Пожирающие пластик

В течение одного месяца в научно-популярной периодике появилось сразу несколько сообщений  о том, что биологические объекты способны пожирать и перерабатывать пластик. Тут я специально не употребляю слово «питаться», потому что пластик они пожирают в силу обстоятельств и крайней необходимости: в случаях, когда нет никакой альтернативы.

Но тенденция радует, не правда ли? Особенно если вспоминаешь об успехах генной инженерии и пластиковом загрязнении планеты.

Итак, сначала обрадовали ученые из Стэнфордского университета, занимающегося исследованиями в области строительства космических аппаратов. Они буднично написали: «Мучные черви способны поедать пенопласт и более того – переваривать его».

Если подробнее, то все выглядит следующим образом: при отсутствии любой другой пищи личинки большого мучного хрущака (Tenebrio molitor) начинают жрать все, что придется. И если им предложить пенопласт, они начнут жевать и его. Причем этот пластик переваривается в желудочно-кишечном тракте червя с выделением углекислого газа и разлагающихся в природной среде – биодеградируемых – органических соединений. Экскременты личинок с успехом использовались в качестве грунта, в котором отлично росли высшие растения. Как это обнаружилось? Случайно и до смешного просто. У червей в емкостях, где их содержали, были установлены пенопластовые кормушки, и после того как их забыли покормить, обнаружилось, что они начинают подъедать пластик. Потом этот эксперимент повторили еще несколько раз, и оказалось, что это не случайность. Жрут-с!

К слову стоит сказать, что обычно прожорливые мучные черви едят пластик не слишком охотно, сотня личинок за сутки пожирает всего до 40 мг пенополистирола, но и это «большое дело», считают ученые. Пожирающие пластик личинки выглядят столь же здоровыми, как и контрольная группа, содержащаяся на обычном рационе, они совершенно обычным образом окукливаются, и из куколок выходят здоровые имаго. Исследователи пишут, что способность усваивать пластик, строго говоря, это не «заслуга» личинки мучного хрущака, а дело его симбионтов – бактерий, живущих в кишечнике личинок.

«Наши результаты открывают новую дверь для решения глобальной проблемы загрязнения пластиковыми отходами», – сообщил ведущий инженер, занимающийся этими исследованиями, Вэй-Мин Ву.

Работа, опубликованная в журнале Environmental Science and Technology, первая в своем роде, предоставляет подробную информацию бактериальной деградации пластика в кишечнике животного.

Ранее также сообщалось о пожирателях полиэтилена. Речь шла о бабочке – восковой огневке  (Galleria mellonella), личинки которой способны измельчать, переваривать и усваивать полиэтилен с выделением биоразглагающихся фрагментов. Эту бабочку и ее гусениц отлично знают пчеловоды – она является одним из вредителей, которые, проникая в пчелиные ульи, способны наделать там немало бед. Бабочки этих гусениц питаются воском – при этом игнорируя мед. Если пара десятков таких вредителей попадает в улей и если ничего не предпринять для защиты пчел, то семья обречена.

Гусениц восковой огневки часто разводят в больших количествах в качестве кормовой культуры для экзотических животных: ящериц, птиц, мелких млекопитающих. Как я понял, именно поэтому и была обнаружена способность данных гусениц пожирать полиэтилен. Как и все открытия подобного рода, оно произошло случайно. Кто-то из ученых обнаружил, что гусеницы, которых переносили в полиэтиленовом пакете и оставили в нем на время, прогрызли пакетах отверстия. Ученые заинтересовались этим явлением и стали его всесторонне изучать. Чтобы проверить, насколько быстро личинки расправляются с полиэтиленом, ученые выдали сотне гусениц пакет из обычного супермаркета и установили, что первые дыры в нем появились уже через 40 минут, а за 12 часов гусеницы «переработали» 92 миллиграмма пакета. Как отмечают исследователи, это впечатляющая скорость: бактериям, у которых ранее нашли способность к разрушению полиэтилена, на это требуются месяцы или в лучшем случае недели, пишут авторы статьи.

Интересно, что на этот раз переваривать пластик животным помогали не симбиотические бактерии, а собственные ферменты. Ученые выделили его из гусениц и нанесли на полиэтилен, после чего тот стал разрушаться, превращаясь в этиленгликоль. Авторы исследования предполагают, что разлагать полиэтилен личинкам моли помогает тот же химический механизм, с помощью которого они едят воск. Дело в том, что с точки зрения химии, воск – это примерно такой же полимер, как и пластик, и переварить его могут очень немногие животные. Обычно он «транзитом» в неизменном виде проходит сквозь желудочно-кишечный тракт пожирателей пчелиных сот.

И вот с этого момента, уважаемый читатель, начинается самое интересное. Как мы уже знаем, пожирающих пластик насекомых обнаружили случайно в обоих случаях. Кроме того, обнаружили их по большому счету по той причине, что культуру этих насекомых содержат в огромных количествах в лабораториях и центрах – для скармливания животным. И вот в двух таких центрах заметили, что они поедают пластик. Я уверен, что замечали это многие, но немногие решились проверить и исследовать.

А теперь давайте вспомним про насекомых-вредителей, отыскать которых можно во многих наших домашних шкафах, где хранятся крупы и макароны. Каждый знает, как это выглядит: обрывки паутины в крупе, делающие ее совершенно непригодной для использования, и мелкие коричневатые червячки там же. Знакомо? Это личинки так называемых пищевых молей – под этим названием подразумевается несколько видов бабочек-огневок. Возможно, вы замечали, что полиэтиленовый пакет для этих гадов не препятствие – они проделывают в нем массу отверстий и добираются до содержимого. Итак: личинки пищевых молей тоже дырявят полиэтилен: факт, известный всем, кто сталкивался с этой проблемой, а вот переваривают ли они его? Да кто ж его знает! Для того чтобы это узнать, нужно всего ничего: один любознательный китайский биолог.

Расскажу еще об одном кормовом насекомом, так называемом зофобасе  – речь пойдет об американском жуке-чернотелке (Zophobas morio), личинок которого также разводят тысячами для кормления экзотических животных. Так вот, и они тоже периодически подтачивали пенопластовые пластины – те, что используются в качестве потолочного покрытия – это мое личное наблюдение. Но переваривают ли? На этот вопрос пока тоже невозможно ответить и все по той же причине: нужен любознательный китаец или, на худой конец, – американец.

Почему я говорю про китайцев? По очень простой причине: если они замечают какое-то интересное явление, которое могло бы вывести уровень науки или промышленности на новую высоту, они тут же находят деньги и начинают это явление исследовать. У нас же как-то пока не получается.

Фото 1: Культура мучного червя, пожирающая пенопласт  https://ria.ru/science/

Фото 2: Личинка большой восковой огневки    https://ru.wikipedia.org/

Фото 3: Огневка мучная http://www.pesticidy.ru/