Her er hvorfor jord lugter så godt, når det regner Nyt Afrika / Shutterstock

Har du nogensinde spekuleret på, hvad der forårsager den jordiske lugt, der stiger op efter en let sommerregn? Den mystiske duft er blevet kaldt “petrichor”, Og en hovedkomponent deraf er en organisk forbindelse kaldet geosmin, der hænger rundt i fugtig jord.

Geosmin kommer fra det antikke græske "geo", der betyder jord og "osme", der betyder lugt. Vi bruger denne duft som en ingrediens i parfume, og det er hvad giver rødbeder sin jordiske smag. Geosmin kan også opfattes som en "slukket" smag i vand og vin.

Dyr kan opdage geosmin. Frugtfluer kan f.eks. Ikke lide geosmin, og de undgår alt, der lugter af det, muligvis for at undgå forurenet og potentielt giftig mad. Men hvorfor fremstilles geosmin i jorden? Som en del af et team af forskere fra Sverige, Storbritannien og Ungarn opdagede vi den fascinerende biologi bag denne gådefulde forbindelse.

Her er hvorfor jord lugter så godt, når det regner Den kemiske struktur af geosmin. Raimundo79 / Shutterstock

Lugter som (mikrobiel) holdånd

Forskere har siden 1960'erne vidst, at geosmin fremstilles af mikroorganismer i jorden, primært af bakterier med det videnskabelige navn Streptomyces. Disse bakterier er rigelige i jord og er blandt naturens bedste kemikere, da de fremstiller en lang række molekyler (kaldet specialiserede metabolitter), hvorfra mange antibiotika stammer. Streptomycetes og deres nære slægtninge gør tusinder af forskellige specialiserede metabolitter - en sand skattekiste for den potentielle opdagelse af nye antibiotika.

Det viser sig, at alle streptomyceter har genet til fremstilling af geosmin, hvilket antyder, at det har en vigtig funktion. Men hvad vinder disse bakterier ved at producere geosmin? Dette har været et langvarigt mysterium.


indre selv abonnere grafik


Her er hvorfor jord lugter så godt, når det regner Streptomycete-bakterier findes almindeligvis i jord og er berømte for at være kilden til mange aktuelt anvendte antibiotika. Tobias Kieser / John Innes Center, Norwich., Forfatter leveret

In vores nylige undersøgelse, fandt vi ud af, at geosmin er en del af det kemiske sprog i et gensidigt fordelagtigt forhold mellem Streptomyces bakterier og springhaler, insektlignende organismer, der er rigelige i jorden.

Vi opdagede dette ved at spørge, om der kunne være jordorganismer derude, der ville blive tiltrukket af lugten af Streptomyces. Vi agnede fælder med kolonier fra Streptomyces coelicolor og placerede dem i et felt. Vores fælder fangede flere typer jordorganismer, herunder edderkopper og mider. Men påfaldende var det springtails, der viste en særlig præference for de fælder, der agtes med geosminproducerende Streptomyces.

Ved hjælp af en bestemt art af springtail, Folsomia candida, vi testede, hvordan disse skabninger fornemmer og reagerer på geosmin. Vi placerede elektroder på deres små antenner (den gennemsnitlige kropsstørrelse på springtail er ca. 2 mm) og detekterede, hvilke lugte der stimulerede dem.

Her er hvorfor jord lugter så godt, når det regner Springtails blev testet for at se, hvordan de reagerer på geosminens lugt. Béla P. Mólnar / Center for Agricultural Research, Ungarn., Forfatter leveret

Geosmin og det relaterede jordagtige lugtstof 2-methylisoborneol blev registreret af antennerne, som i det væsentlige er skabningens næse. Ved at studere springtails, der går i Y-formede glasrør, så vi, at de havde en stærk præference for armen, der lugtede af disse jordiske forbindelser.

Fordelen for dyrene ser ud til at være, at lugten fører dem til en fødekilde. Mens mikroorganismer, der udsender geosminer ofte er giftige for andre organismer, der undgår dem, fandt vi ud af, at det ikke skadede de springtårter, vi testede.

Men hvordan gavner bakterierne at producere disse forbindelser? Streptomycetes vokser normalt som mycelium - et netværk af lange, forgrenede celler, der fletter sammen med jorden, de vokser i. Når de løber tør for næringsstoffer eller betingelser i jorden forværres, flygter bakterierne ud og spredes til nye steder ved at skabe sporer, der kan spredes med vind eller vand.

Vores nye fund er, at sporeproduktion også inkluderer frigivelse af de jordiske lugtstoffer, der er attraktive for springhaler - og det hjælper med at sprede sporer ad en anden rute.

Her er hvorfor jord lugter så godt, når det regner Streptomyces sporer klamrer sig til neglebåndene på en springhale og hjælper med at sprede bakterierne i jorden. Ola Gustafsson / Lund Universitet, Forfatter leveret

Da springhaler græssede på en Streptomyces koloni, så vi sporer stikke til deres neglebånd (den ydre overflade af dyret). Springtails har en speciel anti-klæbende og vandafvisende overflade bakterier holder sig typisk ikke til, men Streptomyces sporer kan klæbe, sandsynligvis fordi de har deres eget vandafvisende overfladelag. Sporer spist af springhalerne kan også overleve og udskilles i fæcespiller.

Så springtails hjælper med at sprede sig Streptomyces sporer, når de bevæger sig gennem jorden, lokkes på samme måde pollinerende bier til at besøge blomster og tage de pollenkorn, der klæber til deres kroppe og befrugte de andre planter, de besøger. Fugle spiser attraktive bær eller frugter og hjælper planten med at sprede sine frø med deres ekskrementer.

Næste gang du støder på den jordiske lugt, lad det være en påmindelse om de fascinerende og ekstremt værdifulde bakterier, der trives i jorden under dine fødder. Du lytter måske til en gammel form for kommunikation mellem bakterier og de skabninger, der lever sammen med dem i jorden.The Conversation

Om forfatteren

Klas Flärdh, professor i molekylær cellebiologi, Lunds Universitet og Paul Becher, lektor i kemisk økologi, Svenske landbrugsuniversitet

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

ING