Шах и мат, собаки. Ученые обнаружили невероятные свойства кошачьего обоняния
Ученые разработали точную модель нюховых структур домашней кошки, которая включает множество плотно прилегающих друг к другу извилистых трубочек.
Оказалось, что поток воздуха в этих трубочках позволяет эффективно разделять и анализировать пахучие вещества, так что нос кошек функционирует как газовый хроматограф.
Нюх играет огромную роль в жизни млекопитающих. Тем не менее, мы все еще гораздо больше знаем о зрении и слухе, чем о сложной организации обоняния, его роли в жизни человека и животных.
Авторы нового исследования решили выяснить секрет чувствительности носа домашней кошки. Ранее они изучали структуру обонятельных органов у крысы и человека, а теперь взялись за более сложный вопрос. Для создания точной 3D-модели органа они использовали данные высокого разрешения микрокомпьютерной томографии и серию гистологических срезов.
Затем ученые «пропустили» поток воздуха через модель кошачьего носа с помощью компьютера. Оказалось, что структуры, которые пропускают воздух в носу кошки, организованы очень хитро. Это множество плотно упакованных изогнутых костных трубочек, благодаря которым воздух, поступающий в нос, разделяется на два потока.
Один проходит выше и непосредственно достигает чувствительных клеток обонятельного эпителия. Это обеспечивает получение быстрого сигнала о запахах. Второй поток воздуха сначала подготавливается: очищается от примесей и увлажняется, а затем поступает дальше.
Но самое удивительное — рециркуляция воздуха в кошачьей голове. После прямого переноса в обонятельные клетки поток воздуха как бы возвращается назад, после чего происходит его более длительный и тщательный анализ.
В целом это напоминает устройство прибора, используемого в аналитической химии — газового хроматографа. Его применяют для разделения и химического анализа веществ, которые могут переходить в газообразную фазу без разрушения. Подобную конструкцию имеет, например, и чрезвычайно длинный нос крокодилов — однако кошки явно превосходят этих животных по части компактности.
По оценкам авторов, структура носа кошки в 100 раз эффективнее для анализа запахов, нос земноводных. Ученые считают, что современные газовые хроматографы можно усовершенствовать, вдохновившись «изобретением», которым эволюция обеспечила кошек.
