феромоны что это у людей такое
Как феромоны влияют на нашу жизнь?
В кинофильмах и художественной литературе нередко можно встретить упоминание о волшебном эликсире с феромонами, вызывающем у представителей противоположного пола непреодолимое влечение. Возможно ли такое на самом деле? Как влияют неуловимые запахи на нашу жизнь?
Что такое феромоны?
Феромонами называют биологически активные вещества, которые синтезируются в специализированных органах, выделяются в окружающую среду и изменяют поведение других представителей своего вида. Эти вещества могут вызывать нейроэндокринные и поведенческие реакции, связанные с процессами развития, размножения и социального поведения. Следует учесть, что феромоны человека только модулируют, но не индуцируют поведение других людей. При определенных обстоятельствах они способны модифицировать физиологическое и эмоциональное состояние или метаболизм. Однако реакции живых организмов регулируются таким огромным количеством факторов, что в большинстве случаев вычленить особое воздействие феромонов представляется крайне затруднительным. Эффект феромонов не воспринимается на сознательном уровне, именно поэтому влияние этих соединений на человека является малоизученным. Большинство рассказов о человеческих феромонах относится к сфере домыслов, а научных исследований в этой области не так уж и много. В настоящее время количество изученных феромонов разных видов живых организмов достигает нескольких тысяч. Особый интерес представляют этофионы:
– феромоны поведения, эпагоны;
– половые аттрактанты, гамофионы;
– феромоны полового созревания;
– торибоны — молекулы страха и тревоги.
Как образуются феромоны?
Феромоны содержатся во всех жидкостях, которые организм выделяет в окружающую среду: экскретах кожных желез, поте, слюне, моче, фекалиях. Железы, которые выделяют феромоны и их предшественники, расположены вокруг пупка, на груди, молочных железах, ареолах сосков. Апокринные железы начинают функционировать в период полового созревания. Как правило, эти железы находятся в оволосенных частях человеческого тела. Феромоны образуются при бактериальном разложении тестостерона и других половых гормонов. Потовые железы обеспечивают необходимую бактериям влажную среду, а волосы задерживают запахи и аккумулируют феромоны. Волосы предоставляют обширную поверхность для деятельности бактерий и способствуют испарению пахучих веществ. Стимуляция одних и подавление других бактерий осуществляется секретом сальных желез.
Чем пахнут феромоны?
Сам по себе экскрет кожных желез, как правило, не имеет запаха. В пахучие соединения он превращается в результате жизнедеятельности разнообразных бактерий. По-видимому, биологический смысл растительности на теле человека состоит в аккумуляции запахов и создании тем самым стабильного индивидуального признака. Обычно говорят, что феромоны не имеют запаха, но любой запах становится неприятным при высокой концентрации — это закономерность функционирования обонятельной системы. Основные компоненты мужских феромонов составляют метаболиты тестостерона. Женский аксиллярный экстракт содержит примерно в пять раз меньше андростенона, чем 
мужской. Это связано с более низким содержанием тестостерона в женском организме и с различным видовым составом микрофлоры у мужчин и женщин. В целом состав феромонов человека определяется половыми гормонами, индивидуальными генетическими особенностями и функциональным состоянием организма.
Мужские запахи
Характерный мужской запах определяют андростенол и андростенон, первый из которых имеет мускусный запах, а второй — запах мочи. Запах андростенола воспринимается женщинами как приятный, привлекательный и возбуждающий, а запах андростенона они описывают как неприятный и отталкивающий. Таким образом, андростенон играет роль полового репеллента, но в невысоких концентрациях он тоже может вызывать положительные эмоции. Андростенол способствует установлению хороших отношений между мужчинами и женщинами, но когда этот феромон окисляется кислородом воздуха до андростенона, то привлекательный сигнал превращается в отталкивающий. Один и тот же феромон может нести разный смысл в зависимости от контекста, то есть комплекса других химических соединений. В целом субъективная оценка женщиной мужского запаха зависит от соотношения отдельных компонентов, а также от поведенческих, зрительных и звуковых сигналов. Следует заметить, что запах тела образуют сотни разнообразных веществ, бóльшая часть которых синтезируется не в организме, а на поверхности кожи в результате жизнедеятельности микроорганизмов.
Копулины и синхронизация цикла
Железы, расположенные в вульве, производят копулины, которые влияют на поведение мужчин. Запах этих женских феромонов вызывает поведенческие и эндокринные сдвиги, указывающие на повышение половой мотивации у лиц противоположного пола. Копулины состоят из смеси короткоцепочечных жирных кислот, но их химический состав изменяется в течение менструального цикла, что тоже влияет на мужские реакции. У женщин постоянно выделяются не только копулины, но и стандартные феромоны апокринных желез. Биологическая активность феромонов может проявляться в синхронизации месячных циклов у женщин, находящихся длительное время в одном помещении. В свою очередь мужские феромоны оказывают стабилизирующее влияние на менструальный цикл и время наступления овуляции у женщин, нормализуя секрецию гонадолиберина. Кроме того, аксиллярные экстракты мужчин влияют на секрецию лютеинизирующего гормона и на настроение женщин.
