Что такое петрикор?
В 1964 году австралийские ученые Изабель Бер и Родерик Томас из Государственного объединения научных и прикладных исследований (CSIRO) ввели в оборот термин «петрикор» (petrichor). Это слово, образованное от греческих корней πέτρα (камень) и ἰχώρ (ихор, золотая кровь богов), описывает землистый запах, возникающий, когда дождь проливается на сухую почву. Открытие было описано в научном журнале Nature (статья доступна на платной основе).
Главное действующее вещество петрикора — органическое соединение геосмин, которое и придает воздуху узнаваемый «запах свежей земли». Его описали американский биохимик Джеффри Гербер и его коллеги из Ратгерского университета в 1965 году.
Вклад в аромат также вносит вещество 2-метилизоборнеол (2-MIB), обладающее затхлым, плесневым оттенком.
Кто производит этот аромат?
Геосмин, который представляет собой бициклический спирт, продуцируют почвенные бактерии из рода Streptomyces (стрептомицеты), а также некоторые цианобактерии и грибки. Те же самые микроорганизмы подарили медицине множество антибиотиков, включая стрептомицин и тетрациклин.
Для человека геосмин приятен, но для бактерий его производство — вопрос выживания. Это мощный химический сигнал, своего рода «служба доставки» для распространения потомства.
Как работает «почтовая служба» бактерий?
На протяжении миллионов лет стрептомицеты выработали симбиотическую стратегию. Когда колония бактерий готова к размножению, она производит геосмин. Этот сильный аромат служит приманкой для мелких почвовых членистоногих — в частности, для ногохвосток (коллембол).
Исследование шведских и британских ученые, опубликованное в журнале Nature Microbiology в 2020 году, показали: ногохвостки буквально идут на запах, который улавливают своими антеннами, чтобы полакомиться бактериями. Эти существа обладают устойчивостью к антибиотикам стрептомицетов, поэтому токсины им не страшны. Поедая бактерии, ногохвостки неизбежно пачкаются в их спорах. Споры прилипают к хитиновому покрову членистоногих или проходят через их кишечник, распространяясь на новые территории, подобно тому как пчелы опыляют цветы.
Эта эволюционная «договоренность» настолько эффективна, что существует уже около 450 млн лет, пишет популяризатор науки Пол Хетцлер из Корнеллского университета в США.
Почему весной воздух пахнет иначе?
Обострение обоняния весной связано с физическими и биологическими факторами, первый из которых — аэрозольный эффект влажности. Запах становится слышным именно при увлажнении. Весной тает снег, идут дожди. Эксперименты, проведенные в Массачусетском технологическом институте в 2015 году, показали, что при падении капли на пористую поверхность (почву) в точке удара образуются микроскопические пузырьки воздуха. Поднимаясь, они лопаются и распыляют в воздух аэрозоль, насыщенный накопленным геосмином и маслами.
Второй фактор — активизация микрофлоры. С прогревом почвы после зимы бактерии Streptomyces переходят в фазу активного роста и споруляции. Чем активнее колония готовится к размножению, тем больше геосмина она выбрасывает во внешнюю среду, уточнили американские ученые из Университета Пердью в штате Индиана.
Почему мы так хорошо его чувствуем?
Чувствительность человека к геосмину феноменальна. Как в 2012 году выяснил нейроэколог из Института химической экологии Макса Планка в Германии Маркус Стенсмир, мы способны уловить его присутствие в концентрации всего нескольких сотен частей на триллион — это буквально несколько капель в олимпийском бассейне. Для сравнения: это острее, чем чутье акулы на запах крови. Причины такой исключительной чуткости человеческого носа к запаху влажной земли пока точно неизвестна. Маркус Стенсмир предположил, что это помогало предкам людей искать источники пресной воды.
Мы воспринимаем аромат весенней свежести как знак пробудившейся и обновившейся природы, но он также представляет собой сложный язык химических сигналов, отражающих эволюционные связи между древнейшими обитателями почвы.
Ранее мы рассказывали, что произойдет с урожаем без опылителей.
