Бактерии, питающиеся пластиком, удивительны. Но они не собираются спасать планету

Время от времени в научных журналах публикуются новые исследования о бактериях, поедающих пластик. Вскоре после этого он мелькает в Интернете, когда его подхватывает множество экологических блогов , научно- технических веб-сайтов и даже национальных новостных агентств . Но независимо от того, что ученые могли обнаружить в этом конкретном исследовании, истории, которые вы видите в средствах массовой информации, всегда кажутся одними и теми же: какая-то вариация «эти новые бактерии, питающиеся пластиком, помогут нам спасти мир от пластикового загрязнения!»

Не поймите меня неправильно — это чрезвычайно захватывающая перспектива, и легко понять, почему этот угол зрения находит отклик у читателей. Но это также неискренне до такой степени, чтобы быть проблематичным.

Ненавижу приносить плохие новости, но бактерии, разлагающие пластик, не спасут планету. Это удивительное открытие, которое, к сожалению, вряд ли в ближайшем будущем существенно изменит проблему загрязнения Земли и уж точно не спасет нас от надвигающейся климатической катастрофы.

Вот почему бактерии, поедающие пластик, не являются серебряной пулей, как кажется в большинстве заголовков.

пластиковое загрязнение
Рехман Асад / Getty Images

С рельсов в сумасшедшем напряжении

Возможно, наиболее важная причина того, что поедающие пластик бактерии еще не избавили мир от пластикового загрязнения (и, вероятно, не сделают этого в течение вашей жизни), заключается в том, что мы выявили лишь небольшую горстку бактерий, которые могут значительно разлагать пластик.

Возможно, наиболее известным и широко разрекламированным является Ideonella sakaiensis , штамм бактерий, который был обнаружен в 2016 году в образцах почвы, взятых за пределами завода по переработке пластиковых бутылок в Японии. Идеонелла интересна тем, что она особенно хорошо разлагает полиэтилентерефталат (ПЭТ) — пластик, который мы используем для изготовления пластиковых бутылок и синтетического флиса. Ученые показали, что в правильных условиях эти микробы могут полностью разложить ПЭТ примерно за шесть недель.

Но, несмотря на то, как многообещающе это может звучать, важно понимать, что идеонелла — это всего лишь один микроб, который питается одним типом пластика, а в мире существуют тысячи различных пластиков. На ПЭТ приходится лишь небольшая часть мировых пластиковых отходов.

график, показывающий мировой объем производства различных видов пластика
Наш мир в данных

Идеонелла плохо приспособлена для борьбы с чем-либо, что не сделано из ПЭТ. Он не может есть крышки от бутылок или пластиковые соломинки (полипропилен), кувшины из-под молока или бутылки из-под шампуня (полиэтилен высокой плотности), продуктовые пакеты или пищевую пленку (полиэтилен низкой плотности), упаковку арахиса или пенопластовые стаканчики (полистирол), резиновые сапоги или кредитные карты (поливинилхлорид), губки или пенопласт (полиуретан).

Справедливости ради следует отметить, что существуют организмы, которые могут разрушать некоторые из этих распространенных пластиков. Идеонелла — не единственный козырь, который у нас есть в рукаве. Например, некоторые виды мучных червей могут поедать и разрушать пенополистирол, а ученые показали, что определенные виды грибков могут разлагать полипропилен на 90%. Но для подавляющего большинства типов пластика в мире мы еще не определили организм, который может полностью их разрушить.

В конечном счете, чтобы справиться с радугой различных пластиков, разбросанных по всему миру, нам нужно открыть (или, возможно, сконструировать) дополнительные штаммы специальных бактерий, которые лучше разлагают различные виды полимеров. И даже с современными достижениями в таких вещах, как генная инженерия и направленная эволюция , выявление большего количества организмов, которые могут пережевывать пластик, будет огромным (и дорогостоящим) мероприятием.

И, черт возьми, даже если бы мы нашли всех нужных нам микробов, жующих пластик, наши проблемы все равно не закончились бы.

