Текст книги "Обоняние. Увлекательное погружение в науку о запахах"

Рисунок 7. Из едкого фенола можно получить пахнущие дезинфектантами орто-крезол и гваякол путем присоединения метильной или метоксильной группы. Если дальше добавить еще и альдегидную, получится приятный сладкий аромат ванилина. Анетол, пахучее вещество бадьяна, также относится к этой группе молекул. Другие ароматические альдегиды содержатся в специях и обладают весьма интересными запахами: от бензальдегида, который пахнет горьким миндалем, до циннамальдегида – основы коричного аромата. Любопытно, что, если добавить к циннамальдегиду цепочку в пять атомов углерода, запах радикально изменится и станет цветочным.

Некоторые производные фенола нашли себе работу в косметической промышленности, где с успехом применяют свои антиоксидантные и бактериостатические свойства и вдобавок приятно пахнут. Если фенол и крезол едва ли завоюют много симпатий из-за едкого запаха, другие члены того же семейства, оснащенные дополнительными функциональными группами на бензольном кольце, вполне могут похвастаться очень приятными нотами.

Эвгенол и ванилин – два хорошо всем знакомых примера. О первом мы уже говорили и видели его на рисунке 4 – он дает интенсивный гвоздичный аромат, сразу напоминающий о пряных рядах на базаре. Второй очевидным образом пахнет ванилью. Оба представляют собой летучие соединения, встречающиеся в природе и придающие аромат соответствующим специям (рис. 7).

Оба они вместе с похожими производными встречаются среди продуктов распада лигнина; из лигнина и целлюлозы состоит древесина. Если помните, мы уже говорили о том, как из деревянных бочек эвгенол и другие фенолы попадают в вино, сообщая выдержанным сортам терпкие дубовые ноты.

А вот ванилин можно получить из самого неожиданного источника: несколько лет назад химик из Японии Майю Ямамото сумела экстрагировать его из коровьего навоза. Дело в том, что экскременты травоядных содержат большие количества лигнина, который можно легко и непринужденно превратить в ванилин. Ямамото получила Шнобелевскую премию за свой оригинальный вклад в химию, но поспешила заметить, что полученное из фекалий вещество – представляющее собой ровно ту же молекулу, что содержится в стручках ванили, – можно отлично использовать для производства шампуней и ароматических свечей… а для еды, если неугодно, можно и не использовать. Это не помешало одному фабриканту мороженого из Кембриджа (штат Массачусетс) выпустить в продажу новый ванильный сорт, названный в честь Ямамото. Происхождение ароматизатора он при этом уточнять не стал.

Давайте не будем пока покидать благоуханные пряные ряды. Обратите внимание, вот анетол – он дает чарующий запах бадьяна, еще одной специи, которую высоко ценят в кулинарии. А вот, чуть дальше, корица с ее завлекательным ароматом. Структура ответственного за него циннамальдегида во многом похожа на бензальдегид, простейшее соединение, пахнущее миндалем. Добавьте к нему два атома углерода с двойной связью между бензольным кольцом и альдегидной группой – и запах превратится из миндального в коричный, совершенно другой, но отчасти родственный ему.

Интересно, что, если добавить к молекуле циннамальдегида цепочку из пяти атомов углерода, присоединив ее к тому углероду, что находится непосредственно рядом с альдегидной группой, пряная нота сразу исчезнет, уступив место куда более деликатному аромату. Α-циннамальдегид обладает цветочным запахом и высоко ценится в парфюмерии (см. рис. 7).

Если сравнить химические структуры этих специй, сразу бросится в глаза, что все они приходятся друг другу близкими родственниками: бензольное кольцо в центре плюс две-три функциональные группы – их ассортимент не так уж велик. Как и в случае цветочных ароматов, пряные тоже все разные, но у них есть ряд общих черт.

Но давайте все же оторвемся от специй – нет, мы еще не уходим с рынка! – и последуем за восхитительным запахом жарящегося мяса, не только приятным, но и аппетитным: от него так и текут слюнки (конечно, только у тех, кто не принадлежит к племени вегетарианцев)! Молекулы, из-за которых барбекю пахнет так неотразимо, все еще относятся к ароматическим соединениям (в химическом смысле слова), но в основе у них – кольцо пиразина, модифицированного бензола, в котором два атома углерода на противоположных позициях заменены атомами азота. Существует множество производных пиразина с маленькими группами на кольце в разных позициях. Это могут быть метиловая и этиловая группы (один или два атома углерода вместе с необходимыми водородами), а также ацетиловая и метоксильная, перемешанные во всех возможных комбинациях.

