Это было время крупнейших изменений в химическом производстве парфюмерии и ароматизаторов, а также красителей и чернил. Появились новые компании, специализирующиеся на производстве синтетических материалов, включая двух главных игроков на современном рынке промышленных ароматов: Firmenich (изначально Chuit&Naef) и Givaudan; обе компании были основаны в 1895 году[48].
Индустриализация в Европе в XIX веке, безусловно, сформировала лицо современной химии. Началась торговля синтетическими ароматизаторами. Увеличение объема производства и рост потребности в ароматических продуктах стимулировали поиски дополнительных, новых и лучших синтетических веществ, что неизбежно вызвало модернизацию пищевой и парфюмерной промышленности. Традиционные сырьевые материалы для производства духов, такие как амбра, стали слишком редкими и дорогими для широкого коммерческого использования[49]. Природные материалы были заменены синтетическими. Искусственные вещества оказались удобнее в нескольких отношениях: их производство не зависит от сезона, как сбор цветов, и они доступны постоянно. Еще один важный фактор введение этических, гигиенических и правовых ограничений на использование продуктов животного происхождения, таких как амбра или цивет, и их замена произведенными на фабрике.
Синтетическая химия инициировала фундаментальные сдвиги в научном понимании запаха. Венгерский ученый Леопольд Ружичка, удостоенный в 1939 году Нобелевской премии по химии за исследования феромонов насекомых, подтолкнул к пониманию связывающей способности молекул. В 1920 году Ружичка признал возможным, что осмофорная группа[50] может отвечать за ориентацию молекулы в гипотетическом рецепторном участке[51]. (Карьера Ружички была типичной для многих химиков того времени, изучавших ароматы. Не имея финансовой поддержки от традиционных научных институтов, он ушел на производство и возглавил отдел исследований и развития в компании Firmenich[52].)
Развитие химии изменило онтологию запаха. Стало непонятно, что считать природным, а что искусственным. Химический синтез не просто изменение материи. Он открывал новые перспективы в понимании причинной связи между запахами и их материальной основой. За неупорядоченным миром растительных материалов скрывался невидимый и сложно структурированный молекулярный мир. Мир запахов, возникший в результате развития и эволюции растений и животных, теперь сосуществовал с миром химических запахов, только что полученных в лаборатории синтетическим путем. Эта сущностная революция показала, чего не хватало в предыдущих исследованиях обоняния сенсорной системы, скрывающей важнейший вопрос: что значит воспринимать запах?
Физиология на закате XIX века
До XX века научный интерес к запахам концентрировался вокруг материалов, которые источают запахи. Когда стало известно о сенсорной системе, о ее физиологии и психологии? В начале XX века ученые разных специальностей независимо друг от друга обратили внимание на обоняние. И вот уже наше историческое повествование уходит от хронологии событий и обращается к мозаике исследований, охватывающих раннюю физиологию, психологию и в скором времени биохимию.
Первоначальный интерес к физиологии обоняния был кратким, но продуктивным. Мало что было известно об обонятельных путях. Гиппократ и Леонардо да Винчи выполнили анатомические рисунки носовой полости. Более подробное описание появилось позже в результате исследований британского хирурга Натаниэля Гаймора, его французских коллег Луи Ламорье и Луи-Бернара Брешилье Журдена, немецкого врача Самуэля Томаса фон Зёммеринга и итальянского анатома Антонио Скарпы[53].
