Молекулы любви: что мы знаем о феромонах

В культовой сцене фильма «Остин Пауэрс: Человек-загадка международного масштаба» «женороботы» пытаются соблазнить шпиона, используя все средства обольщения, включая газ-афродизиак. Его действие так расслабляет главного героя, что чуть не срывает операцию по спасению мира. Но существуют ли феромоны на самом деле, можно ли изготовить на их основе парфюм или использовать как биологическое оружие? Для того, чтобы ответить на эти вопросы, нужно разобраться в самой природе явления.

Что такое феромоны?

Феромоны — это биоактивные вещества, которые выделяются животными в окружающую среду и служат своеобразными сигналами для изменения поведения, физиологического или эмоционального состояния. Это самый распространенный способ коммуникации между животными одного вида.

Феромоны являются эктогормонами. В отличие от гормонов, которые действуют внутренне и оказывают влияние на того, кто их выделяют, эктогормоны распространяются вовне и влияют на поведение другого существа.

Кто впервые начал изучать действие феромонов?

О том, что животные передают друг другу какие-то невидимые сигналы, с помощью которых общаются, люди начали догадываться еще в древности. Но доказать это научно удалось только в 1950-х годах, когда группа химика Адольфа Бутенандта провела эксперимент над мотыльками тутового шелкопряда. Результатом исследования стало выявление первого женского полового феромона — бомбикола (назван в честь рода тутового шелкопряда Bombyx mori). Этот аттрактант, вырабатываемый самками мотыльков, даже в низких концентрациях привлекает самцов и заставляет их преодолевать огромные расстояния, чтобы найти тот самый источник феромонов.

Вскоре умение общаться с помощью «невидимых сигналов» было выявлено у млекопитающих, насекомых, рыб и рептилий.

Как применяют знание о феромонах?

Чем больше мы знаем об этом способе общения между животными, тем лучше можем корректировать их поведение. Еще за 80 лет до фундаментального исследования Бутенандта американский энтомолог Джозеф Линтнер высказывал предположение о том, что с помощью «притягательного химиката», вырабатываемого шелкопрядом, можно контролировать мотыльков-вредителей.

Дело в том, что гусеницы шелкопряда приносят огромный вред сельскому хозяйству, уничтожая урожай. Если предотвратить встречу взрослых особей, то ненасильственным методом можно предотвратить появление вредоносных личинок. Во второй половине XX века именно этот метод дезинфекции был признан самым действенным, обойдя метод с применением пестицидов — к ним насекомые быстро привыкали, а сами ядовитые вещества умерщвляли взрослых особей, нанося вред популяции и всей экосистеме.

Конечно, информация о феромонах служит не только для устройства сельскохозяйственной деятельности. Знание о сигналах, передаваемых животными друг другу, помогает изучать поведение четвероногих, корректировать его и находить параллели с явлениями человеческой жизни.

Как действуют феромоны у животных?

В ведении феромонов у животных находятся реакции, обеспечивающие выживание вида: создание пары, воспроизводство, забота о потомстве. Бактериальные колонии, например, синегнойная палочка, пошли еще дальше: с помощью феромонов они ведут «социальную жизнь». Об этом говорит так называемое «чувство кворума», когда бактерии одновременно и единогласно принимают судьбоносные для популяции решения (например, массово атакуют организм).

Больше остальных коммуникацией с помощью феромонов пользуются «общественные насекомые»: у муравьев и пчел есть феромоны на все случаи жизни. Поднять соплеменников на борьбу с внешним врагом? Обозначить тропу, ведущую к еде? Устранить соперников матки-королевы? Насекомые призывают друг друга к определенным действиям с помощью распространения молекул феромонов. Например, если медведь потревожил улей, то с большой вероятностью он не отделается одним укусом пчелы-защитника. Эти эусоциальные насекомые используют коллективную систему охраны, поэтому оставленное в теле нападавшего жало продолжает источать феромоны тревоги, побуждая других пчел также наносить укусы.

Плюсы коммуникации с помощью феромонов — пользоваться ими животные могут даже в темноте или просто не видя друг друга. Минусы такого общения — ограниченность расстояния, на котором действует сигнал. Мельчайшие молекулы феромонов переносятся по воздуху или воде. Животное-получатель считывает их с помощью носа, как у млекопитающих, или усиков, как у насекомых и ракообразных. Нервные клетки передают импульс об обнаружении феромонов, и мозг считывает посланное сообщение — все это напоминает наши мессенджеры, благодаря которым мы обмениваемся информацией.

