Время от времени в научном журнале публикуется новое исследование о бактериях, поедающих пластик. Вскоре после этого новость разлетелась по Интернету, ее подхватили многочисленные экологические блоги, научно-технические сайты и даже национальные новостные агентства. Но независимо от того, что ученые обнаружили в ходе этого конкретного исследования, истории, которые вы видите в средствах массовой информации, всегда, кажется, имеют один и тот же оборот: некоторая вариация “эти новые бактерии, поедающие пластик, помогут нам спасти мир от загрязнения пластиком!”
Не поймите меня неправильно – это чрезвычайно захватывающая перспектива, и легко понять, почему такой подход находит отклик у читателей. Но это также неискренне до такой степени, что создает проблемы.
Мне неприятно сообщать плохие новости, но бактерии, разлагающие пластик, не спасут планету. Это удивительное открытие, которое, к сожалению, вряд ли в ближайшее время существенно повлияет на проблему загрязнения Земли – и определенно не спасет нас от надвигающейся климатической катастрофы.
Вот почему бактерии, поедающие пластик, не являются «серебряной пулей», как кажется в большинстве заголовков.
Какие причины у этого?
Возможно, самая важная причина того, что бактерии, поедающие пластик, еще не избавили мир от загрязнения пластиком (и, вероятно, не сделают этого при вашей жизни), заключается в том, что мы выявили лишь небольшую горстку бактерий, способных значительно разлагать пластик.
Пожалуй, самым известным и широко разрекламированным из них является Ideonella sakaiensis, штамм бактерий, который был обнаружен в 2016 году в образцах почвы, взятых за пределами предприятия по переработке пластиковых бутылок в Японии. Ideonella интересна тем, что она особенно хорошо расщепляет полиэтилентерефталат (ПЭТ) – пластик, который мы используем для изготовления таких вещей, как пластиковые бутылки и синтетический флис. При правильных условиях ученые показали, что эти микробы могут полностью разложить ПЭТ примерно за шесть недель.
Но, несмотря на то, насколько многообещающе это может звучать, важно понимать, что идеонелла – это всего лишь один микроб, который питается одним типом пластика, а в мире существуют тысячи различных пластмасс. ПЭТ составляет лишь небольшую долю мировых пластиковых отходов.
Ideonella плохо приспособлена для борьбы с чем-либо, что не сделано из ПЭТ. Она не может есть крышки от бутылок или пластиковые соломинки (полипропилен), кувшины для молока или бутылки из-под шампуня (полиэтилен высокой плотности), пакеты для продуктов или пищевую пленку (полиэтилен низкой плотности), упаковку арахиса или пенопластовые стаканчики (полистирол), дождевики или кредитные карточки (поливинилхлорид), губки или пенопластовую изоляцию. (полиуретан).
Теперь, справедливости ради, следует отметить, что существуют организмы, которые могут расщеплять некоторые из этих других распространенных пластмасс. Идеонелла — не единственный туз, который у нас есть в рукаве. Некоторые виды мучных червей, например, могут поедать и разрушать пенополистирол, и ученые показали, что определенные виды грибов могут разлагать полипропилен до 90%. Но для подавляющего большинства видов пластика в мире мы еще не определили организм, способный полностью расщеплять их.
В конечном счете, чтобы справиться с разнообразием пластмасс, разбросанных по всему миру, нам нужно было бы обнаружить (или, возможно, сконструировать) дополнительные штаммы специализированных бактерий, которые более искусны в разложении различных видов полимеров. И даже с учетом современных достижений в таких областях, как генная инженерия и направленная эволюция, выявление большего числа организмов, способных поглощать пластик, будет огромным (и дорогостоящим) мероприятием.
И, черт возьми, даже если бы мы нашли все микробы, поедающие пластик, которые нам были нужны, наши проблемы все равно не закончились бы.
Все еще сложнее
Давайте на мгновение представим, что нам каким-то образом удалось идентифицировать тысячи новых организмов, поедающих пластик, таких как Ideonella, которые могли бы коллективно помочь нам поглощать все различные полимеры, которые мы разбросали по всей планете. Давайте также представим, что мы могли бы распространять их в больших количествах. К сожалению, даже на этом этапе у нас все еще была бы проблема: развертывание.
