مفاجأة: الحشرات حول العالم تتطور لأكل البلاستيك

بالعربي/ يُظهر اكتشاف مفاجئ حجم التلوث بالبلاستيك ويكشف عن الإنزيمات التي يمكن أن تؤدي إلى إعادة التدوير. كشفت دراسة أن الميكروبات في محيطات وتربة العالم تتطور لتتغذى على البلاستيك.

قام البحث بمسح أكثر من 200 مليون جين موجود في عينات الحمض النووي المأخوذة من البيئة ووجد 30000 إنزيم مختلف يمكن أن يحلل 10 أنواع مختلفة من البلاستيك.

الدراسة هي أول تقييم عالمي واسع النطاق لإمكانية البكتيريا في تحلل البلاستيك ووجدت أن واحدًا من كل أربعة من الكائنات الحية المختبرة يحمل إنزيمًا مناسبًا. وجد الباحثون أن كمية ونوع الإنزيمات التي اكتشفوها تطابق كمية ونوع التلوث البلاستيكي في مواقع مختلفة.

وقال العلماء إن النتائج “تقدم دليلاً على التأثير القابل للقياس للتلوث البلاستيكي على البيئة الميكروبية العالمية”.

بلاستيك في كل ركن من أركان الكوكب

يتم إلقاء ملايين الأطنان من البلاستيك في البيئة كل عام ، ويغزو التلوث الكوكب الآن ، من قمة جبل إيفرست  إلى أعمق المحيطات. يعد تقليل كمية البلاستيك المستخدم أمرًا حيويًا ، وكذلك جمع النفايات ومعالجتها بشكل صحيح.

لكن العديد من المواد البلاستيكية يصعب تحللها وإعادة تدويرها حاليًا. إن استخدام الإنزيمات لتفكيكها بسرعة إلى مكوناتها الأساسية سيسمح بتصنيع منتجات جديدة من المنتجات القديمة ، مما يقلل الحاجة إلى إنتاج البلاستيك البكر. يوفر البحث الجديد العديد من الإنزيمات الجديدة ليتم فحصها وتكييفها للاستخدام الصناعي.

“لقد وجدنا خطوطًا متعددة من الأدلة لدعم حقيقة أن إمكانات الميكروبيوم العالمي في تدهور البلاستيك ترتبط ارتباطًا وثيقًا بقياسات التلوث البلاستيكي البيئي ، وهو دليل هام على كيفية استجابة البيئة للضغوط التي نضعها.” الأستاذ ألكسيج زيلزنياك. ، في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد.

نتيجة غير متوقعة

وقال جان زريميك ، من جامعة تشالمرز أيضًا: “لم نتوقع العثور على مثل هذا العدد الكبير من الإنزيمات في العديد من الميكروبات والموائل البيئية المختلفة. هذا اكتشاف مفاجئ يوضح حقًا حجم المشكلة “.

قال الباحثون إن الانفجار في إنتاج البلاستيك في السبعين عامًا الماضية ، من 2 مليون طن إلى 380 مليون طن سنويًا ، أعطى الميكروبات وقتًا للتطور والتعامل مع البلاستيك. بدأت الدراسة ، التي  نُشرت في مجلة Microbial Ecology  ، بتجميع مجموعة بيانات من 95 إنزيمًا ميكروبيًا معروفًا بالفعل بتحلل البلاستيك ، وغالبًا ما توجد في البكتيريا في مقالب القمامة والأماكن المماثلة المليئة بالبلاستيك.

ثم بحث الفريق عن إنزيمات مماثلة في عينات الحمض النووي البيئية التي أخذها باحثون آخرون من 236 موقعًا مختلفًا حول العالم. الأهم من ذلك ، استبعد الباحثون الإيجابيات الخاطئة المحتملة من خلال مقارنة الإنزيمات التي تم تحديدها في البداية بأنزيمات من الأمعاء البشرية ، والتي لا يُعرف عنها أنها تحتوي على إنزيمات مهينة للبلاستيك.

تتكاثر الميكروبات التي تحلل البلاستيك

تم العثور على حوالي 12000 من الإنزيمات الجديدة في عينات المحيطات ، وتم أخذها في 67 موقعًا وثلاثة أعماق مختلفة. أظهرت النتائج مستويات أعلى باستمرار من تدهور الإنزيم عند مستويات أعمق ، متزامنة مع أعلى مستويات التلوث البلاستيكي المعروف وجوده في الأعماق المنخفضة.

تم أخذ عينات التربة من 169 موقعًا في 38 دولة و 11 موطنًا مختلفًا وتحتوي على 18000 إنزيم يعمل على تحلل البلاستيك. من المعروف أن التربة تحتوي على مواد بلاستيكية تحتوي على إضافات الفثالات أكثر من المحيطات ، ووجد الباحثون المزيد من الإنزيمات التي تهاجم هذه المواد الكيميائية في العينات الأرضية.

قال العلماء إن ما يقرب من 60٪ من الإنزيمات الجديدة لا تتناسب مع أي فئة إنزيم معروفة ، مما يشير إلى أن هذه الجزيئات تكسر البلاستيك بطرق لم تكن معروفة من قبل.

وقال زيليزنياك: “ستكون الخطوة التالية هي اختبار الإنزيمات المرشحة الواعدة في المختبر لفحص خصائصها عن كثب ومعدل تحلل البلاستيك الذي يمكن أن تحققه”. “من هناك ، يمكنه هندسة مجتمعات ميكروبية ذات وظائف تحلل محددة لأنواع بوليمر معينة.”

إنزيمات متحولة تم إنشاؤها في المختبرات

تم اكتشاف أول حشرة آكلة للبلاستيك في حاوية قمامة يابانية في عام 2016. ثم قام العلماء بتعديلها في عام 2018 لمحاولة معرفة المزيد حول كيفية تطورها ، ولكنهم قاموا عن غير قصد بإنشاء إنزيم كان أفضل في تكسير الزجاجات البلاستيكية. أدت التعديلات الإضافية في عام 2020 إلى زيادة معدل التدهور بمقدار ستة.

تم إنشاء إنزيم متحور آخر في عام 2020 من قبل شركة Carbios الذي يقوم بتفكيك الزجاجات البلاستيكية لإعادة التدوير في غضون ساعات. اكتشف العلماء الألمان أيضًا بكتيريا تتغذى على بلاستيك البولي يوريثين السام ، والذي عادة ما يتم إلقاؤه في مكبات النفايات.

في الأسبوع الماضي ، كشف العلماء أن مستويات الجسيمات البلاستيكية التي من المعروف أن الناس يتناولونها من خلال طعامهم تسببت في تلف الخلايا البشرية في المختبر.

المصدر/ ecoportal.netالمترجم/barabic.com