Феромоны: Семейные узы
Феромоны способствуют установлению взаимной привязанности между матерью и ребенком. Новорожденные реагируют на запах молока и даже способны распознать запах материнской груди. Околососковая область, где располагаются сальные и апокринные железы, тоже выделяет феромоны. Этот запах успокаивает младенца, создавая у него ощущение безопасности и стимулируя привязанность. Материнские феромоны служат ключевым стимулом, который означает для младенца уют, спокойствие и благополучие. По данным экспериментальных исследований установлено, что не только новорожденные способны распознавать запах матери, но и мать может узнать своего ребенка по запаху. Предполагают, что обонятельные сигналы играют важную роль не только в формировании связей между родителями и детьми, а также между всеми членами семьи, живущими вместе.
Феромоны: Запах страха
Наше поведение и настроение формируют эмоции, которые возникают в результате объединения сигналов, поступающих от органов чувств. Основными поставщиками таких сигналов всегда считались зрение и слух. Запахи для человека безусловно тоже имеют огромное значение, становясь особенно важными при невыразительной зрительной и слуховой информации. С помощью серии довольно простых экспериментов ученым удалось определить, что человек воспринимает запах страха и адекватно реагирует на него. Но в отличие от звуковой и зрительной информации запах воспринимается исключительно на подсознательном уровне, поэтому человек не в состоянии осознанно фиксировать «обонятельные» причины своих эмоциональных оценок. Примечательно, что «запах радости» в этом эксперименте никак себя не проявил. Видимо, радостные чувства в процессе эволюционного отбора оказались не так важны, как восприятие опасности.
Феромоны: Свой-чужой
Набор феромонов человека определяется его генотипом и влиянием окружающей среды. Чем больше различий в генотипе, тем более «чужим» кажется запах. С помощью обоняния происходит социальная идентификация другого человека как «своего» или «чужака». Феромоны представителя другой расы кажутся человеку особенно резкими, поскольку они значительно отличаются от его собственного запаха. Не стоит искать здесь корни расизма, ведь в поисках полового партнера люди тоже подсознательно выбирают генотип, отдаленный от своего. В сексуальных предпочтениях более привлекательным кажется запах «неродственных генов». Обонятельный путь минует кору больших полушарий, где у человека происходит перевод данных чувствительных анализаторов в сознательные символы. Особенность обоняния по сравнению с другими сенсорными системами заключается в том, что очень часто обонятельный сигнал оказывает влияние на психические процессы, но при этом не воспринимается человеком на уровне сознания. Эти неосознанные сигналы, наряду с осознанными зрительными и слуховыми, оказывают совместное влияние на наши эмоциональные оценки и последующие поступки.
Феромоны что это у людей такое
Удивительно, как быстро мы привыкаем к запахам. Когда вы впервые входите в комнату, вы можете отметить её запах, но по прошествии пары минут, а иногда даже секунд, ваш нос привыкает.
Чувствуете запах?
Возможно, нет. Удивительно, как быстро мы привыкаем к запахам. Когда вы впервые входите в комнату, вы можете отметить её запах, но по прошествии пары минут, а иногда даже секунд, ваш нос привыкает.
Что означают феромоны?
Пчелы и осы являются одними из самых активных пользователей феромонов, они выделяют их, чтобы защитить себя, помочь обустроить свои ульи, а также для облегчения спаривания. Фактически, оса использует предупреждающий феромон, чтобы мобилизовать других ос, когда она сталкивается с угрозой. Можно сказать, что они используют феромоны так же, как люди используют WhatsApp для сбора людей в одном месте.
Однако это не относится к людям, которые вдыхают феромоны. Хотя запахи могут менять наше поведение или действия, они не в силах действовать так по всем направлениям. В отличие от животных, мы не реагируем химически на запахи. Например, когда группа людей нюхает розу, возможны сотни разнообразных физиологических и психологических реакций. Другими словами, люди не запрограммированы на одинаковое реагирование на запах.
Майкл объясняет: «Проблема для людей заключается в том, что нет однозначных доказательств того, что VNO существует вообще. След VNO присутствует в человеческом плоде, но исчезает задолго до рождения. «Ген, ответственный за VNO, мутировал у наших предков где-то между 22 и 16 миллионами лет назад. Так что за этот огромный период времени феромоны не сыграли никакой роли в воспроизведении человеческих предков».
Старейшее из чувств
Майкл объясняет: «Жизнь существует на Земле несколько миллиардов лет, но сегодня мы бы вряд ли ее узнали. На начальных этапах жизнь была одноклеточной и состояла из примитивных бактериальных организмов». «Отдельные протеобактерии могут обнаруживать присутствие пищи или вредных веществ в воде вокруг себя и собирать их или уворачиваться. Увлекательный факт заключается в том, что биохимический механизм, позволяющий им обнаруживать химические вещества во внешнем мире, действует точно так же, как и механизм, который мы используем сегодня, чтобы почувствовать запах засоренного стока или прекрасных духов».
