非洲首次發(fā)現(xiàn)吃塑料的昆蟲 為什么生物能夠吃塑料
最近,有科學(xué)家團(tuán)隊在非洲發(fā)現(xiàn)了一種能夠吃聚苯乙烯的昆蟲,并將相關(guān)研究發(fā)表在了《科學(xué)報告》上。
聚苯乙烯又被稱為泡沫塑料,是最常見的塑料種類之一,我們平時見到的白色泡沫,以及各種用于緩沖的材料都是由聚苯乙烯制成的。
非洲是世界上各類塑料垃圾污染最嚴(yán)重的地區(qū)之一,因為那里每年進(jìn)口了大量塑料,以及塑料相關(guān)的垃圾,而實際再利用率卻很低。
或許由于在非洲的相關(guān)研究并不多,這是非洲發(fā)現(xiàn)的第一種本土?xí)运芰系睦ハx。
不過,需要指出的是,發(fā)現(xiàn)吃塑料的生物并不是什么新鮮事,每隔一段時間我們就會看到科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)了某種昆蟲或者細(xì)菌能夠食用塑料。
其中吃塑料最出名的生物之一就是吃聚苯乙烯的黃粉蟲,它是粉甲屬甲蟲的幼蟲,這些幼蟲以喜歡食用面粉等糧食而出名,它們種類較多,在世界各地都有所分布,不過能吃塑料的并不多。
這次非洲發(fā)現(xiàn)的這種吃塑料的昆蟲可能也是一種粉甲蟲亞種,之所以是“可能”,是因為研究人員暫時還沒有判斷出它們具體屬于什么種類。
雖然,發(fā)現(xiàn)一種吃塑料的黃粉蟲并不新鮮,但是非洲的區(qū)域很重要,因為非洲的昆蟲和環(huán)境條件可能與世界其他地區(qū)不同,這可能為非洲環(huán)境中的塑料污染提供新的見解和實用的解決方案。
為什么生物能夠吃塑料?
很多人都忽略了一點,我們使用的塑料也是有機(jī)物。塑料由石油提煉出來,它是由重復(fù)的碳基單體結(jié)構(gòu)單元制成的細(xì)長聚合物。
類似塑料的東西在自然界中普遍存在,生物通過生命過程生產(chǎn)了它們,它們被稱為天然聚合物,比如橡膠、樹脂等等。
理論上,塑料確實是可以被生物利用的,就像生物會食用天然聚合物,并將其作為能量來源一樣。
之所以我們現(xiàn)在很少看到有生物能夠“食用”塑料,是因為塑料對于生物而言是一些很新的聚合物,塑料的出現(xiàn)滿打滿算不過100多年時間,生物沒有足夠的時間來進(jìn)化出處理塑料能力。
不過,很多研究都已經(jīng)發(fā)現(xiàn),現(xiàn)在有越來越多的微生物正在獲得處理塑料的能力。
微生物的世界非常奇妙,一旦它們獲得相應(yīng)的基因,同時這些基因是有利的,它就會通過水平基因轉(zhuǎn)移的方式迅速擴(kuò)散開來,這就是為什么抗生素會越來越?jīng)]效果的原因,同時也是越來越多微生物正在獲得處理塑料能力的原因。
黃粉蟲食用聚苯乙烯,其實并不是它們自己有能力消化吸收這些東西,而是它們腸道的微生物群落。
這次非洲發(fā)現(xiàn)的這種黃粉蟲也是一樣的,研究人員通過喂養(yǎng)聚苯乙烯和麩皮來觀察它們腸道微生物群落的變化。
最終發(fā)現(xiàn),以聚苯乙烯為食的幼蟲的腸道中含有較高水平的變形菌和厚壁菌,而其它一些能夠生產(chǎn)消化合成塑料的酶的細(xì)菌也有所增加。
這項研究的研究人員之后希望分離出這些細(xì)菌及其產(chǎn)生的酶的可能性,從而創(chuàng)造出能夠大規(guī)模處理塑料垃圾的微生物解決方案。
您可能還會好奇,既然科學(xué)家經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)這些能夠吃塑料的生物,為什么不將其推廣開來,解決塑料垃圾問題呢?
為什么不用這些生物去解決塑料垃圾?
毫無疑問,塑料污染是人類目前面臨的最嚴(yán)重威脅之一,從陸地到海洋,從極地冰川到高原冰山,塑料污染無處不在。
目前,全球每年至少生產(chǎn)4億噸不同種類的塑料,而能夠被回收的部分不到10%,剩下的大部分都淪為難以降解的塑料垃圾。
很多人可能不知道,一個塑料袋的平均使用壽命只有15分鐘,它就會成為100年內(nèi)不會自然消失的塑料垃圾。
如果沒有辦法處理這些垃圾的話,要不了多少時間,全世界將被塑料垃圾充斥。
至于為什么這些吃塑料的生物的發(fā)現(xiàn)沒法解決這個問題,其實有很多原因,但我覺得其中最主要的是塑料的分類回收很難。
我們所說的塑料有很多種,聚苯乙烯只是其中一種而已,而那些能夠食用聚苯乙烯的小粉蟲們通常非常專一,它們對其它塑料的“消化”能力很差,吃下其它塑料可能會導(dǎo)致存活率嚴(yán)重下降。
小粉蟲其實是非常具有經(jīng)濟(jì)價值的生物,其蛋白質(zhì)含量高達(dá)61%,脂肪含量28.2%,還含有各種微量元素,被譽(yù)為“蛋白質(zhì)飼料寶庫”,我們平時寵物市場購買的飼料面包蟲就是它們。
但是,如果您想養(yǎng)殖能夠食用塑料的小粉蟲,那么您必須先垃圾分類,只給它們提供聚苯乙烯,而不是其它塑料。
如果垃圾能夠有效分類,其實不用這些生物分解,也有一些較好的處理方法。
另外,并不是只給小粉蟲喂食聚苯乙烯就了事了,想要提高存活率,還必須搭配麩皮等食物,可問題是,你提供麩皮等小粉蟲最愛的食物,它們食用聚苯乙烯就少了。
這次研究中的非洲小粉蟲,研究人員有進(jìn)行喂食對比實驗,那些同時喂食聚苯乙烯、麩皮的小粉蟲存活率遠(yuǎn)高于只喂食聚苯乙烯的。
然而,當(dāng)同時喂食聚苯乙烯、麩皮時,聚苯乙烯的消耗量只有11.7%。也就是說讓小粉蟲來吃聚苯乙烯也并不高效。

△ 前陣子日本海發(fā)現(xiàn)了能夠分解PET(最常見塑料之一)細(xì)菌——大阪堺菌
不過,如果能從它們腸道中分離出可用于塑料降解工作的特定細(xì)菌和酶,那就另當(dāng)別論了,這也是這項研究之后要做的事。
然而,據(jù)我所知,很早以前就有科學(xué)團(tuán)隊這么做過類似的事了,而且他們已經(jīng)將微生物分離出來,但是這些微生物一旦離開黃粉蟲的腸道,似乎就失去了它們本應(yīng)該有的分解聚苯乙烯的能力。
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