Voici pourquoi le sol sent si bon après la pluie

Voici pourquoi le sol sent si bon après la pluie New Africa / Shutterstock

Vous êtes-vous déjà demandé quelles sont les causes de cette odeur de terre qui monte après une légère pluie d'été? Ce parfum mystérieux a été appelé "Petrichor», Et un composant principal de celui-ci est un composé organique appelé géosmine, qui s'attarde autour du sol humide.

Geosmin vient du grec ancien «geo», qui signifie terre, et «osme», qui signifie odeur. Nous utilisons ce parfum comme ingrédient dans les parfums et c'est ce que donne à la betterave sa saveur terreuse. La géosmine peut également être perçue comme une saveur «off» dans l'eau et le vin.

Les animaux peuvent détecter la géosmine. Les mouches des fruits, par exemple, n'aiment pas la géosmine et évitent tout ce qui la sent, peut-être pour éviter la contamination et aliments potentiellement toxiques. Mais pourquoi la géosmine est-elle fabriquée dans le sol? En tant que membre d'une équipe de scientifiques de Suède, du Royaume-Uni et de Hongrie, nous avons découvert la biologie fascinante derrière ce composé énigmatique.

Voici pourquoi le sol sent si bon après la pluie La structure chimique de la géosmine. Raimundo79 / Shutterstock

Ça sent l'esprit d'équipe (microbien)

Les scientifiques savent depuis les années 1960 que la géosmine est produite par des micro-organismes dans le sol, principalement par des bactéries portant le nom scientifique Streptomyces. Ces bactéries sont abondantes dans le sol et comptent parmi les meilleurs chimistes de la nature, car elles fabriquent une large gamme de molécules (appelées métabolites spécialisés) dont dérivent de nombreux antibiotiques. Les streptomycètes et leurs proches parents font des milliers de métabolites spécialisés différents - un véritable trésor pour la découverte potentielle de nouveaux antibiotiques.

Il s'avère que tous les streptomycètes ont le gène pour fabriquer la géosmine, suggérant qu'il a une fonction importante. Mais que gagnent ces bactéries en produisant de la géosmine? Cela a été un mystère de longue date.

Voici pourquoi le sol sent si bon après la pluie Les bactéries streptomycètes se trouvent couramment dans le sol et sont réputées pour être la source de nombreux antibiotiques actuellement utilisés. Tobias Kieser / John Innes Centre, Norwich., Auteur fourni


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In notre récente étude, nous avons constaté que la géosmine fait partie du langage chimique dans une relation mutuellement bénéfique entre Streptomyces bactéries et collemboles, des organismes semblables à des insectes qui sont abondants dans le sol.

Nous avons découvert cela en demandant s'il pouvait y avoir des organismes du sol qui seraient attirés par l'odeur de Streptomyces. Nous avons appâté des pièges avec des colonies de Streptomyces coelicolor et les a placés dans un champ. Nos pièges ont capturé plusieurs types d'organismes du sol, y compris les araignées et les acariens. Mais de façon frappante, ce sont les collemboles qui ont montré une préférence particulière pour les pièges appâtés avec de la géosmine Streptomyces.

En utilisant une espèce particulière de collembole, Folsomia candida, nous avons testé comment ces créatures ressentent et réagissent à la géosmine. Nous avons placé des électrodes sur leurs minuscules antennes (la taille moyenne du collembole est d'environ 2 mm) et avons détecté quelles odeurs les stimulaient.

Voici pourquoi le sol sent si bon après la pluie Les collemboles ont été testés pour voir comment ils réagissent à l'odeur de la géosmine. Béla P. Mólnar / Centre de recherche agricole, Hongrie., Auteur fourni

La géosmine et le 2-méthylisoborneol odorant terreux apparenté ont été détectés par les antennes, qui sont essentiellement le nez de la créature. En étudiant les collemboles marchant dans des tubes de verre en forme de Y, nous avons vu qu'ils avaient une forte préférence pour le bras qui sentait ces composés terreux.

L'avantage pour les animaux semble être que les odeurs les conduisent à une source de nourriture. Bien que les microbes émettant de la géosmine soient souvent toxiques pour d'autres organismes qui les évitent, nous avons constaté que cela n'endommageait pas les collemboles que nous avons testés.

Mais comment la production de ces composés profite-t-elle aux bactéries? Les streptomycètes se développent normalement sous forme de mycélium - un réseau de longues cellules ramifiées qui s'entrelacent avec le sol dans lequel elles poussent. Lorsqu'elles manquent de nutriments ou que les conditions du sol se détériorent, les bactéries s'échappent et se propagent vers de nouveaux endroits en fabriquant des spores qui peuvent se propager par le vent ou l'eau.

Notre nouvelle découverte est que la production de spores comprend également la libération de ces odeurs terreuses qui sont attrayantes pour les collemboles - et qui aident à propager les spores par une autre voie.

Voici pourquoi le sol sent si bon après la pluie Streptomyces les spores s'accrochent aux cuticules d'un springtail, aidant à propager les bactéries dans le sol. Ola Gustafsson / Université de Lund, Auteur fourni

Alors que les collemboles broutaient sur Streptomyces colonie, nous avons vu des spores coller à leur cuticule (la surface extérieure de l'animal). Les collemboles ont une surface spéciale anti-adhésive et hydrofuge qui les bactéries ne collent généralement pas à, mais Streptomyces les spores peuvent adhérer, probablement parce qu'elles ont leur propre couche superficielle hydrofuge. Les spores consommées par les collemboles peuvent également survivre et être excrétées dans les granulés fécaux.

Ainsi, les collemboles aident à se propager Streptomyces les spores qui voyagent à travers le sol, de la même manière que les abeilles pollinisatrices sont attirées pour visiter les fleurs et emporter avec elles les grains de pollen qui adhèrent à leur corps et fertilisent les autres plantes qu'elles visitent. Les oiseaux mangent des baies ou des fruits attrayants et aident la plante à répandre ses graines avec leurs excréments.

La prochaine fois que vous rencontrez cette odeur terreuse, que ce soit un rappel des bactéries fascinantes et extrêmement précieuses qui prospèrent dans le sol sous vos pieds. Vous écoutez peut-être un ancien type de communication entre les bactéries et les créatures qui vivent avec elles dans le sol.La Conversation

A propos de l'auteur

Klas Flärdh, professeur de biologie cellulaire moléculaire, L'Université de Lund et Paul Becher, professeur agrégé d'écologie chimique, Université suédoise des sciences agricoles

Cet article est republié de La Conversation sous une licence Creative Commons. Lis le article original.

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