таємниця запаху
Цією таємниці стільки ж років, скільки і тим, хто намагається її розгадати, - вона народилася разом з людиною. Нюх - єдине з усіх п'яти наших почуттів, природа якого досі не до кінця розкрита вченими. Звідки береться запах? Чим він викликаний? Чому речовини пахнуть по-різному? Як ми сприймаємо цю величезну гаму запахів? Іншими словами, що таке запах? Подібні питання давно хвилювали людей, але відповіді на них не було.
Ця проблема, як багато інших, має дві сторони: теоретичну і практичну. І вийшло так, що вчені-практики значно обігнали вчених-теоретиків. До сьогоднішнього дня ще не створена скільки-небудь закінчена, визнана теорія нюху, але є дуже багато серйозних практичних робіт зі створення різних запашних речовин.
Описаний робіт перших парфумерів ви не знайдете в наукових журналах: вони дійшли до нас в незайманих тисячоліттями творіннях стародавніх майстрів. При розкопках гробниці єгипетського фараона Тутанхамона були знайдені бальзам і пахощі, які до наших днів зберегли свій дивовижний аромат.
Раніше мистецтвом запахів володіли деякі, зараз це ціла галузь промисловості - парфумерна.
Багато століть людина користувалася для створення різних запашних речовин тим, що дала йому природа: рожевим маслом, маслом сандалового дерева, мускусом. Розвиток парфумерної промисловості поставило перед хіміками-синтетики завдання створити штучно природні запахи.
Найпростіший, але не самий короткий шлях полягав у копіюванні природи. Простий - тому що в даному випадку робота зводилася до з'ясування структури молекул природного речовини і механічному відтворення цієї структури, не короткий - тому що молекули натуральних речовин мали часто дуже складну будову. Однак цей шлях все-таки необхідно було пройти: не можна стати зрілим, минаючи дитинство. Ці дослідження дали певну користь: були синтезовані перші штучні запашні речовини. Але наступним, якісно більш високим етапом повинно було стати не просте наслідування природі, а розумне, раціональне відтворення запахів.
ТЕОРІЯ ПОЧИНАЄТЬСЯ З ПИТАНЬ
Для цього потрібно було спочатку з'ясувати одну принципову річ: вся чи молекула «пахне» або тільки її якась частина? Спочатку вчені вирішили, що відповідальними за запах в молекулі є функціональні групи, так звані осмофори, такі, як, наприклад, алкогольна, фенольна або нітрогрупи. Однак лише ці групи, ще не можуть служити ознакою запаху, так як відомі речовини, що мають осмофорние групи, але ніяким запахом не володіють. Тоді було висловлене припущення, що запах залежить і від структури молекули, в яку входять седофори, - ці структури були названі осмогенамі і від характеру зв'язку між ним і (типовий осмоген ядро бензолу, який є родоначальником багатьох запашних речовин). Згодом різні вчені емпірично встановили ще багато таких «містків» - близько сотні, що зв'язують запах з хімічною будовою.
Але, незважаючи на це, хімічної теорії запаху встановити не вдавалося. Занадто багато було нагромаджено для хімічного пояснення запаху. А істина здебільшого проста. Крім того, значною перешкодою до визнання хімічної теорії служив і той факт, що хіміки, створюючи штучно природні запашні речовини, отримали сполуки, які мають схожим запахом, але мають різну будову; і навпаки - речовини з близьким будовою мали, абсолютно різні запахи.
Очевидно, розгадку слід шукати її в хімічному будову, а в чомусь іншому.
Першим, хто висловив раціональну ідею про справжню природу запаху, ідею, до якої сьогодні прийшла більшість вчений був геніальний М. В. Ломоносов. Ще в 1765 році він писав про коливальних (коловоротні) рухах частинок ефіру як про збудника органів почуттів, в тому числі зору і нюху. Наступні сто п'ятдесят років вчені займалися в основному тим, що йшли від цієї ідеї в протилежну - хімічну сторону. І тільки останнім часом вони стали все більше схилятися до переконання, що запах пов'язаний з електромагнітними коливаннями молекул.
Але тільки чи розчарування привели вчених до думки про фізичну природу запахів? Чи не схоже це на доказ способом від противного: раз не хімія - значить, фізика?
Ні не тільки. До цих висновків учені дійшли, відштовхуючись і від деяких позитивних фактів. До них відносяться в першу чергу явище комбінаційного розсіювання світла молекулами пахучих речовин і. їх особливе ставлення до ультрафіолетових і інфрачервоних променів. Зупинятися на цьому докладно тут, не має сенсу, зауважимо лише, що подібні дані допомогли направити пошуки в потрібну сторону.
Але і на цьому, здавалося б, вірному шляху вчених чекало чимало підводних рифів. І якщо деякі з них долалися науковою думкою відносно легко, то були і такі, які не вдавалося обійти відразу. Одним з таких рифів, на який на довгий час, як на мілину, сіл корабель фізичної теорії нюху, було питання про механізм збудження нервового імпульсу. Справді, яким чином слабкі коливання молекул пахучих речовин уловлюються нервовими закінченнями нюхових рецепторів?
Хімічна теорія запаху давала цьому пояснення, нехай не Сові очевидне, але все ж давала. Відповідно до неї, збудником нервових елементів є продукти хімічної взаємодії пахучих речовин з клітинними білками. А що могла запропонувати у відповідь фізична теорія? Спочатку нічого переконливого. Але пізніше, коли в результаті робіт різних вчених з'явилися нові біофізичні погляди і квантохіміческіе уявлення, хвилі цього потужного припливу сучасних ідей зняли корабель фізичної теорії з мілини.
Отже, знадобилася допомога суміжних наук. Це закономірно. Процеси, які відбуваються в нашому організмі, пов'язані між собою, вони представляють собою ланки одного й того ж ланцюга. І природно, тримаючи в своїх руках два великих ланки, вченим легше підібрати до них середнє, відсутню. Це схоже на кросворд окремі літери шуканого слова, отримані при відгадуванні суміжних слів, допомагають перевірити відповідь.
Так сталося і в теорії нюху. Умовно її можна розділити на три частини: перша - це питання про те, чим «виражається» запах, друга - як він передається нюхових рецепторів і, нарешті, третя-як це «повідомлення» доходить до нюхових центрів головного- мозку.
Відповіді на перший і третій питання були отримані раніше, ніж на другий; можливо, без них другий відповідь взагалі б не народився. Маючи в своєму розпорядженні двома ланками, вчені могли перевірити правильність відсутнього, кінець одного служив початком іншому. І назад, якщо ланка добре вкладалося в загальну ланцюг, це підтверджувало і правильність вибору, крайніх ланок молекули, а не окремих її груп.
P. S. Про що ще думають британські вчені: а ще з запахом тісно пов'язані деякі професії, наприклад, професія парфумера в якій нюх це практично все. До слова останнім часом з'явився навіть дистанційний коледж. де крім усього іншого навчають тонкощам і цієї цікавої професії.