Почему кошки открывают рот, когда нюхают?

Вомероназальный орган (ВНО) у кошек

Слово «вомероназальный» образовано от латинский слов «vomer» («сошник» — кость, входящая состав носовой перегородки) и «nasalis» («носовой») и означает «сошниково-носовой». Орган, предназначенный для восприятия феромонов, назван именно так, потому что находится в проекции сошника, у основания носовой перегородки.

Феромоны (от греч. φέρω (phérō) — «нести» и ὁρμάω (hormôn) — «гормон») — видоспецифичные вещества, выделяемые некоторыми видами животных и обеспечивающие коммуникацию между особями одного вида. Они модифицируют поведение, физиологическое или эмоциональное состояние воспринимающих их животных. Синтетические заменители кошачьих феромонов помогают кошкам успокоиться.

ВНО впервые обнаружил нидерландский анатом Фредерик Рюйш (у человека). Впоследствии ВНО был назван органом Якобсона, так как этот датский анатом подробно изучал его у различных млекопитающих. Якобсон отрицал существование ВНО у человека, но впоследствии было доказано, что в организмах некоторых людей этот орган присутствует в редуцированном виде.

Расположение и строение

У кошек ВНО расположен в тканях твердого нёба, позади передних зубов, и соединен с носовой и ротовой полостями через носонёбный канал. Для использования ВНО кошка открывает рот и нюхает воздух, высунув язык.

ВНО представляет собой две замкнутые эластичные трубочки, наполненные жидкостью. Эта жидкость содержит белки, улавливающие молекулы феромонов.

В эпителии ВНО находятся два вида вомероназальных рецепторов (V1R b V2R), предназначенных для распознавания разных типов молекул. Предполагается, что рецепторы V1R отвечают за распознавание небольших летучих молекул, а рецепторы типа V2-R — более крупных, белковых или пептидных молекулам. От нейронов ВНО отходит ветвь вомероназального нерва, содержащая пучки их аксонов. Они входят в особые, вомероназальные обонятельные луковицы, связанные с различными отделами ЦНС.

Дополнительный канал восприятия запахов

Вомероназальный орган функционирует как дополнительная обонятельная система, работающая параллельно с обонятельной системой в носовой полости. Обычное обоняние позволяет кошки чувствовать основную часть запахов, а орган Якобсона предназначен исключительно для распознавания запахов феромонов.

Сигналы от вомероназального органа передаются по нервным волокнам к добавочной обонятельной луковице. Оттуда информация поступает в миндалевидное тело и гипоталамус — структуры мозга, отвечающие за эмоции, социальное и репродуктивное поведение.

Связь с репродуктивным и социальным поведением

Орган Якобсона играет ключевую роль в регуляции репродуктивного и социального поведения кошек. Особенно активно его используют некастрированные коты для определения готовности самок к спариванию путем анализа феромонов в моче.

Распознание феромонов имеет значение не только для репродуктивного поведения котов и кошек, но и для их социального взаимодействия. Флемен позволяет им распознавать ресурсы (территорию, укрытия, в домашних условиях — лежанки, миски, когтеточки и т. д.), закрепленные за другими особями, и благодаря этому избегать конфликтов.

Механизм флемена

В этом поведении участвуют не только мимические мышцы кошки, ВНО и головной мозг, но и язык, а также некоторые скелетные мышцы.

Характерная гримаса с открытым ртом

Кошка, замершая с открытым ртом во время флемен-реакции, выглядит так, словно морщится от боли или неприятного запаха. На самом деле в такой ситуации животное не испытывает дискомфорта.

Характерная поза

При флемене кошка может принимать характерную позу: вытягивать шею, задирать голову.

Захват молекул запаха и передача в вомероназальный орган

Когда кошка втягивает воздух через приоткрытый рот, молекулы запаха растворяются в слюне, а язык направляет эту смесь к отверстиям в нёбе, ведущим к вомероназальному органу.

