Как сделать запах дождя
Как это работаетПочему гроза и айфон пахнут одинаково
(и нам это нравится)
Природа 7 самых специфических и запоминающихся запахов
Текст
Артем Лучко
Вам нравится запах дождя, моря или свежераспакованного айфона? Вы не одиноки. Однако мало кто задумывается, что именно формирует тот или иной аромат. Зачастую обонятельные впечатления, вызывающие ассоциации из детства или приятные воспоминания о недавнем отпуске, имеют довольно сложный состав, природа которого не такая романтичная, как может показаться. Мы решили разобраться, что же на самом деле представляют собой 7 самых специфических и запоминающихся запахов.
Запах дождя
Некоторые ученые считают, что люди унаследовали любовь к запаху дождя от предков, урожай которых напрямую зависел от дождя. Но что делает запах дождя таким приятным?
Запах дождя в научной литературе называется петрикор. Он появляется, когда дождь идет после продолжительной засухи. Термин (πέτρα — камень, ichor — нетленная кровь богов в греческой мифологии) был придуман в 1964 году австралийскими учеными, которые изучали запахи влажной и сырой погоды. В итоге они выяснили, что аромат дождя, напоминающий также запах влажной земли, состоит из нескольких составляющих.
Во-первых, некоторые растения в засушливый период выделяют эфирные масла, которые оседают как на листьях и стеблях, так и на других поверхностях. Когда идет дождь, эти масла попадают в воздух.
Во-вторых, в почве живут бактерии актиномицеты, которые образуют нитевидную систему, похожую на мицелий (грибницу). В засушливое время микроорганизмы выбрасывают свои споры, которые поднимаются в атмосферу каплями дождя. Так во время дождя в воздухе появляется субстанция, напоминающая аэрозоль и состоящая из масел растений и спор актиномицетов. Вдыхая эту субстанцию, мы и ощущаем особый запах. Кстати, актиномицеты распространены по всей планете, поэтому дождь везде пахнет одинаково.
В-третьих, еще один аромат, который всегда ассоциируется с дождем, — модификация кислорода озон (O3). Во время грозы разряд молнии способен разделить в атмосфере молекулы кислорода и азота, и они, в свою очередь, трансформируются в другое вещество — оксид азота, который взаимодействует с другими химическими веществами в воздухе и образует озон, имеющий «запах свежести», слегка напоминающий хлор.
Запах старых книг
Особый запах старых книг знаком каждому, кто хоть раз бывал в букинистической лавке или в большой библиотеке. «Аромат трав с привкусом кислоты и нотками ванили поверх базового ощущения затхлости и травянистых нот» — так определили составляющие «запаха времени» учёные Лондонского центра по сохранению культурного наследия, сообщает The Telegraph.
Секрет аромата заключается в сотнях летучих органических соединений, включая углеводороды, альдегиды, спирты, кетоны, терпеноиды и другие вещества, из которых сделаны бумажные страницы, чернила и клей. Со временем эти соединения разрушаются, а в воздух высвобождаются химические соединения. Кроме того, различные материалы, используемые в производстве книг, изменяют особенности запахов.
Издание Compound Chemistry сообщает, что тонкие нотки миндаля в запахе старых книг создаются благодаря бензальдегиду, в то время как сладкие запахи чувствуются благодаря толуолу и этилбензолу. Лёгкий цветочный аромат может ощущаться из-за присутствия 2-этил-гексанола. Кроме того, книга может также сохранить дополнительные запахи из-за взаимодействия с дымом или водой.
Британские и голландские учёные составили список из 15 наиболее частых ароматов, издаваемых старыми книгами, и теперь их можно будет использовать для определения степени разрушения книги, не подвергая её механическому воздействию. Учёные надеются, что их открытие пойдёт на пользу библиотекам и поможет продвинуться в изучении способов хранения старых книг.
