголовый труп, в котором доктор признал тело пропавшего. Голову и своих убитых хунхузы унесли с собой…
Останки убитого в запаянном гробу предали земле. А среди жителей военного городка ещё долгое время шли разговоры: «Как это шаман учуял место, где застрелили Белых?»
Глава 6. О техническом прогрессе и об электронном анализаторе запахов
Зачем нам ещё один анализатор
Запахи, их воздействие на человека и умение жрецов и алхимиков изготавливать душистые и исцеляющие снадобья всю историю человечества были окружены ореолом таинственности и наукой исследовались недостаточно полно. Природа химических чувств по сей день весьма загадочна. В её исследовании так или иначе сталкиваются индивидуальные особенности и возможности человека с объективными данными и выводами, необходимыми науке. Может быть, поэтому многие годы осуществлялись лишь отдельные попытки решения проблем объективного распознавания запахов. Я не зря подчёркиваю слово «объективного». Потому что, как, надеюсь, вы помните, никакие данные существующих биолокаторов, или данные живых существ, не могут считаться истиной в последней инстанции. Все люди по-разному воспринимают ароматы. Каждую собаку-ищейку могут сбить с толку тысячи случайностей… Каков же выход? Только один: нужен искусственный аппарат, прибор, лишённый эмоций и не зависящий от внешних или внутренних факторов, способный различать запахи и давать исследователю однозначные ответы.
Подобные требования были понятны и известны всем. Но как их воплотить в конкретном приборе, когда, строго говоря, мы не совсем представляем себе природу того, что ищем?
Успехи электроники в области техники оптических и слуховых устройств конца XX века не могли обойти стороной и моделирование таких ощущений, как запах и вкус.
Дело в том, что электронное устройство в принципе может решить массу проблем, которые существуют даже для специально обученных и тренированных людей. Например, каждый живой нос имеет свои индивидуальные параметры, которые как-то влияют на его обоняние. При долгой работе любой человек-«нюхач» (как и собака-ищейка) устаёт. Его обоняние адаптируется к запаху, притупляется.
Да и в любом состоянии чувствительность к запаху зависит от физического состояния (начиная от здоровья «нюхача», его настроения и душевного настроя). Всё это влияет на субъективность в оценках исследуемого запаха и вкуса. «Электронный же нос» неутомим. Он не подвержен простуде и настроению, и два, три, десять и сто одинаково настроенных электронных приборов, анализируя один и тот же запах или вкус, будут давать единый результат.
Среди инженеров-разработчиков давно существует убеждение, что в принципе электронное устройство может и должно превосходить возможности существующих биологических анализаторов. Всё дело в создании избирательных приборов. А их свойства зависят от технологии (в частности, от нанотехнологии).
Немного о названии
В 1980 году исследователи английского университета Вар-вика в Ковентри впервые всё же отобрали наиболее часто встречающиеся запахи и предложили «линейку сенсоров» для их детектирования. Получились, может быть, и не совсем основные ароматы (как, скажем, чистые цвета спектра или ноты — до, ре, ми, фа, соль, ля, си), но их анализаторы выделяли запахи, которые входили во многие другие букеты.
Новые технологии позволили синтезировать и создать вещества, которые из букета запахов избирали всё больше отдельных ароматов и реагировали только на те, на которые были настроены. Это означало улучшение избирательности — главной трудности синтетических сенсоров.
Придумали и новый подход для анализа ароматов. Если раньше разработчики старались выдёргивать из «душистого букета» по цветочку и каждый исследовали по отдельности, последовательно друг за другом, то теперь стали сразу исследовать весь «образ запаха» множеством по-разному настроенных сенсоров одновременно. Такой мультисенсорный подход оказался весьма плодотворным. И эта идея позволила создать новый тип искусственных аналитических систем.
Кстати, название новому направлению работ дали тоже специалисты университета Варвика. Они решили по аналогии с носом человека назвать его «электронным носом» или «Е-nose». Название укоренилось, и в настоящее время, когда за разработку новых устройств взялись многие солидные фирмы, является общепризнанным.
