حشرات و بكتريا و فطريات تتغذى على البلاستيك !

بالرغم من كون مخلفات البلاستيك البشرية تعد كابوساً لمعظم المخلوقات التي تعيش في البر و البحر حيث يتسبب البلاستيك سنوياً في موت آلاف من الكائنات الحية . العديد من أنواع البلاستيك تحتاج إلى مئات السنين للتحلل و في المعتاد لا تتمكن معظم الكائنات الحية من هضمة بما فيها بكتريا التحلل و بالتالي تموت ملايين الحيوانات و الطيور و الأسماك بسبب الإختناق و الإنسدادات المعوية و التسمم الذي قد يسببه ابتلاع البلاستيك .

 لكن ولحسن الحظ فإن البيئة لا تزال تمنحنا الكثير من المفاجآت حيث عثر العلماء على بعض الكائنات الحية التي يمكنها هضم بعض أنواع البلاستيك و التي بدورها قد تكون المفتاح لحل هذه المشكلة المستعصية في المستقبل القريب بإذن الله .

المحتويات

• 1 1- يرقات عثة الشمع Greater Wax Moth
• 2 2- التخلص من الفوم بإستخدام يرقات الميل وورم Meal Worm
• 3 3- فطر يتغذى على البلاستيك
• 4 4- بكتريا Ideonella sakaiensis
  • 4.1 المضخات الحرارية الأرضية : تبريد صيفاً وتدفئة شتاءاً
  • 4.2 جينوم الكمأة
  • 4.3 التعدين الحيوي : تكنولوجيا رخيصة و نظيفة لاستخلاص المعادن
  • 4.4 ميكروبات على الأرض بعدد نجوم المجرة – مترجم
  • 4.5 بطانية مايلر الحرارية : أدفء وأخف بطانية في العالم
  • 4.6 الارتجاع البيولوجي biofeedback : تطويع العقل للتحكم بوظائف الجسد

1- يرقات عثة الشمع Greater Wax Moth

اكتشف العلماء أن يرقات عثة الشمع Greater Wax Moth المعروفة علمياً بإسم جاليريا ميللونيلا Galleria mellonella التي يستخدمها الصيادون في صيد الأسماك يمكنها إلتهام أكياس البلاستيك المصنوعة من البولي إيثيلين و هي أحد أكثر الملوثات على وجه الأرض حيث يستغرق تحللها مدة تقارب الـ 500 عام ! هذا الكشف ربما يكون فتحاً جديداً في عالم إعادة تدوير النفايات .

 و بالرغم من أهمية الإكتشاف إلا أنه توجد معوقات لا يستهان بها حتى يمكن تطبيقه و الإستفادة منه . تستطيع اليرقة الواحدة هضم كمية ضئية من البولي إيثيلين لا تتجاوز 0.2 ملليغرام يومياً و بالتالي فإن هضم كمية معقولة من البولي إيثيلين ربما تتطلب تربية ملايين من تلك اليرقات و احتواءها بطريقة جيدة حتى لا تتحول إلى آفة يمكنها أن تدمر ما لا يعد من النفايات أيضاً فالبلاستيك هو أوسع المواد انتشاراً في عالمنا .

ليست هذه هي المشكلة الوحيدة التي تواجه تطبيق هذه التقنية فيرقات عثة الشمع سميت بهذا الإسم نظراً لكونها تلتهم شمع العسل في خلايا النحل و تسبب ضرراً كبيراً لخلايا النحل و الذي تتناقص أعداده يوماً بعد يوم و هو ما يجعل تربية هذا النوع من اليرقات خطر يهدد ما تبقى من النحل خصوصاً بعد أن النتائج الكارثية التي سببتها تجربة سابقة لمكافحة النمل الأحمر بإستخدام الذبابة اللاسعة و التي فوجيء العلماء بتحولها لمهاجمة النحل و تسببت في تناقص أعداده جنباً إلى جنب مع المبيدات الزراعية .

في الحقيقة هناك تشابه كبير بين الشمع الطبيعي و البلاستيك من ناحية التركيب , ربما هذا هو ما جعل هذه اليرقات قادرة على التعامل مع مخلفات البلاستيك و هضمها .

تكمن أهمية الكشف الحقيقية في وجود إنزيم أو بكتريا في جسم هذه العثة هو المسئول عن تحلل البلاستيك و بالتالي إذا تمكن العلماء من فصل البكتريا المسئولة و إنتاجها على مستوى أكبر فربما يكون لدينا حل عملي لمشكلة ملايين الأطنان من مخلفات البلاستيك المتراكمة و التي تهدد العديد من الكائنات الحية.

