您是否曾经想过，是什么原因导致夏天的小雨过后，泥土的气味增加了？ 这种神秘的气味被称为“Petrichor”，它的主要成分是一种有机化合物，称为“土臭素”，它在潮湿的土壤中徘徊。
土臭味素来自古希腊语“ geo”（意为地球）和“ osme”（味）。 我们使用这种气味作为香水的成分，这就是 使甜菜根具有泥土味。 土臭素也可以被认为是水和葡萄酒中的“异味”。
动物可以检测到土臭味素。 例如，果蝇不喜欢土臭味素，它们会避免闻到任何气味，可能是为了避免污染和 潜在有毒食物。 但是为什么土生土素是在土壤中制成的呢？ 作为来自瑞典，英国和匈牙利的科学家团队的一部分，我们发现了这种神秘化合物背后的迷人生物学。
土臭素的化学结构。 Raimundo79 / Shutterstock
闻起来像（微生物）团队合作精神
自1960年代以来，科学家就知道土臭素是由土壤中的微生物制成的，主要是由科学名称的细菌制成的。 链霉菌。 这些细菌在土壤中含量很高，是大自然中最好的化学家之一，因为它们会产生多种分子（称为专门代谢物），许多抗生素都来自这些分子。 链霉菌及其近亲 数千种不同的专门代谢物 –潜在发现新抗生素的真正宝库。
事实证明，所有链霉菌均具有制造土臭素的基因，表明其具有重要的功能。 但是这些细菌从产生土臭素中得到什么呢？ 这一直是一个谜。
链霉菌细菌通常存在于土壤中，并以许多当前使用的抗生素的来源而闻名。 Tobias Kieser /约翰·英尼斯中心，诺里奇。, 作者提供
In 我们最近的研究，我们发现土臭味素是化学语言的一部分，在 链霉菌 细菌和 跳尾，是一种富含昆虫的类生物。
我们通过询问是否存在土壤生物来吸引这种气味，从而发现了这一点。 链霉菌。 我们用 天蓝色链霉菌 并把它们放在田里。 我们的陷阱捕获了几种类型的土壤生物，包括蜘蛛和螨虫。 但是，引人注目的是，凤尾鱼显示出特别喜好用生产土臭素的诱饵诱捕的陷阱 链霉菌.
使用特定种类的跳虫， 念珠菌，我们测试了这些生物如何感知和反应土臭素。 我们将电极放在其微小的触角上（弹尾的平均体长约为2mm），并检测出哪种气味刺激了它们。
对跳尾进行了测试，看它们如何对土臭味产生反应。 BélaP.Mólnar/匈牙利农业研究中心。, 作者提供
触角可感觉到土臭素和相关的土味香气2-甲基异冰片醇，而触角实际上就是生物的鼻子。 通过研究在Y形玻璃管中行走的跳尾，我们发现它们对闻到这些泥土化合物的手臂有强烈的偏好。
对于动物来说，好处似乎是气味使它们成为食物来源。 虽然发射土臭素的微生物通常对避免它们的其他生物有毒，但我们发现它对我们测试的跳尾无害。
但是产生这些化合物如何使细菌受益呢？ 链霉菌通常以菌丝体的形式生长-一个长而分支的细胞网络，与它们生长的土壤缠绕在一起。当营养物质耗尽或土壤条件恶化时，细菌会通过使孢子扩散而逃逸并传播到新的地方风或水。
我们的新发现是，孢子的产生还包括释放出对跳尾诱人的土质气味，并帮助孢子通过另一条途径传播。
链霉菌 孢子紧贴着跳尾的表皮，帮助细菌在土壤中传播。 Ola Gustafsson /隆德大学, 作者提供
当跳尾在一个 链霉菌 在集落中，我们看到孢子粘附在它们的表皮（动物的外表面）上。 跳尾具有特殊的抗粘和憎水表面， 细菌通常不粘，但 链霉菌 孢子可以粘附，可能是因为它们有自己的疏水表面层。 跳虫吃掉的孢子也可以存活，并以粪便颗粒的形式排出体外。
因此，跳尾有助于传播 链霉菌 孢子在土壤中传播时，就像诱使授粉的蜜蜂探访花朵并带走附着在其身上的花粉粒并为所探访的其他植物施肥一样。 鸟类吃有吸引力的浆果或水果，并帮助植物通过粪便传播种子。
下次当您遇到泥土味时，就想起在脚下的土壤中兴旺的迷人且极有价值的细菌。 您可能正在听细菌与土壤中与之生活的生物之间古老的交流方式。
关于作者
分子细胞生物学教授KlasFlärdh， 隆德大学 和化学生态学副教授Paul Becher， 瑞典农业科学大学
博士开发的技术萃取的