Единственный стоящий упоминания механизм определения запахов был предложен французским врачом и анатомом Ипполитом Клоке в 1821 году в труде «Osphrésiologie: Ou, traité des odeurs, du sens et des organes de lolfaction»[54]. Клоке признал важную роль слизистой, прочитав более ранние работы на эту тему немецких врачей Конрада Виктора Шнейдера и Йохана Фридриха Блуменбаха. Возможно, Клоке был первым, кто предложил механизм определения запаха с участием слизистой:
Когда пахучие молекулы оказываются в полостях носа, они распределяются по всей площади, чему способствует их прохождение через узкое отверстие в более просторную полость; в соответствии со всеми законами гидродинамики, эти условия должны замедлить их движение и продлить контакт со слизистой обонятельных путей. Затем они соединяются со слизистой, которая, по-видимому, обладает более высоким сродством с пахучими молекулами, чем с воздухом. Поэтому слизистая отделяет их от этой жидкости и удерживает на мембране, где они воздействуют на обонятельные нервы, которые в свою очередь передают полученное впечатление в мозг.[55]
До конца XIX века физиология обоняния по большей части оставалась неизведанной территорией. И это упущение не было случайным. Трудно измерять и наблюдать обработку запахов. Подумайте: как бы вы стали определять, в какой части носа действуют частицы запаха, не говоря уже о том, как они это делают? Физиолог Эдуард Паулсен задал себе этот вопрос. В 1882 году Паулсену пришла в голову идея. Для современных людей она звучит жутковато, однако это был хитроумный экспериментальный подход. Паулсен раздобыл разрубленную пополам человеческую голову (рис. 1.1). Он покрыл носовую полость небольшими полосками лакмусовой бумаги и подключил аппарат искусственного дыхания. Затем две половины головы были соединены грубо, но эффективно. Далее для имитации дыхательных путей была использована металлическая трубка, изображавшая трахею, и мочевой пузырь свиньи, служивший легкими. Паулсен продувал в нос воздух, в который он добавил аммиак. Отмечая места, где лакмусовая бумага изменила цвет, он зафиксировал путь прохождения воздуха через носовую полость вплоть до эпителия, где происходит определение запаха. Вскоре похожее исследование провел Звардемакер[56]. Вместо человеческой головы он использовал слепок головы лошади, отделив носовую полость стеклянной пластинкой. Он разместил под ноздрями свечку и пропускал через них насыщенный углекислым газом воздух с помощью аппарата искусственного дыхания, аналогичного аппарату Паулсена, а затем измерял концентрацию выделяемого свечкой углерода на стеклянной пластинке, чтобы восстановить ход воздушных путей.
Эксперименты Паулсена и Звардемакера были проверены на наличие экспериментальных артефактов. Ни голова трупа, ни слепок не содержали живых тканей. Предполагалось, что поток воздуха в пульсирующих мембранах значительно отличается от такового в мертвой и лишенной воздуха ткани или жестком неорганическом материале. При повторных экспериментах были внесены некоторые модификации; например, для создания ингаляционных аппаратов применяли другие материалы (резиновые трубки вместо металлических).
Примечания
1
Перевод П. С. Юшкевича Прим. ред.
2
Abbé de Étienne Bonnot Condillac, Condillacs Treatise on the Sensations, (1754; repr., London: Favil, 1930), xxxi. де Кондильяк Этьенн Бонно. Трактат об ощущениях. Пер. П. С. Юшкевич М.: Едиториал УРСС 2018. 250 с.
3
Перевод М. С. Соколова Прим. ред.
4
Immanuel Kant, Anthropology from a Pragmatic Point of View, ed. and trans. R. B. Louden (1798; repr., Cambridge: Cambridge University Press, 2006), 5051. Кант И. Антропология с прагматической точки зрения. Пер. Н. М. Соколова СПб.: Наука 1999. 471 с.
5
Перевод фразы «Heres looking at you, kid!» из голливудской романтической кинодрамы 1942 года «Касабланка». Прим. пер.
6
Они же семиспиральные, или серпантинные, рецепторы. Прим. науч. ред.
7
Асафетида сильно пахнущий высушенный млечный сок (латекс) из корневищ нескольких видов зонтичных растений. Прим. пер.
8
Alexander Graham Bell, Discovery and Invention, Alexander Graham Bell Family Papers, 1834 to 1974: Article and Speech Files, Library of Congress, перепечатано из National Geographic Magazine, June 1914.
9
К химическим чувствам (возникающим под влиянием химических раздражителей на периферическую структуру сенсорной системы хеморецепторы) относят вкус и обоняние. Прим. ред.
10
Stuart Firestein, Failure: Why Science Is So Successful (New York: Oxford University Press, 2015); Stuart Firestein, Ignorance: How It Drives Science (New York: Oxford University Press, 2012).