Сенсорные технологии
Главным препятствием для разработчиков первых моделей «электронного носа» являлась всё-таки неважная избирательность имеющихся синтетических сенсоров, их технологическое несовершенство. Это положение качественно изменилось в конце 1980-х годов.
Ещё в самом начале десятилетия в печати появились сообщения о разработке керамического сверхпроводящего материала (на основе оксидов ряда металлов), годного для анализа газов. Раньше других в качестве первичных приёмников были использованы металлооксидные сплавы. Эти ранние и достаточно несовершенные разработки позволили возникнуть нескольким коммерческим проектам, а следовательно, и получить финансирование. «Металлооксидные детекторы» применили для первых моделей электронных анализаторов. Конечно, у них имелось много недостатков. Но благодаря относительно простой технологии изготовления, низкой стоимости и коммерческой доступности именно этот тип детекторов получил вначале наиболее широкое распространение.
В августе 1991 года под руководством научно-исследовательского центра НАТО состоялся первый симпозиум в данной области. Он вызвал значительный интерес других исследовательских групп в мире, и количество научных коллективов, работающих над сходными проблемами, стало неуклонно возрастать. Были созданы более удачные (но и более дорогие) материалы и детекторы для последующих моделей «Е-nose».
Немного об оксидах
Оксиды — соединения химических элементов с кислородом, в которых сам кислород связан только с менее электроотрицательными элементами. Поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. Оксиды могут вступать в окислительно-восстановительные реакции и таким образом работать в качестве детекторов среды, в которую помещены.
Ныне существует уже не только металлооксидные детекторы, но и целый отряд других, предназначенных для анализа газообразных смесей. Есть, например, перспективные модели для анализа паров пахучих веществ на базе проводящих органических полимеров. Есть семейство сенсоров, основанных на измерении приращения массы, есть оптические волоконные сенсоры, есть и другие. Сегодня созданы уже модели третьего поколения.
Всё это результаты развития нанотехнологий, о которых так много говорят в наши дни и которым в какой-то мере принадлежит будущее современной техники.
«Е-nose» — «Электронный нос»
Создание прибора, распознающего запахи, — задача сугубо нашего времени. Времени быстрого прогресса в области электроники, создания небывалых оптических и акустических устройств. Тут вам и приборы ночного видения, способные видеть в темноте, как совы, и микрофоны, улавливающие звуки лучше любых живых существ, и многие иные диковинки. Немудрено, что проблема создания техники, подобной «обонятельному снаряду», встала перед учёными и инженерами во весь рост.
Главной препоной на начальном этапе создания высокочувствительных сенсоров являлась, как я уже говорил, их низкая избирательность (селективность). Первые модели путались в запахах, не могли чётко разделять их. Новый принцип мультисенсорного анализа дал мощный толчок развитию этой техники. Сегодня уже целый ряд компаний сделали серьёзные заявки на применение разработанных приборов для оценки, например, качества пищевых продуктов, для мониторинга окружающей среды и медицинской (по запаху) диагностики, а также для весьма нетрадиционного использования в криминалистике и в специальной военной технике.
Запах и обоняние всегда были окружены ореолом таинственности. Люди с трудом представляли себе природу химических чувств. А их исследование в течение многих лет проводилось лишь в практических целях. И лишь изредка предпринимались отдельные попытки воспроизвести их искусственным путём.
О линейке запахов и о неподкупности «Е-nose»
Надо признать, что современные технологии, участвовавшие в создании «электронного носа», немало сделали вообще для аналитического приборостроения, обеспечив переход на новый, более высокий уровень. Немудрено, что количество научных коллективов и коммерческих фирм, работающих над проблемами и технологиями в области «электронного носа» и приборостроения вообще, неуклонно растёт.
