Другим  примером, связанным с восприятием  запаха, может служить процесс  вдыхания газовой композиции из атмосферного воздуха и радона, который практически  лишен запаха и имеет естественное природное происхождение. Токсическое действие радона на организм человека хорошо известно и вызывает серьезные нарушения в функциональной деятельности многих органов и систем.

      Позднее обнаружение агрессивного фактора  окружающей среды, вызывающего поражение  организма, свидетельствует о недостаточной развитости сенсорной системы. Отмеченное несовершенство в одной из сенсорных систем может быть компенсировано более высокими показателями работы другой сенсорной системы. В живых организмах, как и в природе, все жизненно важные системы находятся в состоянии взаимного дополнения.

      Ощущение  различных процессов и явлений, происходящих в природе чрезвычайно  важно для живых организмов. Наличие  специализированных сенсорных систем позволяет живым организмам воспринимать информацию из окружающей среды. В зависимости от условий и среды обитания живых организмов, уровень развития сенсорных систем имеет свои отличительные особенности. Некоторые виды организмов, обитающие в естественных природных условиях, обладают высоко развитыми сенсорными системами. Это позволяет обеспечивать высокий уровень безопасности.

      Ощущение  запаха

      Рецепция  запаха – один из мало изученных  разделов современного естествознания. Восприятие запаха осуществляется специальной  сенсорной системой. У человека и  многих живых организмов эта система представлена отдельным органом – носом, расположенным в лицевой части головы. Субъективные описательные запаховые характеристики объектов окружающей среды существуют давно. Наиболее известными из них являются цветочные запахи, представляющие обширную галерею эпитетов восхваляющих благопристойность эмоционального настроения после соприкосновения с запахами растительного мира.

      В природе источники запаха представлены различными объектами живой и  неживой материи. Запахом обладают почти все предметы и процессы, протекающие в природной среде. Однако, не все организмы обладают одинаковыми возможностями воспринимать запах. Ощущение запаха возникает тогда, когда интенсивность воздействия на обонятельную систему превзойдет некоторый пороговый уровень.

      В известном философском трактате Аристотеля «метафизика» можно найти интересные и в наше время понятия и определения запаха. Ощущаемое, по Аристотелю, это привходящий образ. Такой образ возникает при определенных условиях воздействия. По современным представлениям, формирование привходящего образа, ощущение запаха, происходит посредством сложной работы нейронной сети. С учетом особенностей работы такой сети у каждого индивида формируется свой запаховый образ. Он может вызывать положительные эмоции или, наоборот, вызывать негативную реакцию организма. Формально можно говорить, что один и тот же объект, для разных людей может воспроизводить совершенно противоположные привходящие образы.

      Действительно это возможно. Хорошо известны случаи запахового восприятия некоторых видов плодов или растительности с аллергическими последствиями на такое воздействие для одних людей и совершенно нейтральной реакцией у других. С другой стороны, хорошо изучены вещества и объекты, имеющие очень похожие запахи, но обладающие совершенно разными физическими и химическими характеристиками. Запах от этих объектов определяется в одних и тех же терминах. Наиболее известный пример, это запах сероводорода, очень похожий на запах испорченного яйца.  
Запах, образованный в природной среде, всегда представляется как совместный результат действия самого источника запаха и атмосферного воздуха. Понимая, что источником запаха могут быть самые разнообразные объекты и процессы, необходимо помнить о том, что восприятие запаха всегда происходит в реальных условиях среды, которая обладает определенными физическими и химическими параметрами. Другими словами, индивидуальная характеристика запаха всегда сочетается с параметрами окружающей среды.

      Понятие «запах в окружающей среде» применимо  только в том случае, когда источник запаха и соответственно газовая фракция создаваемая им в окружающем пространстве занимает незначительный объем. В таком случае представляется возможным установить разницу в запахах окружающей среды и пространства, в котором находится источник запаха. В противоположном случае, когда запах от источника практически заполняет весь объем воспринимаемый сенсорной системой, представляется трудным говорить о наличии, какого либо запаха. Это соответствует запаху окружающей среды.

      Последние исследования в области обоняния показали комбинаторную сущность процесса восприятия запаха. Исследователи гарвардской медицинской школы и японского Life Electronics исследовательского центра в Amagasaki разгадали загадку, как нос справляется с распознаванием множества различных запахов.

      По-видимому, обоняние у млекопитающих основано на комбинированном подходе в  распознавании и обработке полученной запаховой информации. Вместо предопределенных индивидуальных рецепторов к специфическим  запахам, обонятельная система использует алфавитный набор рецепторов для создания специфического итогового запаха в нейронах головного мозга. Как язык или музыка, система обоняния, по-видимому, использует комбинации рецепторов (аналогично словам или музыкальным нотам или системе кодировки компьютерных процессов), что сильно снижает количество исходных типов рецепторов, действительно необходимых, чтобы создать всю гамму запахов. Подобно генетическому коду, который обходится всего 4 буквами для создания бесконечного множества комбинаций генетических последовательностей, нервные пути млекопитающих, составляющие обонятельную систему, используют комбинаторный подход при восприятии запаха.

      Когда молекула запаха возбуждает нейрон, сигнал передается по аксону и попадает в  нейроны обонятельной луковицы. Эта структура расположена в передней части мозга в информационном запаховом центре. Из обонятельной луковицы сигнал поступает в кору больших полушарий, обеспечивающую сознательное восприятие запаха, и в лимбическую систему, которая отвечает за эмоциональный ответ.

      В проводимом исследовании отдельные  нейроны мыши подвергали воздействию  ряда одорантов. Используя метод  кальциевого отображения, исследователи  выявляли те нервные клетки, которые  были стимулированы частицами различных  одорантов. Когда молекула одоранта связывается с рецептором, кальциевые каналы на мембране рецептора открываются, и ионы кальция поступают внутрь клетки. Это генерирует электрический сигнал, который передается по аксонам нервной сети. Метод позволяет измерять поток ионов кальция внутрь клетки.

     С его помощью показали следующее:

• Отдельно взятый рецептор может узнавать множество одорантов.
• Один одорант обычно воспринимается множеством рецепторов.
• Различные запахи узнаются различными комбинациями рецепторов, и, таким образом, обоняние использует комбинаторную кодирующую схему при восприятии отдельного запаха.

      Все это объясняет, как всего около  тысячи рецепторов способны воспринимать многие тысячи запахов. Также было показано, что даже небольшие изменения  в химической структуре одоранта активируют различные комбинации рецепторов, и в результате октановые спирты пахнут как цитрусы, а близкие к ним октановые кислоты имеют запах пота. Исследователи также показали, что большие количества химического вещества связываются с более широким спектром рецепторов, чем меньшие количества того же вещества. Это объясняет, почему сильный запах индола воспринимается нами как отвратительный, тогда как небольшие количества этого вещества пахнут как цветы.

      В носу расположенно более миллиона рецепторов обоняния (белки на поверхности таких клеток-рецепторов способны вылавливать молекулы веществ одорантов). Мозг распознает запахи, оценивая различные комбинации сигналов, поступающих с рецепторных клеток. И, таким образом, несмотря на то, что существует всего несколько тысяч типов рецепторов обоняния, возможны миллионы различных их комбинаций, обеспечивающих распознавание всего спектра существующих молекул - одорантов.

      Обоняние, восприятие животными и человеком  запаха может быть отнесено к одному из видов хеморецепции. Для многих живых организмов запах это определенный сигнал или знак, указывающий на наличие в окружающем пространстве некоторого объекта или события. Естественной средой обитания наземных организмов является атмосфера, в которой происходит образование различных запахов. Для организмов обитающих в воде образование запаха происходит иначе. Пахучие частички, растворенные в водной среде, могут в нашем обычном понимании быть лишены запаха, но хорошо восприниматься обитателями этой среды. Известно, что растворы большого числа аминокислот хорошо воспринимаются рыбами и другими обитателями подводного мира.

