Борис Руденко

Нюх — как у собаки, взгляд — как у орла

• Природа человека •

Борис РУДЕНКО.

НЮХ — КАК У СОБАКИ, ВЗГЛЯД — КАК У ОРЛА!

Всё живое — начиная с простейших животных и даже растения — способно чувствовать. Поговорим о чувствах человеческих. Природа дала нам пять инструментов познания: зрение, слух, обоняние, осязание и вкус. Насколько же они совершенны? что мы способны услышать, увидеть, ощутить без помощи приборов и устройств, многократно усиливающих наше восприятие, — телескопов и микроскопов, локаторов, различных анализаторов и детекторов?

Мы живём в океане чувств,

На безбрежье покоимся слов.

Жизнь — важнейшее из искусств

И последний из наших снов.

Сергей Донец

Свет и цвет

Начнём со зрения. «Картинку» мира передают в мозг светочувствительные клетки, которые расположены на сетчатке глаза, — колбочки и палочки, названные так из-за своей формы. Колбочки реагируют на цвет и свет, палочки — только на свет, зато их чувствительность намного выше. Бульшая часть палочек располагается на периферии сетчатки — именно поэтому, чтобы получше разглядеть очень слабый источник света (например, тусклую звезду на небе), нужно смотреть невооружённым глазом немного в сторону от объекта наблюдения. А раскрашивают «картинку» колбочки. Их — три типа, каждый реагирует на свой участок спектра световой волны, на свой цвет: красный, зелёный и синий. Различные сочетания этих цветов дают в результате более полумиллиона цветных тонов. Интересно, что во всех человеческих языках насчитывается всего лишь немногим больше 300 названий цветов и оттенков.

По способности различать цвета мы обгоняем большинство млекопитающих, хотя цветным зрением обладают почти все они, за исключением видов, ведущих строго ночной образ жизни. В животном мире есть существа, обладающие четырьмя и пятью различными типами колбочек. Абсолютным рекордсменом в этом отношении считается обитающий в Средиземном море рак-богомол — у него 12 различных цветоприёмников! Впрочем, о соревновании речь не идёт. У людей способность воспринимать цвет подобна музыкальному слуху. При тренировке она развивается. Специалисты по окраске тканей различают до 40 оттенков чёрного цвета, что обычному человеку просто недоступно. А профессиональные художники замечают различие в цвете, если оно не превышает и половины процента.

Рак-богомол — «чемпион» животного мира по цветовосприятию. Его цветное зрение обеспечивают рецепторы 12 типов.

Способность улавливать свет у человека очень велика. Установлено, что в абсолютно прозрачном воздухе глаз может заметить свет горящей свечи на расстоянии 200 километров. Но до лидерства человеку далеко. Глубоководные рыбы, например, прекрасно ориентируются в кромешной тьме морских пучин, потому что у них плотность размещения палочек в сетчатке глаза в 100 раз выше, чем у человека. Втрое лучше нас в темноте видят собаки, а ещё лучше — кошки, зрачок которых на свету сужен, а в темноте расширяется до 14 миллиметров в диаметре.

Парящий орёл своим острым зрением способен разглядеть мелкого грызуна с высоты 1,5 км.

Важнейшая характеристика зрения — его острота, или, как мы говорим, зоркость. Тут конкурировать с представителями мира животных мы вовсе не можем. Парящий орёл или сокол способны разглядеть на земле добычу величиной всего 10 сантиметров с полуторакилометрового расстояния. Ничего удивительного — успех охоты пернатого хищника зависит в первую очередь от зоркости. Даже у наших ближайших родственников — обезьян — острота зрения втрое выше. Зато собаки в зоркости человеку уступают. Некоторые породы, с нашей точки зрения, вообще следует назвать подслеповатыми, потому что их представители способны заметить лишь движущийся объект, что, впрочем, компенсируется выдающимся собачьим обонянием, о котором поговорим чуть ниже.

