В мире, наполненном ароматами сладкого попкорна и выхлопных газов, где морской бриз может смешаться с запахами сладких цветов или свежей краски, люди способны различать, по крайней мере, один триллион различных запахов.

Учёные из медицинского института Говарда Хьюза и университета Рокфеллера протестировали добровольцев с использованием "палитры" различных сложных запахов, синтезированных в лаборатории, и определили, что наше обоняние способно распознавать огромное количество запахов.

Андреас Келлер в лаборатории в окружении флаконов с запахами  ((фото Zach Veilleux/Rockefeller University).)

В течение многих десятилетий считалось, что люди могут различать лишь около 10 тысяч различных запахов. Эта цифра часто цитируется в научной литературе и появляется в популярных журналах.

"Это общепринятое число, – говорит исследователь Лесли Восшолл (Leslie Vosshall), изучающая человеческое обоняние в университете Рокфеллера. – Наш анализ показывает, что в этом деле человеческий потенциал гораздо шире, чем кто-либо ожидал. Я надеюсь, научная работа опровергнет ту ужасную репутацию, которая приписывает человеку качества плохого нюхача".

Восшолл давно была обеспокоена тем, что оценка, сделанная в 1920-х годах, к тому же не подкреплённая никакими данными, так ограничила диапазон запахов, воспринимаемых людьми.

"Объективно, каждый должен понимать, что с числом 10 тысяч что-то явно не так, – считает она. – С одной стороны, вряд ли человек будет воспринимать гораздо меньше запахов, чем цветов: в человеческом глазу три рецептора работают слаженно и позволяют увидеть до 10 миллионов оттенков. А нос тем временем имеет целых 400 обонятельных рецепторов!"

"Мы точно знаем диапазон звуковых частот, который человек может услышать: их почти 350 тысяч, и это было выяснено опытным путём. Мы не взяли из ниоткуда тот факт, что люди не способны видеть инфракрасное или ультрафиолетовое излучение. Кто-то просто проверил это, – говорит Восшолл. – Однако почему-то никто не торопился исследовать диапазон воспринимаемых нами запахов". (Впрочем, тут исследовательница немного лукавит, многие научные группы изучают обоняние людей. Может быть, дело в том, что их выводы в какой-то степени противоречат выводам Восшолл?)

Восшолл и Андреас Келлер (Andreas Keller), старший научный сотрудник её лаборатории, знали, что не смогут проверить реакцию людей на 10 тысяч или большее количество запахов. Но они придумали лучший способ оценки. Учёные разработали сложные смеси различных запахов, а затем спрашивали добровольцев, способны ли они отличить их друг от друга.

Сначала исследователи выделили 128 ароматических молекул, отвечающих за характерные и легко различимые запахи, такие как аромат травы, аниса, цитрусовых, мяты или различных химических веществ. Набрав достаточное количество ингредиентов, учёные смешали их в разных пропорциях и получили несколько сотен "уникальных" ароматических смесей из 10, 20 или 30 молекул.

"Мы не хотели, чтобы запах был легко узнаваем, поэтому большинство наших смесей пахло довольно противно и странно", – рассказывают учёные.

Один из сотни флаконов, с помощью которых специалисты Рокфеллеровского университета тестировали способность добровольцев различать запахи (фото Zach Veilleux/Rockefeller University).

В работу было вовлечено 26 добровольцев: все они были обычными людьми, а не, к примеру, профессиональными парфюмерами или дегустаторами. Учёные предоставили своим волонтёрам понюхать три флакона за один раз: два запаха совпадало, а третий отличался. Волонтёров просили выделить один отличный аромат. Каждый доброволец сделал 264 таких сравнения.

Постепенно повышая число одинаковых ингредиентов в смесях, исследователи пытались понять, при каком их соотношении запахи будут неотличимыми. Этот эксперимент показал, что человеческий нос заметно чувствительнее, чем считалось. Так, волонтёры успешно находили различия в запахах даже в тех случаях, когда все три пробирки содержали в себе больше половины одинаковых компонентов.

Затем исследователи подсчитали, как часто испытуемые смогли правильно определить "лишний" запах. Исходя из этой информации, они путём экстраполяции по количеству всех возможных ароматов, определили, сколько из них способен различить среднестатистический человек.

"Это похоже на перепись населения, – говорят специалисты. – Чтобы подсчитать количество людей, проживающих в стране, не обязательно стучать в каждую дверь. У вас есть образец, данные которого вы экстраполируете. Так в этом исследовании мы постучали в несколько дверей".

Андреас Келлер в лаборатории в окружении флаконов с запахами (фото Zach Veilleux/Rockefeller University).

Согласно оценке команды Восшолл, среднестатистический человек может различать по меньшей мере один триллион запахов. Учёные считают, что фактическое число на самом деле гораздо выше. Впрочем, вряд ли каждый из нас подвергается воздействию всего этого разнообразия запахов в повседневной жизни.

"Мне нравится думать, что эта способность невероятно полезна, ведь мир вокруг постоянно меняется, – говорит Восшолл. – Растения представляют новые запахи. Парфюмерные компании производят новые ароматы. Вы можете поехать в какую-то часть мира и столкнуться там с никогда не виденными ранее фруктами, овощами и цветами. Но ваш нос и ваша сенсорная система будет готова к этому".

Научная работа была опубликована в журнале Science.