Запах моря
Запах моря — солёный и слегка сернистый с нотками водорослей; будучи квинтэссенцией всего океана, он не так просто поддаётся описанию по химическому составу. Однако есть три главных вещества, которые сложно спутать с чем-то еще. Первый в списке — диметилсульфид, один из наиболее распространенных и наиболее понятных компонентов «аромата моря». Это довольно неприятное соединение серы имеется повсюду: в водорослях нори и в трюфеле, в пиве и даже в кишечнике человека. Чтобы наиболее чётко почувствовать его аромат, стоит посетить солончак или сыроварню. Культурные бактерии наподобие Brevibacterium linens, растущие на созревающих сырах, также производят высокий уровень диметилсульфида как следствие разложения белков сыра. В океане диметилсульфид производится в основном бактериями, которые поедают отмирающий фитопланктон. Запах диметилсульфида, кстати, хорошо знаком не только нам, но и морским птицам и животным, которые по этому аромату определяют богатые фитопланктоном участки моря, а значит, и рыбой, которая им питается.
В 60–70-х годах ученые экспериментировали с химическими соединениями многочисленных водорослей, которые имели сильный «морской аромат». Пытаясь выяснить их роль, они обнаружили соединение диктиоптерен, которое в основном распространяется во время процесса полового размножения водорослей. В чистом виде вещество пахнет, как сушеные водоросли лиму.
Другое составное вещество «запаха моря» — это класс соединений, называемых бромфенолами, которые находятся во всех морских существах, включая рыб, моллюсков, креветок и крабов. В низких концентрациях эти химические вещества «пахнут морем», но в высоких концентрациях имеют едкий химический запах, похожий на йодный.
Запах поезда
Тот, кто хотя бы раз путешествовал на поезде по России, ни с чем не спутает запах поезда и железной дороги; у этого запаха тоже есть свои поклонники. Самый сильный запах исходит от шпал, обработанных креозотом, — маслянистой жидкостью, получаемой из древесного и каменноугольного дёгтя. Ядовитое вещество, представляющее собой смесь фенолов (главным образом гваякола и крезолов), применяется для консервирования дерева (пропитывание шпал, деревянных опор и т. п.) и предохранения его от гниения. Именно креозотом также пахнут и пути в метро.
В добавление к креозоту в букет ароматов поезда также добавляется запах горящего каменного угля и опилочных брикетов, которыми отапливают вагоны и нагревают титан, а также весьма характерный «запах туалета». Кроме того, на железной дороге всегда чувствуется запах солярки от тепловозов, работающих на дизельном топливе, а также запах мазута — от паровозов с нефтяными форсунками.
Запах свежераспакованной техники
Для многих нет запаха лучше, чем тот, что вырывается из коробки с новеньким смартфоном или ноутбуком. Возможно, он нам так нравится из-за запаха озона — того самого, который мы чувствуем в грозу (а мы уже выяснили, что у человека любовь к «запаху дождя» заложена на генетическом уровне). При сборке гаджетов используется высоковольтное напряжение и сварка, которые и порождают этот газ. Кроме того, документация, напечатанная с помощью техники, также выделяет большое количество озона. В добавление к этому новая техника пахнет сожженным припоем, чуть подгоревшей печатной платой и свежесформованной пластмассой.
Почему же запах новой техники так быстро улетучивается? Дело в том, что её изготовление происходит очень быстро, и времени для того, чтобы продукт «проветрился», у производителя нет. Гаджеты, сошедшие с конвейера, быстро опечатываются и упаковываются в герметичные коробки, в которых они «остывают» и выделяют все эти запахи. Именно поэтому в момент распаковки мы всегда чувствуем такой резкий аромат.
В общем «букете» не малую роль играют и ароматы самой упаковки: запахи картона со свежей типографской краской, полиэтилена и пенопласта.
