После того, как крупное землетрясение обрушилось на провинцию Сычуань Китая в прошлом году, войска и спасатели ввели собак для просеивания через щебень. С чувствительностью аромата много тысяч времен, больше, чем наше собственное, собаки определили местонахождение многочисленных оставшихся в живых – даже похороненные под толстыми развалинами в течение многих дней.
Теперь исследователи думают, что они выяснили основную причину, почему собаки являются такими превосходящими наркоманами. Исследование могло быть полезным в строительстве чувствительного к аромату, машины искусственного носа.Ученые знали с 1950-х, что у собак и других остро ароматизированных млекопитающих, таких как крысы и кролики есть специализированная анатомическая структура в их носовой каверне. Названный обонятельным перерывом, это – большой лабиринт очень замысловатых воздушных трасс, в которых испытывают недостаток люди и все другие приматы.
У собак перерыв стоит прямо за глазами и принимает почти половину интерьера носа. Ученые знали, что что-то о структуре позволяет собакам вдыхать ароматы, невидимые для людей. «Но никто не посмотрел на то, как воздух и ароматы фактически текут в» носу собаки для достижения того перерыва, говорит Брент Крэйвен, инженер-механик в Университете штата Пенсильвания, университете Парк.
Таким образом, Крэйвен и его коллеги создали компьютерную модель собачьего носа. Во-первых, они просмотрели носовую воздушную трассу трупа смешанной породы с магнитно-резонансной томографией с высокой разрешающей способностью. «Мы тогда должны были заставить нашу модель моделировать, как собаки фыркают», говорит Крэйвен. Но потому что то умение также никогда не изучалось (несмотря на то, что это было в людях и крысах), исследователи снабдили оборудованием семь собак, включая Жителя Померании и Лабрадора, со специальной мордой.
Устройство измерило их темп фырканья, когда они обоняли вещи, такие как ложки арахисового масла и тунца. Несмотря на широкий спектр размеров и весов, «все собаки пренебрегли о той же частоте, пять раз в секунду», говорит Крэйвен.
Это – тот же уровень, при котором они задыхаются. Но «мы знали, что они фыркали и не просто дышали», говорит Крэйвен, потому что быстродействующие видео показали «свое горение ноздрей, происходящее, когда они фыркают, не, когда они дышат».
Бригада также нанесла на карту поток воздуха в носы собак, когда они фыркнули, позволив им вычислить аэродинамическую досягаемость ноздрей.Когда компьютерный нос начал фыркать, он взял некоторые неожиданные результаты. «Сначала, моделирование показало что, когда собака фыркает, каждая ноздря напряжение в отдельном образце аромата», говорит Крэйвен. Через ее обонятельные датчики, «собака может сказать, который ноздря тянет в аромате», таким образом, это знает который направление пойти при прослеживании. Далее, исследователи сообщают сегодня в Журнале Интерфейса Королевского общества, нос собаки имеет уникальный носовой образец воздушного потока, помогающий транспортировать молекулы аромата быстро через единственную воздушную трассу к обонятельному перерыву.
Здесь, запах сохраняется в лабиринте рецепторов аромата даже после того, как собака выдохнет; аромат не удален, как это с людьми. Это «очень похоже» на воздушную трассу крысы, говорит Крэйвен, ожидающий, что этот образец будет найден у любого млекопитающего с острым обонянием.
«Это – значительное исследование, представляющее убедительные свидетельства» для того, почему носы собаки «понимают ароматы чрезвычайно точно настроенным способом», говорит Марк Бекофф, этолог, специализирующийся на canids в университете Колорадо, Валуна. Это – необходимый шаг для ученых, заинтересованных «искусственными машинами носа», такие как наркотические или взрывчатые датчики, говорит Джон Коер, нейрофизиолог в Университете Тафтса в Бостоне.