Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

Собачья работа

Традиционными занятиями для собак считаются охота, охрана, розыск преступников и помощь при спасательных операциях. В науке собаки больше известны в качестве подопытных животных. Однако в последнее время ученые находят все новые и новые занятия для четвероногих нюхачей.

Обоняние – одно из самых древних и важнейших чувств, при помощи которого животные ориентируются в окружающей среде, часть сенсорной системы организма. Пока что ученым не удалось до конца понять, как именно человек и животные различают запахи. В 2004 году американцы Ричард Аксель и Линда Бак получили Нобелевскую премию за открытие генов, управляющих работой обонятельных рецепторов, но еще не все ответы найдены.

Общая поверхность, занимаемая обонятельным эпителием в носу взрослого человека, невелика – всего 2-4 квадратных сантиметра (у кролика эта величина равна 7-10 кв. см, у собак – 27 - 200). При этом обонятельный эпителий человека содержит приблизительно 10 млн обонятельных нейронов (у кролика - около 100 млн, а у немецкой овчарки - до 225 млн).

Несколько лет назад инженер из Университета штата Пенсильвания (США) Брент Крейвен создал компьютерную модель собачьего носа. Для этого была сделана магнитно-резонансная томография носа и разработан специальный намордник, позволяющий отследить частоту втягиваний воздуха при обнюхивании. Оказалось, что собаки делают это с частотой приблизительно пять раз в секунду. Они способны понимать, какой запах попал в каждую из ноздрей и благодаря этой способности могут точно установить направление, откуда пришел тот или иной аромат. Еще одна особенность собачьего носа – воздух очень быстро распределяется внутри него по лабиринту путей, которые ведут к обонятельным рецепторам. Таким образом, источники запаха остаются внутри носа после выдоха.

Поисковые способности, основанные на развитом обонянии, сыграли немаловажную роль в процессе приручения собаки человеком. С тех пор как около 15 тысяч лет назад собака стала первым домашним животным, ее качества, полезные для человека активно развивались. Сегодня это уже не только охранник, охотник, пастух, но и просто компаньон. Благодаря тому, что за долгие годы между человеком и собакой выработались устойчивые эмоциональные связи, сегодня собаки все больше и больше привлекаются человеком для всевозможной работы, в том числе и в области научных исследований.

Недавно в Австралии появилась первая собака-археолог. Ею стал метис черного лабрадора по кличке Мигалу. Предыдущей профессией Мигалу была работа спасателя. Но собачий тренер Гари Джексон решил попробовать обучить своего питомца новым навыкам.

Пока что открытий Мигалу не сделал, но в его способностях специалисты уже не сомневаются. Еще в процессе обучения он всего за пару минут на площади в полгектара нашел останки, пролежавшие в земле 600 лет. По словам тренера, достаточно совсем небольшого фрагмента кости, чтобы Мигалу учуял запах. Джексон не боится, что его четвероногий археолог может повредить артефакты, так как сами по себе кости не представляют для собаки интереса, он просто ждет, когда ему в награду кинут любимый мяч.

Вдохновленный успехами Мигалу, тренер хочет научить собаку искать не только человеческие кости, но и кости животных, а также останки материальной культуры, которые могут быть в земле. А скоро собаке-археологу предстоит серьезное испытание в Европе, где Мигалу собираются привлечь к работе по поискам неизвестных захоронений времен Второй мировой войны.

На другом конце света, в США, также черные лабрадоры уже помогли ученым в поимке бирманских питонов, расплодившихся в национальном парке Эсерглейдс во Флориде. Эти завезенные когда-то в парк гигантские змеи серьезно нарушают экосистему парка, так как активно охотятся на мелких млекопитающих – кроликов, енотов, опоссумов. Перед биологами встала задача по отлову пресмыкающихся, но найти их не так то просто. Поэтому и появилась идея привлечь к поискам собак. Лабрадоры Джейк и Плющ, воспитанники центра «EcoDogs», где не только тренируют, но изучают возможности использования собак в экологических проектах, помогли найти 19 питонов.