Каковы же, хотя бы очень кратко, возможные области применения новых разработок? Прежде всего детекторы смогут фиксировать бактерии и компоненты химического оружия. В отличие от собаки, «электронный нос» может точно указать на конкретное вещество. Есть и другие возможности, например, антитеррористического плана — определение наличия взрывчатки на расстоянии. А это верная ловушка для террористов и смертников. «Е-nose» на таможне может служить для поиска оружия и наркотиков, запрещённых препаратов, веществ, загрязняющих воздух, и поможет в решении множества иных задач. Немаловажным является и то, что «Е-nose» неподкупен. Большой интерес к новому направлению проявляют и военные.
Исследователи, занимающиеся решением этих проблем, уверены, что «электронный нос» может превзойти возможности не только человеческого носа, но, возможно, и других биолокаторов.
Как работает «Е-nose»
«Электронный нос» — комплексная система. Проба засасывается воздушным насосом через входной патрубок в нагреваемую кюветную камеру, которая состоит из трёх основных узлов. Первый занят периодическим приёмом пахучих веществ: отбором проб и их обработкой. Второй узел содержит линейку, или матрицу, сенсоров с заданными свойствами. Третий блок — процессорная обработка сигналов матрицы сенсоров с установленной в ней линейкой сенсоров. Исследуемые пахучие вещества взаимодействуют с ними, воссоздавая общий отклик системы. Дальше он анализируется и передаётся на процессорный модуль, а в систему подаются пары промывочного газа (например, спирта), чтобы удалить пахучее вещество из объёма и с поверхности сенсоров. А в их ячейку подаётся газ-носитель, чтобы подготовить прибор к новому измерительному циклу.
Пока что, вы наверняка это заметили, процедура получается не такой простой, какой бы хотелось её видеть. Но ведь это ещё только начало…
Сегодня и завтра «Е-nose»
Главной задачей «электронного носа» является отождествление (установление совпадения исследуемого запаха с запахом образца) и по возможности определение концентрации пахучего вещества. (Не будем забывать, что сложный «образ запаха» всегда является многомерной картиной.) Обычно «Е-nose» решает поставленную задачу в несколько этапов: сначала идёт предварительная обработка данных, затем следует выделение отличительных признаков из полученной смеси, далее классификация и решение о результатах анализа.
Один из таких приборов был проверен при оценке аромата нескольких марок кофейных зёрен. Сначала кофе изучали специально подготовленные профессиональные дегустаторы. На это ушло немало дней. А потом ту же задачу в считанные минуты решил «электронный нос». Результаты обеих экспертиз почти полностью совпали.
В дирхемском медицинском центре (США) поставили задачу выявления источников неприятных запахов в изделиях фармацевтической промышленности. Приглашённые люди («нюхачи») оказались не в состоянии продолжительное время эффективно проводить отбор лекарственных препаратов. Их носы быстро утомлялись. И тогда привезли коммерческий «электронный нос» с 32 сенсорами (все — на основе проводящих органических полимеров). И поставленная задача была полностью решена. «Е-nose» оказался лишён недостатков человеческого носа.
Ныне в лабораториях уже проходят испытания мультисенсорных анализаторов различных водных растворов. Пока их по аналогии с «электронным носом» называют «электронным языком», поскольку их главное назначение — вкусовой и обонятельный контроль водных источников и пищевых продуктов.
Пока «Е-nose» довольно сложная, громоздкая и тяжёлая махина, поглощающая массу электроэнергии. Но прогресс движется. Не так давно и вычислительная машина, прообраз сегодняшнего ноутбука, занимала здание в несколько этажей и обслуживалась специальной электростанцией.