Как бы то ни было, острота зрения нормального человека позволяет различить на белом фоне чёрную линию толщиной всего 1 миллиметр на расстоянии 200 метров. Тоже неплохо!

Зрачки кошки, узкие при дневном свете, в полной темноте расширяются в несколько раз, позволяя ей легко ориентироваться.

В остроте слуха, зрения, обоняния обезьяны заметно опережают человека.

Летучие мыши — живые ультразвуковые локаторы. Испуская высокочастотный писк и воспринимая его отражение от движущихся и неподвижных объектов, они ориентируются в полёте и отыскивают добычу.

Острота слуха у волка развита гораздо сильнее, чем у человека. Шёпот он распознаёт на расстоянии 50 м.

ГРОМКОСТЬ И ТОН

Следующее важнейшее чувство — слух. Колебания воздуха, воздействующие на слуховые нервы и передающиеся по ним в мозг, человек воспринимает как звук. Эти колебания могут различаться по силе (громкости) и частоте (тону). Громкость звука измеряется в децибелах. Человек способен слышать звуки от 1 до 140 децибел (дБ). Выше этого уровня звук воспринимается уже как боль, в чём легко убедиться, расположившись поблизости от включённых на полную громкость мощных звуковых колонок. Однако проводить такие эксперименты не рекомендуется: слух может быть травмирован. Кстати, даже просто громкий звук «неубойной» силы, воздействующий на слуховые нервы постоянно (например, из наушников плеера), довольно быстро приводит к необратимому ухудшению слуха.

Звуковой удар силой 140 дБ человек испытает в 25 метрах от взлетающего реактивного лайнера. На уровне 110 дБ грохочут акустические системы во время рок-концертов. Даже громкий, на «повышенных тонах», разговор (60 дБ) часто вызывает неприятные ощущения именно по причине громкости. А звук силой 1 дБ соответствует шёпоту на расстоянии 5 метров от уха — именно так врачи-отоларингологи многие годы, до появления специальных электронных устройств, проверяли остроту слуха пациентов.

Увы, по остроте слуха человек уступает животным довольно заметно. Например, тот же шёпот волк услышит на расстоянии 50 метров, а у некоторых ночных хищников слух ещё острее.

Что касается частоты звуковых колебаний, то человек воспринимает их в пределах от 16 до 20 000 герц (Гц): 16 Гц — низкий звук, который издаёт самая толстая струна контрабаса; 20 000 Гц — «писк» летящего комара или самый высокий звук, который можно извлечь из флейты-пикколо. Далее начинается зона ультразвука, недоступная нашему восприятию (хотя некоторые люди способны воспринимать звуки на частотах до 22 000 Гц). Зато животные в мире ультразвука ориентируются намного лучше. Собаки слышат звуки частотой до 40 000 Гц. А слуховой аппарат кошек, летучих мышей, китообразных и некоторых видов рыб ещё более чувствителен к высоким частотам.

ЧЕМ ПАХНЕТ НОВЫЙ ГОД?

Всего лишь одной миллиардной доли миллиграмма вещества в литре воздуха достаточно, чтобы человек ощутил его запах. Впрочем, это касается особо пахучих веществ, таких, например, как бензин или меркаптан — жидкость с чрезвычайно сильным и очень неприятным запахом. Чтобы почувствовать запах розового масла, в литре воздуха должно быть не менее стотысячной доли миллиграмма этого вещества. Такое небольшое количество молекул способны «унюхать» лишь самые тонкие газоанализаторы. Установлено, что с помощью обонятельных клеток, число которых достигает 6 млн (3 млн в каждой ноздре), люди способны различать до 10 000 запахов. И всё же с чутьём животных человеческому чутью не сравниться. У собаки, например, 270 млн обонятельных клеток, различать и запоминать она может более 100 000 запахов. А вышедший на охоту волк ощущает запах добычи на расстоянии 100 метров.

Изощрённое обоняние и тонкий слух своих четвероногих помощников — собак — человек использует уже тысячи лет.