Майкл объясняет, что то, каким образом люди эволюционировали, указывает на тот факт, что мы не стали «рабами» запахов, как другие виды. У нас не возникает инстинктивных или неконтролируемых реакций, когда мы чувствуем запах определенной ноты в воздухе, мы эволюционировали для сбора информации из самых разных источников; мы свободны использовать запах для удовольствия, а также для такого сложного дела, как сохранение собственной жизни.
Но это всё ещё не объясняет, почему запах может вызывать такие сильные эмоции у людей. Почему один запах делает нас счастливыми, а другой заставляет ностальгировать? Редьярд Киплинг в своем стихотворении “Лихтенберг” предполагает, что «запахи увереннее, чем звуки или взгляды, рвут струны вашей души», и большинство людей склонны соглашаться с этим.
Майкл говорит, что этот контроль над нашими эмоциями, вероятно, является результатом того, что обоняние весьма примитивно. Потому что даже когда мы были одноклеточными организмами, мы чувствовали запах, и это чувство связано с нашим мозгом иначе, чем другие, более молодые чувства.
Он объясняет: «Клетки обонятельного эпителия под мостиком носа связаны непосредственно с частью мозга, которая контролирует эмоции. Существует только три нейрона, соединяющих нос с мозгом, в отличие от глаз, где их гораздо больше. Этот короткий, прямой маршрут является следствием эволюционного пути восприятия запаха. Глаза и уши предоставляют информацию не эмоциональной части мозга, а так называемым высшим центрам.
Когда вы вдыхаете аромат розы, сигнал идет сначала к вашему эмоциональному мозгу и только во вторую очередь к рациональному мозгу. Если вы эксперт по розам и хотите определить вид цветка по запаху, эмоциональный мозг не сможет этого сделать; только когда сигнал отправляется в полушарие головного мозга, у вас получается разобраться, с каким видом розы вы имеете дело».
Духи и страсть
Феромоны: секрет сексуальной привлекательности или заблуждение?
Действительно ли запах человека несет в себе феромоны, которые действуют как афродизиаки, привлекая потенциальных сексуальных партнеров? Обозреватель BBC Future решил выяснить всю правду.
В 2010 году несколько десятков человек собрались в арт-галерее в нью-йоркском Бруклине, чтобы понюхать грязные футболки.
Правила на «феромонной вечеринке» были простыми: человек открывал запечатанный пакет с номерком, где лежала футболка, которую другой участник успел поносить.
Если запах открывшему нравился, с владельцем футболки можно было организовать свидание.
Необычное мероприятие имело успех, и с тех пор подобные встречи уже проходили в Лос-Анджелесе и Лондоне. Как писал один журнал, это отличный вариант для тех, кто «ищет любовь, полагаясь на свой нюх и святую веру во всесилие науки».
Представление о том, что феромоны могут помочь человеку найти сексуального партнера и спутника жизни, прочно укоренилось в массовой культуре. Некоторые даже покупают духи, которые рекламируются как «приворотное зелье».
Как заявляют продавцы, оно усиливает женское либидо, а мужчин делает более привлекательными.
Если верить рекламе различных феромонов, они могут сделать человека более раскованным, подчеркнуть мужественность или помочь расслабиться во время сексуальной близости.
Термин «феромон» появился в 1959 году, когда ученых увлекло новое направление науки
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Подкаст
Термин «феромон» появился в 1959 году, когда Петер Карлсон и Мартин Люшер из Института биохимии имени Макса Планка в Мюнхене предположили, что в облаке молекул, испускаемых животными, есть те, которые играют особую роль.
Эти вещества чем-то похожи на гормоны, однако они не циркулируют в крови, а выбрасываются наружу, чтобы влиять на поведение и физиологию других животных.
В отличие от обычных пахучих веществ, молекулы которых могут вызывать самую различную реакцию, механизм выделения феромонов развился в ходе эволюции для достижения вполне определенной цели при взаимодействии представителей одного вида.
А в-третьих, он стабильно вызывает одну и ту же реакцию: самцы устремляются на источник этого вещества, даже когда поблизости нет ни одной самки.
Научную общественность охватил ажиотаж. Гормоны сразу были забыты как прошлый век, все бросились на изучение феромонов.
Вскоре после публикации пары сенсационных исследований один автор писал: «Последние 40 лет были поистине блестящим временем для эндокринологии; теперь же мы стоим на пороге расцвета экзокринологии».
Автор фото, Thinkstock
Рецепторы мышей могут улавливать целый ряд химических сигналов, людям же этого не дано
И расцвет действительно начался. Упоминания о феромонах все чаще стали встречаться на страницах научных журналов.