11
Patricia Smith Churchland, Neurophilosophy: Toward a Unified Science of the Mind-Brain (Cambridge, MA: MIT Press, 1989); цитата из книги Patricia Smith Churchland, Of Brains & Minds: An Exchange, New York Review of Books 61, no. 11, June 19, 2014, https://www.nybooks.com/articles/2014/06/19/brains-and-minds-exchange/
12
Paul M. Churchland, The Engine of Reason, the Seat of the Soul: A Philosophical Journey into the Brain (Cambridge, MA: MIT Press, 1996); John Bickle, Psychoneural Reduction: The New Wave (Cambridge, MA: MIT Press, 1998).
13
Здесь имеется в виду локализация нейронов, участвующих в обработке информации о запахах. Прим. науч. ред.
14
Часть обонятельного мозга. Прим. науч. ред.
15
Перцептивный связанный с восприятием. Прим. ред.
16
Атомизм философское учение о прерывистом строении материи, состоящей из отдельных чрезвычайно малых частиц. Прим. ред.
17
Horror vacui (лат. боязнь пустоты, отвращение к пустоте) идущее от Аристотеля выражение, которое употребляется для обозначения т. н. отвращения природы к пустому пространству, вследствие чего везде «что-нибудь» есть. Прим. ред.
18
Гилеморфизм термин, возникший в конце XIX века для обозначения восходящего к Аристотелю учения о форме и материи как основных принципах бытия. Прим. ред.
19
Aristotle, The Works of Aristotle, ed. J. A. Smith and W. D. Ross, vol. 3, On the Senses and the Sensible (Oxford: Clarendon Press, 1931), 441b, 442b.
20
Theophrastus, Enquiry into Plants and Minor Works on Odours and Weather Signs, ed. and trans. Sir Arthur Hort (London: William Heinemann, 1916), 2:413.
21
Susan Ashbrook Harvey, Scenting Salvation: Ancient Christianity and the Olfactory Imagination (Berkeley: University of California Press, 2006); Christopher M. Woolgar, The Senses in Late Medieval England (New Haven, CT: Yale University Press, 2006).
22
Возможно, вы узнали в этих описаниях сангвиника, флегматика, холерика и меланхолика. Прим. науч. ред.
23
Adam Hart-Davis and Emily Troscianko, Taking the Piss: A Potted History of Pee (Hornchurch, UK: Chalford Press, 2006), 55.
24
Sabine Krist and Wilfried Grießer, Die Erforschung der chemischen Sinne: Geruchs- und Geschmackstheorien von der Antike bis zur Gegenwart (Berlin: Peter Lang, 2006), 53; Robert Jütte, A History of the Senses (Cambridge, UK: Polity Press, 2005), 59.
25
Simon Kemp, A Medieval Controversy about Odor, Journal of the History of the Behavioral Sciences 33, no. 3 (1997): 211219; Jütte, History of the Senses; Woolgar, Senses in Medieval England; Krist and Grießer, Erforschung der chemischen Sinne, 5558.
26
Kriest and Grießer, Erforschung der chemischen Sinne, 52; Avicenna Latinus, Liber de anima seu sextus de naturalibus, ed. Simone van Riet, vols. 13 (Leuven, Belgium: Peeters; Leiden, Netherlands: E. J. Brill, 1972), 146153.
27
Andrea Porzionato, Veronica Macchi, and Raffaele De Caro, The Role of Caspar Bartholin the Elder in the Evolution of the Terminology of the Cranial Nerves, Annals of Anatomy 195, no. 1 (2013): 2831.
28
Woolgar, Senses in Medieval England, 15.
29
Теория классификации и систематизации организмов. Прим. ред.
30
Carl Linnaeus and Andreas Wåhlin, Dissertatio medica odores medicamentorum exhibens (Stockholm: L. Salvius, 1752).
31
Anton Kerner von Marilaun, The Natural History of Plants, Their Forms, Growth, Reproduction (New York: H. Holt and Company, 18951896).
32
John Harvey Lovell, Flower Odors and Their Importance to Bees: A Series of Articles, American Bee Journal 15 (1934): 392.
