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以蜂腊为食,臭名昭著的害虫,为何成为了解决塑料垃圾的新希望?

   2021-08-30 632
导读

我们脚下城市的下水道;各地街道和景区;甚至珠穆朗玛峰上到处都有塑料垃圾的存在。由于径流的存在,人们直接倾倒在最近的河流或湖泊中的垃圾,最终会在世界海洋中变得越来越普遍。无论是何处的海洋,都能找到形态各

我们脚下城市的下水道;各地街道和景区;甚至珠穆朗玛峰上到处都有塑料垃圾的存在。由于径流的存在,人们直接倾倒在最近的河流或湖泊中的垃圾,最终会在世界海洋中变得越来越普遍。



无论是何处的海洋,都能找到形态各异的塑料垃圾。甚至是到地球上最深的地方——马里亚纳海沟,即使它已经骤降到海平面以下10994米的深度。漂浮的塑料甚至形成了巨大的“垃圾带”,在距离陆地数千公里的太平洋中央缓慢盘旋。



不仅仅是漂浮在水中,塑料垃圾还被许多动物错误的食用了。因塑料垃圾导致的死亡,在野生动物身上越来越频繁,海鸟,海龟,甚至会威胁到鲸鱼的生命。按照塑料在地球海洋中积累的速度,据预测,到 2050 年,世界海洋中的塑料重量将超过海洋中70%总量的鱼类重量。



为了解决这个问题,人类曾尝试禁止使用塑料袋,或在对其征税。也曾提出了由虾壳或可生物降解塑料制成的替代品:人类甚至尝试将它们蒸馏成燃料并将它们烹饪成纳米管。但这些都不是长久之策,也因为高成本而无法推广。


但现在有了新的解决方案,科学家发现了一种能以塑料为食的微小动物,也许它们会成为新的希望。这种动物就是蜡虫。


蜡虫

蜡虫是蜡螟的幼虫状态。这种看起来完全不起眼的生物广泛地分布在世界各地的温带和热带。蜡虫的外形看起来毫无辨识度,跟面包虫有点类似,但更圆胖。白色的身躯和黑色的脚、黑色或棕色的头。



它们是一种臭名昭著的害虫,尽管成年状态的蜡螟压根不吃不喝,繁殖后就会死去,但幼年状态的蜡虫会以蜂巢里的蜂蜡为食,严重破坏蜂巢的结构,而且它们会好几代都生活在同一个蜂巢中,直到以致迫蜂群放弃蜂巢,可以说是所有养蜂人的噩梦。


如何解决塑料问题?

这个发现说来也巧,西班牙坎塔布里亚大学发育生物学家 Federica Bertocchini业余时间在自家后院养蜂。这天,她像往常一样清理蜂箱中惹人嫌的蜡虫,她把虫子们丢进塑料袋打算到时候集中处理。过了一个小时后,她刚准备处理蜡虫,突然发现塑料袋居然出现了几个小洞。


普通人可能不当一回事,但Federica灵敏地察觉到了不对劲。经过观察,她发现这些小洞是腊虫吃掉塑料袋导致的!她立刻与科学家Paolo Bombelli和Christopher Howe合作,希望找出蜡虫如何在塑料上觅食的原因。



实验发现:这些蜡虫可以在几个小时内分解塑料—。大约100只蜡虫可以在12小时内吃掉96 毫克塑料,并将塑料袋分解成乙二醇。乙二醇由于分子量低,性质活泼,只需要几天或几周就可以在自然环境中被分解。相比之下,普通塑料袋需要200年左右才可以在自然环境中被分解。


在蜡虫之前,黄粉虫也被证实可以食用塑料袋,但100条黄粉虫需要将近一个月的时间才能完全分解一个平均5.5克的塑料袋。效率是蜡虫的六分之一。


科学家还将蜡虫捣碎涂在塑料袋上进行实验,发现尽管效率变低,但同样可以分解塑料。由此可以确定这种不寻常的能力可能源于蜡虫消化蜂蜡的能力,这是生物降解过程中必不可少的肠道微生物的结果。他们从蜡虫肠道中分离出的两种细菌,Asburiae 肠杆菌和Bacillus sp菌,接下来会进一步研究这些肠道细菌的能力。



后记

下一步的计划是分离出蜡虫分解塑料的任何一个或多个分子,看看是否可以更大规模地合成这种化学物质。


希望科学家真的可以从蜡虫身上找到能分解顽固的塑料垃圾的方法。当然,更好的方法还是得从个人出发,爱护环境,不乱丢垃圾。


 
(文/小编)
 
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