Запах стоматологического кабинета
Удивительно, насколько узнаваем запах стоматологического кабинета. Аромат этот действительно уникален, и кому-то он доставляет наслаждение, а кому-то внушает страх. У любого стоматолога имеется самый широкий ассортимент химических веществ: антисептиков, цементов и т. п., ведь большинство стоматологических кабинетов являются небольшой лабораторией. Однако основной характерный запах составляют четыре вещества:
Формокрезол — соединение формальдегида, крезола, глицерина и воды. Оно обычно используется в качестве антисептика при удалении молочных зубов, а также во время эндодонтического лечения. Формокрезол имеет очень сильный запах, — и те, кто обращался для лечения корневых каналов, несомненно, помнят это лекарство.
Мета-крезил-ацетат (также известный как крезатин) является еще одним химическим веществом, которое используется в качестве антисептика при лечении корневых каналов. И, как большинство антисептиков, оно имеет довольно сильный запах.
Эвгенол (или гвоздичное масло) — главный активный элемент в гвоздике, применяемый также и в парфюмерии. Стоматологи используют вещество в качестве местного антисептика и анальгетика. А в смеси с оксидом цинка врачи получают цинкоксидэвгенольный цемент, применяемый в качестве материала для временных пломб.
Акриловый мономер — последнее химическое вещество в списке, которое имеет сильнейший и весьма специфический аромат. Оно используется стоматологами в производстве протезов и ортопедических пластин.
Последний, дополняющий общий букет, — запах самой зубной работы. Он появляется в частности при сверлении и шлифовании зубов.
Запах мороза
Зима всегда приносит свой собственный набор обонятельных впечатлений, самое необычное из которых — «запах мороза». Разумеется, никакого особенного химического вещества мороз не выделяет (а лёд, как известно, не имеет запаха). Причины его появления кроются в нескольких факторах. Во-первых, молекулы всех запахов двигаются гораздо медленнее, чем в жару. Это означает, что все запахи становятся менее выраженными в морозный день, нежели в жаркий и влажный.
По той же самой причине горячий суп пахнет намного сильнее, чем холодный, и поэтому мусоровоз в летний день оставляет за собой более мощный «шлейф», чем в зимний.
Кроме того, в мороз наши носы перестают работать так же хорошо, как в тёплую погоду. Обонятельные рецепторы, которые расположены глубоко внутри носа, «прячутся» еще немного глубже зимой, чтобы защититься от холодного и сухого воздуха. Эту необычную особенность выявили специалисты Monell Chemical Senses Center в Филадельфии.
Однако, с другой стороны, холодный воздух также стимулирует тройничный нерв, который заставляет нас плакать, когда мы, например, режем лук. Из-за этого чувствительного нерва запахи ощущаются более интенсивно.
Запах дождя оказался ароматом столовой для микробов. Им приманивают самых милых в мире членистоногих
Анна Старицкая, Ольга Нижельская
Приятный многим запах дождя оказался приглашением к трапезе. Его специально синтезируют почвенные бактерии, чтобы их съели членистоногие. Но это вовсе не «микробное помешательство», а взаимовыгодный симбиоз для переселения на новое место. Хищники переносят на себе выжившие бактерии, а в желудках — их споры.
Группа ученых, возглавляемая Класом Флердом из Лундского университета в Швеции, выяснила, что любимый многими запах дождя (петрикор) создают почвенные микробы стрептомицеты. Они выделяют летучие вещества геосмин и 2-метилизоборнеол, которые пахнут сырой землей. С помощью этого запаха бактерии подманивают примитивных членистоногих коллембол или ногтехвосток. Те поедают микробов, а затем разносят их споры. Их исследование было опубликовано в научном журнале Nature Microbiology.
«Многие бактерии из рода стрептомицетов вырабатывают два типа летучих веществ — основу специфического запаха дождя. Его может почувствовать любой человек, выйдя в поле после дождя. Микробы используют этот запах для того, чтобы привлекать внимание разносящих их членистоногих существ», — пишут исследователи.
Изучение петрикора началось еще в 1964 году. Тогда же исследователи выяснили, что основной вклад в его появление вносит геосмин. Это органическое вещество, которое, как оказалось, выделяют некоторые виды стрептомицетов. Однако раньше, никто не знал, для чего микробы это делают. Современные исследователи предположили, что этим запахом микробы могут подманивать или отпугивать другие живые существа.