Длительность и интенсивность реакции

Флемен-реакция обычно длится несколько секунд. Животное замирает в характерной позе, обрабатывая полученную информацию, после чего возвращается к обычному состоянию.

Биологическое значение поведения

Флемен имеет большое значение для сохранения видовой популяции.

Анализ феромонов и химических сигналов

Феромоны функционируют как химические послания, позволяющие животным узнавать друг друга и передавать информацию о своем репродуктивном статусе. Таким образом, феромоны помогает котам и кошкам выявлять партнеров, готовых к спариванию. Это поведение важно не только для диких кошачьих, но и для домашних кошек, участвующих в разведении. Вомероназальный орган необходим для различения феромонов, так как основная обонятельная система воспринимает их менее эффективно.

Новорожденным котятам флемен позволяет найти мать по запаху феромонов, когда их органы зрения и слуха еще не до конца сформировались. В данной ситуации вомероназальный орган тоже способствует выживаемости вида.

Кошка может использовать ВНО и для того, чтобы распознавать запах синтетических аналогов кошачьих феромонов. В данном случае флемен способствует снижению стресса и успокоению животного.

Изучение меток других кошек

Кошка метит территорию не только с помощью мочи. Когда она трется мордой о поверхности или точит когти, ее организм выделяет пахучие вещества с ее индивидуальным запахом. Когда животное обнаруживает такую метку, флемен-реакция помогает ему определить, кто именно ее оставил и узнать репродуктивный статус этой особи.

Если в доме живет много кошек, флемен позволяет каждой из них получать информацию о состоянии друг друга и распределять между собой жизненно важные ресурсы (лежанки, лотки, миски, когтеточки). Это необходимо для сохранения доброжелательных отношений между ними.

Оценка готовности к спариванию

Самцы особенно активно используют флемен-реакцию для оценки репродуктивного статуса самок. Анализируя феромоны в моче кошки, кот определяет, готова ли она к спариванию, то есть находится ли она в состоянии течки. Кошка также распознает присутствие половозрелого кота по запаху феромонов в его моче.

Отличия от обычного обоняния

Для кошек исключительно важна информация, которую они получают от обеих своих обонятельных систем.

Разделение функций основной обонятельной системы и органа Якобсона

Основная обонятельная система и вомероназальный орган выполняют различные, но дополняющие друг друга функции. Обонятельные рецепторы в носу позволяют кошкам воспринимать запахи пищи, других животных (не только сородичей, но и добычи, и хищников) и других важных элементов окружающей среды. Орган Якобсона распознает исключительно запахи феромонов.

Особенности обработки разных типов запахов

Нервные пути от основной обонятельной системы и вомероназального органа идут к разным отделам мозга. Сигналы от обычных обонятельных рецепторов поступают в основную обонятельную луковицу, а затем в кору головного мозга, где происходит сознательное распознавание запахов.

Информация от органа Якобсона направляется в добавочную обонятельную луковицу и далее в лимбическую систему — древние структуры мозга, отвечающие за инстинктивное поведение, эмоции и гормональную регуляцию.

Скорость и точность анализа информации

У кошки до 200 млн обонятельных рецепторов (для сравнения, у человека — 5–6 млн). это позволяет ей быстро и точно различать широчайший спектр запахов. Сколько именно рецепторов находится в вомероназальном органе кошки, науке пока не известно. Но можно утверждать, что этот орган работает эффективно, так как флемен позволяет питомцу за секунды распознавать запахи феромонов.

За время совместной эволюции рядом с человеком вомероназальный орган не утратил своего значения для кошек. Напротив, он стал еще более важным, так как люди научились изготавливать синтетические заменители кошачьих феромонов, помогающие кошкам успокоиться и способствующие прекращению нежелательного поведения, обусловленного стрессом. Это одно из свидетельств того, что благодаря изучению человеком анатомии и физиологии кошек сосуществование этих двух биологических видом становится всё более комфортным для них обоих.