Вот эта вертикальная канавка на верхней губе собак (а также кошек и…
Loading image…
Вот эта вертикальная канавка на верхней губе собак (а также кошек и большинства других млекопитающих) c отходящими от нее и ветвящимися канальцами — не просто симпатичная внешняя особенность, но уберхитрое инженерное решение.
Желобок, он называется «фильтрум», представляет собой этакую «систему микроскопического орошения».
Когда животина облизывается, капля слюны попадает в эту ложбинку. Дальше в дело вступает капиллярный эффект — тот же физический принцип, что заставляет воду подниматься по стеблю растения*. Влага движется по микрощелям в сложно развитой поверхности носа, постоянно поддерживая её в мокром состоянии.
*За счет сил поверхностного натяжения
Зачем же млекопитающим понадобились такие сложности?
Всё просто. Эволюционно предки зверей — ночные животные (только так можно было выжить в мире, где доминировали динозавры).
Поэтому изначально очень много информации млеки брали из воздуха. С помощью обоняния. А влажная поверхность нюхательного органа на порядок лучше удерживает молекулы запаха и помогает доставлять их дальше — к обонятельным рецепторам.
Да, вечно мокрый собакин нос — это лишь верхушка айсберга, своего рода «приёмная линза» для чувствительнейшего прибора, который спрятан глубже.
В 2009 году группа учёных под руководством Брента Крейвена из Университета Пенсильвании совершила виртуальное погружение в нос K9. Они создали точнейшую 3D-модель на основе МРТ-сканов и промоделировали потоки воздуха.
Результаты вскрыли массу нового. Оказалось, что во время вдоха воздух в носу собакена разделяется на два «рукава». Примерно 12-13% направляется по верхнему каналу прямиком в спецотсек — обонятельный карман, покрытый сотнями миллионов рецепторов.
Остальное идёт в лёгкие для дыхания. Этот карман — изолированная лаборатория в задней части носа, его задача — хранить молекулы запаха, не выпуская их наружу при выдохе, чтобы дать мозгу дополнительное время на анализ.
При этом на выдохе отработанный воздух из лёгких, проходя мимо входа в эту лабораторию, создаёт завихрение, которое вытягивает старые молекулы запаха и затягивает внутрь новую порцию для следующего вдоха. Получается система рециркуляции и постоянного обновления «пробы воздуха».
Сигналы из этой минилаборатории поступают в обонятельную луковицу — специализированный отдел мозга, который у собаки относительно её размеров в тридцать раз больше, чем у человека.
Способность различать концентрации на уровне нескольких частей на триллион** превращает обонятельный анализатор собаки в уникальный инструмент.
**Они фиксируют присутствие буквально единичных молекул запаха.
Сегодня общеизвестно, что «хорошие мальчики» могут улавливать летучие органические соединения, которые выделяет наш организм при различных заболеваниях. Обученные псы-нюхачи с высокой точностью определяют по дыханию или образцам мочи онкозаболевания, выявляют малярию по запаху носков, а некоторые даже предупреждают хозяев о падении уровня сахара в крови или надвигающемся сердечном / эпилептическом приступе.
Источник: Craven B. A., Paterson E. G., Settles G. S. The fluid dynamics of canine olfaction: unique nasal airflow patterns as an explanation of macrosmia // Journal of The Royal Society Interface. 2010. Vol. 7, № 47. P. 933–943. DOI: 10.1098/rsif.2009.0490.
rsif20090490.pdf
Желобок, он называется «фильтрум», представляет собой этакую «систему микроскопического орошения».
Когда животина облизывается, капля слюны попадает в эту ложбинку. Дальше в дело вступает капиллярный эффект — тот же физический принцип, что заставляет воду подниматься по стеблю растения*. Влага движется по микрощелям в сложно развитой поверхности носа, постоянно поддерживая её в мокром состоянии.
*За счет сил поверхностного натяжения
Зачем же млекопитающим понадобились такие сложности?
Всё просто. Эволюционно предки зверей — ночные животные (только так можно было выжить в мире, где доминировали динозавры).
Поэтому изначально очень много информации млеки брали из воздуха. С помощью обоняния. А влажная поверхность нюхательного органа на порядок лучше удерживает молекулы запаха и помогает доставлять их дальше — к обонятельным рецепторам.
Да, вечно мокрый собакин нос — это лишь верхушка айсберга, своего рода «приёмная линза» для чувствительнейшего прибора, который спрятан глубже.
В 2009 году группа учёных под руководством Брента Крейвена из Университета Пенсильвании совершила виртуальное погружение в нос K9. Они создали точнейшую 3D-модель на основе МРТ-сканов и промоделировали потоки воздуха.
Результаты вскрыли массу нового. Оказалось, что во время вдоха воздух в носу собакена разделяется на два «рукава». Примерно 12-13% направляется по верхнему каналу прямиком в спецотсек — обонятельный карман, покрытый сотнями миллионов рецепторов.
Остальное идёт в лёгкие для дыхания. Этот карман — изолированная лаборатория в задней части носа, его задача — хранить молекулы запаха, не выпуская их наружу при выдохе, чтобы дать мозгу дополнительное время на анализ.
При этом на выдохе отработанный воздух из лёгких, проходя мимо входа в эту лабораторию, создаёт завихрение, которое вытягивает старые молекулы запаха и затягивает внутрь новую порцию для следующего вдоха. Получается система рециркуляции и постоянного обновления «пробы воздуха».
Сигналы из этой минилаборатории поступают в обонятельную луковицу — специализированный отдел мозга, который у собаки относительно её размеров в тридцать раз больше, чем у человека.
Способность различать концентрации на уровне нескольких частей на триллион** превращает обонятельный анализатор собаки в уникальный инструмент.
**Они фиксируют присутствие буквально единичных молекул запаха.
Сегодня общеизвестно, что «хорошие мальчики» могут улавливать летучие органические соединения, которые выделяет наш организм при различных заболеваниях. Обученные псы-нюхачи с высокой точностью определяют по дыханию или образцам мочи онкозаболевания, выявляют малярию по запаху носков, а некоторые даже предупреждают хозяев о падении уровня сахара в крови или надвигающемся сердечном / эпилептическом приступе.
Источник: Craven B. A., Paterson E. G., Settles G. S. The fluid dynamics of canine olfaction: unique nasal airflow patterns as an explanation of macrosmia // Journal of The Royal Society Interface. 2010. Vol. 7, № 47. P. 933–943. DOI: 10.1098/rsif.2009.0490.
rsif20090490.pdf