人類雖然是地球上最聰明的生物,但論生存能力,卻不是最強的。自然界中的有些生物不僅具有極強的再生能力,有的還對不良環境具有極強的忍耐能力,比如水熊蟲,它的生存能力就極強,研究顯示,其在沸水甚至真空中都能生存很長時間。
塑料垃圾由于很難降解,一直是困擾人類的重要環境問題之一,科學家們也一直在想方設法尋找讓其快速降解的方法。
發表在《微生物基因組學》雜志的一項研究顯示,澳大利亞昆士蘭大學(UQ)的研究人員在尋找解決塑料垃圾問題的方法時,發現了一種特别的生物——超級蠕蟲。研究人員發現,這種微小的生物,僅靠進食塑料,就能生存下來。對于人類而言,這樣的生存能力着實強。
這種蠕蟲雖然被研究人員稱作超級蠕蟲,實際上在生活中卻很常見,它叫做叫大麥蟲(Zophobas morio),或者叫超級麥皮蟲、超級面包蟲、超級黃粉蟲。它是由黃粉蟲與黑麥蟲雜交培養出來的一種蟲子,最大體長達7厘米。
大麥蟲原産于南非及中非,現在世界各地都普遍把它當做飼養鳥類、魚類等動物的食物。由于其含有豐富的蛋白質和脂肪,以及其他營養物質,加工之後也可以供人食用。
對于這種比較常見的蟲子,來自昆士蘭大學化學和分子生物科學學院的克裡斯·林克博士所領導的團隊突發奇想,把大麥蟲分成三組,分别喂了不同的食物。其中一些喂了聚苯乙烯泡沫,别一些喂了麸皮,還有一部分沒有喂食。
三周後,研究人員發現,隻喂食聚苯乙烯的大麥蟲不僅存活了下來,體重還略有增加。這說明大麥蟲可以從聚苯乙烯中獲取能量。
通過深入研究,科研人員認為聚苯乙烯塑料是在大麥蟲腸道内的微生物的幫助下消化掉的,這些微生物可以分解塑料從中獲得能量,并合成其它化合物,使得大麥蟲也能存活。
林克博士說:“大麥蟲就像一個小型加工廠,用嘴巴撕碎聚苯乙烯,然後喂給腸道中的細菌。”
研究人員表示,他們還将進一步測試其降解聚苯乙烯塑料的能力。
說到這裡,有的人或許覺得我們可以利用大麥蟲降解塑料。想法是好的,但這并不是最佳方案,因為真正分解塑料的是大麥蟲腸道中的微生物群落。
科研人員有更好的方法!他們對大麥蟲的腸道細菌,使用宏基因組 (也稱元基因組)技術,找到了幾種能夠降解聚苯乙烯和苯乙烯的編碼酶,發現正是這幾種生物酶起到了對聚苯乙烯的降解作用。
(聚苯乙烯塑料)
按照研究人員的設想,若能據此設計出效率更佳的能夠用來降解聚苯乙烯塑料的生物催化劑,就能夠直接在工廠中對這類塑料垃圾進行機械粉碎和生物酶降解,而不是使用大麥蟲或者大麥蟲腸道中的微生物進行塑料降解。這一想法若真的能夠實現,将對塑料垃圾降解起到很大的幫助。
需要注意,目前研究人員發現的生物酶僅對聚苯乙烯(Polystyrene,縮寫PS)塑料起到降解作用,對于生活中其他常見的塑料,比如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等,效果還不明确。不過科學家或許能夠借助這一啟發,設計出能夠分解其他塑料的生物酶。
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