Бактерии не похожи на медоносных пчел. Мы не можем просто выбросить их на свалку и ожидать, что они направятся прямо к источнику пищи, который находится в отдалении. Обычно они не могут далеко продвинуться без какой–либо внешней помощи (например, ветра, океанского течения или бульдозера, толкающего кучу мусора), и большинство из них не особенно выносливы — особенно когда сталкиваются с незнакомыми условиями окружающей среды.
“Часто, когда вы берете бактерии, выращенные в лаборатории, и помещаете их в очень сложную естественную среду, у них не всегда получается так хорошо существовать из-за бактерий, которые там уже есть”, — говорит Карл Рокне, заместитель декана Иллинойского университета в Чикаго. “Это действительно выживание наиболее приспособленных. Итак, было обнаружено, что специализированный микроорганизм, часто добавляемый в окружающую среду, обычно просто вытесняется конкурентами”.
Другими словами, мы не могли бы выбросить бочки, полные этих маленьких жучков, на Большую Тихоокеанскую свалку и заставить их очистить весь пластик, как какой-нибудь микробиологический очиститель сточных вод. Большинство из них не протянули бы достаточно долго, чтобы найти кусочек полиэтилена, который можно было бы откусить.
Более реалистичным вариантом было бы разместить бактерии, поедающие пластик, аналогично тому, как мы уже размещаем специализированные бактерии на очистных сооружениях сточных вод: загоняем их в большие чаны, а затем скармливаем им любые отходы, от которых мы пытаемся избавиться.
Объекты, подобные этому, “представляют собой огромную инфраструктуру, которая уже существует, — говорит Рокне, — и через них проходят все виды отходов жизнедеятельности человека. И теперь мы осознаем, что они могут быть источником восстанавливаемых продуктов. И одним из них, например, являются пластмассы и другое различное химическое сырье. Таким образом, такого рода очистные сооружения очень, очень перспективны для предотвращения дальнейшего выброса пластмасс в экосферу”.
Но даже Рокне признает, что у этого подхода есть свои ограничения. Обращение с пластиковыми отходами до того, как они попадут в окружающую среду, — это одно. Обращение с этими отходами после того, как они уже есть, — это совершенно другая игра.
“Это гораздо более сложный вопрос, — говорит он, — и именно поэтому я думаю, что предстоит большая работа, чтобы понять, как эти вещи развиваются в подобных средах. Реализовать там стратегию исправления положения в полевых условиях будет непросто”.
Есть более крупная проблема
Даже если бы мы смогли преодолеть все логистические препятствия, необходимые для использования бактерий, поедающих пластик, в качестве биологического оружия против загрязнения, нам все равно пришлось бы столкнуться с неприятным фактом, что загрязнение пластиком, по словам журналиста-климатолога Дэвида Уоллеса Уэллса, является “отвлекающим маневром”.
“В то время как пластмассы оставляют углеродный след, – пишет он в своей книге ”Необитаемая Земля“, — загрязнение пластиком просто не является проблемой глобального потепления — и все же оно попало в центр нашего видения, по крайней мере на короткое время, запрет на соломинки заслонил, хотя бы на мгновение, гораздо более важную проблему. большая и гораздо более масштабная климатическая угроза”.
Это не значит, что уборка пластиковых отходов не важна. Это определенно так, и удаление пластмасс из окружающей среды — чрезвычайно стоящее занятие. Но поскольку загрязнение пластиком в значительной степени не связано с количеством углекислого газа в нашей атмосфере, никакое количество бактерий, поедающих пластик, не спасет нас от таяния ледников, повышения уровня океана, круглогодичных лесных пожаров, экстремальных погодных явлений или любой другой катастрофы, связанной с климатом.
Так что в следующий раз, когда вы увидите в заголовках газет бактерии, поедающие пластик, не позволяйте им убаюкивать вас ложным чувством безопасности. Микробы, поедающие пластик, не являются решением всех экологических проблем Земли, и потребуется гораздо больше, чем просто уборка мусора, чтобы вернуть планету в нужное русло.
Оригинал статьи тут
Автор прав в том, что идея о том, что бактерии, разлагающие пластик, могут полностью решить проблему загрязнения пластиком на Земле, является несколько преувеличенной и неискренней. Хотя научные исследования в этой области могут быть полезны для понимания процессов биоразложения пластика и создания более эффективных методов утилизации пластиковых отходов, но они не являются чудодейственным решением проблемы загрязнения пластиком.