Феромоны - это биологически активные вещества, выделяемые животными в окружающую среду и специфически влияющие на поведение, физиологическое и эмоциональное состояние особей одного вида. Эти вещества, распространяемые в воздухе или воде, на грунте или предметах, маркируют занятую животным территорию, облегчают ориентацию и укрепляют связи между членами группы (семьи, стада, роя, стаи). Рыбы, земноводные, млекопитающие хорошо различают феромоны особей своего и других видов, а общие групповые феромоны позволяют животным отличать «своих» от «чужаков».
Феромоны продуцируются специализированными экзокринными железами. У млекопитающих феромоны вырабатываются анальными, лицевыми, грудными (при лактации) железами, железами, расположенными на подушечках лап и т.д.) Выделяясь в окружающую среду, феромоны млекопитающих стимулируют обонятельные рецепторы, расположенные в вомероназальном органе (ВНО), так же называемом сошниково-носовым или органом Якобсона. ВНО – это периферический отдел дополнительной обонятельной системы, который располагается в ростральной части твёрдого нёба в носовой полости. У некоторых видов, таких как кошки и собаки, ВНО соединяется с ротовой полостью через резцовые каналы. ВНО представляет собой канал, выстланный эпителием и окружённый сосудистыми структурами. При сужении сосудов ВНО открывается, обеспечивая доступ воздуха, содержащего феромоны.
Специфические запахи стимулируют открытие ВНО, также как визуальные сигналы запускают выработку феромонов у животных (например, характерная поза при дефекации или мочеиспускании). Получателю необходимо проявить специфическое поведение (называемое флемен), при котором воздух активно закачивается в ВНО посредством открытия резцовых протоков.
Внутри ВНО феромоны улавливаются хеморецепторами, более чувствительными и более специфичными, чем хеморецепторы основных обонятельных нервов.
Воздействие феромонов на хеморецепторы приводит к появлению в них и связанных с ними нервных клетках сигналов (биоэлектрических потенциалов), которые посылаются в добавочную обонятельную луковицу в переднем мозге (которая является собственным представителем дополнительной обонятельной системы в ЦНС). Далее информация передаётся в другие структуры лимбической системы (эмоционального мозга), включая миндалину. Таким образом, феромоны быстро влияют на эмоциональное поведение и физиологию на бессознательном уровне.
Являясь биологическими активными веществами естественного происхождения,феромоны не принадлежат к какому-либо одному классу химических соединений. Их строение (оно известно не для всех феромонов, существование которых в принципе доказано) разнообразно. Феромоны могут быть представлены отдельными химическими соединениями, но чаще биологическое действие оказывает совокупность нескольких компонентов.
Как правило, для биологического действия феромона характерна видовая специфичность, т. е. разные виды животных используют в качестве феромона разные химические вещества. В основном, феромоны осуществляют химическую коммуникацию между особями одного вида.
Важным аспектом в понимании механизма действия феромонов является следующее: феромоны не проникают в организм животного, так как действуют как сигнал или знак, передающий информацию тому, кто может его расшифровать. Это свидетельствует об абсолютной безопасности феромонов для здоровья животных.
Наиболее полно изучены феромоны насекомых. Роль феромонов в жизни насекомых очень велика. Половые феромоны обеспечивают встречу и «узнавание» особей разного пола и стимулируют половое поведение. Феромоны «тревоги» вызывают реакцию бегства, затаивания или, наоборот, как это наблюдается у общественных насекомых, – агрессивную реакцию и коллективное нападение на врага. Феромоны матки домашней пчелы тормозят развитие яичников у рабочих пчёл.
Феромоны позвоночных животных изучены в меньшей степени. Так, феромоны самцов некоторых рыб ускоряют созревание самок, синхронизируя размножение популяции.
В применении к млекопитающим строгое определение понятия феромонов трудно дать из-за особой сложности их поведения и недостаточного знания механизмов химической коммуникации.
Накоплено значительное число фактов, устанавливающих влияние различных биологических выделений млекопитающих на половое, материнское, территориальное, агрессивное поведение, на физиологическое и эмоциональное состояние.
Феромоны – потенциально эффективные средства управления поведением животных. На сегодняшний день химические аналоги феромонов успешно применяются в борьбе с насекомыми-вредителями (ловушки с феромонами используются для массового уничтожения насекомых-вредителей, а в ряде случаев – и для учёта их численности). Эффективно применение феромонов и при решении поведенческих проблем у собак и кошек.