بوی بی‌نظیر باران حاصل کار باکتری‌ها برای تولید مثل است!

تحقیقات جدید نشان می‌دهد بوی منحصر به فرد باران بر روی خاک، حاصل یک واکنش شیمیایی است که توسط باکتری‌ها انجام می‌شود و به توضیح اینکه چرا این باکتری‌ها برای این کار تکامل یافته‌اند، می‌پردازد.

به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، تحقیقات جدید گروهی از دانشمندان بین‌المللی نشان می‌دهد که بوی بی‌نظیر باران پس از بارش روی خاک، به وسیله باکتری‌هایی ایجاد می‌شود که سعی در جذب یک بندپای خاص به عنوان روشی برای پخش تخم‌های خود دارند. بنابراین بوی خاص و خوشایندی که پس از بارش باران بر روی خاک به مشام می‌رسد، حاصل کار باکتری‌ها برای تولید مثل است.

این بو نمونه‌ای 500 میلیون ساله از ارتباطات شیمیایی است که برای کمک به نوع خاصی از باکتری‌ها منتشر می‌شود.

دانشمندان مدت‌ها است که مجذوب بوی بی‌نظیری هستند که هنگام باران به مشام می‌رسد. این بو به ویژه وقتی باران روی خاک خشک می‌بارد، برجسته می‌شود.

دو محقق استرالیایی پس از یک تحقیق تأثیرگذار در دهه 1960 به نام "رایحه گتریکور"(odor petrichor)، به این نتیجه رسیدند که روغن مخصوصی توسط گیاهان خاص در دوره‌های خشکسالی تولید می‌شود و سپس هنگام بارش باران در هوا آزاد می‌شود.

"پتریکور" یک رایحه خاکی است که هنگام بارش باران روی خاک خشک تولید می‌شود.

یکی از اجزای اصلی این "رایحه پتریکور" یک ترکیب آلی به نام "ژئوسمین"(geosmin) است. دانشمندان مدتی است که می‌دانند که یک سرده رایج از باکتری‌ها معروف به "استرپتومایس"(Streptomyces)، "ژئوسمین" تولید می‌کنند. تقریبا تمام گونه‌های "استرپتومایس" هنگام مرگ می‌توانند "ژئوسمین" آزاد کنند، اما تاکنون مشخص نبود که چرا باکتری‌ها این رایحه خاص را تولید می‌کنند.

"ژئوسمین" یک ترکیب آلی است که طعم و بوی متمایز خاک را ایجاد می‌کند. ژئوسمین مسئول طعم و مزه خاکی چغندر (لبو) نیز هست. همچنین در ایجاد آن رایحه قوی که در اثر بارش باران روی خاک، پس از یک دوره هوای گرم و خشک به وجود می‌آید، تاثیر به سزایی دارد.

"مارک باتنر" یکی از محققان این مطالعه جدید می‌گوید: این واقعیت که همه آنها ژئوسمین تولید می‌کنند، نشان می‌دهد که این یک مزیت انتخابی برای باکتری‌ها است، در غیر این صورت آنها این کار را نمی‌کردند.

بنابراین ما شک کردیم که آنها به نشانه و قصد انجام چیزی این کار را می‌کنند و بدیهی‌ترین فرضیه این بود که این کار را برای جذب برخی حیوانات یا حشرات به منظور توزیع تخم‌های خود انجام می‌دهند.

محققان اکنون در آزمایشات آزمایشگاهی و میدانی خود دریافته‌اند که ژئوسمین به طور خاص نوعی از بندپایان کوچک به نام "دم فنری" را به خود جلب می‌کند. محققان با مطالعه "دم فنری‌ها" دریافتند که این موجودات مستقیما می‌توانند ژئوسمین را حس کنند.

محققان می‌گویند که هر دوی این موجودات همراه با یکدیگر تکامل یافته‌اند و استرپتومایس‌ها به عنوان غذا برای دم فنری‌ها استفاده می‌شوند، در حالی که در ازای آن، دم فنری‌ها تخم‌های این باکتری‌ها را گسترش می‌دهند و به تولید جمعیت‌های جدید اترپتومایس‌ها کمک می‌کنند.

"باتنر" توضیح می‌دهد: در این بین، منافع متقابل وجود دارد. دم فنری‌ها، استرپتومایس‌ها را می‌خورند، بنابراین ژئوسمین آنها را به عنوان یک منبع غذایی با ارزش جذب می‌کنند. دم فنرها نیز در مقابل، تخم‌های آنها را از طریق مدفوع خود پخش می‌کنند، بنابراین استرپتومایس‌ها پراکنده می‌شوند. این روند شبیه به کار پرندگانی است که میوه گیاهان را می‌خورند و در مقابل، دانه‌های آنها را نیز توزیع می‌کنند که این به نفع گیاهان است.

این رابطه همزیستی، برای بقای استرپتومایس‌ها مهم است، زیرا باکتری‌ها به دلیل داشتن برخی از ترکیبات آنتی بیوتیکی خاص که برای ارگانیسم‌های دیگر مانند مگس‌های میوه یا نماتدها سمی است، نمی‌توانند از طریق آنها پخش شوند. از طرف دیگر، دم فنری‌ها تعدادی از آنزیم‌های جدید تولید می‌کنند که می‌توانند آنتی بیوتیک‌های تولید شده توسط استرپتومایس‌ها را سم‌زدایی کنند.

این کشف جدید و قانع کننده نشان می‌دهد که رایحه نم باران حاصل از یک رابطه نزدیک به 500 میلیون ساله بین باکتری‌ها و بندپایان است.

"باتنر" می‌افزاید: ما قبلا اعتقاد داشتیم که تخم‌های استرپتومایس‌ها توسط باد و آب توزیع می‌شوند، اما اکنون دریافته ایم که اینگونه نیست. بنابراین، این بندپایان بدوی کوچک در تکمیل چرخه زندگی استرپتومایس‌ها نقشی حیاتی دارند. ضمن اینکه استرپتومایس‌ها یکی از مهم‌ترین منابع آنتی بیوتیک برای دانشمندان هستند.

این مطالعه جدید در مجله Nature Microbiology منتشر شده است.