Що чує жаба?

У відомій казці прекрасна царівна чаклунськими чарами була перетворена в потворну зелену жабку і, мабуть, прийнявши знову людський вигляд, могла розповісти про свої враження, На жаль, таке можливо лише в казці, і щоб розібратися у відчуттях інших живих істот, людина змушена користуватися обхідними шляхами, ставлячи різноманітні експерименти.

А тут є що досліджувати: різні живі істоти абсолютно по-різному сприймають навколишній світ. Наприклад, бджола бачить в ультрафіолетових променях, а та ж жаба сприймає тільки рухомі предмети; летюча миша і дельфін як би «бачать вухами», а для собаки головний орган почуттів – ніс.

Втім, нюх грає дуже важливу роль в житті багатьох тварин – не тільки ссавців, але і комах, і риб. А як реагує на запахи зелена жаба? Згідно з однією з численних теорій нюху, вирішальне значення в сприйнятті запаху має взаємодія молекул пахучої речовини з поверхнею нюхових клітин. Поверхня клітини – це фосфоліпідна мембрана, а здатність реагувати на запах їй можуть надавати молекули білка – вже, наприклад, встановлено, що саме особливі білки відповідальні за здатність язика сприймати солодке і гірке.

Зоологи перевірили цю гіпотезу, розібравши, так би мовити, жаб’ячий ніс на деталі, а потім побудувавши з цих деталей спрощену модель органу нюху, здатну реагувати на запахи.

Суть експерименту полягала в наступному. Відокремлювали нюхові клітини жаби, обробляли їх ультразвуком, а потім центрифугували, в результаті чого майже весь білок опинявся в розчині. Потім з фосфоліпідів робили штучну мембрану і її обробляли отриманим білковим розчином: молекули білка, що містилися в нюхових клітинах, виявлялися прив’язаними до поверхні мембрани силами міжмолекулярної взаємодії.

Така модель має ту перевагу перед справжньою нюховою клітиною, що в ній немає нічого «зайвого» і пристрій її достеменно відомий. І якщо білок дійсно має здатність специфічно зв’язуватися з молекулами пахучих речовин, реагуючи таким чином на запах, то модель носа повинна змінювати під дією цих речовин свої електричні характеристики. Більш того, таким чином можна перевірити, на які речовини взагалі здатні реагувати білки, виділені з нюхових клітин тих чи інших тварин, тобто який запах яка тварина взагалі здатна сприймати.

Перші ж досліди показали, що штучний ніс чуйно реагує на запахи камфори, мускусу і сивушних масел – під дією малих кількостей цих речовин електричний опір штучної мембрани різко знижувався; дослідники припускають, що пахучі сполуки утворюють з білком комплекс, в результаті чого проникність мембрани для іонів натрію зростає. А на таку пахучу речовину, як нафталін, модель жаб’ячого носа взагалі не реагувала.

Так що, перетворюючись в жабу, царівна не тільки змінювала свій вигляд і починала бачити по-новому – вона по-новому починала і сприймати запахи.