टीयहाँ वसंत के कुछ निश्चित अग्रदूत हैं पेट्रीचोर. यह मिट्टी की सुगंध है जो अच्छी बारिश के बाद उठती है और मुख्य रूप से टेरपेन्स नामक रासायनिक यौगिकों से आती है। उदाहरण के लिए, जिओस्मिन, एक टेरपीन है जो आमतौर पर से जुड़ा होता है Streptomyces बैक्टीरिया, हालांकि अन्य बैक्टीरिया और कवक भी इसे बनाते हैं, और यह दुनिया भर में ताजे पानी की मिट्टी और निकायों में पाया जाता है। इसकी सर्वव्यापकता ने लंबे समय से वैज्ञानिकों को आकर्षित किया है – कम से कम नहीं क्योंकि यह स्पष्ट नहीं है कि इसके विभिन्न निर्माता इसे क्यों बनाते हैं।

ब्रिटिश कोलंबिया, कनाडा में साइमन फ्रेजर विश्वविद्यालय में पीएचडी उम्मीदवार लियाना ज़ारौबी पहली बार 2015 में मॉन्ट्रियल के कॉनकॉर्डिया विश्वविद्यालय में एक अंडरग्रेजुएट के रूप में इस रहस्य पर आईं। उन्होंने रासायनिक पारिस्थितिकी पर ब्रैंडन फाइंडले के साथ एक कक्षा ली और बोनस प्रश्न से चिंतित होने को याद किया। उन्होंने अंतिम परीक्षा में कहा: “आपको क्या लगता है कि जियोस्मिन क्या करता है, और आप इसका परीक्षण कैसे करेंगे?” वह एक मास्टर की छात्रा के रूप में अपनी प्रयोगशाला में शामिल हुई ताकि वह उस प्रश्न को देख सके। “मैंने सोचा कि यह सुपर दिलचस्प था,” वह कहती हैं।

महीनों के बाद साहित्य की समीक्षा करने और परिकल्पना के बाद परिकल्पना का परीक्षण करने के बाद, उसने और फाइंडले ने विचार किया कि क्या जियोस्मिन और एक अन्य टेरपीन जो पेट्रीकोर, 2-मिथाइल-आइसोबोर्नोल (2-एमआईबी) में योगदान देता है, परोक्ष रूप से शिकारियों को रोक सकता है। यद्यपि ये रसायन स्वयं जानवरों के लिए विषाक्त नहीं हैं, अन्य यौगिक जो बैक्टीरिया बनाते हैं, इसलिए जियोस्मिन और 2-एमआईबी एक अपोसेमेटिक संकेत हो सकते हैं, जैसे कई जहरीले कीड़ों का रंग जो भूखे पक्षियों को कहीं और भोजन करने के लिए कहता है।

ज़ारौबी कहते हैं, बैक्टीरिया खाने वाले अमीबा के साथ प्रयोगों का एक प्रारंभिक दौर खराब रहा। जीव बहुत धीमी शिकारी हैं, और भूगर्भ अत्यधिक अस्थिर है, वह बताती है। शोधकर्ताओं के प्रायोगिक सेटअप में बैक्टीरिया को प्राप्त करने के लिए अमीबा को हफ्तों की आवश्यकता होगी, लेकिन जियोस्मिन दिनों, या घंटों में भी ख़राब हो जाएगा। “तो हमने नेमाटोड जैसे तेज़ शिकारियों के बारे में सोचा।”

सबसे पहले, शोधकर्ताओं ने परीक्षण किया कि क्या सी. एलिगेंस जियोस्मिन की उपस्थिति पर प्रतिक्रिया करेगा। उन्होंने पाया कि जबकि रसायन नेमाटोड के स्वास्थ्य को प्रभावित नहीं करते थे, इसने उनके आंदोलनों को काफी प्रभावित किया, जिससे वे बहुत तेजी से आगे बढ़े और दिशा में अधिक लगातार परिवर्तन किए। घुलनशील और वाष्पशील गंधकों का पता लगाने में कमियों वाले उत्परिवर्ती कृमियों ने ऐसा कोई व्यवहार परिवर्तन नहीं दिखाया, यह सुझाव देते हुए कि जंगली प्रकार के जानवर यौगिक को सूंघ रहे थे या चख रहे थे।