Оказалось, что все формы жизни, от микробов до мышей, используют эти химические регуляторы, чтобы изменять поведение своих соплеменников.
Феромонами пронизаны воздух, земля и Мировой океан. Некоторые из них даже передаются напрямую, от особи к особи, как персональные молекулярные сообщения.
Кроме того, сексуальные феромоны были лишь началом. Ученые стали находить молекулы со всё новыми функциями: от регулирования репродуктивных циклов потенциальных партнеров до участия в механизме памяти.
И вот в 1971 году исследователи феромонов добрались и до людей.
Сначала было сделано открытие, которым в наше время никого уже не удивишь: у женщин, долго находящихся в одном пространстве, синхронизируются менструальные циклы.
Эта закономерность была отмечена в знаменитом исследовании Марты Макклинток, опубликованном в журнале Nature, когда она была еще студенткой Колледжа Уэллсли в штате Массачусетс.
Макклинток обратила внимание на то, что у 135 девушек, живших в одном пригородном студенческом общежитии в течение полугода, менструальные циклы сдвигались в сторону синхронизации.
С тех пор на это исследование многократно ссылались как на доказательство существования человеческих феромонов, способных синхронизировать репродуктивный период у женщин.
Многочисленные исследователи, пытавшиеся воспроизвести результаты Макклинток, так и не смогли этого сделать, и в какой-то момент один из ее научных сотрудников, внимательно изучив данные, пришел к выводу, что наблюдаемый феномен мог быть не более чем статистическим артефактом.
Иными словами, к одному и тому же результату могла с равной вероятностью привести как химическая коммуникация, так и банальная случайность.
Длина и периодичность менструального цикла (5 дней из 28), а также его нерегулярность делают подобную синхронизацию весьма вероятной.
Однако в 70-е это предполагаемое открытие вскружило многим голову. Основываясь на исследовании Макклинток, британский врач Алекс Камфорт написал статью под названием «Вероятность обнаружения человеческих феромонов», где выразил уверенность в том, что до открытия феромонов homo sapiens осталось совсем немного.
Один, насколько автор мог судить, имел чесночный запах.
Он также предположил, что этот феромон оказывает на мужчин возбуждающее действие, и именно поэтому женщины издревле добавляют чеснок в пищу.
Разумеется, такие заявления научным сообществом не принимались всерьез.
Однако были и другие, которые оставили более существенный след. Так, если попытаться проследить, откуда появилась современная идея о сексуальных феромонах человека, то наши поиски приведут нас на конференцию, которая состоялась в 1991 году в Париже.
Автор фото, Thinkstock
У нас мало фактов, которые могли бы подтвердить, что люди или их братья-приматы могут чувствовать наличие химических веществ в воздухе так же, как, например, мыши
В начале того же года биохимики Линда Бак и Ричард Эксел из Колумбийского университета в Нью-Йорке обнаружили у мышей группу рецепторов, отвечающих за обоняние, каждый из которых кодируется отдельным геном.
Было доказано, что рецепторы, расположенные в носу млекопитающего, связываются с определенными пахучими веществами, запуская каскад сигналов, идущих по нейронам в мозг.
Вместе с тем на конференции 1991 года внимание публики привлекло еще одно исследование. Двое психиатров из Университета Юты заявили о том, что нашли у людей два сексуальных феромона.
Исследователи заявили, что у 49 добровольных участников эксперимента «предполагаемые человеческие феромоны» увеличивали интенсивность электрических сигналов между вомероназальным органом и головным мозгом.
Исследование 2000 года, автором которого была Марта Макклинток, подтвердило эти выводы, что и привело к росту популярности идеи о человеческих феромонах.
Феромоны млекопитающих: типы, принципы функционирования, эволюция
В статье приведен обзор исследований обонятельной системы млекопитающих: что такое феромоны в применении к млекопитающим? каковы их функциональные типы? Показано, что обонятельная система млекопитающих неоднократно претерпевала сужение и расширение ее возможностей, используя имеющийся «под рукой» генетический и биохимический материал. Отдельно авторы освещают «загадку нашей эры» о влиянии веществ типа феромонов на поведение человека.
Химическая коммуникация является наиболее древним способом обмена информацией между живыми организмами. Для подавляющего большинства видов млекопитающих анализ запаховых раздражителей является определяющим в организации сложных форм поведения. Таких животных относят к макросматикам, а обоняние для них – основной канал информации о потенциальных брачных партнерах, пище, потенциальной опасности и др. Лишь отдельные виды млекопитающих относят к микросматикам. Вследствие приспособления к специфическим экологическим условиям, например переходу к жизни в воде, произошла вторичная утрата обоняния или существенное снижение его остроты. Традиционно все пахучие вещества разделяют на химические сигналы/феромоны и обычные одоранты. Первые являются компонентами запаха тела человека или животных и могут участвовать во внутривидовой и межвидовой химической коммуникации.
