Tässä on syy, miksi maaperä haisee niin hyvältä, kun sataa

Tässä on syy, miksi maaperä haisee niin hyvältä, kun sataa Uusi Afrikka / Shutterstock

Mietitkö koskaan, mikä aiheuttaa sen maanläheisen hajun, joka nousee kevyen kesäsateen jälkeen? Tätä salaperäistä tuoksua on kutsuttu nimellä “PetrichorJa sen pääkomponentti on orgaaninen yhdiste nimeltään geosmiini, joka pysyy kostean maaperän ympärillä.

Geosmin tulee muinaiskreikkalaisesta ”geosta”, joka tarkoittaa maata, ja ”osme”, joka tarkoittaa hajua. Käytämme tätä tuoksua hajusteiden ainesosana ja se on mitä antaa punajuurille sen maallisen maun. Geosmiinia voidaan myös pitää ”maunpoistona” vedessä ja viinissä.

Eläimet voivat havaita geosmiinin. Esimerkiksi hedelmäkärpäkset eivät pidä geosmiinista ja ne välttävät kaikkea hajua, mahdollisesti saastuneiden ja mahdollisesti myrkyllinen ruoka. Mutta miksi geosmiinia valmistetaan maaperässä? Osana tutkijaryhmää Ruotsista, Isosta-Britanniasta ja Unkarista löysimme kiehtovan biologian tämän arvoituksellisen yhdisteen takana.

Tässä on syy, miksi maaperä haisee niin hyvältä, kun sataa Geosmiinin kemiallinen rakenne. Raimundo79 / Shutterstock

Haju (mikrobinen) joukkuehenki

Tutkijat ovat 1960-luvulta lähtien tietäneet, että geosmiinia tekevät maaperän mikro-organismit, pääasiassa tieteellisellä nimellä varustetut bakteerit. Streptomyces. Näitä bakteereja on runsaasti maaperässä ja ne ovat luonnon parhaita kemistejä, koska ne tuottavat laajan valikoiman molekyylejä (kutsutaan erikoistuneiksi metaboliiteiksi), joista monet antibiootit johtavat. Streptomycetes ja heidän lähisukulaisensa tekevät tuhansia erilaisia ​​erikoistuneita metaboliitteja - todellinen aarreaitta mahdollisten uusien antibioottien löytämiseksi.

Osoittautuu, että kaikilla streptomyyttisoluilla on geeni geosmiinin valmistamiseksi, mikä viittaa siihen, että sillä on tärkeä tehtävä. Mutta mitä nämä bakteerit hyötyvät tuottamasta geosmiinia? Tämä on ollut kauan kestänyt mysteeri.

Tässä on syy, miksi maaperä haisee niin hyvältä, kun sataa Streptomycete -bakteereita esiintyy yleisesti maaperässä, ja ne ovat kuuluisia lähdestä nykyään useille antibiooteille. Tobias Kieser / John Innes Center, Norwich., Tekijä toimitti


Hanki viimeisin InnerSelfistä


In äskettäinen tutkimus, havaitsimme, että geosmiini on osa kemiallista kieltä molemminpuolisesti hyödyllisessä suhteessa Streptomyces bakteerit ja hyppyhäntäisiä, hyönteisten kaltaisia ​​organismeja, joita on runsaasti maassa.

Löysimme tämän kysymällä, voisiko siellä olla maaperä-organismeja, jotka houkuttaisivat sen hajua Streptomyces. Syöimme ansoja Streptomyces coelicolor ja asetti ne peltoon. Ansaimme vangitsivat monentyyppisiä maaperä-organismeja, mukaan lukien hämähäkkejä ja punkkeja. Mutta silmiinpistävää, että jouset osoittivat erityisen mieluummin ansoille, joita syötettiin geosmiinituotannolla Streptomyces.

Tietyn kevätlajin käyttäminen, Folsomia candida, testasimme kuinka nämä olennot aistivat ja reagoivat geosmiiniin. Asetimme elektrodit niiden pieniin antenneihin (jousenkirstan keskimääräinen kehon koko on noin 2 mm) ja havaitsimme, mitkä hajut stimuloivat niitä.

Tässä on syy, miksi maaperä haisee niin hyvältä, kun sataa Springtails testattiin nähdäkseen kuinka ne reagoivat geosmiinin hajuun. Béla P. Mólnar / Maatalouden tutkimuksen keskus, Unkari., Tekijä toimitti

Antennit, jotka ovat olennaisesti olennon nenä, havaitsivat geosmiinin ja siihen liittyvän maanläheisen hajuaineen 2-metyyli-isoborneolin. Tutkimalla Y-muotoisissa lasiputkissa käveleviä jousinauhoja, huomasimme, että he pitivät voimakkaasti käsiä, joka haisi näitä maallisia yhdisteitä.

