本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
儘管名聲不佳，泥土聞起來卻很香。開啟一袋盆栽混合土或在你的院子裡挖一個洞並吸氣：這種氣味是獨特的，而且令人出奇地清新。它與洞穴的氣味，或岩石雨後清香（長期乾旱後下雨的氣味）非常相似。
我在大學裡最令人興奮和意想不到的發現之一發生在我開啟一盤土壤細菌培養皿的那天。盤子裡沒有土壤——只有不透明的細菌斑塊，稱為菌落——但它聞起來就像一個洞穴。我發現泥土實際上聞起來不像泥土。它聞起來像細菌。
導致泥土香味的兩種化學物質是土臭素和2-甲基異莰醇 (2-MIB)。土臭素由許多生物體產生——包括，毫不奇怪，甜菜——但尤其由鏈黴菌屬的細菌產生。
關於支援科學新聞業
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續報道關於塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事。
鏈黴菌遍佈土壤，是我們超過三分之二的天然抗生素的來源。這可能是因為這些細菌必須在泥土叢林中與如此多的其他微生物爭奪資源。任何給定的鏈黴菌都可以產生數十種不尋常的化學物質，但任何特定的化學物質通常只由少數幾種產生。另一方面，幾乎每個鏈黴菌物種都會產生土臭素，約 50% 的物種會產生 2-MIB。
然而，即使科學家們知道這種氣味來自哪裡，他們也不知道另一個基本問題的答案：為什麼要產生它？一個由英國、匈牙利和瑞典科學家組成的團隊最近調查了這個問題，並於本月在《自然微生物學》雜誌上發表了他們的發現。
這些細菌的自然歷史包含一個線索。鏈黴菌令人驚訝地像真菌一樣行動。真菌以稱為菌絲體的分支絲狀物團塊生長，菌絲體通常會萌發稱為孢子的單個繁殖細胞。儘管細菌以產生微小的單個細胞而聞名，但鏈黴菌也這樣做。這是一個趨同進化的案例，就像蝙蝠像鳥類，鯨魚像魚類一樣。
鏈黴菌的菌絲體有時可以達到幾釐米大小，並且經常萌發鏈狀或輪狀孢子，呈現各種有趣且有時複雜的結構。但由於它們生活在泥土中，因此分散這些孢子很困難。風和水是不可預測的，並且不太可能將你帶到很遠的地方。剩下的選擇包括各種令人毛骨悚然的爬行動物。
因此，科學家們將兩者結合起來：土臭素是否是細菌相當於成熟水果的氣味？
為了回答這個問題，他們建造了用鏈黴菌誘餌的小型陷阱，將它們放置在田野中並等待。相對於未誘餌的對照陷阱，在這些陷阱中出現的是跳蟲。
跳蟲是雜食動物，以各種微生物和植物部分為食。它們也大量存在於鏈黴菌生活的土壤表層。這些可愛的小生物之所以得名，是因為它們通常有一個叉狀的尾部彈器，稱為 furcula，可以在緊急情況下將它們彈射到空中。要觀看有史以來最可愛和最具啟發性的跳蟲影片介紹，請觀看大衛·艾登堡的 2 分鐘解說。
科學家們透過檢查跳蟲的觸角對相關氣味的電反應，調查了跳蟲是否可以聞到泥土的氣味。土臭素和 2-MIB 都引起了這種反應。
鏈黴菌孢子會粘附在跳蟲身上嗎？跳蟲的身體覆蓋著極疏水的蠟，這意味著它們排斥水和大多數細菌。然而，鏈黴菌孢子也覆蓋著疏水鞘，這意味著至少在理論上，它們不會被跳蟲的身體盔甲排斥。
當科學家們將跳蟲釋放到覆蓋或未覆蓋孢子的鏈黴菌菌落上時，只有那些在孢子中浸泡過的跳蟲在被清洗後，當它們的洗澡水被接種在含有細菌食物的培養皿上時，才產生了新的鏈黴菌。在不能產生孢子的鏈黴菌培養皿中度過時間的跳蟲的洗澡水幾乎沒有產生新的生長。但這並不是跳蟲分散孢子的唯一方式。
跳蟲有什麼好處呢？儘管我認為鏈黴菌的氣味很好聞，但它卻以使食物味道令人類和果蠅都感到噁心而聞名。這兩個物種都將其解釋為變質的跡象（鏈黴菌產生的所有奇怪化學物質可能也很危險）。
另一方面，這項實驗中的跳蟲僅靠鏈黴菌菌絲體的飲食就得以生存和茁壯成長。因此，科學家們想知道它們的孢子是否能在跳蟲體內進行單程旅行後存活下來。看，活的鏈黴菌孢子從跳蟲的背面排洩出來。
鏈黴菌似乎正在像草莓利用鳥類一樣利用跳蟲。泥土聞起來很好聞——而且像細菌一樣——因為細菌正在賄賂動物來做傳播它們的髒活。
參考文獻
Becher, Paul G., Vasiliki Verschut, Maureen J. Bibb, Matthew J. Bush, Béla P. Molnár, Elisabeth Barane, Mahmoud M. Al-Bassam 等。“發育調控的揮發物土臭素和 2-甲基異莰醇吸引土壤節肢動物到鏈黴菌，促進孢子傳播。” 自然微生物學 (2020): 1-9.