Неповторимый запах дождя знаком каждому человеку — его даже при большом желании ни с чем не спутать. Но из-за чего он появляется? Почему петрикор не чувствуется в засушливую погоду? Портал popsci.com разобрался в вопросе.
Название «петрикор» придумали австралийские ученые Изабель Бэр и Дик Томас в 1964 году — тогда вышла их научная работа, впервые попытавшаяся объяснить этот феномен. Дуэт использовал этот термин для масла, которое они дистиллировали из образцов почвы и растительности, на протяжении года получавшие солнечный свет и воздух без дождя. Они обнаружили, что масло содержало комплексную смесь летучих органических соединений.
После этой работы остался один вопрос: откуда появились эти соединения. Последующие исследования сфокусировались на специфическом химикате — бициклическом спирте геосмине. Его изолировали через год после публикации монографии австралийцев, а его название прямо переводится как «запах земли». Он, в сочетании с летучим соединением 2-метилизоборнеолом, и отвечает за характерный запах почвы. Оба вещества придают дождю характерный аромат.
И геосмин, и 2-метилизоборнеол встречаются в почве по всему миру, но всякий раз, когда землю тревожат, летучие соединения попадают в воздух. Пока ученые не могут сказать наверняка, как они оказываются в почве, но, судя по всему, их вырабатывают почвенные бактерии. А разница в пропорциях двух соединений объясняет, почему дождь может пахнуть иначе в определенных регионах. Помимо этого, в петрикор входят и другие компоненты, такие как летучие соединения растительного происхождения и специфический, резкий запах озона, сопровождающий разряды молнии.
Примечательно, что люди поразительно чувствительны к аромату геосмина. В воде его можно ощутить при концентрации всего в 4 нг на литр — или 1 чайная ложка на 200 олимпийских бассейнов. Исследователи предполагают, что это связано с эволюционной адаптацией человека, помогающей искать источники воды. Геосмина особенно много во влажной, плодородной почве. Присутствие влажной почвы означает наличие воды — не трудно понять, почему чувствительность к этому запаху могла быть полезной для наших предков.
Причем подобной чуткостью обоняние отличаются не только люди. Верблюды могут чувствовать геосмин и находить оазисы в пустыне за многие километры, комары по запаху отыскивают застоявшиеся водоемы, а еноты — закопанные яйца и гнезда черепах.
Но хотя аромат геосмина и 2-метилизоборнеола привлекателен для людей, их вкус — совсем другой разговор. В воде эти соединения создают заплесневелые оттенки, означающие, что жидкость не безопасна для потребления внутрь. Опять же, у этого явления наверняка есть эволюционная причина: если бактерии во влажной почве не страшны, то бактерии в воде грозят проблемами со здоровьем. По факту, эти летучие соединения — главные ароматические контаминанты питьевой воды на планете.
На вопрос об источнике летучих соединений попыталась ответить научная работа, опубликованная в журнале nature Microbiology в 2020 году. Авторы исследования изучили взаимодействия между стрептомицетами (бактериями, производящими геосмин и 2-метилизоборнеол) и вилохвостами. Ученые обнаружили, что соединения вырабатывали только те колонии бактерий, что параллельно производили репродуктивные споры. Запах летучих химикатов привлекает вилохвостов, они поедают стрептомицеты — и попутно их споры. После этого споры проходят через пищеварительный тракт вилохвостов и приводят к появлению новых бактерий.
Вероятно, это и объясняет, почему петрикор сильно ощущается, когда дождь попадает на сухую почву. По мере иссушения земли бактерии впадают в спячку, но при появлении влаги происходит резкий всплеск активности.