今天的主人公是條小蟲(chóng)蟲(chóng)——巢蟲(chóng)(wax worm)。

啊,不好意思,實(shí)際上它沒(méi)有這么萌啦!本尊請看下圖:

通常,人們拿它來(lái)做魚(yú)餌。
但它更厲害的,則是寄生于蜜蜂巢內,靠取食蜂巢的蠟質(zhì)為生。因而,對養蜂人來(lái)說(shuō),它就是個(gè)害蟲(chóng)。

但是,不久前,科學(xué)家發(fā)現它還能吃另一樣東西:塑料袋。
這可是個(gè)能造福全人類(lèi)的優(yōu)點(diǎn)啊!

偶然發(fā)現
西班牙國家研究委員(CSIC)科學(xué)家Federica Bertocchini首次發(fā)現了巢蟲(chóng)能吃塑料袋的本領(lǐng)。
Bertocchini是位養蜂愛(ài)好者。一天,她發(fā)現家里的蜂巢上爬滿(mǎn)了正在吃蜂蜜和蜂蠟的蟲(chóng)子。
她說(shuō):“我把那些蟲(chóng)子放在塑料袋里綁好之后,便放到了一個(gè)房間里。然后繼續清理蜂巢。等我弄完回房之后,卻發(fā)現蟲(chóng)子爬的到處都是。后來(lái),我發(fā)現裝蟲(chóng)子的袋子上到處都是洞。對此,只有一個(gè)解釋?zhuān)哼@些蟲(chóng)子咬破塑料袋后,逃了出來(lái)。這一研究項目當即確立了?!?/p>

立項研究
在《當代生物學(xué)》期刊4月24日發(fā)表的一篇論文中,Bertocchini和同事展示了100條巢蟲(chóng)在40分鐘內咬破聚乙烯購物袋的場(chǎng)景。12個(gè)小時(shí)之后,那個(gè)塑料袋已經(jīng)殘破不堪。

圖A和B: 將約100條巢蟲(chóng)置于塑料袋中12小時(shí)之后,塑料袋約減少92mg
隨后,為了確認巢蟲(chóng)不只是咀嚼塑料袋,而是真的能夠消化塑料袋,研究者們將一些巢蟲(chóng)研成糊狀,將塑料袋與之放在一起。14個(gè)小時(shí)之后,塑料袋有接近13%的面積消失。

以上實(shí)驗表明,在巢蟲(chóng)的消化系統中,存在能夠確實(shí)消化塑料袋的化合物。
研究者還掃描了巢蟲(chóng)吃過(guò)袋子之后的排泄物,居然在其中發(fā)現了次乙基乙二醇——防凍液的主要成分,并以此證明聚乙烯被降解了。
白色污染
就全球范圍來(lái)講,每年人們丟棄的塑料袋數量可達一萬(wàn)億個(gè),這意味著(zhù)全球人們每分鐘使用的塑料袋有200萬(wàn)個(gè),也就是說(shuō),平均每個(gè)人每年約使用230個(gè)塑料袋。

塑料不易降解,一些研究者估計這些購物袋和其他聚乙烯包裝袋可能需要100到400年的時(shí)間才能自然降解。
這一環(huán)境問(wèn)題亟待解決。
兩者關(guān)系
巢蟲(chóng)并不常吃塑料,研究人員猜測它們的這一能力是自然習性的副產(chǎn)品。蠟螟會(huì )將卵產(chǎn)在蜂巢內。巢蟲(chóng)則在蜂蠟里孵化和生長(cháng),而蜂蠟里包含各種不同的脂質(zhì)混合物。
“蜂蠟是一種聚合物,即一種‘天然塑料’,并有與聚乙烯不同的化學(xué)結構?!?Bertocchini說(shuō)。
研究人員表示,巢蟲(chóng)生物降解能力的分子細節還需進(jìn)一步調查,但很有可能是它們在吸收蜂蠟和聚乙烯時(shí),需要打破相似的化學(xué)鍵。

研究人員還表示,隨著(zhù)這一過(guò)程中的分子細節逐漸被揭露,將有助于設計出用于處理聚乙烯廢物的生物技術(shù)?!拔覀冋媱潓⒃摮晒M(jìn)行應用轉化,用于處理塑料廢物,力爭解決塑料累積帶來(lái)的一系列問(wèn)題?!?Bertocchini說(shuō),“但我們也認為即便掌握了生物降解技術(shù),也不應故意將塑料垃圾隨地丟棄?!?/p>
相關(guān)研究
2015年,中國北京航空航天大學(xué)楊軍教授研究組、深圳華大基因公司趙姣博士等在環(huán)境學(xué)科領(lǐng)域的權威期刊《Environmental Science & Technology》上合作發(fā)表了兩篇姊妹研究論文,證明了黃粉蟲(chóng)(面包蟲(chóng))的幼蟲(chóng)可降解聚苯乙烯這類(lèi)最難降解的塑料。

圖為正在吃塑料的黃粉蟲(chóng)(由楊軍教授團隊供圖)
楊軍研究團隊發(fā)現,僅以泡沫塑料作為唯一食品的黃粉幼蟲(chóng),與那些喂以正常食物(麥麩)的蟲(chóng)子過(guò)了1個(gè)月后,健康情況一樣,最后發(fā)育成甲殼成蟲(chóng)。
通過(guò)蟲(chóng)子的腸道后,攝入的泡沫塑料的化學(xué)結構和組成發(fā)生變化。通過(guò)采用凝膠滲透色譜(GPC)、碳13的核磁共振光譜,熱重傅里葉變換紅外光譜,證實(shí)了幼蟲(chóng)腸道中聚苯乙烯長(cháng)鏈分子斷裂形成蟲(chóng)子代謝產(chǎn)物隨著(zhù)糞便排出。
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