Våren luktar jord av en anledning
Det finns en anledning till att våren luktar jord när fälten plöjs och trädgårdsrabatter grävs. Doften är länken i ett intrikat samspel mellan en millimeterstor insektsliknande organism, som funnits på jorden i 400 miljoner år, och jordbakterier som är superproducenter av antibiotika.
Doften av jord kommer från ämnet geosmin som produceras av jordbakterier av släktet Streptomyces. Hittills har ingen känt till ifall doften fyller ett syfte för bakterierna, något som forskare från Sverige, Storbritannien och Ungern nu har tagit reda på.
Studien visar att jorddoften, geosmin, attraherar hoppstjärtar (Collembola), primitiva insektsliknande organismer som finns på alla kontinenter. Många håller till i jorden där de livnär sig bland annat på mikroorganismer, som mikroskopiska svampar och bakterier.
I studien visar forskarna att Streptomyces-bakterierna producerar geosmin enbart då de bildar sporer. När hoppstjärtarna lockas till bakterierna bidrar de till att sprida dem genom att bakteriesporer fastnar på dem och även kommer ut med avföringen.
Geosmindoften är således länken i samspelet mellan hoppstjärtarna och jordbakterierna. För hoppstjärtarna är doften vägen till mat, för jordbakterierna innebär det ett sätt att sprida sina sporer över avstånd som annars inte varit möjligt.
Viktig ekologisk funktion
– Både hoppstjärtarna och bakterierna tjänar alltså på doften av jord. Man kan säga att doften fyller en viktig ekologisk funktion, säger Klas Flärdh, mikrobiolog vid Lunds universitet och den som lett studien.
– Streptomyceter är dessutom till stor nytta för oss människor eftersom de här jordbakterierna är en av våra viktigaste källor till antibiotika. Man kan kalla streptomyceterna för superproducenter av antibiotika. De hör till naturens bästa kemister och producerar en stor mängd substanser som vi använder som antibiotika och andra typer av läkemedel.
Experiment på fält och i labb
Forskarna har genomfört experiment i såväl fält som i laboratorium. Genom att beta fällor med Streptomyces-bakterier har de konstaterat att hoppstjärtarna dras dit. Med hjälp av elektroder som monterats på hoppstjärtarnas antenner har de sedan visat att hoppstjärtarna känner geosmindoften med antennerna.
Forskarna har dessutom undersökt beteendet genom att placera hoppstjärtar i Y-formade rör där de fått välja en av två möjliga vägar. En väg doftade jord, den andra inte.
– Experimentet visade att det är jorddoften som lockar dem. Kunskap om sådana här ekologiska interaktioner i jord är viktiga för ett hållbart jordbruk, säger Paul Becher, docent vid SLU och en av forskarna bakom undersökningen.
Vetenskaplig artikel:
Developmentally regulated volatiles geosmin and 2-methylisoborneol attract a soil arthropod to Streptomyces bacteria promoting sporre dispersal. Nature Microbiology
Kontakt:
Klas Flärdh, professor, Biologiska institutionen, Lunds universitet, klas.flardh@biol.lu.se
Paul G Becher, docent, Institutionen för växtskyddsbiologi, SLU, paul.becher@slu.se