В обонятельном анализаторе большинства млекопитающих выделяют два главных отдела: основную обонятельную систему (ООС) и дополнительную обонятельную систему (ДОС). В ООС сенсорные нейроны воспринимают запаховые сигналы – одоранты и передают информацию в первичный обонятельный центр – основную обонятельную луковицу (ООЛ), откуда сигнал поступает дальше во вторичные сенсорные центры в первичной обонятельной коре. В основной обонятельной выстилке экспрессируются: большое семейство обонятельных рецепторов (ORs), воспринимающих летучие соединения, обычные одоранты и феромоны, а также семейство рецепторов, ассоциированных со следовыми аминами (trace amine-associated receptors – TAARs), участвующих в детекции межвидовых химических сигналов в системе «хищник-жертва». Еще одно крошечное семейство хеморецепторов в основном обонятельном эпителии, кодируемое генами MS4A, не относится к каноничным обонятельным рецепторам суперсемейства GPCRs. Рецепторы MS4A отвечают на стимуляцию биологически значимыми одорантами, в том числе феромонами и пищевыми жирными кислотами. У млекопитающих существуют значительные межвидовые различия по площади, занимаемой обонятельной выстилкой в носовой полости, вплоть до полного ее отсутствия у ряда видов, приспособившихся к обитанию в водной среде (например, у зубатых китов). К ключевым органам дополнительной обонятельной, или вомероназальной, системы относят вомероназальный, или Якобсонов, орган (ВНО), дополнительную обонятельную луковицу (ДОЛ) и вомероназальную амигдалу. В выстилке ВНО экспрессируются рецепторы семейства V1 и V, участвующие во внутривидовой химической коммуникации. Относительно недавно в выстилке ВНО у мышей идентифицировали новое семейство рецепторов, названных формил-пептидными рецепторами – FPRs, участвующими в детекции инфицированных особей. Функцию ВНО, впервые появляющегося у наземных позвоночных, главным образом связывают с рецепцией веществ типа феромонов. Однако прохождение сигнала по путям ДОС и путь феромонального сигнала как такового не всегда совпадают. Вомероназальные сенсорные нейроны реагируют и на некоторые обычные одоранты, не обладающие феромональной активностью. В рецепции ряда веществ феромональной природы важную роль играет ООС, а также следует отметить комплементарность и синергизм обеих систем в анализе некоторых химических сигналов и феромонов. ВНО также имеет морфологические особенности у разных млекопитающих. Гистологически ВНО приматов имеет сходство с ВНО овцы, хорька, свиньи и козы, но не грызунов. При этом ВНО редуцирован у многих морских млекопитающих и летучих мышей, обезьян Старого Света и человека. У низших приматов и обезьян Нового Света есть ВНО и ДОЛ, но в ходе эволюции, при переходе к обезьянам Старого Света, эти органы становятся рудиментарными приблизительно 23 млн лет назад. У грызунов сенсорные рецепторные нейроны обнаружены не только в основной обонятельной и вомероназальных выстилках, но и в дополнительных сенсорных структурах носа – септальном органе и ганглии Грюнеберга. Однако эти обонятельные органы, по всей видимости, лишь ограниченно распространены даже среди видов макросматиков – например, они не найдены у собаки. В формирование запаховых ощущений, помимо собственно обонятельной системы, вносит значительный вклад система тройничного нерва. Большинство одорантов кроме запаховой составляющей имеют и тригеминальную (вызывают раздражение, ощущение жжения или покалывания).
К основным механизмам эволюционных преобразований хеморецепторов основной обонятельной и вомероназальной выстилки можно отнести появление и исчезновение генов, опосредованное событиями дупликации и псевдогенизации. Видоспецифичные репертуары каноничных генов OR млекопитающих, различающиеся количеством интактных генов и псевдогенов, формируются за счет множественных событий “рождения и смерти” генов. Снижение доли интактных генов ORs у ряда видов млекопитающих носило независимый характер в различных таксономических группах; в ряде случаев прослеживается тенденция возрастания доли псевдогенов, сопряженная со снижением сложности структурной организации обонятельного анализатора. Межвидовые различия в репертуарах ORs млекопитающих, вероятно, отражают специализацию обонятельной функции в экологическом аспекте. Было экспериментально показано, что индивидуальная генетическая вариабельность ORs в определенной степени определяет обонятельную чувствительность к ряду веществ внутри популяции. Непосредственно объем пула генов ORs вида, по всей видимости, напрямую не связан с обонятельными способностями. Межвидовые различия могут быть также обусловлены генетическими и структурными факторами, влияющими на количественную экспрессию генов хеморецепторов. Число генов обонятельных рецепторов ORs и генов рецепторов следовых аминов TAARs в основном положительно коррелирует. По сравнению с ORs, гены вомероназальных рецепторов VRs в целом более видоспецифичны и, по-видимому, претерпевают более быструю эволюционную смену репертуара, что указывает на важную роль рецепторного аппарата ВНО во внутри- и межвидовой коммуникации. У многих видов млекопитающих количество интактных генов V1R положительно коррелирует с анатомической сложностью ВНО. За небольшими исключениями млекопитающие, использующие тесные убежища и ведущие ночной образ жизни, обладают большим количеством функциональных генов рецепторов V1R. Единичное количество генов V1R, а также их псевдогенизация наблюдается у обезьян Старого Света и человека, обладающих редуцированным ВНО. Функциональные гены V2R, которые, возможно, играют роль в индивидуальном распознавании особей, среди млекопитающих были найдены только у грызунов, зайцеобразных и низших приматов. Также у грызунов произошло de novo расширение и диверсификация семейства генов FPR, которые, вероятно, участвуют в обнаружении патогенов. Еще один мало исследованный тип рецепторов основной обонятельной выстилки млекопитающих – MS4A – демонстрирует эволюционно консервативный паттерн, что потенциально указывает на важную сенсорную роль.