इसके बाद, शोधकर्ताओं ने बंद कर दिया सी. एलिगेंस तथा स्ट्रेप्टोमाइसेस कोलीक्लोर, एक जीवाणु जो एक पेट्री डिश में जियोस्मिन और 2-MIB दोनों का उत्पादन करता है। टीम ने पाया कि कुल मिलाकर, कीड़े बैक्टीरिया से बचते हैं। लेकिन अगर शोधकर्ताओं ने या तो बैक्टीरिया को रसायनों का उत्पादन नहीं करने के लिए इंजीनियर किया, या उन रसायनों का पता लगाने में कीड़े की कमी हुई, तो नेमाटोड अधिक बार बैक्टीरिया का सेवन करते थे – और रोगाणुओं द्वारा उत्पादित जहरीले मेटाबोलाइट्स से भी बीमार हो जाते थे। “जियोस्मिन इस प्रकार एक अपोसेमेटिक सिग्नल के रूप में कार्य करता है,” लेखक अपने पेपर में लिखते हैं, “ईमानदारी से और मज़बूती से अपने उत्पादकों की असंगति का विज्ञापन करते हैं और शिकारी और शिकार को पारस्परिक लाभ प्रदान करते हैं।”

हालांकि रसायन नेमाटोड के स्वास्थ्य को प्रभावित नहीं करता था, लेकिन इसने उनके आंदोलनों को काफी प्रभावित किया।

फाइंडले का कहना है कि यह पहली बार है जब बैक्टीरिया में अपोसेमेटिक सिग्नलिंग का दस्तावेजीकरण किया गया है। वह कहते हैं कि यह आश्चर्यजनक नहीं है कि जियोस्मिन और 2-एमआईबी को अच्छे एपोसेमेटिक सिग्नल बनाने चाहिए: हाइड्रोकार्बन से बने छल्ले या जंजीरों में व्यवस्थित, यौगिक सेलुलर रिसेप्टर्स में फिट होने में बहुत अच्छे हैं। लेकिन क्योंकि वे इतनी तेजी से नीचा भी करते हैं, वे पर्यावरण में जमा नहीं हो सकते हैं या बहुत दूर तक यात्रा नहीं कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे इस समय उन्हें पैदा करने वाले जीव को सटीक रूप से प्रकट करते हैं। “एक रासायनिक संदेशवाहक के रूप में, जो बनाता है [them] बहुत, बहुत मूल्यवान,” फाइंडले कहते हैं।

यह अध्ययन हाल के कुछ पेपरों में से एक है जो जियोस्मिन और 2-एमआईबी के संभावित कार्यों की पहचान करता है। उदाहरण के लिए, अनुसंधान स्वीडिश यूनिवर्सिटी ऑफ एग्रीकल्चरल साइंसेज के वैज्ञानिकों द्वारा प्रदर्शित किया गया है कि दो रसायन वास्तव में स्प्रिंगटेल को आकर्षित करते हैं, जो उन्हें पैदा करने वाले बैक्टीरिया को विषाक्त पदार्थों से कोई दुष्प्रभाव नहीं देते हैं। बदले में, स्प्रिंगटेल अपने मल छर्रों में जीवाणु बीजाणु वितरित करते हैं और उन्हें अपने शरीर पर ले जाकर, रोगाणुओं को नए वातावरण में ले जाने में मदद करते हैं।

कुछ मक्खी प्रजातियों ने पेट्रीचोर के बदबूदार संकेत की व्याख्या करने के तरीके भी खोज लिए हैं। 2012 में जर्मनी में मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर केमिकल इकोलॉजी में काम करते हुए, संवेदी न्यूरोइकोलॉजिस्ट मार्कस स्टेंसमिर ने प्रकाशित किया एक कागज यह दर्शाता है कि फलों की मक्खियों को जियोस्मिन द्वारा खदेड़ दिया जाता है, तब भी जब इसे सिरके में मिलाया जाता है। “मक्खियों को सिरका बहुत पसंद है,” स्टेंसमायर ​​कहते हैं, जो अब स्वीडन में लुंड विश्वविद्यालय में है। “जो कुछ भी इसे कम आकर्षक बना सकता है वह महत्वपूर्ण होना चाहिए।” उनका कहना है कि यह विरोध, टीम ने दिखाया, एक एकल रिसेप्टर द्वारा नियंत्रित होता है, जो विशेष रूप से जियोस्मिन के लिए ट्यून किया जाता है और प्रति 100 मिलियन में 1 भाग जितना कम सांद्रता में रसायन का पता लगाने में सक्षम होता है।

