Учёным удалось выделить ген, который помогает человеку решить, хорошо или плохо пахнут продукты внешней секреции собеседника. Похоже, теперь удастся поставить точку в долгом споре о том, работает ли вещество, являющееся производным мужского полового гормона тестостерона, как человеческий феромон, привлекающий своим запахом особи противоположного пола.
В 1942 году швейцарский химик югославского происхождения, будущий нобелевский лауреат Владимир Прелог, выделил из семенников кабана вещество, называемое андростенон. В организме кабанов оно содержится в слюне и моче, и именно восприятие этого соединения вызывает у самок свиней «эффект неподвижности»: почуяв этот запах, самка выгибает спину, принимая позу, максимально удобную для спаривания.
биологически активные вещества, выделяемые животными в окружающую среду и специфически влияющие на поведение, физиологического и эмоциональное состояние или метаболизм других особей того же вида. Как правило, феромоны продуцируются специализированными железами. Биологическое действие этих веществ осуществляется обычно через хеморецепторы, в частности у многих животных – с помощью обоняния органов.
Особую группу феромонов составляют продукты внешней секреции, которые непосредственно регулируют процессы метаболизма и развития у других особей, действуя сходно с гормонами (например, некоторые компоненты «маточного вещества» домашней пчелы, которое вырабатывается маткой и тормозит развитие яичников у рабочих пчёл).
Феромоны не принадлежат к какому-либо одному классу химических соединений. Их строение (оно известно не для всех феромонов, существование которых в принципе доказано) разнообразно. Они могут быть представлены отдельными химическими соединениями, но чаще биологическое действие оказывает совокупность нескольких компонентов. Как правило, для биологического действия феромонов характерна видовая специфичность, т. е. разные виды животных используют в качестве феромонов разные химические вещества или смеси с различным сочетанием компонентов (однако для видов, разделённых территориально, или с разными суточными, сезонными и т.п. периодами активности феромонов могут быть одни и те же вещества). В основном феромоны осуществляют химическую коммуникацию между особями одного вида. В некоторых случаях они несут добавочную функцию межвидовой связи. Так, паразитов могут привлекать феромоны хозяина.
Наиболее полно изучены феромоны насекомых. Половые феромоны обеспечивают встречу и «узнавание» особей разного пола и стимулируют половое поведение. Химическое строение половых феромонов установлено для многих видов насекомых, преимущественно из отряда чешуекрылых. Известные феромоны самок ночных бабочек относятся главным образом к ненасыщенным алифатическим сложным эфирам или спиртам. Половые феромоны самцов некоторых бабочек (т. н. афродизиаки) оказывают на самку «возбуждающее» действие, подготавливая к спариванию.
Феромоны позвоночных животных изучены в меньшей степени. У рыб, хвостатых земноводных и пресмыкающихся установлено существование половых феромонов. У многих видов рыб в коже содержится феромон тревоги («вещество испуга»), высвобождающийся при повреждении кожи и вызывающий реакцию испуга у других особей. Такой же механизм выделения феромонов тревоги обнаружен у головастиков жабы.
Феромоны неизвестны у птиц. В применении к млекопитающим строгое определение понятия феромоны трудно дать из-за особой сложности их поведения и недостаточного знания механизмов химической коммуникации. Накоплено значительное число фактов, устанавливающих влияние различных пахучих выделений млекопитающих на половое, материнское, территориальное, агрессивное поведение, на физиологическое и эмоциональное состояния. В половом поведении млекопитающих эти выделения могут не только обеспечивать простую функцию привлечения, но и контролировать более сложные процессы, связанные с размножением. Так, у некоторых грызунов определенные компоненты запаха самцов и самок влияют на течение овариального цикла, задерживая или ускоряя наступление эструса. У мышей известен эффект блокирования беременности под влиянием запаха «чужого» самца. Широко распространены у млекопитающих пахучие метки. Предполагают, что эти метки служат знаками, указывающими на занятость территории, а также могут нести индивидуальную информацию о животном, оставившем метку.
