Обонятельная система собаки. Почему у собак очень хороший нюх? На какое расстояние чуют собаки
В журнале Science проанализировал научные публикации и исторические материалы, пытаясь понять, откуда пошло представление - с его точки зрения, неверное - о том, что обоняние у человека не такое тонкое, как у других млекопитающих.
«Очень долго люди просто не задумывались над этим утверждением - даже те, кто зарабатывает деньги исследованиями обоняния. На самом деле обоняние у человека такое же хорошее, как и у других млекопитающих вроде собак и грызунов», - говорит Макганн, чьи слова приводятся в сообщении пресс-службы.
Первоисточником мифа о слабом обонянии человека ученый считает труды знаменитого французского анатома и антрополога Поля Брока (его именем назван центр Брока, участок коры головного мозга, отвечающий за восприятие речи). Брока первым отметил относительно небольшие размеры и расположение обонятельных луковиц - парной структуры мозга, участвующей в восприятии запахов, - у человека. У нас обонятельные луковицы скрыты под лобными долями, а, скажем, у грызунов и других млекопитающих они заметно крупнее и находятся в передней части мозга.
Эти и другие нейроанатомические наблюдения Брока практикующий хирург, который в том числе видел и пациентов с повреждениями лобных долей, интерпретировал так: именно в лобных долях мозга находится уникальный человеческий интеллект, возвышающий нас над животными. А относительно маленькие обонятельные луковицы в этом случае - признак того, что «низменное» обоняние играет в поведении человека гораздо меньшую роль.
Так началась «цепочка недопонимания и преувеличений», которая и привела к заблуждению о слабости человеческого обоняния, пишет Макганн. В работе 1879 года Поль Брока разделил млекопитающих на две группы: большинство, «осматики», опиралось на обоняние как на ведущий фактор, определяющий поведение, а «аносматики», морские млекопитающие и приматы, - нет. В 1890 году Уильям Тернер доработал эту классификацию, разделив млекопитающих на макросматиков, микросматиков (в эту группу как раз попали люди) и аносматиков. При этом, отмечает Макганн, Тернер не учел, что Брока вообще-то даже не изучал обонятельную систему приматов и, классифицируя их, исходил прежде всего из своих представлений о поведении человека и «животном» характере обоняния в принципе.
С конца XIX века это представление о слабости и даже атрофированности обоняния у человека прочно закрепилось в научных работах по нейроанатомии и учебной литературе. Макганн цитирует монографию о мозге 1957 года, где написано, что обонятельный мозг человека «скорее всего, незначительно повлиял на эволюцию человеческого мозга, и поэтому далее рассматриваться не будет». А Фрейд, хорошо знакомый с трудами Брока, даже использовал его идеи как обоснование уязвимости человека для психиатрических заболеваний: по Фрейду, у животных запахи вызывают инстинктивное сексуальное поведение, а «ущербность» человеческого обоняния подавляет сексуальность - отсюда и душевные болезни.
Этот миф часто встречается и в современных исследованиях. Макганн приводит следующий пример: из примерно тысячи генов рецепторов запахов у человека белки кодируют 390 (остальные псевдогены утратили эту способность), тогда как у мыши соответственно 1,1 тысячи функциональных генов и 200 псевдогенов. «Эти числа и их соотношения мгновенно интерпретировали как „соответствующие“ сравнительно ограниченному обонянию у приматов, хотя никакого сенсорного тестирования никто не проводил», - говорится в статье.
По словам Макганна, на самом деле нет никаких оснований полагать, что один лишь размер обонятельной луковицы сам по себе усиливает восприятие запахов. Кроме того, обонятельная луковица у человека по количеству нейронов и абсолютному размеру не уступает органам других млекопитающих. А обонятельный мозг в целом устроен даже, может быть, сложнее: например, обонятельных клубочков-гломерул, каждый из которых «привязан» к определенному рецептору, у человека в три раза больше, чем у мыши, а участки коры, интерпретирующие сигналы о запахах, у человека существенно крупнее и сложнее.