यह स्पष्ट नहीं है कि मक्खियों को जियोस्मिन क्यों पसंद नहीं है। यह संभव है कि मक्खी के लार्वा विभिन्न जियोस्मिन निर्माताओं द्वारा उत्पादित विषाक्त पदार्थों के प्रति संवेदनशील हों, स्टेंसमिर सुझाव देते हैं। इसे भोजन के लिए प्रतिस्पर्धा के साथ भी करना पड़ सकता है। कुछ सांचे, जैसे पेनिसिलियम, जो कि जियोस्मिन का उत्पादन करते हैं, फल के सड़ने पर उगने वाले खमीर को खाते हैं। चूंकि फ्रूट फ्लाई लार्वा भी खमीर खाते हैं, इसलिए मोल्ड की उपस्थिति, जैसा कि जियोस्मिन द्वारा संकेत दिया गया है, इसका मतलब है कि फल के एक विशेष टुकड़े पर रखे लार्वा भूखे रह सकते हैं।

आगे की कार्रवाई करना अनुसंधान स्टेनस्मिर से पाया गया कि महिला एडीस इजिप्ती मच्छर, जिनमें एक बहुत ही समान भूस्मिन-विशिष्ट रिसेप्टर होता है, पूरी तरह से अलग तरह से प्रतिक्रिया करता है। “वे इसे प्यार करते थे,” वे कहते हैं। यह समझ में आता है, यह देखते हुए कि मच्छर बैक्टीरिया द्वारा उत्पन्न विषाक्त पदार्थों के प्रति असंवेदनशील होते हैं और वास्तव में, मच्छरों के लार्वा जियोस्मिन बनाने वाले बैक्टीरिया को खाते हैं। स्टेंसमायर ​​ने नोट किया कि मादा मच्छरों ने अपने अध्ययन में अंडे देने वाली साइटों को प्राथमिकता दी जहां भूगर्भ मौजूद था। “यदि आप केवल मच्छरों और मक्खियों को देखते हैं, जो बहुत दूर से संबंधित नहीं हैं, तो यह यौगिक बहुत महत्वपूर्ण प्रतीत होता है,” वे कहते हैं। “लेकिन इसके अलग-अलग अर्थ हैं।”

स्टेंसमिर का कहना है कि यह संभावना है कि बड़ी संख्या में जानवर जियोस्मिन का पता लगाने में सक्षम हैं। यहां तक ​​​​कि मनुष्य भी इसके प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं, जो कि कम से कम सांद्रता में जियोस्मिन को सूंघने में सक्षम होते हैं 400 भाग प्रति ट्रिलियन. “हमारे पास नेमाटोड का उदाहरण है, हमारे पास यह कीड़ों से है, हमारे पास यह मनुष्यों से है; हमारे पास जानवरों की एक पूरी श्रृंखला है, जो संभवतः इस रसायन पर भी प्रतिक्रिया करती है, या इसे किसी न किसी तरह से उपयोग कर सकती है। ” दरअसल, कुछ जानवर यौगिक के प्रति इस तरह से प्रतिक्रिया करते हैं जो बैक्टीरिया से पूरी तरह से असंबंधित दिखाई देते हैं। शोध करना 1990 के दशक से पता चलता है कि जियोस्मिन यूरोपीय ग्लास ईल को मीठे पानी को खोजने में मदद कर सकता है, एक ऐसा कार्य जो स्टेंसमिर अनुमान लगाता है कि इसका उपयोग मनुष्यों के पूर्वजों द्वारा भी किया गया होगा। और कम, लेकिन उच्च नहीं, रसायन की सांद्रता के जैसा लगना मधुमक्खियों में चुभने वाले व्यवहार को दबाने के लिए।

जियोस्मिन अभी और रहस्य रख सकता है। उदाहरण के लिए, ज़ारौबी नोट करता है कि रासायनिक उत्पन्न करने वाले कवक उपभेद इसे बनाने के लिए बैक्टीरिया के समान जीन मार्ग का उपयोग नहीं करते हैं, जिसका अर्थ है कि भूगर्भ उत्पादन स्वतंत्र रूप से कई बार विकसित हुआ है। फाइंडले कहते हैं कि शोध वैज्ञानिकों को एपोसेमेटिज़्म को एक नए तरीके से देखने में मदद कर सकता है: शिकारी के दृष्टिकोण से, न कि केवल मुझे खाने-पीने के संकेत का उत्पादन करने वाले शिकार के बजाय। Aposematic संकेत “संकेत के प्रेषक और रिसीवर दोनों पर” निर्भर करते हैं, वे कहते हैं। “हमारे मामले में, इन नेमाटोड के आनुवंशिकी पर हमारा पूरा नियंत्रण है। इसलिए हम विकास के बारे में दोनों पक्षों से, एक से अधिक कोणों से पूछताछ कर सकते हैं। मैं इसे लेकर बेहद उत्साहित हूं।”