Eläimille näyttää olevan hyötyä siitä, että hajut johtavat heidät ravintolähteeksi. Vaikka geosmiinia emittoivat mikrobit ovat usein myrkyllisiä muille organismeille, jotka niitä välttävät, havaitsimme, että se ei aiheuttanut haittaa testaamillemme jousipyörille.

Mutta kuinka näiden yhdisteiden tuottaminen hyödyttää bakteereja? Streptomykeet kasvavat normaalisti sienseinämänä - pitkien, haaroittuneiden solujen verkostona, joka kietoutuu maahan, johon ne kasvavat. Kun ravintoaineet loppuuvat tai maaperän olosuhteet huononevat, bakteerit pakenevat ja leviävät uusiin paikkoihin tekemällä itiöitä, jotka voivat levitä tuulen tai veden kautta.

Uusi havainto on, että itiöiden tuotantoon sisältyy myös niiden maallisten hajuaineiden vapauttaminen, jotka ovat houkuttelevia jousenpoikien suhteen - ja jotka auttavat itiöitä leviämään toisella reitillä.

Tässä on syy, miksi maaperä haisee niin hyvältä, kun sataa Streptomyces itiöt takertuvat jousenkorvan kynsinauhoihin ja auttavat levittämään bakteereja maaperään. Ola Gustafsson / Lundin yliopisto, Tekijä toimitti

Kun jouset kynnettiin Streptomyces pesäkkeessä, näimme itiöt tarttumassa niiden kynsinauhaan (eläimen ulkopintaan). Springtail-pinnoilla on erityinen tarttumista estävä ja vettä hylkivä pinta bakteerit eivät yleensä tartu kiinni, Vaan Streptomyces itiöt voivat tarttua, luultavasti siksi, että niillä on oma vettä hylkivä pintakerros. Läpinäkyvien syömät itiöt voivat myös säilyä ja erittyä ulostepelletteihin.

Joten jousinauhat auttavat leviämään Streptomyces itiöt kulkiessaan maaperän läpi, samalla tavalla kuin pölyttävät mehiläiset houkutetaan vierailemaan kukissa ja ottamaan mukanaan siitepölyjyviä, jotka kiinnittyvät vartaloonsa ja hedelmöittävät muita vierailemiaan kasveja. Linnut syövät houkuttelevia marjoja tai hedelmiä ja auttavat kasvia levittämään siemenensä ulosteillaan.

Kun seuraavan kerran kohtaat tuon maallisen hajun, anna sen olla muistutus kiehtovista ja erittäin arvokkaista bakteereista, jotka viihtyvät maassa jalkojesi alla. Saatat kuunnella antiikin tyyppistä kommunikointia bakteerien ja heidän kanssaan maahan elävien olentojen välillä.Conversation

Author

Klas Flärdh, molekyylisolubiologian professori, Lundin yliopisto ja kemian ekologian apulaisprofessori Paul Becher, Ruotsin maatalousyliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

ta

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

seuraa InnerSelfia

facebook-kuvakeTwitter-kuvakeRSS-kuvake

Hanki uusimmat sähköpostitse

{Emailcloak = off}

TOIMITTAJAT

InnerSelf-uutiskirje: syyskuu 20, 2020
by InnerSelfin henkilökunta
Tämän viikon uutiskirjeen teema voidaan tiivistää "voit tehdä sen" tai tarkemmin "voimme tehdä sen!". Tämä on toinen tapa sanoa "sinulla / meillä on valta tehdä muutos". Kuva ...
Mikä toimii minulle: "Voin tehdä sen!"
by Marie T. Russell, InnerSelf
Syy, miksi jaan "mikä toimii minulle", on se, että se voi toimia myös sinulle. Jos en täsmälleen tapaan, jolla teen sen, koska olemme kaikki ainutlaatuisia, jonkinlainen asenteen tai menetelmän vaihtelu voi hyvinkin olla jotain…
InnerSelf-uutiskirje: syyskuu 6, 2020
by InnerSelfin henkilökunta
Näemme elämän havainnointilinssimme kautta. Stephen R. Covey kirjoitti: "Me näemme maailman, ei sellaisenaan, vaan sellaisena kuin olemme - - tai sellaisena kuin meillä on edellytykset nähdä se." Joten tällä viikolla katsomme joitain…
InnerSelf-uutiskirje: Elokuu 30, 2020
by InnerSelfin henkilökunta
Tiet, joilla tänään matkustamme, ovat yhtä vanhoja kuin aikoina, mutta ovat meille uusia. Kokemuksemme ovat yhtä vanhoja kuin ajat, mutta ne ovat myös uusia meille. Sama pätee myös…
Kun totuus on niin kauheaa, että se sattuu, toimi
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Kaikkien näinä päivinä tapahtuvien kauhujen keskellä minua inspiroivat loistavat toivonsäteet. Tavalliset ihmiset puolustavat sitä, mikä on oikein (ja väärää vastaan). Baseball-pelaajat,…