当那些初夏的雨水落到炎热干燥的地面上时,你有没有注意到一种独特的气味?我有农场童年的记忆,那些农民能够准确说出他们如何在暴风雨之前总能“闻到雨的味道”。
当然雨本身没有气味。但是在下雨之前的瞬间,一种叫做“petrichor”的“泥土”气味确实渗透到了空气中。人们称它为清香,清新 – 通常令人愉快。
这种气味实际上来自于地面的滋润。澳大利亚科学家在1964年首次记录了泥土(petrichor)气味形成过程,麻省理工学院的科学家们 在2010年进一步研究了该过程的机理。
Petrichor的主要成分是由生活在地下的植物和细菌制成。 – 图片来源:通过pixabay的spiker
Petrichor是芳香化合物的组合。有些来自植物油。petrichor的主要贡献者是放线菌。这些微小的微生物可以在农村和城市地区以及海洋环境中找到。它们将死亡或腐烂的有机物质分解成简单的化合物,然后可以成为发育植物和其他生物的营养物质。
它们活性的副产品是一种叫做土臭素的有机化合物,它有助于提供petrichor香味。Geosmin是一种酒精,如酒精。酒精分子往往具有强烈的气味,但土臭素的复杂化学结构使人们即使在极低的水平下也特别明显。我们的鼻子只能检测到万亿分之一的土臭素分子。
在长时间的干燥期间,当它没有下雨几天时,放线菌的分解活性减慢。在下雨之前,空气变得更加潮湿,地面开始变湿。该过程有助于加速放线菌的活性并形成更多的土臭味素。
当雨滴落在地面上,特别是多孔表面,如松散的土壤或粗糙的混凝土时,它们会溅出并喷射出称为气溶胶的微小颗粒。可存在于地面上或溶解在雨滴中的土臭素和其他petrichor化合物以气溶胶形式释放并由风携带到周围区域。如果降雨量足够大,那么petrichor气味可以顺风进行,并提醒人们很快就会下雨。
风暴过后,地面开始变干,气味最终消失。这使得放线菌处于等待状态 – 准备好帮助我们知道它何时会再次下雨。