放线菌是一种典型的丝状细菌,因菌落呈放线状而得名。成长在温暖潮湿的土壤中。土壤干燥时,放线菌会产生孢子,干旱时间越长,孢子就越多。但雨后空气中的泥土味并不是孢子本身产生的,而是在生成孢子的过程中所产生的代谢物质,土臭素的味道。
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土臭素的结构式(来源:百度百科)
土臭素(Geosmin)是一种具有土腥味的挥发性物质,具有鲜明泥土气,是由放线菌产生的味的有机化合物,甜菜的泥土气味、天气干旱后降雨时空气中的气味或当土壤被翻动时产生的气味都是由它引起的。
为什么这种味道在雨后会特别强烈,能弥漫到空气的每一个角落,在雨后变得清晰可闻?
借助于高速摄像机,来自美国麻省理工学院的研究者找到了答案。
他们用超高速摄像机记录了雨滴接触土壤和带多孔固体表面的情况。
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泥土往往是稀疏多孔的,里面包含了泥土味的气体。他们发现,当水滴跟土壤接触时,在土壤和水滴的交界面会产生一些小气泡,在浮力的作用下,被捆住的小气泡会上升至液滴的表面,喷射出细小的"水滴"——也就是气溶胶。其粒径大小多在0.01-10微米之间,就像空气清新喷雾剂,从而被我们吸入鼻中轻易被感知。
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水滴撞击多孔表面形成气溶胶的过程。(a.雨滴以2m/s的速度撞击土壤表面;b.雨滴落下接触到地面时,会把地里的气体包裹住,产生各种小气泡;c.就像打开一瓶被摇过的雪碧,气体扑面而来的感觉,水滴撞击后喷射出细小的 “水滴”四溅开来; d-f是高速摄像机捕捉的气溶胶形成的过程。)
同时,研究发现,小雨和中雨撞击产生的水溶胶的数量远远大于倾盆大雨产生的水溶胶的数量。所以,在小雨天气,空气中的泥土味往往也会更加浓郁。
放线菌极为常见,它们存在于世界的每一个角落,这也是为什么这种“雨后”怡人气味如此普遍存在的原因。同时,放线菌易在潮湿的土壤中滋长,在干燥土壤里产生孢子,因此在旱季结束的第一场雨后