Vlastně je to hned několik různých signálů. Jedna jediná aromatická látka funguje jako rozpoznávací znamení pro řadu organismů včetně člověka. A v biotechnologii by se dala využít i pro sledování případné kontaminace pitné vody.

Stačí, aby venku lehce sprchlo a krajinou se začne šířit podmanivě krásná vůně vlhké půdy. Patrně není člověka, který by ji nevdechoval s čistým potěšením. Dokonce má své jméno, říká se jí petrichor.

Ovšem to, co vnímáme jako součást romantiky přírody, jsou cílené chemické signály. Kde se vlastně berou, s tím si přírodovědci začali lámat hlavu už koncem 19. století. Postupně se vyjasňovalo, že typické aroma vlhké zeminy je vlastně známkou života a že ho vytvářejí půdní mikroorganismy.

Ale teprve v polovině 60. let minulého století se podařilo určit a izolovat konkrétní látku, která petrichoru dává typický charakter. Její objevitelem nebyl chemik, ale dvojice amerických mikrobiologgů.

Nancy Gerberová a Hubert Lechevalier tehdy zkoumali běžné půdní bakterie rodu Streptomycetes a zjistili, že kromě jiných zajímavých vlastností, třeba schopnosti produkovat látky s antibiotickým účinkem, ve velkém uvolňují vůni připomínající krajinu po dešti. Vonnou molekulu izolovali a nazvali ji geosmin.

Proč to bakterie dělají?

Lechevalier ani Gerberová se už geosminu dál nevěnovali, víc je zajímaly antibiotické schopnosti bakterií. A tak s vysvětlením, proč streptomycety vlastně tuhle látku vytvářejí, přišel až poměrně nedávno švédský tým mikrobiologa Klasa Flärdha z Lundské univerzity.

Vycházeli z přesvědčení, že v přírodě všechno slouží nějakému účelu, a tak měli poměrně jasnou hypotézu. Věděli o vzájemné příchylnosti mezi streptomycetami a droboučkými půdními členovci chvostoskoky, a tak chtěli zjistit, zda v ní nehraje roli geosmin, a pokud ano, tak jakou vlastně.

Nejdřív si ale potřebovali ověřit, zda na něj chvostoskoci skutečně reagují. Jednoduchým testem rychle zjistili, že je jednoznačně přitahuje, a to na rozdíl od jiných bezobratlých, s nimiž to rovněž zkoušeli.

Pak zkoumali, o co jde streptomycetám. Ani to nebylo těžké zjistit. Kolonie těchto bakterií připomínají vláknité podhoubí. To je váže k půdě a omezuje jejich možnost přesunout se na lepší místo, když spotřebují živiny ve svém okolí.

Pro řešení tohoto problému ale mají streptomycety vypracovanou dokonalou strategii. Ta počítá s pomocí chvostoskoků a s deštěm. Jakmile padnou první kapky, ve vláknitých myceliích ožijí základy spor, kterými se rozmnožují, a současně se začne uvolňovat geosmin.

To je návnada, na kterou reaguje chvostoskok. Voní mu jako lákavé sousto a nemá tušení, k čemu je využíván.

Přesun na lepší místo

Pro streptomycety je chvostoskok praktický transportní prostředek. Spory projdou jeho trávením bez úhony a chvostoskok je pak vyloučí na jiném místě. A jinam se dokáže dostat poměrně rychle. Jak to dělá, názorně vysvětluje jeho název – skáče pomocí svého chvostu.

Na článkovaném zadečku má pružící vidlici, která se v případě ohrožení uvolní a vymrští chvostoskoka do výšky i do dálky, poté se zase sklopí. Tak může i tak drobný organismus roznášet bakteriální spory na relativně velké vzdálenosti.

Že spojení mezi streptomycetami a chvostoskoky není jen pouhou hypotézou, potvrdilo vědcům z Lundské univerzity zkoumání bakteriální DNA. Gen pro tvorbu geosminu, který chvostoskoky tak neodolatelně přitahuje, je pod přímou kontrolou faktorů řídících sporulaci.

Jen mírný déšť

Zázrak, kdy se půda rozvoní, však nenastává po každém dešti. Natáčení dopadajících kapek vysokorychlostní kamerou vysvětlilo, proč tomu tak je. Překvapivě velkou roli při tom hrají „technické“ okolnosti deště, tedy prudkost a množství srážek, a současně tvrdost povrchu, na který dopadají.

Aby voda dokázala při odrazu od země pojmout bublinky naplněné geosminem, musí být půda porézní a déšť jen mírný. Za takových podmínek může vznikat vodní tříšť s kapkami plnými bublinek podobně jako v šumivých nápojích.

Jak se tento aerosol zvedá, kapičky se rozstřikují do okolí a uvolňují zemitou vůni geosminu. Jenže když je déšť prudší, kapky se od půdy odrážejí mnohem rychleji a méně stíhají vytvořit bublinky. Proto krajina mnohem intenzivněji voní spíš po jarním deštíku než prudké průtrži mračen.

S vůní ozónu po bouřce pak geosmin nemá nic společného. Vlhká zemina ale voní nejen po dešti, jak vědí zahrádkáři. Stačí ji zvednout rýčem. A právě to je další signál geosminu, který láká tentokrát větší zvířata.

Více se dočtete v čísle 11/2024

Kakeřina Pavelcová