Подпишитесь на оповещения
от Газеты.Ru
Дополнительно подписаться
на сообщения раздела СПОРТ
Отклонить
Подписаться
Получать сообщения
раздела Спорт

Молекулярная кухня запаха смерти

Запах гниющей плоти одних животных отталкивает, других привлекает

Надежда Маркина 12.11.2013, 08:51
Рыбки избегают запаха умерших сородичей thierrymarysael/Flickr
Рыбки избегают запаха умерших сородичей

Биологи впервые нашли рецепторы к кадаверину — веществу, которое образуется при разложении трупа. Правда, с молекулярными механизмами его восприятия они пока разобрались только у рыбки данио рерио.

Трупный запах — один из самых отвратительных для человеческого обоняния. И это вполне объяснимо с эволюционной точки зрения.

Для наших предков отталкивающий запах трупа имел жизненно важное значение — от источника бактериального заражения надо держаться подальше.

Что касается животных, то их реакция на запах разлагающейся плоти различается до прямо противоположной. У одних животных «запах смерти» вызывает реакцию избегания, а для животных-падальщиков он, наоборот, притягателен, указывая на присутствие еды. Он также привлекает насекомых, откладывающих в трупах яйца. Как бы то ни было, все животные его ощущают и как-то реагируют, биологи говорят, что он играет роль ключей в социальном и территориальном поведении. И литература не могла пройти мимо — «запах смерти» входил в состав необычайно притягательной силы по рецепту «Парфюмера» Патрика Зюскинда.

Запах разлагающихся белков главным образом обусловлен двумя небольшими летучими молекулами — диаминами: это путресцин и кадаверин.

Они образуются в процессе того, как под действием бактерий происходит декарбиксилирование (отнятие карбоксильной группы) аминокислот орнитина и лизина. Именно они порождают такое непереносимое для человеческого носа амбре. Для животных, питающихся падалью, эти вещества-репелленты каким-то образом трансформировались в аттрактанты.

До сих пор было мало известно о молекулярных механизмах восприятия «запаха смерти». Ни у одного вида не были выделены рецепторы к кадаверину и путресцину. Биологи из Кельнского университета и Университета Рокфеллера в Нью-Йорке восполнили этот пробел на модели рыбки данио рерио (в английском варианте это zebrafish) — излюбленного биологического объекта, на котором удобно изучать обонятельное поведение. О результатах их работы можно прочитать в последнем выпуске журнала PNAS.

Рыбок данио рерио запах умерших сородичей отпугивает. Биологи убедились в этом в эксперименте, что было совершенно неочевидно, так как, например, декоративных золотых рыбок этот запах привлекает. В эксперименте рыбки плавали в прямоугольном аквариуме. В него помещали источник диаминов и регистрировали перемещение рыбок, отмечая расстояние от источника. Сравнивая разные диамины, ученые обнаружили, что основным веществом, на которое реагируют данио рерио, служит кадаверин. Если ноздри рыбок заклеивали гелем, они переставали реагировать на запах.

Кадаверин возбуждал обонятельные нейроны данио рерио в очень малых концентрациях — 2 μM, вызывая в них сильный электрический ответ. Ученые выяснили, что кадаверин специфически связывается с рецептором TAAR13c,

они нашли его из большого семейства рецепторов семейства TAAR, имеющих сродство с аминами. Электрический ответ возникает именно в тех нейронах, которые демонстрируют на своей поверхности рецептор TAAR13c. Этих нейронов достаточно много, поэтому рефлекс избегания получается сильным.

Биологи озадачились вопросом: а как происходит узнавание «веществ смерти» у других животных? Дело в том, что ген рецептора TAAR13c сформировался в процессе эволюции костистых рыб.

Хотя у млекопитающих есть рецепторы семейства TAAR, но какие из них реагируют на кадаверин, а какие — на другие диамины, пока неизвестно.

В общем, с рецепторами других животных ученые еще не разобрались. А кроме кадаверина есть еще множество других диаминов, которые присутствуют в воде и воздухе, образуясь от гниющей органики. И здесь еще много неясного: например, известно, что диамин — триметиламин отвращает человека и крыс, но привлекает мышей. Так что изучение восприятия «запаха смерти» еще только начинается. Со всеми возможными прикладными последствиями — созданием отпугивающих или же привлекающих средств для разных видов животных.