Yksi tämän päivän suurimmista ekologisista ongelmista on muovien käyttö ja niiden hajoaminen. Luonnossa hyvin harvat eläimet käsittelevät näitä öljyperäisiä esineitä, mikä johtaa liialliseen kertymiseen, jota ei voida koskaan korjata. Äskettäin on kuitenkin kuvattu joitakin supermadoja, jotka pystyvät muuttamaan styroksi (eräänlainen muovi) ruoaksi.
Suulakepuristettu polystyreeni tai kutsutaan myös vaahtopolystyreeniksi, on yksi eniten käytetyistä muoveista elintarvikepakkauksissa ja jopa kodinkoneissa. Tästä syystä on normaalia, että niiden jäte on liiallista ja vaarallista ympäristölle.Siksi supermatojen olemassaolo, jotka muuttavat styroksi ruokaan, on niin tärkeää. Lue lisää niistä seuraavassa tilassa.
Miksi muovit ovat vaikeasti hajottavia?
Muovit koostuvat jättimäisistä makromolekyyleistä, jotka syntyvät keinotekoisesti pienemmistä hiilimolekyyleistä. Tätä prosessia kutsutaan polymeroinniksi, ja se aiheuttaa niille suuren kemiallisen inertin. Toisin sanoen ne eivät ole yhtä herkkiä hapettumiselle, kosteudelle tai joidenkin kemiallisten tuotteiden hyökkäyksille.
Tämä tarkoittaa, että mikro-organismien, kuten bakteerien, sienten ja alkueläinten, on erittäin vaikea muuttaa muovia orgaaniseksi aineeksi. Siksi luonnollinen hajoaminen, jonka pitäisi kestää vain muutaman kuukauden tai pari vuotta, kestää useita satoja vuosia.
Inerttien ominaisuuksiensa ansiosta muovista on tullut liian hyödyllistä ihmiselämälle, koska ne auttavat suojaamaan ruokaa luonnolliselta hajoamiselta.Tämä sama kapasiteetti tekee niistä kuitenkin vakavan vaaran ekosysteemille, koska niiden hajoaminen kestää 100–1000 vuotta.
Supermadot jotka syövät polystyreeniä
Environmental Science & Technology -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa mainitaan, että erilaiset jauhomatolajit voisivat selviytyä polystyreenin saastuttamassa ympäristössä. Lisäksi he pystyivät sulattamaan suuria määriä tätä muovia ja muuttamaan sen hiilidioksidiksi.
Nämä pienet madot ovat itse asiassa jauhokuoriaisen (Tenebrio spp.) toukkia, joten oli liian yllättävää, että heillä oli tällainen kyky. Ikään kuin se ei olisi tarpeeksi, he selviäisivät pelkällä styroksilla ilman muuta ravintolisää.
Vuonna 2022 tutkijaryhmä Queenslandin yliopistosta (Australia) tajusi, että jauhomato ei ollut ainoa, joka kykeni kuluttamaan polystyreeniä.Myös toisella Zophobas morio -kuoriaislajilla oli tämä kyky ja koko elinkaarensa käytti vain tätä muovia ravinnoksi.
Miksi niitä kutsutaan supermadoiksi?
On tärkeää huomata, että polystyreenin hajoaminen ei johda sen käyttöön elintarvikeresurssina. Toisesta näkökulmasta katsottuna pelkkä seikka, että jauhomadot pystyvät hajottamaan tämän muovin, ei tarkoita, että ne saavat ravinteita sen nauttimisesta. Näin tapahtuu Tenebrio-sukuun kuuluville toukille.
Zophobas morion tapauksessa madot hajottavat styroksi ja saavat siitä energiaa ja ravinteita tehden niistä supermadoja. Tämän ainutlaatuisen ominaisuuden ansiosta avautuu mahdollisuus käyttää niitä muovijätteen aiheuttaman saastumisen vähentämiseen.
Kuinka onnistut hajottamaan polystyreeniä?
Supermatojen kyky hajottaa polystyreeniä saadaan niiden suolistossa elävistä mikro-organismeista.Nämä pienet olennot tuhoavat muovimolekyylit ja vapauttavat niiden ravintoaineita. Ilman niitä styroksipalat kulkeutuisivat koko ruoansulatuskanavan läpi ja tulisivat ulos muuttumattomina.
Laboratoriossa 100 supermatoa pystyy hajottamaan 34–39 milligrammaa styroksi päivässä. Noin 50 % muovista käytetään ravintoaineina, loput muunnetaan hiilidioksidiksi.
Viimeinen askel
Supermatojen suolistossa elävät mikro-organismit ovat hyvin erilaisia ja erilaisia, koska jokainen tukee ruoansulatusta eri tavalla. Niistä vain harvat ovat sellaisia, jotka todella tukevat muoviosien tuhoamista ja hyödyntämistä. Tästä syystä tutkijat käyttivät metagenomiikkatekniikoita suoliston mikrobiotan analysoimiseen ja syyllisten löytämiseen.
Vaikka se kuulostaa yksinkertaiselta, prosessi on aikaa vievä ja vaatii v altavan datamäärän analysoinnin. Tästä johtuen ainoa asia, joka saatiin aikaan, oli tunnistaa bakteerien Pseudomonas, Rhodococcus ja Corynebacterium suvut mahdollisiksi syyllisiksi.
Vaikka polystyreenin hajoamiseen osallistuvaa geeniä tai geenejä ei tunnistettu, tämä tutkimus on selvä edistysaskel muovisaasteen torjunnassa. On hyvin todennäköistä, että seuraava askel keskittyy löytämään tästä ilmiöstä vastuussa olevat entsyymit. Tämä riittäisi tuottamaan niitä synteettisesti ja suuria määriä ilman, että se luottaa matoon.
Kuten näet, muovisaasteen ongelman ratkaiseminen voi kestää vielä useita vuosia. Nykyinen kehitys on kuitenkin lupaavaa ja odotukset korkealla. Tässä vaiheessa ei voi muuta kuin toivoa, että tutkimukset etenevät sujuvasti ja että ihmiskunta nauttii pian sen eduista.