Термин “феромон” был введён более полувека назад немецким биохимиком Петером Карлсоном и швейцарским энтомологом Мартином Люшером для обозначения выделяемых насекомыми во внешнюю среду веществ, которые воспринимаются особью того же вида и вызывают у нее специфическую реакцию или процесс развития. Ранее эту функциональную группу соединений относили к так называемым гомойогормонам, и введение термина во многом было необходимо для того, чтобы вывести феромоны из поля эндогенных регуляторов физиологических функций – гормонов. Первым феромоном, для которого была определена химическая структура, стал половой аттрактант тутового шелкопряда Bombyx mori бомбикол. По сей день достаточно часто встречается употребление термина “феромон” именно в значении “афродизиак” несмотря на то, что исходное определение было сформулировано гораздо шире. Открытие ряда эффектов феромонального характера у домовых мышей способствовало стремительному распространению термина “феромон” на другие систематические группы животных и, в первую очередь, на млекопитающих. Однако социальное поведение млекопитающих в ответ на внешние сигналы не столь жестко детерминировано, как у насекомых, и может зависеть от целого набора параметров, например, от контекста и предшествующего ольфакторного опыта. Кроме того, млекопитающих от насекомых отличает бoльшая пластичность нервной системы. Например, индивидуальный ольфакторный опыт может в значительной степени изменить чувствительность к одорантам и даже индуцировать чувствительность к отдельным веществам и смесям, к которым исходно они не были чувствительны. Вслед за классическим определением феромона по функциональному признаку были выделены группы феромонов-праймеров и феромонов-релизеров. Феромоны-релизеры вызывают немедленный поведенческий ответ. Например, андростенон, обнаруженный в слюне хряка, вызывает принятие позы лордоза у свиней. Праймер-феромоны запускают долговременные физиологические реакции, преимущественно гормональные. Например, тестостерон-зависимые компоненты мочи самцов домовой мыши 2-sec-бутил-4,5-дигидротиазол (SBT) и 2,3-дегидро-exo-бревикомин (DHB), выступая в роли праймер-феромонов, вызывают эструс у самок мышей и ускорение полового созревания у неполовозрелых самок. Тем не менее следует отметить, что деление феромонов на праймеры и релизеры является достаточно условным, поскольку одно и то же вещество или смесь веществ в разных ситуациях может выполнять обе функции. Так, вышеупомянутые 2-sec-бутил-4,5-дигидротиазол и 2,3-дегидро-exo-бревикомин в сочетании с мочой даже кастрированных самцов домовых мышей работают как феромоны-релизеры, вызывая агрессию у самцов своего вида. Кроме того, эндокринный ответ на некоторые праймер-феромоны может происходить очень быстро, в течение буквально нескольких минут. Наконец, праймер-эффекты, запускаемые обонятельными стимулами, могут сменяться в долгосрочной перспективе релизинг-эффектами. Следует также отметить достаточно обширную группу химических сигналов, которые несут значимую информацию об индивидууме, но не имеют очевидного праймер- или релизинг-эффекта. Это, прежде всего, информация о видовой принадлежности, поле, репродуктивном статусе, возрасте, социальном статусе животного, посылающего химический сигнал (рис. 1). Для такого рода сигналов был предложен термин “сигнальный феромон”. Сигнальные феромоны следует отличать от индивидуального запаха особи (“запахового одортипа”), поскольку последний является индивидуальной характеристикой каждого животного и не отвечает термину “феромон” по определению, хотя существование индивидуальных запахов как таковых не исключает наличие набора универсальных веществ в пределах конкретного вида млекопитающих. Наконец, термин “модуляторный феромон” был предложен для химических сигналов человека, оказывающих значимое воздействие на настроение или эмоциональное состояние реципиента, но по сей день этот термин не получил широкого признания.