Всего, по оценкам ученого, люди способны различать около триллиона запахов, а не 10 тысяч, часто упоминаемые в популярных источниках. «У людей отличные обонятельные способности. Мы можем определять и различать очень широкий спектр запахов, а к некоторым из них мы более чувствительны, чем грызуны и собаки. Мы способны „идти по следу“ запаха, а наше обоняние влияет на поведение и эмоциональное состояние», - заключает Макганн в статье.
Миф о том, что человеческое обоняние - «бедный родственник» среди других чувств, опасен тем, что на самом деле оно играет довольно существенную роль в нашей жизни. Например, исследование 2015 года, где ученые снимали участников эксперимента скрытыми камерами, показало, что люди подсознательно нюхают свои руки и делают это чаще после рукопожатий. Кроме того, отмечает Макганн, психологи и психиатры, работающие с посттравматическим стрессовым расстройством, часто наблюдают у пациента обонятельные галлюцинации, связанные с обстоятельствами травмы.
«Некоторые исследования показывают, что ослабление или потеря обоняния могут быть началом проблем с памятью и ранними симптомами заболеваний вроде болезни Альцгеймера или Паркинсона. Надеюсь, медики начнут глубже разбираться в важности обоняния и поймут, что его потеря - серьезная проблема», - заключает Макганн.
Среди всего разнообразия животных, ставших домашними питомцами и друзьями человека, особое место отводится именно собакам. Они преданные, верные и любящие животные, которые уважают, любят и охраняют своего хозяина. Люди, в свою очередь, должны надлежащим образом заботиться о своих питомцах, обеспечивая их хорошим, полноценным питанием и должным уходом. Собака обладает более развитыми чувствами, чем человек, и это помогает им не только выживать, но и воспринимать окружающий мир. Наша задача создать благоприятные условия для своих питомцев, чтобы все их чувства сохранились в надлежащем виде и не были нарушены воздействием негативных внутренних и внешних факторов. Особого внимания заслуживает собачий нюх, который славится своей остротой и неповторимостью, ведь не зря, когда речь идёт о запахах и их распознании, сразу вспоминается собака.
Значение нюха
Как уже говорилось ранее, собаки воспринимают окружающий мир при помощи органов чувств, и особое место среди них отводится носу, а потом уже следуют глаза, отвечающие за зрение, и уши, ответственные за собачий слух. При помощи обоняния собаки издавна выискивали добычу, поэтому без должного нюха они не смогли бы охотиться и давно погибли от голода.
Помимо охоты, нюх необходим собакам для ориентирования на местности. Животных окружат большое количество всевозможных запахов, которые переплетаются между собой. Учитывая тот факт, что зрение у собак гораздо хуже, чем у человека, собаки научились определять своё место положение по запаху. При помощи обоняния животные узнают своего хозяина и других людей, с которыми им часто приходится встречаться, а на основании запаха формируется поведение и реакция на того или иного человека.
Кроме того, нюх принимает непосредственное участие в определении вкусовых предпочтений животного. Перед тем, как приступить к трапезе, практически любое животное, а в особенности собака, понюхает предложенное ей ему блюдо, и только убедившись таким образом в его качестве, собака начнёт есть.
Ещё одно применение собачьего нюха – это общение между животными. Только лишь по одному запаху собака может определить присутствие другого питомца, либо же отличить уже знакомого четвероногого друга от постороннего, зашедшего на его территорию. Это позволяет собакам образовывать стаи и держаться вместе. Помимо этого, обоняние напрямую влияет на продолжение рода у собак. Ведь именно при помощи запахов самцы определяют когда у самок течка и когда они готовы к спариванию.
Факторы, влияющие на обоняние
Не смотря на то, что собаки считаются одними из лучших нюхачей, существует множество факторов, способных повлиять на их обоняние, которые могут как улучшить, так и ухудшить его. Рассмотрим наиболее распространённые причины различий обонятельных способностей у собак и способы их корректировки.
Начнём с климатических условий, которые оказывают немалое воздействие на остроту нюха собаки. При повышенной влажности и осадках обоняние ухудшается, так как присутствуют дополнительные раздражители и посторонние запахи, исходящие от воды и земли. Именно из-за этого собакам так тяжело взять след в дождливую погоду или при плохих погодных условиях.
