Лука Турин - Секрет аромата. От молекулы до духов. Как запах становится произведением искусства

Открытием обонятельных рецепторов мы почти полностью обязаны настойчивости и интуиции одного ученого — Линды Бак. Ее работа, опубликованная в 1991 г., возродила к жизни область изучения запахов, пребывавшую до той поры в состоянии стагнации. Наука в основном и складывается из таких отдельных семян знаний, вырастающих в могущественные деревья. Но окончательное решение, по крайней мере в том, что касается обонятельных рецепторов человека, пришло с реализацией проекта «Геном человека». Мы, или, точнее, человек, обладающий своим набором генов, имеем 347 различных обонятельных рецепторов. Это тут же вызывает очевидно простой вопрос: имеет ли отношение каждый рецептор к одному конкретному запаху?

Представьте молекулы запаха как слова незнакомого языка, а количество рецепторов — соответствующим количеству знаков этого языка. Если это проблема палеографии, то нам по опыту известно, что существуют два противоположных типа нотации. В алфавитной нотации звуки делятся на составляющие элементы (согласные, гласные) и каждому элементу соответствует своя буква. В идеографической нотации каждому слову соответствует свой символ. Если вы знаете, как много объектов-слов нужно людям для функционирующего языка (около тысячи), то следующие действия таковы. Сначала вы собираете все примеры известных текстов на данном языке. Если у вас лишь одна глиняная табличка, лучше подождать, пока раскопают побольше. Затем считаете все различающиеся знаки. Если их меньше пятидесяти — вы понимаете, что это алфавитное письмо. Если их гораздо больше пятисот — это идеографическое письмо. Если их 347 — возникает дилемма, и с такой столкнулись те, кто расшифровывал мертвые языки, типа египетского или майя. Постепенно выяснилось, что оба эти языка являются силлабическими, т. е. такими, в которых каждый символ представляет комбинацию звуков, чаще всего согласного и гласного. Язык амхарик в Эфиопии — еще один интересный и живой пример, в котором 247 прекрасных знаков для комбинаций гласного и согласного.

А как с запахами? Параллель действительно напрашивается. Предположим, нужно распознать всего тысячу запахов. Если вам придется изобретать рецепторы запахов, можно пойти двумя путями. Если тысяча известна и неизменяема, а вам нужна высокая восприимчивость, вы скорее всего создадите тысячу рецепторов, каждый из которых будет оснащен стильным маленьким карманчиком, выкроенным по форме конкретного запаха, как углубления в коробке для шоколадных конфет. В каждый рецептор точно, а, значит, плотно входит молекула одного запаха. После этого можно взять небольшое количество вещества из воздуха и утверждать, что оно там присутствует. Недостатки? Начнем с того, что вся система должна быть невероятно сложной, ведь вам нужно создать тысячу различных проводников, но по стандартам мозга, это не самая сложная проблема. Более серьезный недостаток в том, что (если вы не верите в Главного творца) эволюции потребуется довольно длительный период времени для создания такой системы, потому что эволюционное давление в пользу индивидуумов, которые различают запах не 500, а 501 молекулы из тысячи, будет пренебрежительно малым. Но есть еще более серьезная проблема: вы не можете помешать возникновению новых запахов! Могут появляться какие-то новые фрукты с новым химическим составом, особенно если человечество, как это с ним постоянно случалось, перемещается с одной территории на другую. Появляются новые виды кошек со своим особым запахом, а вы это не замечаете, потому что ваше обоняние, как Ноев ковчег, уже закрыло двери для животных, которые не успели ко времени отправления.

Другой путь — пойти по пути алфавита. Все равно прежде всего нужно рассмотреть тысячу молекул запаха и понять, нет ли у них каких-то общих характеристик. Потом надо выбрать несколько (допустим, двадцать шесть) характеристик таким образом, чтобы у каждого запаха было их как минимум по две, и ни одна пара из тысячи запахов не имела абсолютно одинаковых характеристик. Далее нужно создать рецепторы, которые будут воспринимать каждую из этих характеристик, но игнорировать все остальное, что содержится в молекуле . Затем создадим для них параллельное соединение с мозгом, чтобы каждый рецептор посылал только свой собственный сигнал. Теперь можно понюхать какой-нибудь запах и посмотреть, что получится. Предположим, молекула имеет характеристики Р, О, З и А. Включаются четыре рецептора, и в мозгу вспыхивает слово «РОЗА». Далее допустим небольшой люфт в связи, чтобы даже при приблизительном соответствии рецептор мог послать сигнал, пусть даже ослабленный. Попробуем другое вещество приблизительно с такими же характеристиками, и получим, например, «роЗа» или «РоЗа»: их все равно можно прочитать, если выключить, так сказать, различие в регистре (между строчными и прописными буквами)