Зачем обоняние лёгким
Обоняние в лёгких? Это что, шутка? Вовсе нет! Обонять могут не только лёгкие, но и печень, почки, кожа, иммунные клетки… Правда, лёгкие или печень обоняют не совсем так, как это делает нос. Но чтобы понять, что такое обоняние в лёгких, нужно вспомнить, как оно работает в носу.
Органы чувств — это нос, глаза, уши, язык, ну а осязаем мы всей кожей. Любой орган состоит из клеток. В органах чувств есть особые клетки, которые называют рецепторными: они чувствуют сигналы из окружающей среды и мгновенно сообщают о них в мозг. А чем чувствует сигналы сама рецепторная клетка? Для этого у неё есть рецепторный белок, который сидит в наружной клеточной мембране. Из окружающей среды к клетке приходит свет или звук, или запахи, или же она чувствует механическое давление. Белок-рецептор ощущает это воздействие и передаёт сигнал другим клеточным белкам, они помогают клетке запустить нервный импульс, который по нервам побежит в соответствующий отдел мозга — зрительный, обонятельный и т. д.
Если мы заглянем в нос, то обнаружим в нём обонятельные рецепторные нейроны с обонятельными белками-рецепторами. На них из воздуха приземляются самые разные молекулы, и после того, как сигнал от обонятельных нейронов добежал до мозга, мы понимаем, чем пахнет.
Белков для обоняния существует очень много: в целом у млекопитающих есть порядка тысячи генов, кодирующих обонятельные рецепторы. Человек — не самый выдающийся нюхач, если сравнивать с животными, но и у него таких генов насчитывается примерно 400. По разным оценкам, люди могут различить от десяти тысяч до триллиона запахов! Несоответствие между числом генов и количеством запахов кажется странным, но готовый запах получается после комбинирования сигналов от множества разных обонятельных нейронов, сообщающих о разных молекулах.
Исследователи, изучавшие молекулярные механизмы обоняния, искали гены, которые должны работать в клетках, передающих в мозг информацию о запахах. Подразумевалось, что эти гены неактивны больше ни-где: действительно, зачем лёгким или коже, или печени белки, помогающие чувствовать запахи? Но вскоре оказалось, что обонятельные белки есть в органах, которые к обонянию не имеют никакого отношения.
В этих органах сначала всё происходит так же, как в носу: какая-то молекула садится на обонятельный рецептор, а тот передаёт сигнал белку-напарнику внутри клетки. Но никакой импульс в мозг не бежит. Обонятельные рецепторы за пределами носа сидят не на нейронах, а на других клетках, которые не умеют генерировать электрические импульсы. Да им это и не нужно, у них другие задачи. Что же случается с ними, когда у них активируется обонятельный рецептор?