Следующий фактор – это температура воздуха. Казалось бы, как она может повлиять на нюх, но, на самом деле, именно от температуры зависит работоспособность животного и его обонятельные возможности. Температурный фактор влияет непосредственно на состояние организма собаки. При сильной жаре и высоких температурах животное быстро утомляется, становится вялым, а дыхание его учащается, из-за чего запахи перестают так остро различаться. Кроме того, повышенные температуры ускоряют процесс улетучивания запахов, что существенно ослабляет их силу. При низких температурах запахи наоборот гораздо дольше сохраняются, однако, во время сильных морозов собаки тоже испытывают трудности с взятием следа из-за замерзания частичек воды на слизистой.
Корм, которым питается собака, тоже непосредственно влияет на её обоняние. Пища, имеющая слишком сильный и резкий запах, способна отбить у животного обоняние, причём, чем дольше собака будет ею питаться, тем слабее станет её нюх. Такие запахи, как селёдка, лук и другие едкие ароматы, не должны присутствовать в рационе животного. От вида мяса тоже зависит острота нюха. Так, например, баранина, и даже баранья кость, способна надолго отнять у собаки чутьё. Поэтому следует весьма ответственно подходить к выбору корма для своего питомца.
Не стоит забывать и про различия между породами собак. Некоторые из них обладают более выраженным нюхом, а у некоторых он слегка притуплен. Именно порода, зачастую, определяет подойдёт ли собака для поисковых работ, или нет. Некоторые породы имеют врождённую, заложенную на генетическом уровне способность брать след и вести его, нужно лишь уметь правильно её развить.
Особенность собачьего нюха
Вопреки существующему мнению о том, что собака моментально берёт след и всегда с первых же секунд распознаёт запах, она обладает определённой чувствительностью к ароматам. Для того, чтобы ощутить запах, животному нужно немного времени. Всё дело в том, что рецепторы, отвечающие за восприятие запахов, находятся глубоко в носу у собаки, и молекулы запаха должны туда проникнуть сквозь слизистую оболочку, на что понадобится время. Только после того, как все обонятельные рецепторы собаки будут задействованы, нюх обострится до предела, и она сможет с точностью различать запахи, выделив среди них один конкретный. Усиливает восприятие запахов наличие в носу у собаки большого количества обонятельных рецепторов, расположенных не только в носовых раковинах, но и в глубине носовой полости.
Как сохранить нюх
Чтобы собака хорошо различала запахи, она не должна быть усталой. Измотанная и вялая собака гораздо хуже различает запахи и не способна остро реагировать на их изменения и прерывание. Но, помимо общей усталости, существует ещё и обонятельная утомляемость. При длительном хождении по следу и вдыхании запахов, нюх слегка притупляется, чтобы восстановить его, собаке необходимо дать немного времени на отдых, поместив её на свежий воздух и не давая никаких заданий по поиску предметов. Не стоит также забывать про надлежащий уход за носом собаки, от состояния которого напрямую зависит качество нюха. При обычных условиях поверхность носа должна быть влажной и холодной, сухим он может быть только, когда животное спит. Если ваш питомец заболел или переутомился, его нос станет сухим, это и будет сигналом к принятию соответствующих мер. Животное необходимо отвезти на приём к ветеринару, который выяснит причину заболевания и назначит соответствующее лечение. Влажный нос позволяет собаке абсорбировать запахи из воздуха, а при отсутствии влаги способность различать запахи существенно снижается и обоняние падает.
Собака полагается на обоняние в интерпретации окружающего её мира, подобно тому, как человек воспринимает окружающий мир посредством зрения.
Благодаря отличному обонянию собаки с успехом участвуют в поисково-спасательных работах, обнаруживая следы недельной давности, находя группы потерявшихся людей, тела утонувших людей на глубине более 24 метров, обнаруживая взрывчатые и наркотические вещества, и даже вынюхивая онкологию у людей.
Строение собачьего носа
Подвижный и мягкий наружный нос и носовая полость являются начальным участком воздухоносных путей. Этот участок сообщается с окружающей средой с помощью ноздрей, а с полостью носоглотки – с помощью хоан (внутренние носовые отверстия). Носовая полость разделена на две отдельные полости костной и хрящевой перегородкой.
