Собачий нос как тепловизор

В служебных целях собаки традиционно выступают как непревзойденные нюхачи, обнаруживая наркотики, взрывчатку и другие запрещенные к провозу материалы по буквально молекулам вещества, попадающего в их сверхчувствительный нос.

Хозяева четвероногих отлично знают, что у здоровой собаки нос должен оставаться холодным. Но оказывается, что:

  • во-первых этому есть научное объяснение, причем далекое от медицины;
  • во-вторых, пониженная на несколько градусов температура носа позволяет собакам на расстоянии определять теплокровные объекты.

Собачий нос как живой тепловизор

Мы уже писали про “космические пирометры” – инфракрасные телескопы, где подробно объясняли почему датчик температуры должен быть холодным. И чем холоднее, тем лучше. В идеале его температура должна быть около абсолютного нуля.
Понятно, что в земных условиях, без применения специального дорогостоящего оборудования этого добиться невозможно, поэтому бытовые тепловизоры для энергоаудита никакими “охлаждителями” (правильно это называется охлаждаемый болометр) не снабжены.
А вот собака свой нос охлаждает. Зачем ? Причина та же, что и в космосе.

Чем горячее датчик, тем выше так называемые собственные тепловые шумы, которые мешают выделять полезный сигнал

Чтобы это понять, можно привести опять же аналогии с нюхом. Если собака уверенно идет по следу, то запах рассыпанного табака или других, резко пахнущих веществ, в буквально смысле сбивает собаку со следа. Точнее с нюха.
Но завершая тему космоса, отметим, что 25 декабря 2021, на рождество, в космос была запущена суперсовременная, мощная и самая большая инфракрасная обсерватория Джеймс Уэбб. О сложности проекта говорит несколько фактов.

  1. Первоначальный запуск планировался на 2007 год. А полетел в 2021-м.
  2. Не существует ракеты, в которую бы поместился целиком этот телескоп.

Поэтому уже на орбите уйдет несколько недель, чтобы развернуть солнцезащитные лепестки, солнечные батареи и сами уникальные зеркала, улавливающие инфракрасное тепло далеких и древних космических галактик.
Но а теперь вернемся к собачьему носу.
Необходимо отметить, что лишенный волос кончик носа характерен и для других млекопитающих. Но он не всегда холодный и выступает больше как тактильный инструмент (восприятие информации прикосновением), а вот у собак охлажден, чтобы этот живой датчик – рецептор, как мы говорили минимизировал тепловые шумы.
А для чего вся эта "тепловизорная кухня" нужна собаке ? Видимо все идет от далеких предков. Поиск добычи, защита от врагов и т.д. Сейчас, особенно у домашних собак актуальность инфракрасного носа потеряла свою актуальность.
Но функция не исчезла, что показали опыты венгерских ученых под руководством Анны Балинт, совместно со шведскими коллегами.
Если бы перед собакой стояла задача обнаружить высокотемпературные объекты, например 500-1000 градусов, то тогда бы это можно было сделать даже с теплым носом. И даже лапами и хвостом.
Другое дело, чтобы найти например в темноте животных, температура которых плюс-минус столько же сколько у собаки, тогда без холодного носа делать нечего.

Кстати собаки в этой части не уникальны, о чем мы рассказывали в материале про инфракрасное зрение у животных, пресмыкающихся и насекомых. Например гремучие змеи на голове имеют термочувствительные рецепторы. Тоже кстати охлажденные. И теперь мы знаем зачем. Фактически это дополнительная пара “ночных глаз”.
Чтобы проверить свою теорию (ведь не просто так нос собаки холодный), ученые провели ряд экспериментов.
На первом этапе нужно было найти более горячую игрушку, которая ничем больше не отличалась от аналогичной – ни формой, ни размером.

  • одна имела температуру, равную окружающей среде;
  • вторая горячее на +12 °С.

Такую разницу наверняка определили бы и мы простым прикосновением пальцами.
Поэтому для чистоты эксперимента, собаке это нужно сделать с расстояния, бесконтактно, которое было выбрано в пределах 1,5 метра. Дальше мощность инфракрасного излучения начинает падать, с каждым метром.

Гипотеза полностью подтвердилась. Собаки без труда находили более теплый объект. Ни зрение, ни нюх им в этом никак не помогли.

На втором этапе было проведено исследование мозговой активности животных. Выяснилось, что при обнаружении теплых объектов, активизировалась кора левого полушария, которая практически не реагировала на холодные предметы.

Так что хозяева собак – знайте, что ваши друзья имеют и скрытые таланты. И пусть их нос будет всегда холодным !