У всех этих соединений приятный запах: его ноты обычно описываются как печеные или жареные. Однако можно и уточнить: картофель фри, жареный арахис, попкорн, свежевыпеченный хлеб и многие другие. Обжаренные зерна кофе особенно богаты такими соединениями, а их летучие компоненты, отвечающие за аромат, состоят из сотен разных веществ, каждое из которых добавляет в итоговый букет что-то свое.

Не все эти ароматические соединения – производные пиразина. Как минимум еще два молекулярных кольца, таких же плоских, как бензольное, добавляют прелести и кофе, и мясу, и прочим кулинарным изыскам. Каждое из этих колец состоит из пяти атомов. Одно называется «фуран» и состоит из четырех углеродов и одного кислорода; другое – «тиазол» (три углерода, один азот и одна сера). С серой мы уже знакомы: до сих пор она у нас ассоциировалась исключительно с мерзко пахнущими химикатами, однако в тиазолах это вещество поворачивается совершенно другой стороной, лишенной всяких неприятных нот.

Производные и пиразина, и тиазола возникают в пищевых продуктах в процессе готовки и являются результатом распада белков и углеводов. Фураны, напротив, содержат только углерод и кислород (ну, помимо вездесущего водорода) и являются продуктами циклизации сахаров. Примеры пиразинов, тиазолов и фуранов, получающихся во время кулинарной обработки разных продуктов, показаны на рисунке 8. У всех них есть короткие цепочки атомов углерода, присоединенных к ароматическому кольцу. Во всех трех семействах удлинение цепочки приводит к заметному изменению аромата – с жареного, орехового и карамельного на зеленый, фруктовый и мятный.

Все эти аппетитные соединения посылают нашему мозгу важные и недвусмысленные сигналы. Прежде всего они объявляют о том, что в пище присутствуют белки и углеводы. Далее, синтезируясь только при высоких температурах, они делают приготовленную пищу более привлекательной. Возможно, именно из-за таких соблазнительных ароматов наши далекие предки и начали готовить на огне столько разных продуктов, благодаря чему пища становилась более здоровой и легкоусвояемой. Тепловая обработка разрушает потенциально вредоносные микроорганизмы, дезактивирует присутствующие в пище ядовитые и антипитательные вещества и денатурирует белки, то есть открывает и расшатывает их структуру. С другой стороны, эта же высокая температура иногда оказывает и крайне неблагоприятное воздействие – например, на витамины (особенно на витамин С) и другие питательные вещества. По этой причине мы обычно едим фрукты и многие овощи сырыми: их натуральный вкус и так достаточно хорош и от термообработки лучше не становится.

Рисунок 8. Примеры ароматических соединений, встречающихся в пищевых продуктах. Большинство летучих соединений, образующихся в процессе готовки, содержат ароматическое кольцо – таковы пиразин, тиазол и фуран. К кольцу на разных позициях присоединяются функциональные группы. Обонятельные характеристики этих веществ похожи и описываются обычно как ореховые, жареные, карамельные, горелые и тому подобные ноты. Если продолжить одну из углеродных цепочек до четырех-шести атомов, характер запаха радикально изменится: он станет зеленым, цветочным, мятным, фруктовым. По странному совпадению (каковые, впрочем, нередки в природе) некоторые из этих соединений производятся насекомыми и служат для них феромонами. Так, несколько метилпиразинов выступают как феромоны опасности у некоторых видов муравьев, а 2-изобутенил-3-метилфуран работает феромоном у клещей-акарид.

Если перейти к более крупным молекулам – а сделать это можно в самых разных направлениях, – мы встретимся с новыми запахами, хотя некоторые из них окажутся довольно знакомыми. Так, среди молекул с 12 и 13 атомами углерода обнаружится наш старый приятель геосмин – одорант с земляным запахом (см. рис. 3), похожий и по форме, и по ольфакторным характеристикам на грибной одорант – октенол. Здесь же нас поджидают β-ионон, довольно сложная молекула с запахом фиалок, и α– и β-санталолы – благовонные компоненты сандалового дерева и не только его (рис. 9). Уникальный запах этой древесины содержит землистые ноты и тон амбры – это еще один тип ароматов, высоко ценимый в парфюмерии. В прошлом наука потратила немало времени и сил на выяснение природы этих двух запахов, сандала и амбры.