2- التخلص من الفوم بإستخدام يرقات الميل وورم Meal Worm

لاحظ العلماء مؤخراً أن يرقات الميل وورم Meal Worm يمكنها أن تتغذى على مادة الفوم من نوع الستيروفوم ( فوم التغليف) ضمن نظامها الغذائي بحيث يمكن لليرقه الواحدة هضم ما يقرب من 40 ملليجرام من الفوم يومياً . و بذلك يمكن التخلص من آلاف الأطنان من هذه المادة واسعة الإستخدام وتحويلها إلى مادة عضوية لا تضر البيئة .

لحسن الحظ يخلف وضع الميل وورم عن يرقات العث حيث يتم تربيتها على نطاق واسع اليوم بسبب استخداماتها المتعددة , الميل وورم هي يرقات لنوع من الخنافس اشتهرت بكونها مكون غذائي يدخل في صناعة الأعلاف و تغذية الأسماك و الطيور و و الماشية و الزواحف الأليفة و السبب في ذلك احتواء يرقات الميل وورم على نسبة عالية من البروتين تصل إلى 40% بالإضافة لرخص تكلفة تربيتها حيث تتغذى على المخلفات كل هذا جعل من تربيتها مربحاً و مع إنتاجها على نطاق تجاري كبير اصبح من الممكن دمج عملية تدوير المخلفات في مزارع الميل وورم ضمن نظامها الغذائي .

3- فطر يتغذى على البلاستيك

ليفين ستوديو مكتب استشاري للتصميم و التطوير ومقره في النمسا قام بالتعاون مع جامعة أوتريخت طور غذاء جديد من الفطريات المزروعة في النفايات البلاستيكية.

  ‘Fungi Mutarium ‘ هو النموذج المبتكر لتنمية الفطريات الصالحة للأكل كغذاء. تزرع الفطريات على أجار يسمى ‘فو’ مكون من جيلاتين الأعشاب البحرية مختلطة مع النشا والسكر، كقاعدة الغذائية للفطريات. تملئ ‘الفتحات’ في كل الآجار بالبلاستيك ثم يتم إضافة الفطريات و التي تعمل على هضم البلاستيك و تعيد بناء الركيزة بأكملها لتتحول إلى فطر على شكل وعاء يمكن استخدامه كغذاء للبشر . و لا يبدو النموذج فعالاً من الناحية التجارية فلا يزال في مراحله الأولية حيث تتم العمليه بأكملها في ظروف خاصة من العزل و التعقيم لمنع أي تداخل لفطريات أخرى مثل فطر التعفن خلال العملية.

في الحقيقة الفيديو التالي يشرح كيف تتم العملية بأكملها و التي تبدو غريبه إلى حد بعيد

4- بكتريا Ideonella sakaiensis

بكتريا إديونيلا سكاينزس Ideonella sakaiensis هي نوع من البكتيريا المكتشفة حديثا التي تتغذى على PET. عزل الباحثون في اليابان البكتيريا من 250 عينة من بقايا PET التي تم جمعها من مصنع لإعادة التدوير.

اكتشف العلماء أن تلك البكتيريا استخدامت زوج من الإنزيمات لكسر مادة PET ببطء على مرحلتين. ‘إذا وضعت البكتيريا في حالة يكون فيها  ليس لديها مصدر غذاء لتستهلكه سوى البولي إيثيلين مع مرور الوقت سوف تتكيف للقيام بذلك .

عادة فإن الـ PET يأخذ 450 سنة ليتحلل تماما في البيئة. هذه البكتيريا قصرت المدة لستة أسابيع فقط و هو أمر مذهل بكل المقاييس.

في دراسة أخرى لاحظ العلماء أيضاً أن كمية البلاستيك الموجودة في المحيطات لا تتجاوز 1% من تلك التي يلقيها البشر و هو ما دعاهم للبحث عن الأسباب حتى اكتشفوا أن السبب الحقيقي وراء هذا الإكتشاف الغامض هو تكيف بعض أنواع البكتريا لتقوم بإلتهام كميات من البلاستيك لكن على أي حال هذا ليس مبرراً أبداً لإلقاء أطنان من النفايات البلاستيكية القاتلة في محيطات العالم.


مصادر
https://phys.org/news/2017-04-caterpillar-bags-biodegradable-solution-plastic.html
theguardian.com/commentisfree/2017/apr/25/plastic-eating-bugs-wax-moth-caterpillars-bee
http://www.economist.com/news/science-and-technology/21721328-escape-shopping-bag-triggers-idea-plastic-eating-caterpillars-could
https://phys.org/news/2014-12-gut-bacteria-worm-degrade-plastic.html
https://www.sciencealert.com/new-plastic-munching-bacteria-could-fuel-a-recycling-revolution
http://www.iflscience.com/environment/bacteria-evolving-eat-plastic-dump-into-oceans/