БСЭ
Раньше исследователи не могли объяснить, почему люди так по-разному реагируют на запах этого выделения, однако учёным из нью-йоркского Рокфеллеровского университета удалось обнаружить молекулярный рецептор, который отвечает за восприятие запаха андростенона. Кроме того, исследователи нашли версии гена, напрямую влияющие на возникновение различных обонятельных импульсов.
Различение запахов человеком связано с функционированием обонятельных рецепторов – специальных белков, связанных с обонятельными нейронами, расположенными у поверхности слизистой оболочки носа. Именно они позволяют различать запахи.
Известно около 400 молекулярных рецепторов и функциональных генов, их кодирующих. Ещё примерно 600 обонятельных генов присутствуют в геноме в повреждённом или незавершённом виде и не приводят к производству соответствующих белков. Отвественные за обонятельные рецепторы гены в общей сложности занимают до 3% генома млекопитающих! Каждый рецептор чувствителен не к одному, а целому набору химических веществ. Кроме того, подобно иммунной системе, обонятельная система умеет распознавать «новые» запахи.
Всего в носу молодого человека около 40 миллионов обонятельных клеток, с возрастом их количество уменьшается. Эти клетки прорастают в слизистую оболочку ресничками, на поверхности каждой из которых находится лишь один тип обонятельных белков.
Ощущение запаха связано с совместным функционированием одновременно многих обонятельных клеток разных типов. Это затрудняет задачу классификации запахов, делая их набор практически неисчерпаемым.
Известно, что у насекомых, для которых обоняние может быть единственным определяющим поведение чувством, некоторые обонятельные рецепторы активируются лишь половыми феромонами. Влияние феромонов, в том числе половых, на позвоночных, исследовано хуже.
Получается, что природа создала рецептор будто специально для того, чтобы чувствовать андростенон и андростедион. Ранее специализированные рецепторы были найдены у насекомых, и они всегда предназначались для детектирования именно феромонов, в первую очередь половых.
Чтобы определить, каким образом рецептор функционирует в организмах разных людей, учёные занялись изучением гена, кодирующего молекулярный рецептор. Изучив работу этого гена у 391 человека, они нашли несколько устойчивых его вариантов, среди которых выделили два наиболее распространённых. Как выяснилось в ходе сравнительного анализа, люди с двумя копиями наиболее распространённой версии OR7D4 чаще, чем остальные, чувствовали сильный запах андростенона и описывали его как отвратительный и тошнотворный.
Другие испытуемые, которые обладали одной или двумя копиями второго распространённого варианта гена, обоняли лишь слабый аромат. По их словам, вещество пахло приятно, «конфетами». Наконец, еще одна группа состояла из носителей менее распространенной версии гена. Эти люди вообще не ощущали какого-либо запаха, которым можно было бы описать андростенон.
«Мы всегда думали, что механизм распознавания работает за счет разницы в функционировании рецепторов. Отлично, что наши догадки подтвердились», - рассказал директор центра исследований химии органов чувств в Филадельфии Гари Бошамп, который изучал действие андростенона в течение последних 25 лет, но не участвовал в работе нью-йоркских нейробиологов.
Исследователи продолжат работу по изучению андростенона. В частности, Восшалл надеется выяснить, влияют ли изменения в OR7D4 на поведение людей.
Если ответ окажется утвердительным, можно будет с полным основанием считать андростенон человеческим феромоном. А характер реакции позволит определить, является ли этот феромон половым.
Стоит отметить, что за последние несколько месяцев это уже не первое исследование человеческих феромонов. В частности, в феврале текущего года ученые из Калифорнийского университета показали, что упомянутый выше андростендион, секретируемый мужскими семенниками и надпочечниками, выступает в роли мужского полового феромона и действительно может оказывать воздействие на женщин. Как они выяснили в ходе эксперимента над 48 женщинами, вдыхание андростендиона приводит к заметному улучшению настроения и повышению либидо. Артериальное давление, пульс и ритм дыхания после подобной ингаляции также улучшается.