Не исключено, что развитие нанотехнологий приведёт и к тому, что «электронный нос» вполне совпадёт по габаритам, энергопотреблению и возможностям со своим биопрототипом. Подождём…
Зачем нам ещё один анализатор
Запахи, их воздействие на человека и умение жрецов и алхимиков изготавливать душистые и исцеляющие снадобья всю историю человечества были окружены ореолом таинственности и наукой исследовались недостаточно полно. Природа химических чувств по сей день весьма загадочна. В её исследовании так или иначе сталкиваются индивидуальные особенности и возможности человека с объективными данными и выводами, необходимыми науке. Может быть, поэтому многие годы осуществлялись лишь отдельные попытки решения проблем объективного распознавания запахов. Я не зря подчёркиваю слово «объективного». Потому что, как, надеюсь, вы помните, никакие данные существующих биолокаторов, или данные живых существ, не могут считаться истиной в последней инстанции. Все люди по-разному воспринимают ароматы. Каждую собаку-ищейку могут сбить с толку тысячи случайностей… Каков же выход? Только один: нужен искусственный аппарат, прибор, лишённый эмоций и не зависящий от внешних или внутренних факторов, способный различать запахи и давать исследователю однозначные ответы.
Подобные требования были понятны и известны всем. Но как их воплотить в конкретном приборе, когда, строго говоря, мы не совсем представляем себе природу того, что ищем?
Успехи электроники в области техники оптических и слуховых устройств конца XX века не могли обойти стороной и моделирование таких ощущений, как запах и вкус.
Дело в том, что электронное устройство в принципе может решить массу проблем, которые существуют даже для специально обученных и тренированных людей. Например, каждый живой нос имеет свои индивидуальные параметры, которые как-то влияют на его обоняние. При долгой работе любой человек-«нюхач» (как и собака-ищейка) устаёт. Его обоняние адаптируется к запаху, притупляется.
Да и в любом состоянии чувствительность к запаху зависит от физического состояния (начиная от здоровья «нюхача», его настроения и душевного настроя). Всё это влияет на субъективность в оценках исследуемого запаха и вкуса. «Электронный же нос» неутомим. Он не подвержен простуде и настроению, и два, три, десять и сто одинаково настроенных электронных приборов, анализируя один и тот же запах или вкус, будут давать единый результат.
Среди инженеров-разработчиков давно существует убеждение, что в принципе электронное устройство может и должно превосходить возможности существующих биологических анализаторов. Всё дело в создании избирательных приборов. А их свойства зависят от технологии (в частности, от нанотехнологии).
Немного о названии
В 1980 году исследователи английского университета Вар-вика в Ковентри впервые всё же отобрали наиболее часто встречающиеся запахи и предложили «линейку сенсоров» для их детектирования. Получились, может быть, и не совсем основные ароматы (как, скажем, чистые цвета спектра или ноты — до, ре, ми, фа, соль, ля, си), но их анализаторы выделяли запахи, которые входили во многие другие букеты.
Новые технологии позволили синтезировать и создать вещества, которые из букета запахов избирали всё больше отдельных ароматов и реагировали только на те, на которые были настроены. Это означало улучшение избирательности — главной трудности синтетических сенсоров.
Придумали и новый подход для анализа ароматов. Если раньше разработчики старались выдёргивать из «душистого букета» по цветочку и каждый исследовали по отдельности, последовательно друг за другом, то теперь стали сразу исследовать весь «образ запаха» множеством по-разному настроенных сенсоров одновременно. Такой мультисенсорный подход оказался весьма плодотворным. И эта идея позволила создать новый тип искусственных аналитических систем.
Кстати, название новому направлению работ дали тоже специалисты университета Варвика. Они решили по аналогии с носом человека назвать его «электронным носом» или «Е-nose». Название укоренилось, и в настоящее время, когда за разработку новых устройств взялись многие солидные фирмы, является общепризнанным.
Сенсорные технологии
Главным препятствием для разработчиков первых моделей «электронного носа» являлась всё-таки неважная избирательность имеющихся синтетических сенсоров, их технологическое несовершенство. Это положение качественно изменилось в конце 1980-х годов.
