Факт за минуту: почему после дождя появляется особый запах

Дождь закончился, вы выходите на улицу и вдыхаете воздух. Он пахнет землей, свежестью и чем-то еще, что сложно описать словами. Этот запах знаком каждому, но мало кто знает, что у него есть собственное имя и научное объяснение. В 1964 году австралийские ученые Изабель Бер и Родерик Томас дали ему название «петрикор» — от греческих слов πέτρα (камень) и ἰχώρ (ихор, кровь богов).

Что на самом деле пахнет

Главный источник запаха — почвенные бактерии из рода Streptomyces. Эти микроорганизмы выделяют летучее соединение геосмин. Для человека он пахнет свежей землей, для самих бактерий — сигнал, который приманивает мелких членистоногих. Ногохвостки, или коллемболы, идут на запах геосмина, поедают бактерии и разносят их споры на новые территории.

Исследование шведских и британских ученых, опубликованное в Nature Microbiology в 2020 году, подтвердило: стрептомицеты используют запах как «транспортную службу» для расселения. Чем больше спор созревает в колонии, тем активнее бактерии выделяют геосмин — это часть их программы размножения.

Второе соединение — 2-метилизоборнеол, или 2-МИБ. Оно добавляет запаху затхлый, болотный оттенок. Оба вещества — продукты обмена одних и тех же бактерий и некоторых цианобактерий. В водоемах эти же соединения создают неприятный привкус у рыбы и питьевой воды, так что у петрикора есть и негативная сторона.

Что еще попадает в воздух вместе с запахом

Геосмин и 2-МИБ — не единственные составляющие. В 1964 году Бер и Томас выделили из сухой почвы желтое масло, в котором нашли пальмитиновую и стеариновую кислоты. Эти жирные кислоты выделяют растения во время засухи, чтобы замедлить рост конкурентов и сохранить воду. Сами по себе они почти не пахнут, но в почве распадаются на альдегиды, кетоны и более мелкие кислоты — летучие молекулы с отчетливым ароматом.

Еще один источник запаха — озон. Во время грозы молнии разрывают молекулы кислорода на отдельные атомы, и те соединяются в трехатомный озон. Грозовые потоки воздуха несут его вниз, к земле. Озон пахнет резко и немного химически. В городах к петрикору примешиваются выхлопные газы и промышленные выбросы, поэтому запах после дождя там отличается от того, что чувствуют в лесу или в поле.

Как капля дождя поднимает аромат в воздух

Сам по себе геосмин находится в почве и в воздух не поднимается. Его выносит дождь. Когда капля падает на пористую поверхность — сухую глину, песок, каменистую почву — она захватывает под собой крошечные пузырьки воздуха. Пузырьки устремляются вверх сквозь каплю и лопаются, выбрасывая в воздух мельчайшие аэрозольные частицы. Эти аэрозоли и несут с собой молекулы запаха.

Механизм похож на то, что происходит в бокале шампанского: пузырьки поднимаются вверх и лопаются на поверхности. Только в случае дождя вместо вина — почва, а вместо пузырьков углекислого газа — воздух из пор. Легкий дождь работает лучше ливня: капли падают медленнее, успевают захватить больше пузырьков и выбросить больше аэрозолей. Ливень просто размывает верхний слой, и запах не успевает подняться.

Почему мы чувствуем этот запах так остро

Человеческий нос улавливает геосмин при концентрации от 4 до 10 нанограммов на литр. Это примерно одна чайная ложка вещества, растворенная в объеме двухсот олимпийских бассейнов.

В 2024 году исследователи из Технического университета Мюнхена нашли конкретный рецептор, который отвечает за восприятие геосмина, — OR11A1. Из 616 проверенных обонятельных рецепторов человека только он реагировал на это соединение.

Запах, который влияет на настроение

У петрикора есть и физиологический эффект. В 2022 году вышло исследование, в котором 30 взрослых людей в течение пяти минут вдыхали летучие соединения, которые выделяла почва с бактериями Streptomyces rimosus. Основным компонентом этого запаха был геосмин. Через пять минут у участников рос уровень серотонина в крови, а концентрация C-реактивного белка — маркера воспаления — снижалась. Активность альфа-волн в затылочной доле мозга тоже увеличивалась, что указывает на расслабление.

Для бактерий геосмин — инструмент выживания. Для нас — один из самых узнаваемых запахов, который запускает цепочку воспоминаний о лете, даче, детстве. Химия, биология и физика работают вместе, чтобы после дождя воздух пах именно так.

Источник: https://science.mail.ru/news/58026-pochemu-posle-dozhdya-poyavlyaetsya-osobyj-zapah/