При вдыхании ноздри расширяются. Вдыхаемый воздух, проходя через носовую полость, согревается и увлажняется. Внутри носовой полости выделяется слизь - своего рода фильтр, который улавливает бактерии и инородные твёрдые частицы.
В полости носа имеются реснички, содержащие множество обонятельных рецепторов. Информация об улавливаемых запахах через нервные окончания передаётся в мозг, где происходит их распознавание.
Нос собаки выполняет две разные функции. При помощи него животное дышит и нюхает. При этом животные могут одновременно вдыхать и выдыхать. Информацию о запахе (в разной степени) животное получает и через вдох, и через выдох. Важную роль в распознавании запахов играют боковые вырезы ноздрей. Через них при вдыхании поступает около 47% воздуха, а когда питомец принюхивается, то около 53% воздуха. Даже если питомец дышит ртом, определённая часть воздуха при выдохе выходит через ноздри, где рецепторы осуществляют улавливание и анализ ароматических веществ.
Свою роль в распознавании запахов играет орган Якобсона, расположенный внутри носовой полости и на нёбе. К обычным запахам вомероназальный орган не восприимчив. Чувствительные клетки органа Якобсона реагируют на летучие ароматные вещества, оказывающие влияние на поведение и эмоции животного. По выделяемым мужскими и женскими особями феромонам, собаки получают информацию о готовности суки к спариванию, о половой принадлежности особи, оставившей метку, новорождённые щенки различают молочные железы матери. Кстати, внутри носовой полости щенков имеются своего рода датчики тепла, благодаря которым малыши находят свою мать. Данная способность сохраняется только на период, пока глаза и уши щенков не откроются.
Ноздри могут двигаться независимо друг от друга, что помогает животным определять, в каком направлении находится источник запаха. Ориентироваться по запаху без боковых вырезов ноздрей собаки не способны.
Воздух не затягивается ноздрями из области воздушного пространства перед носом собаки. Область воздушного пространства на каждую ноздрю составляет 30 градусов (суммарно 60 градусов). Когда собака пребывает в спокойном состоянии, область охвата воздуха от каждой ноздри составляет 30-130 градусов. Когда она насторожена, боковые вырезы ноздрей складываются таким образом, что способны втягивать воздух позади собаки. Область охвата воздушной массы от каждой ноздри составляет 30-150 градусов, поэтому животному не нужно поворачивать голову, чтобы уловить запах позади себя.
Влажный нос способствуют лучшему захвату ароматических частиц в воздухе. Для этого животные могут даже облизывать его.
Узор на носу уникальный и индивидуальный для каждой собаки, подобно отпечаткам пальцев у человека, рисунок которых никогда не повторяется. По рисунку на мочке идентифицируют животных.
Цвет носа у собак напрямую зависит от окраса шерсти. Так, например, у особей с белыми пятнами на шерсти нос может быть пятнистым, у рыжих особей пигментация коричневого цвета. Но под влиянием внешних факторов или заболеваний возможны нарушения пигментации мочки носа.
Насколько развито обоняние у собак
Если у человека всего около 5 млн. обонятельных рецепторов, то у собак их до 300 млн. Известно, что у борзых, охотничьих, пастушьих пород обоняние развито лучше. Так, у такс около 125 млн. обонятельных рецепторов, фокстерьеров – 147 млн., биглей и немецких овчарок – 225 млн., а у бладхаундов – 300 млн., больше чем у любой другой породы.
С возрастом обоняние ухудшается. Пожилые особи могут даже отказываться от привычной пищи, т. к. хуже улавливают её аромат, усиливающий аппетит. Кстати, витамин А усиливает способность улавливать и распознавать запахи.
Снижается способность различать запахи у животных, испытывающих усталость или перегрев тела. Уставшие животные переходят на дыхание ртом, чтобы охладиться. При ротовом дыхании через нос проходит малый процент воздуха, обоняние снижается на 40%. Поступаемого воздуха недостаточно для полного анализа. Но после отдыха, дыхание восстанавливается.