Ещё в самом начале десятилетия в печати появились сообщения о разработке керамического сверхпроводящего материала (на основе оксидов ряда металлов), годного для анализа газов. Раньше других в качестве первичных приёмников были использованы металлооксидные сплавы. Эти ранние и достаточно несовершенные разработки позволили возникнуть нескольким коммерческим проектам, а следовательно, и получить финансирование. «Металлооксидные детекторы» применили для первых моделей электронных анализаторов. Конечно, у них имелось много недостатков. Но благодаря относительно простой технологии изготовления, низкой стоимости и коммерческой доступности именно этот тип детекторов получил вначале наиболее широкое распространение.
В августе 1991 года под руководством научно-исследовательского центра НАТО состоялся первый симпозиум в данной области. Он вызвал значительный интерес других исследовательских групп в мире, и количество научных коллективов, работающих над сходными проблемами, стало неуклонно возрастать. Были созданы более удачные (но и более дорогие) материалы и детекторы для последующих моделей «Е-nose».
Немного об оксидах
Оксиды — соединения химических элементов с кислородом, в которых сам кислород связан только с менее электроотрицательными элементами. Поэтому к оксидам относятся почти все соединения химических элементов с кислородом. Оксиды могут вступать в окислительно-восстановительные реакции и таким образом работать в качестве детекторов среды, в которую помещены.
Ныне существует уже не только металлооксидные детекторы, но и целый отряд других, предназначенных для анализа газообразных смесей. Есть, например, перспективные модели для анализа паров пахучих веществ на базе проводящих органических полимеров. Есть семейство сенсоров, основанных на измерении приращения массы, есть оптические волоконные сенсоры, есть и другие. Сегодня созданы уже модели третьего поколения.
Всё это результаты развития нанотехнологий, о которых так много говорят в наши дни и которым в какой-то мере принадлежит будущее современной техники.
«Е-nose» — «Электронный нос»
Создание прибора, распознающего запахи, — задача сугубо нашего времени. Времени быстрого прогресса в области электроники, создания небывалых оптических и акустических устройств. Тут вам и приборы ночного видения, способные видеть в темноте, как совы, и микрофоны, улавливающие звуки лучше любых живых существ, и многие иные диковинки. Немудрено, что проблема создания техники, подобной «обонятельному снаряду», встала перед учёными и инженерами во весь рост.
Главной препоной на начальном этапе создания высокочувствительных сенсоров являлась, как я уже говорил, их низкая избирательность (селективность). Первые модели путались в запахах, не могли чётко разделять их. Новый принцип мультисенсорного анализа дал мощный толчок развитию этой техники. Сегодня уже целый ряд компаний сделали серьёзные заявки на применение разработанных приборов для оценки, например, качества пищевых продуктов, для мониторинга окружающей среды и медицинской (по запаху) диагностики, а также для весьма нетрадиционного использования в криминалистике и в специальной военной технике.
Запах и обоняние всегда были окружены ореолом таинственности. Люди с трудом представляли себе природу химических чувств. А их исследование в течение многих лет проводилось лишь в практических целях. И лишь изредка предпринимались отдельные попытки воспроизвести их искусственным путём.
О линейке запахов и о неподкупности «Е-nose»
Надо признать, что современные технологии, участвовавшие в создании «электронного носа», немало сделали вообще для аналитического приборостроения, обеспечив переход на новый, более высокий уровень. Немудрено, что количество научных коллективов и коммерческих фирм, работающих над проблемами и технологиями в области «электронного носа» и приборостроения вообще, неуклонно растёт.
Каковы же, хотя бы очень кратко, возможные области применения новых разработок? Прежде всего детекторы смогут фиксировать бактерии и компоненты химического оружия. В отличие от собаки, «электронный нос» может точно указать на конкретное вещество. Есть и другие возможности, например, антитеррористического плана — определение наличия взрывчатки на расстоянии. А это верная ловушка для террористов и смертников. «Е-nose» на таможне может служить для поиска оружия и наркотиков, запрещённых препаратов, веществ, загрязняющих воздух, и поможет в решении множества иных задач. Немаловажным является и то, что «Е-nose» неподкупен. Большой интерес к новому направлению проявляют и военные.
