Ученые обнаружили животных, которые едят пластик

Понимая микробы, которые помогают крупным личинкам жуков переваривать полистирол, ученые надеются найти лучший процесс утилизации пенопласта.

Пухлые блестящие личинки чернотелки, прозванные «суперчервями», возможно, из-за своего размера, обычно довольствуются тем, что жуют пшеничные отруби. Но несколько двухдюймовых тварей недавно столкнулись с гораздо более странной пищей на службе науки: полистиролом, долговечным пластиковым упаковочным материалом, известным иногда под торговой маркой Styrofoam.

Підписуйтеcь на наш Telegram-канал Lenta.UA - ЄДИНІ незалежні новини про події в Україні та світі

Более того, личинки, которым удалось задушить этот своеобразный корм, не устарели, как можно было бы ожидать. Как задокументировали ученые в статье, опубликованной в четверг в журнале Microbial Genomics , они даже немного прибавили в весе и большую часть времени могли превращаться в жуков, что побудило исследователей проверить их пищеварительную систему на наличие микробов, которые могли бы разрушить полистирол. Если ученые смогут понять наборы инструментов таких микробов, они смогут разработать лучший способ переработки этого живучего вещества, которое, если его оставить само по себе, может сохраняться в окружающей среде сотни лет и более.

Это не первые насекомые, которых кормят полистиролом в лаборатории. Мучные черви известны своей способностью поедать вещество, из которого состоит упаковка арахиса, а также другие пластмассы, говорит Кристиан Ринке, микробиолог из Университета Квинсленда в Австралии и автор новой статьи. Было замечено, что как мучные черви, так и суперчерви потребляют полистирол , и они теряют эту способность, когда их кормят антибиотиками. Таким образом, исследователи пришли к выводу, что микробиом их кишечника, вероятно, стоит за этим необычным талантом.

Вопрос заключался в том, что именно было в этих микробиомах? Чтобы выяснить это, доктор Ринке и его коллеги вырастили в лаборатории три группы суперчервей. Одна группа ела отруби, одна ела блоки полистирола, а третья ничего не ела. (Эксперименты были временно остановлены из-за склонности голодных суперчервей становиться каннибалами; предоставление каждому голодному суперчервю личного пространства позволило продолжить исследование.)

В то время как отруби, очевидно, были гораздо более привлекательными для суперчервей, они были готовы попробовать полистирол. В течение 48 часов фекалии полистироловой группы превратились из светло-коричневых в белые, и их вес очень медленно увеличивался в течение трех недель.

Когда насекомым пришло время превратиться в жуков, те, кто ел отруби, успешно завершили этот переход почти в 93 процентах случаев; те, кто голодал, набрали только 10 процентов. Поразительно, но 66,7% питающихся полистиролом личинок, которым дали шанс окуклиться, оказались успешными. Им удалось получить достаточно энергии из заведомо неудобоваримого вещества для трансформации.

«Полистирол — это определенно плохая диета», — сказал доктор Ринке. Но «черви могут пережить это — они не выглядят больными или что-то в этом роде».

Исследователи секвенировали всю ДНК, которую они смогли извлечь из внутренностей личинок. Их меньше интересовало, какие конкретные микробы присутствовали, а какие ферменты производились, когда микробы работали над разрушением полистирола. Они определили несколько вероятных кандидатов — все типы ферментов, известных своей способностью нарезать и измельчать — которые, возможно, расщепляли полистирол на более мелкие кусочки.

«Следующим шагом будет экспрессия этих ферментов в лаборатории и экспериментальная проверка того, что они делают то, что мы думаем», — сказал доктор Ринке.

Доктор Ринке надеется, что, располагая более подробной информацией об условиях, в которых нуждаются эти ферменты, и о характере их способностей, можно будет когда-нибудь разработать промышленный процесс переработки упаковочного пеноматериала. В настоящее время использованный полистирол можно перерабатывать в определенные виды строительных материалов, чтобы не допустить его попадания на свалки. Тем не менее, гораздо лучшим решением был бы способ разрушить его компоненты, а затем собрать их обратно во что-то новое, возможно, используя микробы, которые могли бы превратить их в свежий биопластик.

Фото: Университет Квинсленда

Читайте также: Медики рассказали, какие напитки разрушают здоровье кишечника

Читайте также: Медики обнаружили в легких людей опасный микропластик