Нос здоровой собаки
Принято считать, что по влажности носа можно судить о состоянии здоровья питомца. Влажный нос – признак хорошего здоровья, сухой же сигнализирует о возможных проблемах, что ошибочно. Влажность носа здоровой собаки может колебаться в течение дня. Погодные условия, изменчивая температура в помещении могут быть причинами сухости носа мочки. Кроме того, имеется ряд других причин, по которым мочка становится сухой, но не связанных с болезненным состоянием питомца. Так, например, сухим нос у собаки может стать после длительного пребывания животного на солнце, нахождения рядом с источником тепла (камин, радиатор), пребывания в плохо вентилируемом помещении, при недостаточном потреблении воды.
Конечно, сухой нос может служить одним из симптомов какого-либо заболевания, но зачастую болезни сопровождаются другими симптомами, например, шелушением, покраснением (солнечный ожог) мочки, выделениями.
Если у собаки тёплый нос, то следует наблюдать за животным, т. к. это признак плохого самочувствия. Если он остаётся тёплым в течение суток, то следует обратиться к ветеринару.
Чувство, которому нет равных.
Обоняние — самое главное чувство собаки. На протяжении вековой эволюции дикая собака должна была идти по следу в нужном направлении, иначе она погибла бы от голода. Собака использует его на охоте, для ориентировки на местности, при общении с другими животными и определении своих вкусовых предпочтений. Собака узнает своих хозяев и свой дом скорее по запаху, чем с помощью зрения. Обоняние также важно для оценки качества корма и его выбора — в этом оно даже преобладает над вкусовыми ощущениями. Если запах корма не нравиться собаке, она от него отказывается.
Обонятельная чувствительность собак почти в миллион раз превышает восприимчивость запахов человеком. В мозгу собак в 40 раз больше клеток, распознающих запахи. Сильная чувствительность к запахам обусловлена также большой площадью рецепторного органа: у собаки площадь слизистой оболочки обонятельной области носа приблизительно равняется общей площади ее кожи, тогда как у человека-всего несколько квадратных сантиметров (примерно с почтовую марку).
Количество обонятельных клеток у собак очень велико, хотя оно варьирует в зависимости от породы (например, у лабрадоров и немецких овчарок- 220 млн, у кокер-спаниелей-70 млн). Что немаловажно, участок мозга, отвечающий за распознавание обонятельных раздражителей, у собак почти в 10раз больше, чем у человека.
Восприятие запаха.
Строение носовых полостей у собак способствует хорошему развитию обоняния. Носовые раковины выстилает слизистая оболочка, снабженная множеством обонятельных рецепторов. У каждой здоровой собаки нос очень влажный, влага омывает рецепторные клетки. А так как все запахи имеют химическую природу, они моментально растворяются в этой жидкости. Носовые раковины имеют спирально изогнутую форму и разделяются пазухами (синусами), в которые поступают потоки вдыхаемого воздуха вместе с запахами. Еще один орган обоняния -решетчатая кость в глубине носовой полости, в которой также находятся чувствительные клетки. В восприятии запахов у собаки участвуют также пять черепно -мозговых нервов.
Молекулы ароматических веществ, вступая в контакт с этим чувствительными клетками, связываются со специфическими рецепторами, вызывая химические реакции, в результате которых через обонятельный нерв посылается сигнал в соответствующую зону мозга, где происходит обработка полученной информации. В настоящий момент обнаружено более 300 типов обонятельных рецепторов, каждый из которых связан с определенным «одотопом» (частью молекулы химического вещества) — детерминантом запаха. Собака способна различать до 2 миллионов запахов. Степень восприятия запаха ароматического вещества зависит от его химического состава, молекулярного веса и влажности вдыхаемого воздуха. Тяжелые молекулы, умеренно растворимые в воде, воспринимаются легче. На этих принципах основана работа собак-нюхачей, применяемых в служебно-розыскной службе — от поисково-спасательных работ до обнаружения наркотиков, оружия и взрывчатых веществ.
Чувствительность к запахам.