      Наибольшее  число живых организмов обитает  на суше и в воде. Возможности  восприятия запаха у каждого из видов  имеют достаточно большие различия. Большое число млекопитающих относят к классу макросматиков, которые обладают хорошо развитой системой обоняния. Напротив, микросматики имеют плохо развитую обонятельную систему. Наиболее типичными представителями этой группы животного мира являются тюлени, усатые киты и приматы. Представителей животного мира, у которых не обнаружена способность воспринимать запахи, относят к аносматикам. Это достаточно редкие виды животного мира, обитающие в водной среде. Наиболее известным представителем этой группы является зубатый кит.

      Запах – язык природы

      Биосфера  – одна из интереснейших областей, в которой происходит так много  событий связанных с деятельностью  всего живого обитающего на Земле. Обменные процессы вещества, энергии и информации, происходящие в живом организме, имеют большое сходство с природными процессами, протекающими в биосфере. В этом смысле биосфера – это большая биологическая система, в которой существуют представители разных видов живых организмов.

      В природе, по определению академика  В.И. Вернадского, можно выделить две компоненты: живую, представляющую органические соединения, и не живую воплощающую в себе неорганические ресурсы. Живая материя представляется большим многообразием форм и видов живых организмов, обитающих в биосфере. Неорганические соединения образованы различными геохимическими породами. Запахом могут обладать объекты как живой, так и не живой материи. Кроме того, источником запаха могут являться природные физические или химические процессы.

      Живой организм, как элемент биосферы, является источником запаха. Этот тезис можно усилить - живой организм обладает двумя составляющими запаха: постоянной и переменной. Постоянная составляющая характеризует вид живого организма с учетом среды обитания. Переменная составляющая воспроизводит существенные особенности его жизнедеятельности.

      Одной из отличительных свойств живой  материи, в отличии от объектов неживой  природы, является способность к  самовоспроизведению себе подобных организмов. В природе этот процесс  доведен до совершенства. Один вид  живых организмов на протяжении многих лет воспроизводит себе подобные живые системы. Такие биологические системы, непрерывно взаимодействуя с окружающей средой, способны самостоятельно поддерживать в норме свои важнейшие параметры жизнедеятельности.

      Для многих позвоночных живых организмов сохранение в допустимых пределах температуры тела или частоты сердечных сокращений представляется важным условием существования. В основе этих процессов находятся сложные схемы регуляции, обеспечивающие специфические для данного вида живого организма преобразования энергии и вещества. Постоянное воспроизводство клеточной биомассы организма происходит путем реализации сложных механизмов внутриклеточного и био-тканиевого обмена. Непрерывный характер обменных процессов и их строгая направленность на создание специализированных клеточных образований предопределяет различия видов живых организмов.

      Видовая специфичность построения клеточных  структур организма проявляется  в различии обменных процессов, в  том числе и поверхностном  дыхании наружной оболочки. Именно через наружную оболочку организма происходит выброс в окружающую среду различных продуктов метаболизма. На поверхности и вокруг живого организма формируется специфическая видовая газовая аура, являющаяся источником запаха. Аура постоянно обновляется за счет обменных процессов происходящих как внутри самого организма, так и на его поверхности. Она может изменяться в течение суток или более продолжительного времени, что связано возрастными особенностями реализации внутренних обменных процессов. Одновременно с этим, аура непрерывно подвергается воздействию со стороны окружающего пространства. Размываясь, расслаиваясь, поверхностная газовая оболочка уносится в атмосферное пространство. Происходит процесс распространение запаха.

      Для живых организмов характерно не только формирование видовых запаховых портретов на поверхности тела, но и своеобразная маркировка среды обитания. В процессе жизнедеятельности многие живые организмы перемещаются в пространстве, оставляя после себя, образно говоря, запаховые «следы» своего присутствия. Это могут быть предметы, сохраняющие элементы запахового портрета живого организма или биологические вещества – феромоны, которые являются конечным продуктом деятельности специфических желез.