Химическая идентификация структуры феромонов показала, что нет общего принципа, определяющего возможность использования данной молекулы в качестве сигнала. Спектр сигналов ограничен лишь многообразием молекул, которые организм в принципе может синтезировать, а также воспринимать и анализировать. Феромоны могут иметь различную химическую структуру, которая в значительной мере определяется специфическими экологическими условиями среды обитания конкретного вида, а также функциональным назначением феромона. Репертуар феромонов млекопитающих формировался под влиянием естественного отбора: если конкретное соединение, используемое для внутривидовой коммуникации, обеспечивало особи преимущества в репродукции или поддержании жизнеспособности, то отбор шел в направлении повышения чувствительности к данному соединению и совершенствованию способов его распознавания. Наиболее важными характеристиками феромонов являются полярность и размер молекул, поскольку именно эти признаки определяют растворимость в воде и летучесть соединений. У сухопутных млекопитающих феромоны тревоги или феромоны-аттрактанты, выполняющие функцию привлечения полового партнера, как правило, небольшие летучие молекулы, что позволяет реципиенту сигнала детектировать его на значительном расстоянии от источника. В качестве примера можно привести (метилтио)метантиол (MTMT), который присутствует в моче самцов мышей и привлекает внимание самок. Напротив, феромоны, передающие информацию о конкретных особях, скорее всего, будут относительно нелетучими. Например, белки или пептиды надежно связаны с продуцентом сигнала и не распространяются на сколь-либо значительное расстояние. Пептидные и белковые феромоны широко используются в химической коммуникации млекопитающих. Ситуация отличается в водной среде, где растворимость является наиболее важным фактором, и даже относительно высокомолекулярные пептиды и белки могут играть роль аттрактанта. Однако следует отметить, что общность метаболических путей для различных видов животных налагает определенные структурные ограничения: в итоге одно и то же вещество может быть использовано в качестве феромона разными видами. Видовая специфичность в таком случае может быть обеспечена контекстом или видоспецифическим соотношением компонентов феромональной смеси. Так, половой феромон слона (Z)-7-додецен-1-ил ацетат одновременно является и компонентом половых аттрактантов более 126 видов насекомых.
В настоящее время описана химическая структура целого ряда феромонов млекопитающих, но среди них нет ни одного феромона человека, несмотря на наличие обоснованных экспериментальных данных, подтверждающих тот факт, что люди выделяют и воспринимают феромоны. Дискуссия о феромонах человека привлекает внимание широкой научной общественности на протяжении последних десятилетий. В частности, в специальном выпуске журнала Science вопрос о возможном влиянии веществ типа феромонов на поведение человека был вынесен в качестве одной из 100 загадок нашей эры, направляющих движение фундаментальных научных исследований (Anonymous, 2005). По прошествии более десятилетия вопрос о феромонах человека остается открытым.
За последние десятилетия в научной литературе, посвященной физиологии и генетике обоняния, неоднократно высказывались возражения классическим представлениям об отнесении человека к группе микросматиков, т.е. млекопитающих со слабо развитым обонятельным анализатором и ничтожной ролью запахов в повседневной жизни. Многочисленные сравнительные поведенческие исследования, выполненные на различных видах млекопитающих и человеке, показали, что чувствительность к запахам напрямую не связана с объемами рецепторного пула и нейроанатомического субстрата. Наконец, авторитетный журнал Science опубликовал результаты исследования разрешающей способности обоняния человека, основанные на данных о возможностях людей дифференцировать многокомпонентные смеси (Bushdid et al., 2014). Исследователи показали, что человек способен качественно различать до триллиона запахов, а это во многом превосходит количественные оценки разрешающей способности для зрительного и слухового анализаторов человека. Почему же несмотря на значительный прогресс в области биологии и химии феромонов млекопитающих, по сей день не расшифрована химическая формула ни одного феромона человека? По аналогии с исследованиями на животных на протяжении десятилетий шел безрезультатный поиск лигандов к вомероназальным рецепторам, поскольку вомероназальная система является более специализированной для детекции и анализа феромонов, а человеку приписывалось существование функционального ВНО. На сегодняшний день отсутствие функционального ВНО у взрослого человека является общепризнанным фактом и не подвергается сомнению. Полноценный ВНО прослеживается только в процессе эмбрионального развития человека, а у взрослых присутствует лишь в редуцированном состоянии. Против возможности функционирования ВНО у взрослого человека приводится множество аргументов. Рудимент ВНО не содержит сенсорных нейронов, а выстилающий его эпителий по своей ультраструктуре ближе к дыхательному эпителию, чем к нейроэпителию. В ВНО человека не обнаружен маркер зрелых рецепторных нейронов – ольфакторный маркерный белок (OMP), который является ключевым участником регуляции обонятельных процессов на уровне нейрона. Рудимент не имеет нейрональных проекций, к тому же у взрослых людей, как и у обезьян Старого света, отсутствует дополнительная обонятельная луковица. У человека не функционирует ряд важных элементов рецепторного каскада. В состоянии псевдогенов находятся гены, кодирующие ионные каналы TrpC2, необходимые для трансдукции вомероназального сигнала, а также большинство генов, кодирующих вомероназальные рецепторы. Если у мышей доля функциональных генов V1R около 60%, то у человека менее 5%. В эволюционном плане человек не представляет собой исключения: функциональный ВНО отсутствует и у других представителей узконосых обезьян. Но равнозначно ли отсутствие функционального ВНО отсутствию у человека анатомического субстрата для рецепции химических веществ типа феромонов? Принимая во внимание современные представления о синергизме и конвергенции двух главных отделов обонятельной системы млекопитающих, на этот вопрос можно уверенно дать отрицательный ответ. Рецепция внутривидовых химических сигналов у человека вполне может быть опосредована рецепторами, расположенными в основной обонятельной выстилке.