Собака ощущает запах не так уж быстро. Молекулы запаха должны не только проникнуть через слизистую оболочку носа, но и связаться с нужным рецептором. Часто требуется еще какое-то время, чтобы собака распознала запах. Чтобы пересечь обонятельный порог и вызвать реакцию, необходимы эквивалентные стимулы. Когда все специфические обонятельные рецепторы задействованы, острота обоняния собаки снижается (в основном через 30-45 минут)в связи с так называемой обонятельной усталостью. Как только она наступает, собаке нужно отдохнуть, чтобы дать рецепторам время высвободиться. Чувствительность собаки к запахам оптимальна спустя 2-4 минуты после начала работы, фаза отдыха длиться 3-4 минуты. Каждая собака в определенной степени обладает способностью «читать» запахи.
Обычай всех окрестных собак мочиться на один и тот же столб связан с выживанием и умением анализировать запах мочи, с помощью которого они, как и волки, узнают, кто из животных обитает поблизости.
И в заключение — немного полезной информации для проводников собак-ищеек.
- У сук обоняние острее , чем у кобелей, но оно зависит от эстрального цикла (эстрогены, как и мужской гормон тестостерон, оказывает на него положительное воздействие).
- Пигментация слизистой оболочки носа влияет на обонятельную способность. Собаки со светлой слизистой оболочкой работают менее эффективно.
- На остроте обоняния собаки могут сказаться биологические факторы (чувство голода улучшает ее, тогда как слабое общее здоровье или физическая усталость, наоборот, снижает).
Уход за носом: специального ухода за носом не требуется. Но нужно помнить, что нос в любое время суток должен быть влажным и прохладным, в норме он может быть сухим только во время сна собаки. Хроническая сухость носа при наличии покраснения в уголках глаз может сигнализировать о том, что слезные каналы заблокированы. Это значит, что вашему животному требуется визит к врачу, так же, как и при значительном раздражении или наличии слизисто-гнойных выделений из полости носа.
Обоняние собаки поистине уникально. Не зря верным псам доверяют службу в полиции, в погранвойсках, в детективных агентствах, на таможне и пр. Собака и след без труда возьмет, и наркотик с легкостью обнаружит. И все это благодаря дару, данному ей от рождения.
Острота обоняния собаки
Обоняние собаки в несколько тысяч раз острее человеческого, и участок мозга, отвечающий за столь острый нюх, развит у собак гораздо больше. Бросьте кусочек колбасы коту – он будет долго искать его, даже если он лежит перед его носом. А вот собака не только сразу обнаружит лакомство, но и найдет его в любом месте по запаху.
Способность запоминать запахи
Помимо прочего, исследованиями доказано, что собака помимо чувствительных обонятельных рецепторов, отлично запоминает запахи. Запах злого человека, который ее однажды обидел, может запомниться на долгие годы, и встретив того же человека еще раз, собака к нему с дружелюбием не отнесется, это уж точно.
Чутье на расстоянии в 150 км
Еще одной примечательной особенностью собачьего обоняния является умение ощущать запах на значительном удалении от самого объекта, провоцирующего этот запах. Так, пес способен на расстоянии в 2 до 150 километров (последнее чаще при ветре) почувствовать запах потерявшегося ребенка, предмета и пр.
«Аналитическое обоняние»
Кроме того, собака обладает «аналитическим обонянием». Иными словами верный друг человека может классифицировать запахи по группам. И если человеку с нормальными обонятельными способностями под силу распознать лишь 2, максимум 3 вида запаха в одном сочетании аромата, то собака способна различить до 10, разложив, что называется, каждый из них «по полочкам», даже самые еле ощутимые, и выбрать нужный, чтобы взять верный след.
Собака, потерявшись, всегда найдет дорогу домой, потому что она по пути всегда принюхивается к посторонним запахам, которые откладываются в ее сознании. Так, если побывать с псом на острове, а потом, некоторые время спустя, проплывать мимо него на расстоянии, когда он даже не видим, ваш верный друг по запаху, доносимому ветром, безошибочно определит, где расположен этот остров. Ну, а о травле зайцев и прочей живности и говорить не приходится – животные издают достаточно сильный «аромат» - собачий нюх без проблем найдет любую дичь. И пусть у длинномордых питомцев чутье развито острее, чем, скажем, у мопсов, обоняние собаки – все равно феномен, достойный восхищения.