Оба изначально были обнаружены в природе (как обычно и бывает с запахами). Серая амбра – секреция спермацетового кита; иногда она просто плавает по поверхности моря огромными глыбами. Ключевое вещество этого продукта – собственно амбра – совершенно лишено запаха, но при его деградации образуются амброксид и амбринол – два из самых вожделенных одорантов в парфюмерии. Увы, серая амбра крайне редка и не может служить надежным источником сырья для парфюмерной индустрии. Сандал, со своей стороны, очень медленно растущее дерево и уже попал в список исчезающих видов из-за многолетней массированной вырубки.

Рисунок 9. Относительно крупные молекулы, с 13–16 атомами углерода, издают приятные запахи с цветочными, древесными и амбровыми нотами.

Ввиду всего этого ученые были вынуждены предпринять весьма масштабные исследования. Их целью стало не только воспроизведение натуральных веществ в химической лаборатории, но и синтез совершенно новых соединений, обладающих аналогичным запахом. Эти штудии запустили новый виток интереса к тому, как же все-таки молекулярная структура вещества связана с его ароматом, а заодно обеспечили парфюмеров новыми материалами для творчества. Так наука и искусство рука об руку путешествуют по царству запахов, нанося на карту ранее неисследованные территории – и в химической, и в психологической перспективе.

Тем временем, гуляя по городу ароматов, мы вышли к окраинам, где селятся самые крупные молекулы из тех, что еще способны стимулировать наше обоняние. У одорантов, как вы помните, есть верхний предел. Очень большие молекулы недостаточно летучи, чтобы перемещаться по воздуху и забираться к нам в нос. Да даже если бы они и могли, для них просто не найдется рецепторов с достаточно просторными полостями, способными принять и распознать их. Очевидно, что природе просто незачем было оснащать наш обонятельный аппарат детекторами для молекул, настолько тяжелых, что они все равно никогда не долетят до носа.

Итак, район больших молекул населен преимущественно двумя типами запахов, совершенно противоположных друг другу: влекущим ароматом мускуса и гадкой вонью застарелой мочи.

Мы уже познакомились с ответственными за них молекулами в первой главе. В категорию мускусных одорантов входят натуральные соединения (часто это половые феромоны тех или иных млекопитающих, но случаются и вещества растительного происхождения) и разнообразные химические структуры (см. рис. 10). Выше мы уже обсуждали, как необходимость защищать исчезающие виды и в то же время нужда парфюмерной промышленности в данном конкретном типе запахов подтолкнули ученых исследовать связи между ароматом и молекулярной структурой. Одновременно, как вы помните, стал развиваться синтез химикатов, имитирующих запах натуральных субстанций.

Среди мускусных одорантов можно найти самые разные структуры – от макроциклических кетонов и лактонов до трициклических соединений и ароматических производных азота. Такое разнообразие объясняется, по всей вероятности, крупным размером молекул и соответствующих им специфических ольфакторных рецепторов. Это значит, что новая молекула размером примерно как у мускусного одоранта либо встроится в мускусный рецептор, либо не найдет себе вообще никакого рецептора и, следовательно, останется для нас непахучей.

Рисунок 10. Самые большие молекулы, еще способные стимулировать наше обоняние, служат источником двух контрастных типов запахов. Андростенон (19 атомов углерода) – побочный продукт тестостерона; он обладает устойчивым агрессивным запахом мочи. Остальные две крупные циклические структуры приятно пахнут мускусом – этот аромат очень высоко ценится в парфюмерии.

Но есть одно исключение – мочевой рецептор. Давайте вспомним, как выглядит структура андростенона, чрезвычайно вонючего стероида, происходящего от мужского полового гормона, тестостерона, и содержащегося в моче (рис. 1). Мы уже говорили, что это вещество действует как мощный афродизиак для свиньи и содержится в слюне половозрелых кабанов. Синтетических соединений, имитирующих этот отвратительный запах, найдется немного: видимо, его уникальные ольфакторные характеристики никого не интересуют. Впрочем, наше отношение к нему – преимущественно продукт культуры и воспитания, так как он ассоциируется с мочой, а моча, в свою очередь, – с грязными общественными местами. У многих млекопитающих между тем моча служит средством коммуникации между полами, а андростенон сигнализирует, что где-то рядом гуляет самец, – только и всего.

