Чим пахне весна

Запах весни, він же запах свіжої землі - це сигнал, який ґрунтовані бактерії посилають дрібним ґрунтовним членистоногим, щоб ті прийшли і рознесли бактеріальні суперечки на нові території.


Запах весни - це запах двох мікробних речовин, геосміну і 2-метилізоборнеола. Ними пахне свіжовскопана земля, і ними пахне повітря після зливи, коли від крапель, що падають на землю, піднімаються вгору аерозольні пари. Наш ніс настільки чутливий до «запаху весни і землі», що може розрізнити ці пахучі речовини в нікчемних кількостях - їх частка може становити всього кілька сотень на трильйон. Геосмін і 2-метилізоборнеол синтезують ґрунтові бактерії стрептоміцети: геосмін вміють робити майже всі стрептоміцети, а гени для синтезу 2-метилізоборнеола є приблизно у половини видів. Очевидно, обидві молекули для них дуже важливі і потрібні, але для чого саме?


Дослідники зі Шведського сільськогосподарського університету, Центру Джона Іннеса і Лундського університету припустили, що бактерії використовують «запах весни» як сигнал. Пастки з пахнучими стрептоміцетами допомогли з'ясувати, кого приваблює запаховий сигнал - виявилося, на мікробно-весняний запах прагнуть ґрунтові істоти під назвою ногохвостки, або колемболи. Це дрібні шестиногі членистоногі; їх легко сплутати з комахами, і їх дійсно багато хто називає первинними комахами, хоча інші фахівці вважають, що ногохвостки - особлива група поза класом комах. Ногохвостки всеїдні і відіграють велику роль у переробці грунтової органіки.

Експерименти показали, що ногохвостки дійсно прагнуть туди, де пахне стрептоміцетами: якщо колемболу запускали в Y-подібну трубку, в одному з відгалужень якої пахло геосміном та іншими бактеріальними речовинами, то ногохвостка воліла повзти на цей запах. Також ногохвосткам в усики-антени вводили електроди, щоб відстежити їх активність у відповідь на запах стрептоміцетів - і антени ногохвосток активно реагували на геосмін і 2-метилізоборнеол.

У статті в Nature Microbiology говориться, що ногохвостки приходять до стрептоміцетів, щоб їх з'їсти, причому у ногохвосток є стійкість до антибіотиків, якими славляться стрептоміцети (як відомо, ці бактерії взагалі головні постачальники різних антибіотиків для медицини). Але, поїдаючи бактерій, ногохвостки розносять їхні суперечки, які або проходять через їх кишечник, або просто прилипають до тіла членистоногих - гідрофобні суперечки легко прилипають до гідрофобних покривів ногохвосток. Вони допомагають бактеріям розселятися, подібно до того, як птахи допомагають розселятися рослинам, різнося їх насіння. Активність генів, які керують у бактерій синтезом геосміну, тісно пов'язана з розвитком бактеріальної колонії: як тільки колонія дозріла для того, щоб в ній з'явилися суперечки, геосмінові гени активуються, і на запах геосміну приходять ногохвостки.

Вважалося, що стрептоміцети поширюються вітром і водою, але якщо живеш у товщі ґрунту, на вітер і воду розраховувати особливо не доводиться. Тому бактерії вступили в симбіоз з ногохвостками - симбіоз досить вдалий, якщо врахувати, що цим відносинам вже кілька сотень мільйонів років.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND