Viena no mūsdienu lielākajām ekoloģiskajām problēmām ir plastmasas izmantošana un to degradācija. Dabā šos no naftas iegūtos objektus apstrādā ļoti maz dzīvnieku, izraisot pārmērīgu uzkrāšanos, ko nekad nevar novērst. Tomēr nesen tika aprakstīti daži supertārpi, kas spēj pārveidot putupolistirolu (plastmasas veidu) pārtikā.
Ekstrudētais polistirols jeb saukts arī par putupolistirolu ir viena no visvairāk izmantotajām plastmasām pārtikas iepakojumam un pat sadzīves tehnikai. Šī iemesla dēļ ir normāli, ka to atkritumi ir pārmērīgi un bīstami videi.Tāpēc supertārpu esamība, kas putupolistirolu pārvērš barībā, ir tik svarīga. Uzziniet vairāk par tiem šajā vietā.
Kāpēc plastmasu ir grūti noārdīties?
Plastmasa ir izgatavota no milzu molekulām, ko sauc par makromolekulām, kuras mākslīgi tiek radītas no mazākām oglekļa molekulām. Šo procesu sauc par polimerizāciju, un tas izraisa lielu ķīmisko inerci. Citiem vārdiem sakot, tie nav tik jutīgi pret oksidāciju, mitrumu vai dažu ķīmisko produktu iedarbību.
Tas nozīmē, ka mikroorganismiem, piemēram, baktērijām, sēnītēm un vienšūņiem, ir ļoti grūti pārveidot plastmasu organiskās vielās. Tāpēc dabiskā sadalīšanās, kurai vajadzētu ilgt tikai dažus mēnešus vai pāris gadus, ilgst vairākus simtus gadu.
Pateicoties to inertajām īpašībām, plastmasa ir kļuvusi pārāk noderīga cilvēka dzīvībai, jo tā palīdz aizsargāt pārtiku no dabiskās noārdīšanās.Tomēr šī pati kapacitāte padara tos par nopietnu apdraudējumu ekosistēmai, jo tie sadalās 100 līdz 1000 gadu laikā.
Supertārpi, kas ēd polistirolu
Pētījumā, kas publicēts žurnālā Environmental Science & Technology, minēts, ka dažādas miltu tārpu sugas varētu izdzīvot vidē, kas ir piesārņota ar polistirolu. Turklāt viņi spēja sagremot lielu daudzumu šīs plastmasas un pārveidot to oglekļa dioksīdā.
Šie mazie tārpi patiesībā ir miltu vaboles (Tenebrio spp.) kāpuri, tāpēc bija pārāk pārsteidzoši, ka viņiem bija šādas spējas. It kā ar to nepietiktu, viņi varētu izdzīvot, patērējot putupolistirolu bez cita veida uztura bagātinātājiem.
2022. gadā zinātnieku grupa no Kvīnslendas Universitātes (Austrālija) saprata, ka miltu tārps nav vienīgais, kas var patērēt polistirolu.Šāda spēja bija arī citai vaboļu sugai, ko sauc par Zophobas morio, un tā pat pabeidza visu savu dzīves ciklu, pārtikā izmantojot tikai šo plastmasu.
Kāpēc tos sauc par supertārpiem?
Ir svarīgi atzīmēt, ka polistirola noārdīšanās rezultātā tas netiek izmantots kā pārtikas resurss. Citādi raugoties, tas vien, ka miltu tārpi spēj šo plastmasu sadalīt, nenozīmē, ka tie iegūst barības vielas, patērējot to. Tā notiek ar Tenebrio ģints kāpuriem.
Zophobas morio gadījumā tārpi noārda putupolistirolu un iegūst enerģiju un barības vielas, padarot tos par īpašiem tārpiem. Pateicoties šai unikālajai funkcijai, paveras iespēja tos izmantot plastmasas atkritumu piesārņojuma samazināšanai.
Kā jums izdodas noārdīt polistirolu?
Supertārpu spēju sadalīt polistirolu nodrošina mikroorganismi, kas apdzīvo to zarnas.Šīs mazās būtnes iznīcina plastmasas molekulas un atbrīvo to barības vielas. Bez tiem putupolistirola fragmenti izietu cauri visai gremošanas sistēmai un iznāktu nemainīti.
Laboratorijā 100 supertārpi dienā spēj noārdīt no 34 līdz 39 miligramiem putupolistirola. Apmēram 50% plastmasas tiks izmantoti kā barības vielas, bet pārējā daļa tiks pārvērsta oglekļa dioksīdā.
Pēdējais solis
Mikroorganismi, kas mīt supertārpu zarnās, ir ļoti dažādi un dažādi, jo katrs no tiem citādā veidā atbalsta gremošanu. Starp tiem tikai daži ir tie, kas patiešām atbalsta plastmasas detaļu iznīcināšanu un to priekšrocību izmantošanu. Šī iemesla dēļ zinātnieki izmantoja metagenomikas metodes, lai analizētu zarnu mikrobiotu un atrastu vainīgos.
Lai gan tas izklausās vienkārši, process ir laikietilpīgs un ietver milzīga datu apjoma analīzi. Sakarā ar to vienīgais, kas tika panākts, bija baktēriju Pseudomonas, Rhodococcus un Corynebacterium ģints identificēt kā iespējamos vainīgos.
Lai gan polistirola noārdīšanā iesaistītais gēns vai gēni netika identificēti, šis pētījums ir nepārprotams progress cīņā pret plastmasas piesārņojumu. Ļoti iespējams, ka nākamais solis būs vērsts uz to fermentu atrašanu, kas ir atbildīgi par šo parādību. Ar to pietiktu, lai tos ražotu sintētiski un lielos daudzumos, nepaļaujoties uz tārpu.
Kā redzat, plastmasas piesārņojuma problēmas atrisināšana var aizņemt vēl vairākus gadus. Tomēr pašreizējā attīstība ir daudzsološa, un cerības ir augstas. Šobrīd atliek tikai cerēt, ka izmeklēšana noritēs raiti un cilvēce drīz izbaudīs tās priekšrocības.