Итак, наш обзорный тур по городу запахов подошел к концу. Давайте под конец поднимемся на холм, откуда открывается превосходный вид на всю округу, и с высоты птичьего полета бросим еще один взгляд на только что обойденные районы. Вон, прямо в центре, огромный рынок: ряды пряностей, прилавки с барбекю… женщина торгует жареной картошкой и попкорном… – все сплошь плоские молекулы, ароматические соединения, производные бензола, пиразина, тиазола, фурана и некоторых других веществ. Из центра этих молекул выходят по несколько коротких отростков; вместе они содержат не больше 10–12 главных атомов (включая углерод, азот, кислород и серу). На краю рынка видны ряды с зеленью – там тоже имеются ароматические соединения вроде тимола, но большинство молекул все-таки не плоские: вон изогнутые кольца, похожие формой на кресла, и вдобавок с побочными цепочками – например, ментол. Эти молекулы дают нам камфарные ноты, скипидарные и бальзамические: посмотрите, вон парк с высокими деревьями. У всех них десятиатомная базовая структура терпеноидов, но при этом более круглая форма. Если от травяных рядов повернуть в другую сторону, мы найдем целый сад с цветочными запахами: гераниол, линалоол и цитронеллол розы и герани мешаются там с цитрусовыми нотами цитраля и цитронеллаля от лимонных деревьев и цветущего флердоранжа. Все это – структуры с открытой цепочкой. Переведем взгляд дальше: там видны другие линейные и разветвленные спирты, альдегиды и кислоты, организованные в виде трех параллельных улиц; номера домов на каждой увеличиваются по мере возрастания количества атомов в цепочке. Чем дальше от центра, тем больше и сложнее молекулы: вон древесные мускусы – похоже, там зоопарк с какими-то крупными животными – и заодно вонь старой мочи из туалета на давно заброшенном железнодорожном вокзале.

В этом воображаемом путешествии мы с вами пронаблюдали связь между разными типами запахов и стоящими за ними молекулярными структурами. Но до установления системы полезных и информативных корреляций, опираясь на которые мы могли бы предсказать запах химического вещества, просто взглянув на его молекулярную структуру, нам, увы, еще очень далеко. Вариации слишком многочисленны – как и элементы, делающие каждый запах таким уникальным. Но, поверьте, не стоит огорчаться: именно комплексность ольфакторного опыта и невероятная сложность классификации запахов в соответствии с какой бы то ни было организованной системой и делает создание духов и приготовление пищи куда больше искусством, чем наукой.

4
Ольфакторный код
Химический язык

Во второй главе мы познакомились с некоторыми молекулами пахучих веществ, – как вы теперь знаете, у них очень разные характеры и индивидуальные запахи. Химики вообще имеют привычку все нюхать и совать нос в каждую пробирку с новым соединением: так можно быстрее всего оценить нового персонажа, появившегося на их профессиональной сцене. В старой научной документации – хотя и в более недавней часто тоже – при синтезе нового вещества наряду с прочими характеристиками (структурой, температурой кипения или плавления, различными спектрами) непременно протоколируется его запах.

Но если цвет и другие свойства вещества можно логически вывести из его химической структуры, запах – уже совершенно новая информация. Выше мы делали акцент на его непредсказуемой природе: действительно, невозможно говорить о запахе независимо от носа вообще – и прежде всего от нашего собственного. Само явление запаха возникает только после того, как летучие молекулы физически встречаются со специфическими белками нашей обонятельной системы. Проще говоря, запах молекулы невозможно представить, просто глядя на ее химическую структуру.

Однако при наличии некоторого опыта мы обучаемся соотносить запах с молекулярной структурой и постепенно накапливаем базу данных, которая в конце концов даст нам возможность угадывать запах новых молекул – если повезет. Основная проблема заключается в невероятной сложности ольфакторного кода – именно из-за этого мы до сих пор не понимаем, как, собственно, отличаем запахи один от другого. Биохимия и молекулярная биология до сих пор пытаются приподнять завесу тайны, которая до совсем недавнего времени окружала наше чувство обоняния… Увы, впереди у нас длинная дорога и мы еще только в самом ее начале.