Обоняние играет в жизни человека не главную роль, но весьма важную. Каждый знает, насколько тусклым при сильном насморке становится мир, лишённый запахов. Точно так же, как и другие чувства, обоняние помогает ориентироваться в окружающей среде, пробуждает или отбивает аппетит, зачастую первым сигнализирует об опасности, например об утечке газа или начале пожара. Кроме того, запахи влияют на работоспособность и настроение человека, даже пробуждают воспоминания. Например, запах еловой хвои и мандаринов ассоциируется с новогодним праздником.

ТАКТИЛЬНЫЙ — ЗНАЧИТ ОСЯЗАТЕЛЬНЫЙ

Осязание — то, что мы чувствуем при прикосновении, — следовало бы назвать третьим (после зрения и слуха) чувством по степени важности в нашей жизни. Гладкий и шероховатый, мягкий и твёрдый, холодный и горячий, шелковистый, бархатный, колючий — все эти и множество других подобных ощущений доставляют в мозг рецепторы прикосновения (тактильные), разбросанные по всему телу. Расположены они неравномерно: больше всего их на кончике языка, подушечках пальцев рук, ладонях, губах и кончике носа. Эти участки тела наиболее чувствительны.

Вес комара всего около 2 мг. Однако тактильные рецепторы человека мгновенно сигнализируют мозгу, едва насекомое опустится на кожу.

Попросите товарища прикоснуться к менее чувствительному участку вашего тела, например к шее, и попытайтесь определить: одним или двумя пальцами он дотронулся. Отличить двойное прикосновение от одинарного удастся лишь в том случае, если пальцы разведены на 5-6 сантиметров. Тактильных рецепторов на шее меньше, поэтому два прикосновения рядом сливаются в одно. Язык воспринимает раздельно два раздражения на расстоянии всего 1 миллиметра, подушечки пальцев — 2 миллиметров, а ладонь — 9 миллиметров.

В организме человека — четыре вида рецепторов осязания. У каждого свои задачи. Одни обладают настолько высокой чувствительностью, что способны уловить деформацию кожи всего в одну десятимиллионную метра. Например, ощутить неровность такого размера на абсолютно гладкой поверхности или прикосновение комариных лапок. Их улавливают тельца Пачини — рецепторы, названные по имени открывшего их итальянского учёного. Они мгновенно передают в мозг информацию о контакте и тут же отключаются. Именно поэтому мы чувствуем, как на кожу сел комар, но сразу забываем о насекомом, пока оно не укусит. У второго типа тактильных нервов скорость передачи информации ниже, зато они не отключаются, не позволяя забыть, что вы держите в руках молоток, ручку, ложку или просто сидите на стуле. Третий и четвёртый типы рецепторов, разбросанные на разных участках тела, а также на различной глубине в толще кожи, дублируют и дополняют работу первых двух, обеспечивая широкую гамму ощущений от щекотки и удовольствия до боли.

И вот тут-то в мире животных человеку конкурентов нет. Созданный эволюцией механизм осязания у людей настолько совершенен, что может даже заменить зрение и компенсировать потерю слуха. Любой человек, ощупав в полной темноте или с закрытыми глазами какой-либо предмет, легко представит, как он выглядит. А слепоглухонемые от рождения после некоторой тренировки способны «слышать» человеческую речь, прикасаясь пальцами к поверхности, передающей звуковые колебания. И не только воспринимать, но и понимать их: различать и запоминать голоса разных людей и даже «слушать» музыку.

ИМПЕРИЯ ВКУСА

В восприятии вкуса человеку и соревноваться не с кем. Только люди обладают набором рецепторов, позволяющих распознавать тончайшие вкусовые оттенки. Животным такой аппарат просто не нужен: еда может пахнуть по-разному, но когда попадает в пасть, вкус значения уже не имеет. В этом легко убедиться, наблюдая за домашними животными. Собаки, кошки, коровы, лошади никогда не пробуют пищу — только нюхают, после чего начинают есть или решительно отказываются.

