Кошки обладают сверхчутким обонянием, и вот почему

Ученые решили выяснить, в чем секрет замечательного нюха домашних кошек. Для этого они воссоздали трехмерную модель кошачьего носа. И, благодаря этому, поняли, как можно улучшить искусственные химические детекторы.

Обоняние для многих млекопитающих – важнейшее чувство. Оно помогает находить и распознавать пищу, делить территорию, искать половых партнеров и распознавать приближающихся хищников. Кошки тут одни из чемпионов, они славятся высокочувствительным и острым нюхом. Неудивительно, что именно ими заинтересовались ученые.

Для исследования кошачьего носа собралась большая международная команда из отделения отоларингологии Университета штата Огайо в США, ветеринарной больницы Райан Университета Пенсильвании, Центра химических ощущений Монелла в США и британского Научного института Waltham Petcare. Всесте они построили трехмерную модель кошачьего носа и смоделировали, как поток вдыхаемого воздуха, содержащий запахи обычной кошачьей пищи, будет проходить через спиральные структуры этой модели.

Исследователи ранее уже воспроизводили носов крысы и человека. Но модель кошачьего обонятельного аппарата оказалась самым сложным их экспериментом. Потребовалась микрокомпьютерная томография высокого разрешения и серии тонких срезов биологических тканей.

«Мы потратили много времени на разработку модели и провели сложный анализ, чтобы понять функциональную выгоду, которую дает эта структура, — объясняет доцент отоларингологии и старший автор исследования Кай Чжао. — Кошачий нос, вероятно, имеет тот же уровень сложности, что и собачий, и сложнее, чем у грызунов. И возникает вопрос — почему нос в ходе эволюции стал таким сложным?»

• Читайте также:
• Самая старая кошка в мире отпраздновала свое 32-летие (фото)
• В Великобритании владельцев питомцев призвали создать первый банк кошачьей крови
• Как ввезти в Израиль хомяка, бультерьера или питона? Рассказываем о способах репатриации с животными

В эксперименте ученые выяснили, что структуры в носу кошки состоят из множества плотно упакованных изогнутых костных трубочек, благодаря которым входящий в нос воздух разделяется на два потока. Первый медленно очищается и увлажняется перед подачей в легкие животного. А второй быстро и эффективно отправляется прямо в систему, которая отвечает за обоняние – обонятельную область. Такой механизм разделения позволяет кошкам очень быстро чувствовать запахи, а не ждать, пока воздух сначала отфильтруется.

Похожее строение имеет огромный нос аллигатора. Но у кошек явное преимущество – компактность органа обоняния в виде лабиринтной структуры дыхательных путей. И сложнейшее устройство помещается в маленькой кошачьей голове.

«Хороший дизайн, если подумать», — констатирует Кай Чжао.

Экспериментаторы обнаружили еще один интересный факт – воздух из второго потока затем отправляется в параллельные каналы, где происходит его повторный, уже более длительный и детальный анализ. Это очень напоминает устройство прибора, который используется в аналитической химии – газового хроматографа. Он обнаруживает и разделяет химические вещества в испаренной форме.

Такие устройства широко применяют в химическом анализе для определения состава смесей веществ, исследования качества и оценки чистоты препаратов, контроля качества продуктов. Фактически, современные газовые хроматографы можно усовершенствовать, вдохновляясь изобретением эволюции – кошачьим носом.

Анастасия Адаховская, «Детали». Фото: Depositphotos.com