Все это не мешает нам заняться изучением ольфакторного «смысла» молекул – точно так же мы учимся читать буквы незнакомого алфавита или понимать значение идеограмм. Это настоящий язык – просто записанный молекулами, а не буквами и довольно сложный сам по себе, так как правил известно очень мало и ни ясными, ни общеупотребительными их не назовешь.

Всякий, кто приступает к изучению китайского (и сами китайцы тут не исключение), первым делом сталкивается с трудной задачей: учить сразу два языка – устный и письменный. В отличие от алфавитных языков, в нем нет прямой связи между звуками и идеограммами. Для начала вам придется связать правильно звучащие звуки и их смысл с письменными знаками, и только потом, после долгой и трудоемкой практики, вы сможете действительно начать читать. В процессе освоения этой сложной системы вы постепенно придете к осознанию, что некоторая связь между одним и другим все-таки существует и произношение иероглифа иногда можно угадать – но только в определенных пределах.

Вот и с запахами примерно так же. Существует больше 40 000 китайских иероглифов, но, зная примерно 10 % от этого числа, вы уже вполне можете читать книги и газеты. Молекул в природе существует бесконечное множество, но и его можно сократить до некоего разумного – хотя и все равно слишком большого – количества и для простоты сгруппировать в классы и подклассы. Чтобы выучить язык запахов, нужно сначала связать разные характеры и типы запахов с соответствующими типами молекул. Химики в этом деле руководствуются практически инстинктом – особенно те, кто работает в парфюмерной или пищевой промышленности. Но даже и в таком случае это совсем не простая задача. Даже парфюмеры и эксперты по вкусам, сколь бы опытны они ни были в распознавании тончайших оттенков цветочного аромата или винного букета, все равно сталкиваются с серьезными трудностями, когда пытаются определить, что за молекулы отвечают за такие ощущения.

Сложность ольфакторной информации

Обоняние и правда напоминает сложный язык. Повествование на нем состоит из фраз, а фразы – из слов, которые умеют соединяться друг с другом, открывая беспредельные выразительные возможности. Понятное дело, неологизмам и заимствованиям из других языков в нем тоже найдется место. Новые синтетические молекулы с беспрецедентными запахами отлично справятся с такой ролью. Грамматика и синтаксис в нем тоже есть, так как химическим веществам свойственно вызывать разные перцептивные и поведенческие реакции в разном контексте. Даже наша эмоциональная реакция на запах напрямую зависит от ситуации, в которой мы с ним столкнулись. Помните изовалериановую кислоту (и другие жирные кислоты вместе с ней)? Ее запах кажется отвратительным, когда его источник – индивидуум, плохо знакомый с водой и мылом, но совершенно чудесным, если так пахнет какой-нибудь деликатесный сыр.

А диалекты! А идиомы! А слова и выражения, обладающие чуть-чуть разным смыслом в разных кластерах общества! Ведь все мы слышим запахи по-разному. В первой главе мы уже говорили о специфической аносмии – это очень разнообразная и широко распространенная особенность, от которой непосредственно зависит наше восприятие ароматов. Сформулируем проще: наша индивидуальная чувствительность и нечувствительность к разным базовым запахам дает на выходе совершенно разные ольфакторные картины и, как следствие, разные физические ощущения.

Тот же букет вина можно представить себе как стихотворение, в котором слова (летучие соединения) сочетаются друг с другом совершенно определенным образом и сами, в свою очередь, состоят из расположенных наиболее гармоничным способом букв алфавита (элементарные взаимодействия со специфическими рецепторами), выбранных и расположенных так, чтобы передавать определенный смысл. С такой точки зрения совершенно неудивительно, что разные люди предпочитают разные вина и вообще разную еду.

Если такие комплексные механизмы имеются в обонянии человека, что и говорить о других биологических видах! Большинство из них не разработали такой изощренной звуковой коммуникации, как у нас, и место идиом у них занимает химическая информация, достигающая временами высочайших уровней сложности. Это особенно верно для социальных животных, таких как медоносные пчелы, муравьи и термиты, которые живут крупными сообществами, организованными по строжайшим правилам внутривидовой иерархии, где у каждого есть свои задачи. В таких сообществах на обонятельных сигналах строится распознавание не только самих социальных каст, но и их обязанностей, и правил, регулирующих общественную жизнь. Этими же сигналами передается бытовая информация, касающаяся еды, заботы о личинках, присутствия особей чужих видов или других источников опасности и т. д. Молекулы буквально играют роль слов: каждая обладает своим особым значением и каждая представляет собой часть более сложного смыслового целого.