Роль феромонов в жизни позвоночных значительно более снижена по сравнению с насекомыми. Однако они тоже не пренебрегают такой невербальной коммуникацией, обмениваясь посланиями, наибольшую значимость среди которых играют те, что регулируют размножение. Млекопитающие, имеющие острый слух и богатую железами кожу, особенно часто прибегают к действию феромонов. Для считывания сигналов у них есть специальный вомероназальный орган (или орган Якобсона) — «приложение» к обонятельной системе, которое специализируется на распознавании феромонов. Наверняка вы видели, как после обнюхивания чего-либо кошка на пару секунд замирает с полуоткрытым ртом — это явление получило название «флемен». Так животное считывает зашифрованное послание от сородичей. Флемен свойственен многих другим животным: лошадям, козам, зебрам и другим.

Ученые считают, что понять систему феромонов у насекомых легче, чем систему феромонов млекопитающих, у которых нет простого стереотипного поведения насекомых. Так, например, муравьи будут ходить по тропе, которая уже не ведет к еде, пока кто-то из них не пометит ее как «пустую», а домашнего пса можно отговорить от участия в собачьей свадьбе с помощью команд, повлияв на его инстинкты.

Виды феромонов

Животные прибегают к феромонам в разных ситуациях. Существует классификация таких сигналов в зависимости от задач, которые требуется выполнить.

• Феромоны тревоги. Они вырабатываются у животных при нападении врага и объясняют такие явления, как одновременный взлет (например, у тлей) или агрессию (у термитов, пчел). Феромоны тревоги позволяют муравьям притягивать все больше солдат к месту битвы и очень быстро организовывать большие группы.
• Информационные феромоны. Благодаря им животные обозначают свою идентичность и разграничивают территорию.
• Эпидейктические феромоны. Похожи на те, что служат для обозначения территории, но используются только насекомыми и только в адрес своего потомства, чтобы маркировать для остальных занятый плод, в который отложены личинки.
• Следовые феромоны. Особенно распространены у социальных насекомых, например, чтобы отметить путь к источнику еды.
• Феромоны, меняющие идентичность. У мышей наблюдаются ситуации, когда под влиянием феромонов более сильного самца у самки самопроизвольно прерывается беременность на ранних сроках, чтобы дать ей возможность воспроизвести более сильное потомство. Также у мышей есть феромоны, которые ускоряют или замедляют половое развитие. А медовые пчелы с помощью феромонов могут изменять идентичность личинок: если кормить тех маточным молоком с белком роялактином, то они станут королевами, если же давать еще и пыльцу — то рабочими.
• Материнские феромоны. Благодаря им детеныши опознают мать. А у кроликов такой феромон позволяет крольчатам очень быстро находить сосок, чтобы успеть покормиться, потому что доступ к питанию от матери они получают на очень короткое время — 5-7 минут в день.
• Половые феромоны. Они указывают на то, что самка готова к спариванию.

По своему воздействию феромоны делятся на два типа: мощные и быстро проходящие релизеры (как у крольчих) и медленные, но долго действующие праймеры (пример — пчелы и маточное молоко).

Существуют ли человеческие феромоны?

Естественно, что по аналогии с животными ученые занялись поиском человеческих феромонов. Их обнаружение обещает произвести революции в социальной жизни людей, а конкретно — изменить модель выстраивания отношений. Еще в конце XIX века немецкий гигиенист Густав Йегер предположил, что люди тоже обмениваются невидимыми сигналами, вызывающими влечение.

Активный спор о существовании человеческих феромонов ведется на протяжении полувека. «Мы только начали понимать, что существует общение ниже уровня сознания. Я предполагаю, что большая часть нашего общения находится под влиянием хемосигналов», — высказывает мнение психолог из Университета Генриха Гейне Беттина Паузе, которая изучает феромоны и социальное обоняние человека.

Однозначно ответить на вопрос о людских феромонах сложно по нескольких причинам. Во-первых, эволюция несколько притупила обонятельные способности человека, в которых мы во многом уступаем даже млекопитающим. Параллельно с этим мозг все это время наоборот становился больше, в результате чего инстинктивные реакции людей на запахи стали рассматриваться как асоциальное поведение и порицаться.