Чтобы выяснить истину, Флерд вместе с коллегами вырастил несколько колоний бактерий, поместил их в специальные ловушки и установил их в лесу. Через некоторое время они обнаружили внутри ловушек с выделяющими летучие вещества стрептомицетами множество коллембол. Повторные опыты подтвердили, что запах дождя подманивает этих членистоногих, которые с удовольствием перекусывают бактериями.
Однако оставалось непонятным, для чего микробы «повышают» свою привлекательность и, можно сказать, добровольно отправляются на съедение. Выяснилось, что ногтехвостки переносят некоторые бактерии на поверхности тела, а их жизнеспособные споры — в желудке. При испражнении они выходят, и стрептомицеты находят в новое место для колонии. Так запах дождя оказался необходимым для взаимовыгодного симбиоза почвенных обитателей.
Бар для членистоногих
Стрептомицеты выделяют множество разных соединений, включая известный всем антибиотик стрептомицин, рассказал «360» Константин Северинов, доктор биологических наук и заведующий лабораторией Института молекулярной генетики РАН. О том, что они синтезируют волатильные вещества, имеющие запах сырой земли, известно давно, подтвердил биолог. Но то, что это происходит в то время, когда бактерии выделяют споры, действительно раньше не знали. В мире, в том числе в России, есть большое количество ученых, изучающих волатильные вещества, выделяемые бактериями.
«Некоторые выделяют антибиотики, эти вещества сами по себе запашистые. Некоторые сильно запашистые фактически имеют свойства феромонов. Некоторые из них действуют по воздуху, убивая других бактерий. А здесь выделяемое волатильное вещество действует не на других бактерий, а на многоклеточное существо, которое питается бактериями, зато их растаскивает», — добавил Северинов.
Примерно так же с помощью муравьев распространяются подснежники. Их семена окружены сладкой оболочкой. Муравьи берут их в лапки, несут и едят на ходу. А затем выкидывают несъедобное семечко, из которого вырастает новый цветок. Таким образом растения, которые не могут перемещаться, отправляют «детей» подальше, где они не смогут конкурировать с «родителем» за питательные вещества в земле.
Кстати, коллембол нередко называют самыми милыми членистоногими. В это трудно поверить, пока не увидишь фото этих существ.
«Я думаю, их так называют потому, что, в отличие от многих, они нас не кусают и не имеют к нам никакого отношения. Они живут себе тихо, нюхают, как выясняется, стрептомицетов. Как в баре в мультике „Муравей Антц“, где членистоногие сидели и ели всякую гадость», — заключил Северинов.
Чем на самом деле пахнет дождь?
После дождя в воздухе появляется ни с чем не сравнимый аромат. Запах дождя приносит свежесть в запыленные города и оживляет знойные леса. Но что это за запах, как он формируется и с чем ассоциируется у разных людей.
Какие изменения в окружающей среде происходят после дождя?
Ученые-исследователи провели множество опытов, связанных с дождём. Их интересовал не только запах, но и другие моменты, связанные с данным природным явлением.
Капля падает на поверхность с определённой скоростью, после чего она захватывает пузырьки воздуха, которые образуются под ней. Эти пузырьки микроскопические, диаметр их не превышает толщины человеческого волоса. После воздух, пройдя через всю толщу капли, прорывается вверх, захватывая по пути бактерии из воды и распространяясь в дальнейшем в окружающей среде.
[wpmfc_cab_si]Бактерии, которые попали в пузырьки воздуха живые и могут быть в таком состоянии в течение часа.[/wpmfc_cab_si]
Образование запаха дождя и другие его характеристики
Прежде всего стоит отметить, что запах дождя делится на два вида — предшествующий ему и тот, который остается после его прохождения.
По запаху озона можно безошибочно определить, что скоро начнется дождь. Его происхождение объясняется расщеплением молекул кислорода электрическим разрядом молний. При этом свободные атомы кислорода соединяются в трехатомную молекулу — О3. Далее полученные частицы озона выносятся из туч с нисходящим воздушным потоком к самой земле.