33
Frank Anthony Hampton, The Scent of Flowers and Leaves: Its Purpose and Relation to Man (London: Dulau, 1925).
34
G. W. Septimus Piesse, The Art of Perfumery, and Method of Obtaining the Odors of Plants (Philadelphia: Lindsay and Blakiston, 1857); Edward Sagarin, The Science and Art of Perfumery (London: McGraw-Hill, 1945); Mandy Aftel, Essence and Alchemy: A Book of Perfume (New York: North Point Press, 2001); Matthias Guentert, The Flavour and Fragrance Industry Past, Present, and Future, in Flavours and Fragrances (Berlin: Springer, 2007), 114.
35
Andrea Büttner, Springer Handbook of Odor (New York: Springer, 2017), 45.
36
Robert Boyle, Experiments and Observations about the Mechanical Production of Odours (London: E. Flesher, 1675).
37
Lawrence M. Principe, The Aspiring Adept: Robert Boyle and His Alchemical Quest (Princeton, NJ: Princeton University Press, 2000).
38
Robert Boyle, The Philosophical Works of the Honourable Robert Boyle Esq., in Three Volumes, ed. Peter Shaw, vol. 1 (London: W. Innys, R. Manby, and T. Longman, 1738), 412.
39
Herman Boerhaave, Of the Smelling, in Dr. Boerhaaves Academical Lectures on the Theory of Physic, vol. 4 (London: W. Innys, 1745), 3954, 40.
40
Antoine-François de Fourcroy, Mémoire sur lesprit recteur de Boerhaave, Annales de chimie 26 (1798): 232.
41
Johann Franz Simon, Animal Chemistry with Reference to the Physiology and Pathology of Man, vol. 2 (London: Sydenham Society, 1846), 343.
42
Friedrich Wöhler, Ueber künstliche Bildung des Harnstoffs, Annalen der Physik und Chemie 88, no. 2 (1828): 253256.
43
Günther Ohloff, Wilhelm Pickenhagen, and Philip Kraft, Scent and Chemistry: The Molecular World of Odors (Zürich: Wiley-VCH, 2011), 5.
44
Jean-Baptiste Dumas, Über die vegetabilischen Substanzen, welche sich dem Campher nähert und Über einige Ätherische Öle, Justus Liebigs Annalen der Chemie 6, no. 3 (1833): 245258.
45
Ohloff, Pickenhagen, and Kraft, Scent and Chemistry, 5.
46
Ferdinand Tiemann and Wilhelm Haarmann, Über das Coniferin und seine Umwandlung in das aromatische Princip der Vanille, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 7, no. 1 (1874): 608623.
47
Karl Reimer, Über eine neue Bildungsweise aromatischer Aldehyde, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 9, no. 1 (1876): 423424.
48
Firmenich, Firmenich & Co., Successors to Chuit Naef & Co., Geneva, 18951945 (Geneva: Firmenich, 1945); Percy Kemp, ed., An Odyssey of Flavors and Fragrances: Givaudan (New York: Abrams, 2016).
49
Christopher Kemp, Floating Gold: A Natural (and Unnatural) History of Ambergris (Chicago: University of Chicago Press, 2012).
50
Осмофорные группы характерные функциональные группы в ароматических соединениях; термин происходит от греческих корней «осмо» и «форос» запах и носитель. Прим. пер.
51
Leopold Ružička, Die Grundlagen der Geruchschemie, Chemiker-Zeitung 44, no. 1 (1920): 93, 129.
52
Daniel Speich, Leopold Ruzicka und das Verhältnis von Wissenschaft und Wirtschaft in der Chemie, ETH History (blog), Eidgenossische Technische Hochschule Zürich [Swiss Federal Institute of Technology, Zurich], https://www.ethistory.ethz.ch/besichtigungen/touren/vitrinen/konjunkturkurven/vitrine61/
53
Olivier Walusinski, Joseph Hippolyte Cloquet (17871840) Physiology of Smell: Portrait of a Pioneer, Clinical and Translational Neuroscience 2, no. 1 (2018): 2514183X17738406.