Исследователи, занимающиеся решением этих проблем, уверены, что «электронный нос» может превзойти возможности не только человеческого носа, но, возможно, и других биолокаторов.
Как работает «Е-nose»
«Электронный нос» — комплексная система. Проба засасывается воздушным насосом через входной патрубок в нагреваемую кюветную камеру, которая состоит из трёх основных узлов. Первый занят периодическим приёмом пахучих веществ: отбором проб и их обработкой. Второй узел содержит линейку, или матрицу, сенсоров с заданными свойствами. Третий блок — процессорная обработка сигналов матрицы сенсоров с установленной в ней линейкой сенсоров. Исследуемые пахучие вещества взаимодействуют с ними, воссоздавая общий отклик системы. Дальше он анализируется и передаётся на процессорный модуль, а в систему подаются пары промывочного газа (например, спирта), чтобы удалить пахучее вещество из объёма и с поверхности сенсоров. А в их ячейку подаётся газ-носитель, чтобы подготовить прибор к новому измерительному циклу.
Пока что, вы наверняка это заметили, процедура получается не такой простой, какой бы хотелось её видеть. Но ведь это ещё только начало…
Сегодня и завтра «Е-nose»
Главной задачей «электронного носа» является отождествление (установление совпадения исследуемого запаха с запахом образца) и по возможности определение концентрации пахучего вещества. (Не будем забывать, что сложный «образ запаха» всегда является многомерной картиной.) Обычно «Е-nose» решает поставленную задачу в несколько этапов: сначала идёт предварительная обработка данных, затем следует выделение отличительных признаков из полученной смеси, далее классификация и решение о результатах анализа.
Один из таких приборов был проверен при оценке аромата нескольких марок кофейных зёрен. Сначала кофе изучали специально подготовленные профессиональные дегустаторы. На это ушло немало дней. А потом ту же задачу в считанные минуты решил «электронный нос». Результаты обеих экспертиз почти полностью совпали.
В дирхемском медицинском центре (США) поставили задачу выявления источников неприятных запахов в изделиях фармацевтической промышленности. Приглашённые люди («нюхачи») оказались не в состоянии продолжительное время эффективно проводить отбор лекарственных препаратов. Их носы быстро утомлялись. И тогда привезли коммерческий «электронный нос» с 32 сенсорами (все — на основе проводящих органических полимеров). И поставленная задача была полностью решена. «Е-nose» оказался лишён недостатков человеческого носа.
Ныне в лабораториях уже проходят испытания мультисенсорных анализаторов различных водных растворов. Пока их по аналогии с «электронным носом» называют «электронным языком», поскольку их главное назначение — вкусовой и обонятельный контроль водных источников и пищевых продуктов.
Пока «Е-nose» довольно сложная, громоздкая и тяжёлая махина, поглощающая массу электроэнергии. Но прогресс движется. Не так давно и вычислительная машина, прообраз сегодняшнего ноутбука, занимала здание в несколько этажей и обслуживалась специальной электростанцией.
Не исключено, что развитие нанотехнологий приведёт и к тому, что «электронный нос» вполне совпадёт по габаритам, энергопотреблению и возможностям со своим биопрототипом. Подождём…
ТЕЛЕГРАМКанал с обзорами, анонсами новинок и книжными подборками
Книжный Вестник
Бот для удобного поиска книг (если не нашлось на сайте)
Поиск книг
Свежие любовные романы в удобных форматах
Любовные романы
О психологии, саморазвитии и личностном росте
Саморазвитие
Детективы и триллеры, все новинки
Детективы
Фантастика и фэнтези, все новинки
Фантастика
Отборные классические книги
Классика
ВКОНТАКТЕБиблиотека с любовными романами, которая наверняка придётся по вкусу женской части аудитории
Любовные романы
Библиотека с фантастикой и фэнтези, а также смежных жанров
Фантастика
Самые популярные книги в формате фб2
Топ фб2
книги