Во-вторых, ученые до сих пор не пришли к единому мнению, есть ли у человека специальный орган, который может воспринимать феромоны. Ученые предполагали, что вомероназальный орган, отвечающий за считывание сигналов у животных, у человеческого эмбриона тоже образуется, а к рождению исчезает как ненужный. Согласно более поздним исследованиям, этот орган в виде небольшой ямки в носовых ходах все же встречается у 73% испытуемых. Однако никаких нервных волокон, посылающих от него информацию о феромонах в мозг, найти не удалось. Это значит, что, скорее всего, специальный орган у человека есть, но он не выполняет свои функции и является рудиментом. Возможно, человек может распознавать феромоны просто с помощью носа (из млекопитающих это отлично удается, например, свиньям, которые чуют андростенон и без помощи органа Якобсона). Но никаких доказательств этому пока нет.

Упомянутый выше андростенон является первым кандидатом на роль человеческого феромона. Он происходит из гормона тестостерона и обнаруживается у мужчин. Присвоить ему функции, привлекающие женщин, позволили исследования на свиньях. У них андростенон известен как половой гормон — самка, чувствуя андростенон, содержащийся в моче и поте хряка, непроизвольно принимает позу для спаривания. Однако исследования на человеческих фокус-группах не подтвердили догадку. Несмотря на то, что женщины оценивали фотографии мужчин, опрысканные андростеноном, как более привлекательные, о каком-то сексуальном влечении говорить не приходилось.

Еще один фурор в области доказательства существования человеческих феромонов произвело открытие копулинов — феромонов вагинального секрета самок макак-резусов, ближайших родственников человека. Феромоны, производящие на макак-самцов неописуемое впечатление и способствующие созданию пары, были обнаружены и у женщин. Вскоре после этого открытия были произведены духи на основе копулинов. Но они не оправдали возложенных на них ожиданий и не стали настоящей приманкой для мужчин.

Более продуктивной оказалась гипотеза не о половом человеческом феромоне, а о материнском — наподобие того, что встречается у кроликов. Согласно исследованию биолога-эволюциониста Тристрама Уайатта, в женском молоке содержатся вещества, которые позволяют ребенку не только узнавать мать, но и успокаиваться, ощущать чувство безопасности. С большой вероятностью теория имеет обратную силу — мать может узнать своего ребенка по запаху.

Как пахнут феромоны у людей? Если они существуют, то, скорее всего, не имеют запаха, но рецепторы могут воспринимать их как импульсы и отправлять в мозг верную информацию. Есть предположение, что за общение с помощью феромонов, перешедшее нам по наследству от предков-приматов, отвечает лимбическая система, которая заведует неосознанными реакциями и инстинктами.

Где на человеческом теле находятся центры, источающие феромоны? Если ориентироваться на животный мир, то, вероятнее всего, за выделение феромонов у человека отвечают апокриновые железы — они сконцентрированы в подмышках и паху. Немаловажно, что эти места, как и кожа головы, покрыты волосами, что увеличивает площадь источающей феромоны поверхности.

Насколько действенны духи с феромонами?

Исследования по обнаружению человеческих феромонов продолжаются, и обоняние хоть и медленно, но восстанавливает свои права среди других чувств. Георг Зиммель, основоположник социологии запаха, говорит о возрастающей роли запахов в невербальной коммуникации, что уже не позволяет называть обоняние «низшим» из чувств по сравнению со зрением и слухом.

Все это не только мотивирует появление научных исследований, но и создает благоприятную почву для различных маркетинговых явлений. Производители парфюма с феромонами утверждают не только существование самих человеческих феромонов, но и вомероназального органа. Ассортимент подобной «приворотной» продукции огромен — от духов и эликсиров до аромасвечей, создающих романтическую атмосферу.

Для животных зооиндустрия предлагает специальные ошейники с феромонами, поверхность которых покрыта особым порошком, активирующим гормоны. Такие аксессуары призваны регулировать поведение: понижать агрессию у животных, помогать с адаптацией в незнакомом месте, притуплять чувство конкуренции у однополых особей. Правда, в отличие от животных, на человека подобные спецсредства не действуют.

Зачастую за феромоны принимают просто ароматические вещества, которые производит тело, как это было, например, с копулинами. Этим и пользуются продавцы так называемых духов с так называемыми феромонами. В лучшем случае в основе парфюма лежат те же самые копулины или производные андростенона, в худшем — ничего. Тогда возможный положительный результат в поиске партнера можно объяснить эффектом плацебо — такие духи делают человека увереннее в себе. Стоит парфюм с феромонами в диапазоне от 500 до 10 тыс. руб.

Однако исследователи не теряют надежду найти человеческие феромоны. Тристрам Уайатт утверждает: «Мы узнали о механизмах обоняния совсем недавно, и прогресс был чрезвычайно быстрым, но нам еще многое предстоит узнать».