Поймать и отпустить

Давайте на мгновение представим, что нам каким-то образом удалось идентифицировать тысячи новых организмов, питающихся пластиком, таких как Ideonella, которые вместе могут помочь нам сожрать все различные полимеры, которыми мы засорили планету. Давайте также представим, что мы могли бы распространять их в больших количествах. К сожалению, даже в этот момент у нас все еще была проблема: развертывание.

Бактерии не похожи на пчел. Мы не можем просто выбросить их на свалку и ожидать, что они направятся прямо к источнику пищи, который находится на расстоянии. Как правило, они не могут уехать далеко 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.

бактерии в чашке Петри

«Часто, когда вы берете бактерии, выращенные в лаборатории, и помещаете их в очень сложную естественную среду, они не всегда так хорошо себя чувствуют из-за бактерий, которые уже там есть», — говорит Карл Рокне, заместитель декана в Университете. Университет Иллинойса, Чикаго. «Это действительно выживает сильнейший. Итак, было обнаружено, что специализированный микроорганизм, часто добавляемый в окружающую среду, обычно просто проигрывает в конкурентной борьбе».

Другими словами, мы не могли сбрасывать бочки, полные этих маленьких жуков, в Большое тихоокеанское мусорное пятно и заставлять их очищать весь пластик, как своего рода микробиологический очиститель канализации. Большинство из них не прожили бы достаточно долго, чтобы найти крупинку полиэтилена, которую можно было бы откусить.

Более реалистичным вариантом было бы размещение бактерий, питающихся пластиком, аналогично тому, как мы уже размещаем специализированные бактерии на очистных сооружениях: загоняем их в большие баки, а затем кормим теми отходами, от которых мы пытаемся избавиться.

Подобные объекты «представляют собой огромную инфраструктуру, которая уже существует, — говорит Рокне, — и через них проходят все виды отходов жизнедеятельности человека. И теперь мы признаем, что они могут быть источником восстановления продуктов. И одним из таких, например, являются пластмассы и прочее различное химическое сырье. Так что такие очистные сооружения очень и очень многообещающи для предотвращения дальнейшего выброса пластика в экосферу».

станция очистки сточных вод

Но даже Рокне признает, что у этого подхода есть свои ограничения. Одно дело — бороться с пластиковыми отходами до того, как они попадут в окружающую среду. Устранение этих отходов после того, как они уже есть, — это совсем другая игра.

«Это гораздо более сложная проблема, — говорит он, — и именно поэтому я думаю, что предстоит много работы, чтобы понять, как эти вещи разбиваются на части в таких средах. Там будет сложно внедрить стратегию восстановления в полевых условиях».

Рыба покрупнее для жарки

Даже если бы мы смогли преодолеть все логистические препятствия, необходимые для использования бактерий, питающихся пластиком, в качестве биологического оружия против загрязнения, нам все равно пришлось бы признать неприятный факт, что загрязнение пластиком, по словам климатического журналиста Дэвида Уоллеса Уэллса, «является климатический отвлекающий маневр».

«Несмотря на то, что пластик имеет углеродный след, — пишет он в своей книге «Необитаемая Земля», — пластиковое загрязнение просто не является проблемой глобального потепления, и тем не менее в центре нашего внимания, по крайней мере на короткое время, оказался запрет на соломинки. заслоняя, хотя бы на мгновение, гораздо большую и более широкую климатическую угрозу».

Это не значит, что уборка пластиковых отходов не важна. Это определенно так, и удаление пластика из окружающей среды — чрезвычайно стоящее занятие. Но поскольку загрязнение пластиком в значительной степени не связано с количеством углеродного загрязнения в нашей атмосфере, никакое количество поедающих пластик бактерий не спасет нас от таяния ледников, подъема уровня океана, круглогодичных лесных пожаров, экстремальных погодных явлений или любой другой катастрофы, связанной с климатом. .

Так что в следующий раз, когда вы увидите бактерии, питающиеся пластиком, в заголовках, не позволяйте им усыпить вас ложным чувством безопасности. Микробы, питающиеся пластиком, не являются решением всех экологических проблем Земли, и чтобы вернуть планету в нужное русло, потребуется гораздо больше, чем уборка мусора .