Запах весны – свежий землистый аромат, витающий в воздухе во время таяния снегов и первых майских гроз. Этот аромат отступающих холодов и влажной свежести давно обозначается специальным термином – петрикор. Весна всегда ассоциируется у людей с пробуждением жизни после долгого зимнего сна. Группа исследователей обнаружила, что секрет запаха весны тоже заключается в стремлении живых существ к продолжению своего рода. Об этом они написали в статье, опубликованной в журнале Nature Microbiology.

Команда британских и шведских учёных не первая в исследовании запаха весны. Ранее науке было известно, что сам аромат представляет собой смесь двух веществ – 2-метилизоборнеола и геосмина – в аэрозольном виде. Эти органические вещества являются производным жизнедеятельности бактерий семейства стрептомицетов, обитающих в верхних слоях почвы. Стрептомицеты давно известны своим характерным землистым ароматом, однако на протяжении долгого времени учёные не знали, с какой целью эти бактерии выделяют аэрозольные пары 2-метилизоборнеола и геосмина.

Науке известно более 500 видов бактерий семейства стрептомицетов, которые населяют нашу планету на протяжении сотен миллионов лет. Один из авторов исследования Марк Буттнер из Центра Джона Иннеса поделился ходом мыслей его команды. Буттнер и его коллеги сделали вывод, что выделение столь специфических веществ обусловлено эволюционно. Следуя этой логике, они предположили, что запах весны или петрикор может привлекать не только людей, и оказались абсолютно правы. Исследователи обнаружили, что аромат 2-метилизоборнеола и геосмина как магнит действует на ногохвосток. Мелкие членистоногие, также известные как коллемболы, населяют верхние горизонты почвы практически во всех регионах Земли. Шестилапые ногохвостки играют важнейшую роль в переработке органики и являются всеядными. Исходящий от бактерий «запах весны» привлекает членистоногих подобно ароматному блюду.

Поглощаемые коллемболами стрептомицеты испускают споры, которые попадают в пищеварительную систему членистоногих и на поверхность их тел. По мере передвижения в толще почвы ногохвостки распространяют споры, создавая новые колонии бактерий. Симбиотические взаимоотношения между этими видами учёные назвали «сезонным танцем», поскольку этот процесс начинается с наступлением весны. Его аналогом является употребление птицами и млекопитающими фруктов и ягод: первые получает питательные вещества, способствуя распространению семян и размножению растений.

Для более основательного изучения симбиотической связи между стрептомицетами и коллемболами учёные провели эксперимент. Они поместили членистоногих в Y-образную трубку, в раздвоенные концы которых поступали аэрозоли с молекулами различных веществ. Вне зависимости от манипуляций исследователей, ногохвостки упрямо стремились к «запаху весны», формируемому молекулами 2-метилизоборнеола и геосмина. Даже самые крупные колонии бактерий производят относительно немного ароматных веществ, однако по какой-то причине обонятельная система многих животных (в том числе и людей) научилась улавливать их присутствие даже при их минимальной концентрации в воздухе.

Помимо ароматных молекул, бактерии семейства стрептомицетов производят немало биологически активных веществ вроде природных антибиотиков, гормоноподобных молекул, сидерофор и т. п. Сегодня эти бактерии являются одними из важнейших продуцентов бактериостатических антибиотиков. Благодаря тщательному исследованию симбиотической связи между стрептомицетами и ногохвостками учёные обнаружили, что членистоногие приспособились к взаимовыгодному сосуществованию с бактериями, научившись производить ферменты, которые нейтрализуют токсическое действие антибактериальных веществ. Марк Буттнер уверен, что в будущем медицина сможет найти применение и этому открытию.