Животные не пробуют пищу на вкус. Для того чтобы оценить её пригодность, им достаточно обоняния.

Как известно, всё сложное состоит из множества сочетаний простого. Наши вкусовые анализаторы, расположенные на языке, мягком нёбе, в глотке и даже в верхней трети пищевода, реагируют на четыре раздражителя: солёное, кислое, сладкое и горькое. Всё прочее — сочетания этих вкусов. Правда, совсем недавно учёные обнаружили специфические нервные клетки, различающие жир.

Какие минимальные уровни четырёх базовых составляющих вкуса может почувствовать человек? Чтобы ощутить горечь, в литре воды достаточно растворить 0,002 г хинина, для ощущения солёного в том же литре должно быть не менее 0,3 г соли, кислого — 0,4 г лимонной кислоты, сладкого — 15 г глюкозы. Высококвалифицированные повара, используя эти сочетания, готовят сотни блюд, которые невозможно спутать. Профессиональные дегустаторы вин, запомнив однажды вкус продукта, способны определить не только сорт винограда, из которого сделано вино, но и местность, где этот виноград произрастал.

ЗАЧЕМ НАМ ВСЁ ЭТО?

Человек не может соперничать тонкостью обоняния и слуха с собакой, а остротой зрения — с орлом. Слова песенки из мультфильма «По следам бременских музыкантов» в заголовке статьи — всего лишь художественное преувеличение, гипербола. Но что касается осязания и вкуса — никто в мире человеку не конкурент. Отчего это так?

Обладая главным и решающим орудием, позволившим стать царём природы, — разумом, человек начал творить. Создавать. Вначале простейшие орудия труда, средства охоты и защиты от стихии, а затем всё то, что облегчает и упрощает его бытие, — вплоть до автомашин, самолётов, компьютеров и айпадов. Для такой работы нужны очень чувствительные руки. Исключительный слух, суперзрение и тем более тонкое обоняние для этого не обязательны. Только человеческие руки способны создать устройства, которые многократно превосходят то, что создала живая природа. Зато с помощью приборов мы можем слышать друг друга на расстоянии в тысячи километров, улавливать и анализировать мельчайшие количества веществ, разглядывать молекулы, наблюдать звёзды, сияющие в миллионах световых лет от Земли.

А потрудившись, в награду позволим себе наслаждаться вкусом блюд, приготовленных по многочисленным рецептам кухонь народов мира.

Вкус играл огромную роль в человеческой эволюции. И это не шутка. В отличие от животных, каждый вид которых десятками тысяч лет «привязан» к определённой территории, человеческие племена перемещались на огромные расстояния, покидая привычную среду обитания. Тонкие вкусовые ощущения помогали людям адаптироваться в новом месте, отыскивать незнакомые прежде съедобные растения — приходилось много пробовать и запоминать новые ощущения. Люди учились готовить пищу различными способами, делая её наиболее пригодной для употребления, а значит, чаще всего и вкусной.

«Наука и жизнь» № 4, 2012.

Content

Борис Руденко
Нюх — как у собаки, взгляд — как у орла

• Природа человека •

НЮХ — КАК У СОБАКИ, ВЗГЛЯД — КАК У ОРЛА!

Свет и цвет

Рак-богомол — «чемпион» животного мира по цветовосприятию. Его цветное зрение обеспечивают рецепторы 12 типов.

Зрачки кошки, узкие при дневном свете, в полной темноте расширяются в несколько раз, позволяя ей легко ориентироваться.

Летучие мыши — живые ультразвуковые локаторы. Испуская высокочастотный писк и воспринимая его отражение от движущихся и неподвижных объектов, они ориентируются в полёте и отыскивают добычу.

ГРОМКОСТЬ И ТОН

ЧЕМ ПАХНЕТ НОВЫЙ ГОД?

ТАКТИЛЬНЫЙ — ЗНАЧИТ ОСЯЗАТЕЛЬНЫЙ

ИМПЕРИЯ ВКУСА

ЗАЧЕМ НАМ ВСЁ ЭТО?