Можно предположить, что, как и в более привычном нам звуковом языке, одно и то же слово языка химического может обладать разным смыслом в зависимости от контекста. Да, это звучит довольно невероятно в применении к столь примитивным видам, но это действительно так. Наука знает несколько примеров того, как один и тот же феромон может вызывать разные поведенческие реакции в зависимости от присутствия рядом других ольфакторных стимулов или дополнительной информации, приходящей через другие сенсорные модальности – например, через зрение или слух.

Взлом ольфакторного кода

Итак, если мы хотим добраться до самой сути обоняния и разгадать его секреты – а значит, понять, почему линалоол пахнет цветами, а октенол – грибами, – нам придется взломать ольфакторный код и выучить алфавит этого химического языка.

Взлом ольфакторного кода чем-то похож на попытку расшифровать древнюю рукопись на незнакомом языке. В работе такого рода мы обычно сталкиваемся с двумя типами проблем: самим языком и его письменными символами. Иногда один из этих двух элементов нам уже знаком – но не всегда. Так, скажем, этруски в своей письменности пользовались греческим алфавитом, но сам их язык до совсем недавнего времени оставался непонятным. И наоборот, шифрованное письмо вполне может быть написано на английском, но, чтобы понять его, придется сперва разгадать смысл каждого символа. В худшем – и самом безнадежном – случае нам неизвестен ни сам тип языка (а значит, непонятен его грамматический строй и значения слов), ни назначение отдельно взятых символов. Это алфавитное письмо, слоговое или иероглифическое? Именно так до 50-х годов XX века обстояло дело с линейным письмом Б древнего Крита. И так оно обстоит до сих пор с линейным письмом А.

Но вернемся к типу языка. Столкнувшись с незнакомым текстом, первый вопрос, которым мы должны задаться: на каком языке он написан? Это алфавитный язык наподобие английского и большинства других современных языков? Или силлабический, как японский? Или идеограмматический, как китайский? В свое время Шампольон сумел расшифровать египетские иероглифы благодаря интуиции: он решил, что, вопреки бытовавшему в те времена мнению, эти картинки представляют собой не пиктограммы, а алфавитные знаки – иными словами, обозначают звуки, а не понятия. После этого все стало гораздо проще: сначала распознаём присутствующие в тексте имена людей, а потом, одну за другой, – буквы алфавита.

При помощи сходной логики химики подошли и к расшифровке языка запахов. Они сформулировали гипотезы и верифицировали их, соотнося с непосредственным обонятельным опытом, и так провели параллели между знакомыми, четко определенными типами ароматов и структурными параметрами одорантов. Это было похоже на расшифровку химического Розеттского камня!

Итак, переформулируем первый вопрос: каковы молекулярные параметры, которые наш нос (или любая другая обонятельная система) считает необходимыми для расшифровки ольфакторного послания?

Для описания молекулы мы можем воспользоваться физическими (температура плавления, температура кипения, рефракционный индекс, растворимость, цвет), химическими (кислотность, способность к окислению или восстановлению, избирательная реактивность по отношению к тем или иным веществам) или структурными характеристиками (размер, форма, природа и расположение функциональных групп). Так какие же из этих аспектов релевантны с точки зрения носа? Какие будут распознаваться ольфакторными рецепторами? Какие, следовательно, помогут нам предсказать запах вещества? Разумеется, подходят далеко не все. Так вот, определив, какие молекулярные свойства теснее всего связаны с запахом, мы сделаем первый – и огромный – шаг к пониманию того, какого типа язык нужен для химической коммуникации.

Как можно поделиться ольфакторным опытом?