В последнее время, изучая животных редких и исчезающих видов, биологи стремятся использовать неинвазивные методы, не требующие отлова и вмешательства в организм. Ценным источником информации для ученых служит звериный помет. Экскременты дают информацию о состоянии здоровья зверя, его питании, из них можно выделить пригодную для исследований ДНК животного. Но как найти в лесной подстилке или джунглях помет особи интересующего ученых вида? Тут на помощь приходят собаки, обученные находить следы жизнедеятельности определенных животных. Для подтверждения результатов, конечно же, проводятся дополнительные лабораторные исследования. Но и это еще не предел собачьих возможностей. Собаки умудряются находить по выдоху и запаху растворенного в воде помета даже морских млекопитающих, причем на расстоянии морской мили (1852 метров).

В отличие от тех собак, что натренированы на задержание, собаки-исследователи даже не подходят к животному, чтобы не спугнуть, а останавливаются в 15-100 метрах, лишь указывая направление, куда следует дальше двигаться человеку. В поисках звериных «улик» обученная собака способна бродить по лесу в течение четырех часов, преодолевая путь около 20 км.

Конечно, стоит учитывать то факт, что не каждая собака годится для такой работы. Но когда ученые прибегают к помощи собак, хорошо обученных поисковой работе с конкретными видами животных, результаты превосходят те, что могут получить люди. Несколько лет назад на юге США экологи использовали собак для поиска пустынных черепах (Gopherus agassizii) и параллельно изучали, насколько собаки справляются с работой эффективнее людей. Оказалось, что для качественной работы лабрадорам (эта порода наиболее популярна у биологов, судя по всему не только из-за исключительных обонятельных способностей, но и из-за покладистого характера) требуются определенные климатические условия. При температуре воздуха от 12 до 27 градусов по Цельсию, скорости ветра до 8 м/с и относительной влажности от 16 до 87% собаки обнаружили более 90% черепах на подготовленном испытательном полигоне. Кроме того, если самая маленькая черепашка обнаруженная человеком, была 110 мм в диаметре, то собаки находили экземпляры от 30 мм.

По идее, появление собаки нарушает естественный ход событий в биоценозе. Еще одна команда исследователей решила узнать, так ли это. Ученые проверяли собак по трем параметрам – не привлекают ли они дополнительных хищников, не становятся ли сами потенциальной опасностью для объектов поиска и меняется ли поведение животных после встречи с собаками. Исследования проводились на тех же пустынных черепахах. Оказалось, что опасения ученых были напрасными и на все поставленные задачи был дан ответ «нет», что лишний раз подтвердило тот факт, что собака – «экологически чистый инструмент».

Умение находить по запаху различных животных пригодилось не только биологам, но и сотрудникам служб безопасности. В конце Второй мировой войны на остров Гуам, где до этого змей не было вообще, была завезена коричневая бойга, скорее всего случайно. Яд бойги не смертелен для взрослого человека, но может быть опасен для ребенка. Кроме того, не имея естественных врагов, бойги на Гуаме расплодились в невероятном количестве, их плотность доходит до 2000 особей на квадратный километр. Чтобы предотвратить распространение змей, службы контроля грузоперевозок стараются следить за тем, чтобы бойги вместе с грузами не попадали в другие регионы. В 1998 году на помощь людям пришли собаки. На этот раз использовали джек-рассел терьеров, и с их помощью удалось обнаружить в два раза больше змей, спрятавшихся в грузах, предназначенных для отправки с острова, чем до этого находили люди.

Тренированные собаки умеют искать не только животных, но и растения. Так же как и в случае с бирманским питоном, который своим непомерным аппетитом разрушил экосистему национального парка, безобидный, казалось бы, василек пятнистый в штате Монтана (США) стал настоящим захватчиком пастбищных земель. Но пока что самым эффективным способом борьбы с сорняком считается уничтожение каждого отдельного растения. Отыскать все вредоносные васильки на огромных пастбищах сложно. Для человека, но не для собаки. В 2011 году провели эксперимент, в котором приняли участие 15 натренированных собак. Оказалось, что людям под силу обнаружить лишь 35% васильков, а собаки делают это с эффективностью в 67%.

Иллюстрации:

1.Собачий нос – незаменимый инструмент на службе науки (фото автора).

2. Мигалу – первая собака-археолог (nationalgeographic.com).
3. Поисковая собака нашла звериный помет (nationalgeographic.com).
4. Овчарка ищет васильки на пастбищах в Монтане (EcoDogs project).

Автор: Юлия Смирнова