Долгое время ученые не могли понять, каким образом возникает запах после дождя. Но благодаря новейшим приборам и методам они смогли определить, что виной тому специфическое вещество — геосмин, которое отвечает за характерный запах. За выработку данного вещества отвечаю бактерии, проживающие в почве. Для того, чтобы уловить данный запах нужно дождаться первые капли дождя, которые поднимут геосмин в воздух. Далее его разносит с потоком ветра по воздуху. Данный вид запаха имеет определенное название — Петрикор. Его появление чаще происходит после легких дождей.
Запах дождя делится на два вида — предшествующий ему и тот, который остается после его прохождения
Также стоит отметить, что при возникновении запаха происходит химическая реакция. Это в особенности ярко наблюдается при длительном периоде засухи. Молекулы воды соединяются с маслами растений. Именно пары, которые высвобождаются в результате данной реакции создают запах, так нравящийся многим.
Наиболее приятным запахом обладает тот, который получен при взаимодействии с бактериями Актиномицетами. Это одна из разновидностей нитевидных бактерий, которых можно обнаружить в почве при теплых, влажных условиях. Когда почва высыхает микроорганизмы выделяют в нее свои споры. Капли дождя, силой своих ударов, поднимает крошечные споры в воздух, где они находятся в виде аэрозоля. Мы вдыхаем их вместе с влажным воздухом. Специфический земляной запах, имеющийся у данного вида бактерий, часто воспринимается людьми, как запах дождя. Так как микроорганизмы развиваются и размножаются во влажной почве, то после длительной засухи запах становится более ощутимым, но его можно заметить в большей или меньшей степени после большинства дождей.
Еще одной характеристикой запаха дождя является его кислотность, от которой также зависят оттенки аромата. Кислотная среда может быть не только в городской среде, но и других местах. Обусловлено это соединением влаги с химическими веществами из почвы или органическим мусором и прохождением определенных ароматических реакций. Дождевая вода также попадает на почву, вымывает ее, соединяется с минеральными веществами. Происходит реакция взаимодействия с химическими веществами, например бензином, усиливая их запах. Данные реакции не приносят столь приятного запаха, как от бактерий, поэтому аромат дождя не всегда хороший. Но также, как и с бактериями, запах становится более ощутимым и ярко выраженным в том случае, когда дождю предшествует период засухи. Это обусловлено тем, что единовременная реакция с ливнем будет более полноценной, чем многоразовое размывание остатков органических веществ.
Запах дождя будет сильнее если перед ним была засуха
Ассоциации и ощущения
Так как происхождение запаха дождя может быть совершенно различным, поэтому и ассоциации он вызывает абсолютно разные. Так аромат, который вызывается соединением с веществом геосмином у многих ассоциируется с затхлостью, влажностью и сыростью. Это это вещество часто содержится во влажной почве — в погребах, местах колодцев и т.д.
В основном запах дождя ассоциируется со свежестью, легкостью. В лесу — это запах влажной травы, деревьев, грибов. В каждом месте есть свои определенные оттенки и тона, которые придают ему свой неповторимый аромат. Деревья, точнее их древесина, впитывает влагу и долго просыхает. Поэтому это запах сохраняется на достаточно длительное время. Поэтому их запах ощущается не только во время дождя, но и после него.
Запах дождя вызывает у разных людей различные ассоциации
Запах Петрикор вызывает различные ассоциации — у кого-то со свежескошенной травой, у кого-то с постиранным бельем, без добавления отдушек и ароматизаторов.
Озон, выделяющийся в преддверии дождя, хоть и имеет достаточно резкий запах, однако нравится большинству людей.
Многим так нравится этот аромат, что специально для таких любителей парфюмеры выпускают целые линейки различных ароматических композиций. Также в продаже имеются освежители воздуха, кондиционеры для белья, порошки и многое другое, имеющее в названии пометку “с запахом дождя”.