Первым нашим инструментом должна стать система классификации запахов, которая позволит группировать их осмысленным образом, устанавливая дистанции и взаимосвязи. Однако тут же возникает непредвиденная трудность: поделиться ольфакторным опытом весьма непросто. Чтобы классифицировать запахи, нам нужна терминология – определения, ключевые слова, которые позволят обмениваться ощущениями и сравнивать их. Это могут быть совершенно простые, бытовые термины, которыми человек всегда пользовался для описания повседневных объектов и явлений. Мы говорим об аромате яблок, жасмина, орехов, жареного мяса, сырой земли, свежевыпеченного хлеба, ванили – и собеседники превосходно нас понимают. Все эти обороты не пытаются дать определение субъективному ольфакторному восприятию, а просто называют источник запаха.

К точно такой же стратегии мы прибегаем и в других ситуациях – например, когда хотим рассказать о цвете. Небесно-голубой, лиственно-зеленый, лимонно-желтый, кроваво-красный… Или вот вам еще один цвет: кирпично-красный. Во всех этих случаях мы уточняем оттенок, указывая на предмет или явление, которое им обладает.

Неудивительно, что мы пользуемся самыми обычными и хорошо всем известными объектами для определения запахов, которые куда многочисленнее и разнообразнее цветов. Хотя все запахи переносятся молекулами, нам никогда не придет в голову описать запах банана как амилацетат или грибов – как октенол. Но привычный нам способ передачи обонятельного опыта через вызвавшее его явление довольно груб и неточен. На самом деле каждый человек воспринимает один и тот же химикат или смесь химикатов своим собственным неповторимым способом (хотя, как правило, эти способы во многом схожи). Так же и в музыке: одни и те же написанные на бумаге ноты можно сыграть и истолковать совершенно по-разному, чем и занимаются на практике исполнители и дирижеры.

С лингвистической точки зрения уместно будет сравнить этот феномен с древними текстами народности наши (их еще называют донгба), которая населяет северный регион Юньнань в Китае. Предки современных донгба пользовались пиктограммами: они не писали слова, а сразу обозначали понятия. Где-то в середине 90-х годов XX века увидел свет донгба-китайский словарь; в нем были даны объяснения каждой пиктограммы, а не точные их переводы. Так вот, наши сборники ароматических описаний – например, классический Арктандер [1], – в которых запахи ассоциируются с химическими соединениями, представляют собой примерно такие же словари.

Описывая запахи и давая имена ольфакторным переживаниям, мы делаем огромный шаг к пониманию взаимосвязей между химической структурой и запахом. Бывает, что мы находим два очень похожих запаха и сразу принимаемся искать черты сходства в их молекулярной структуре. Первым этапом на пути научной организации обонятельного опыта как раз и стала попытка сгруппировать типы запахов в семейства и понять, что общего между их членами на уровне молекулярного строения.

Эта методика заставила ученых придумать ряд классификаций, основанных на некотором количестве базовых запахов – в этом контексте их называют основными ароматами, по аналогии с основными цветами нашей визуальной системы [2]. Это был основной тренд исследований в области обоняния в 60–70-х годах XX века, до того как в дело вмешалась новая научная отрасль – биохимия.

Несколько групп ученых предложили свои версии таких списков, базирующихся на повседневном эмпирическом опыте. Увы, они так и не смогли прийти к единому мнению даже относительно количества этих основных ароматов: одни насчитывали всего семь, другие – целых 50. Но даже самый длинный список все равно отставал от нескольких сотен типов ольфакторных рецепторов, которые в скором будущем открыла молекулярная биология.

По контрасту с такой пугающей сложностью ольфакторного кода со вкусом у нас все невероятно просто: вкусовых ощущений мы знаем всего пять. Именно благодаря этой незамысловатости алфавит вкусового кода был расшифрован еще в древние времена – до того, как за дело взялась наука. Классификация вкусов по четырем категориям – сладкий, горький, соленый, кислый – не менялась веками и лишь недавно полностью подтвердилась данными молекулярной биологии. Пятый основной вкус, именуемый японским словом умами, и соответствующий ему избирательный рецептор добавили в систему в самое последнее время: это знакомый и характерный белковый вкус мясного бульона, ранее считавшийся результатом одновременной стимуляции сладкого и соленого рецепторов. Эта вкусовая модальность реагирует на некоторые аминокислоты – прежде всего на глутаминовую. Любопытно, что, еще до того как умами признали пятым вкусом, восточная кулинария веками добавляла глутамат в супы и прочие блюда, чтобы сделать их аппетитнее. На Западе вместо него используются концентраты мясного бульона, в которых глутамат тоже служит одним из основных ингредиентов.