Исследование релизер-феромонов человека крайне затруднено по причинам этического характера, а также далеко не всегда возможен строгий контроль за проведением эксперимента. В настоящее время единственной научно обоснованной работой по поиску феромонов-релизеров у человека является исследование группы Бенуа Шааля из Франции, в которой показан стереотипный видоспецифический поведенческий ответ младенцев на секрет желез Монтгомери кормящей матери, который не зависел от постнатального обонятельного опыта и от того, является ли кормящая мать его родной (рис. 2). Наличие хорошо воспроизводимой и контролируемой тест-реакции открывает возможности поиска кандидатов на роль феромонов. Исследованиями той же самой группы в свое время был выделен феромон молока кроликов 2-метил-бут-2-еналь.
Исследования праймер феромонов человека также немногочисленны. Для человека известен феномен менструальной синхронии, впервые описанный Мартой МакКлинток, в котором можно усмотреть аналогии с хорошо известными эффектами у животных. У женщин, проживающих в одной комнате в общежитии в условиях слабой вентиляции, или у близких подруг наблюдается синхронизация менструальных циклов за период в четыре месяца. Данный эффект был многократно воспроизведен другими независимыми исследовательскими группами с использованием убедительной статистики. Авторы высказали гипотезу о роли химических сигналов в реализации описанного эффекта, поскольку предъявление экстрактов выделений из подмышечных впадин женщин-доноров запаха приводило к изменению сроков менструаций у реципиентов запаховых сигналов. Исследованиями Джорджа Прети с соавторами было показано, что в зависимости от фазы менструального цикла донора химических сигналов, сроки наступления менструации у реципиента могут быть ускорены или, наоборот, задержаны Был описан предполагаемый физиологический механизм наблюдаемого эффекта: секрет, собранный в овуляторную фазу цикла, вызывал усиление пульсации лютеинизирующего гормона (ЛГ) у реципиента сигнала, тогда как секрет, собранный у донора в фолликулярную фазу цикла, вызывал уменьшение пульсации ЛГ (Shinohara et al., 2001). Однако вопрос об эволюционной роли синхронизации циклов у женщин остается открытым.
Исследования роли обонятельных сигналов мужчин в регуляции менструальных циклов женщин также единичны. Исследованиями нашей группы показано, что экстракт из секрета подмышечных впадин мужчин вызывает значительное сокращение длины только аномально длинных менструальных циклов у женщин, и не влияет на длину нормальных регулярных менструальных циклов и аномально коротких. Мы наблюдали увеличение частоты и амплитуды ЛГ пиков в слюне только в том случае, когда реципиенты сигнала были в фолликулярной фазе менструального цикла; предъявление экстрактов в лютеиновую фазу менструального цикла не влияло достоверно на частоту пульсации, но уменьшало среднюю амплитуду пиков. В настоящее время нейробиология феромонов человека является стремительно развивающейся областью знаний, благодаря усовершенствованным методам исследований и достижениям главным образом в области молекулярной генетики.
Несмотря на значительный прогресс в изучении тонкой структуры и механизмов функционирования хемосенсорных систем, понимание природы феромонов млекопитающих и нейрональных механизмов, лежащих в основе феромональных эффектров, остается фрагментарным. Дальнейшие разработки в этой быстро развивающейся области потребуют кооперации зоологов и экологов, физиологов и нейробиологов, молекулярных биологов и генетиков, а также специалистов в области аналитической химии и эволюционной биологии. Подавляющее большинство феромонов млекопитающих идентифицировано для грызунов и главным образом для домовой мыши. Учитывая видоспецифичность феромонов, различие репродуктивных стратегий у разных видов и в целом различия в организации сложных форм поведения, следует избегать экстраполяции полученных закономерностей на грызунах на другие виды млекопитающих. В ближайшем будущем прогресс в понимании химической коммуникации млекопитающих будет в значительной мере определяться усовершенствованием молекулярно-генетических подходов, поскольку по сей день для большинства обонятельных и вомероназальных рецепторов лиганды не определены.