От бактерий до асфальта: почему мы так любим запах дождя и откуда он берется

Вы узнаете:

• Что такое петрикор и кто придумал этот термин
• Почему запах дождя иногда ощущается еще до ливня
• Почему геосмин приятен в воздухе, но не в воде

Землистый запах дождя, известный как петрикор, создают прежде всего почвенные бактерии Streptomyces. Они производят соединение геосмин, которое капли выбрасывают в воздух из сухой земли. Состав аромата зависит от местности: в лесу и в городе он разный.

Как пишет Martha Stewart со ссыкой на химика Сару К. Кавассалис, запах дождя формируют летучие органические соединения (ЛОС). Их выделяют микроорганизмы, растения и другие источники. Решающий вклад в знакомый аромат вносят мельчайшие живые организмы.

"Значительная часть классического землистого запаха "дождя" обусловлена почвенными микробами, особенно Streptomyces. Эти довольно распространенные организмы производят очень сильные летучие органические соединения с землистым запахом, включая геосмин и 2-метилизоборнеол", - отмечает Кавассалис.

При этом геосмин не единственный компонент. Сосновые леса добавляют в смесь пинен, а города - вещества, которые выделяются из мокрого асфальта и резины.

"Таким образом, запах, связанный с дождем, представляет собой скорее региональный запаховый ландшафт - смесь химических веществ почвы, растений, микроорганизмов и застроенной среды", - добавляет она.

Как именно аромат попадает в воздух, в 2015 году зафиксировали на высокоскоростные камеры ученые Массачусетского технологического института. Они провели около 600 экспериментов на 28 различных поверхностях, от инженерных материалов до образцов почвы, пишет Википедия.

Когда капля падает на пористую поверхность, воздух из пор образует пузырьки. Лопаясь, они высвобождают аэрозоль, который вместе с ароматом переносит почвенные бактерии и вирусы. Более медленные капли, как правило, дают больше аэрозоля, поэтому петрикор чаще ощущается после легкого дождя.

Бактерии Streptomyces обитают в здоровой почве, их также используют для создания антибиотиков, отмечает BBC. Профессор Марк Баттнер, руководитель направления молекулярной микробиологии в Центре Джона Иннеса (Великобритания), обращает внимание на распространенную путаницу в восприятии этого аромата.

"Поэтому, когда вы говорите, что чувствуете запах влажной почвы, на самом деле это молекула, которая производится определенным типом бактерий", - подчеркнул Баттнер.

Засуха, растения и молнии усиливают аромат

Сильнее всего запах дождя обычно ощущается после засухи. Исследования показывают, что сухая земля может высвобождать больше ЛОС, поскольку недостаток влаги меняет активность микробов. Повышенная влажность влияет на соединения, которые выделяют растения, и облегчает распознавание некоторых запахов.

Бывает и так, что аромат появляется раньше первых капель.

"Ветер также может переносить воздух с сильным запахом из мест, где уже выпал дождь, что может быть одной из причин, почему некоторые люди чувствуют запах "дождя" еще до того, как дождь достигнет их", - говорит Кавассалис.

Сам термин "петрикор" в 1964 году предложили австралийские исследователи Изабель Джой Беар и Родерик Томас в статье для журнала Nature. Слово происходит от греческих "петра" (камень) и "ихор" (жидкость, текущая в жилах богов в греческой мифологии).

Исследователи показали, что в засушливые периоды некоторые растения выделяют масла, которые впитывают глинистые почвы и горные породы. Во время дождя эти масла вместе с геосмином попадают в воздух. В 1965 году Беар и Томас выяснили, что такие масла тормозят прорастание семян. Вероятно, так растения защищают их от прорастания в неподходящих условиях.

Еще один механизм описывает ведущий исследователь Королевского ботанического сада в Кью Филипп Стивенсон. По его словам, ливень способен механически разрушать источники ароматов в зелени.

"Часто растительные химические вещества, которые приятно пахнут, производятся в волосках, расположенных на листочках... и дождь может повредить их, высвободив химические соединения. Дождь также может сломать сухие растения, высвободив химические вещества, подобно тому, когда вы измельчаете сушеные травы - запах становится сильнее", - сказал он.

Профессор Ольборгского университета (Дания) Эппе Лунд Нильсен добавляет, что источником аромата могут быть и терпены. Их содержат сок и смола хвойных деревьев. Засуха замедляет метаболизм растений, а осадки его активизируют, и растения начинают источать приятный запах.

Свой след в грозовом воздухе оставляют и электрические разряды. Они образуют озон с характерным резким запахом. Профессор Университета Миссисипи Марибет Столценберг указывает еще на один эффект непогоды.

"Молния, гроза и дождь улучшают качество воздуха. Частицы пыли, аэрозолей и других выбросов смываются дождем, а воздух очищается", - отмечает Столценберг.

Почему петрикор притягивает, а геосмин - нет

Некоторые ученые считают, что любовь к этому запаху человек унаследовал от предков, для которых дождливая погода была важна для выживания. Одна из теорий связывает приятные ощущения с ассоциацией с водой, хотя доказательств для такого эволюционного объяснения пока недостаточно. Свою роль, вероятно, играют и личные воспоминания: облегчение после жаркого дня или окончание засухи.

Несмотря на популярность аромата, человеческое обоняние не лучшим образом приспособлено к нему.

"Многие животные чувствуют этот запах, однако люди к нему не очень чувствительны", - добавил профессор Баттнер.

Впрочем, геосмин сегодня является одним из самых распространенных компонентов в парфюмерии, а производители ценят его за интенсивность даже в ничтожных дозах.

"Это действительно сильнодействующий материал, и он пахнет так же, как и бетон, когда на него попадает дождь. Есть что-то первозданное в этом аромате. Даже когда вы разбавляете его до нескольких долей на миллиард, [люди] все равно ощущают его", - рассказала парфюмер Марина Барченилла.

Отношение людей к этой молекуле противоречиво: ее аромат притягивает, а вкус многим неприятен. Именно она придает свекле землистый привкус.

"Мы не знаем, почему не любим геосмин. Он не токсичен для людей в количествах, которые присутствуют в природе, но каким-то образом мы связываем его с чем-то негативным", - отметил Нильсен.

Тот же парадокс заметен и в быту.

"Например, геосмин и 2-метилизоборнеол могут придавать приятный землистый запах после дождя, но когда те же самые молекулы обнаруживаются в питьевой воде, их обычно описывают как затхлые или загрязненные", - отметила Кавассалис.

Ранее Главред писал, как украинские женщины заплетали косы, почему после свадьбы им приходилось покрывать голову и какие народные поверья лежали в основе древних обычаев и обрядов.