Не то, что вы думали: животные «едят пластик» уже сотни миллионов лет
Новое исследование показало, что десятки видов животных способны расщеплять PHA — разновидность природного пластика, вырабатываемого бактериями. Ученые полагают, что эта способность существует уже сотни миллионов лет и может изменить понимание углеродного цикла в природе.
Задолго до того, как люди изобрели пакеты, бутылки и упаковку, природа уже умела производить свой собственный вид пластика — и, как выяснилось, животные также научились использовать его в качестве пищи. Новое исследование указывает на то, что способность расщеплять «природный пластик» может быть гораздо более распространенной, чем считалось до сих пор, и, возможно, существует уже сотни миллионов лет.
Исследование, проведенное в Институте морской микробиологии имени Макса Планка в Германии и опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution, было сосредоточено на веществах, называемых PHA — полимерах, которые естественным образом вырабатываются бактериями и другими микроорганизмами. Для них это, по сути, склад: когда они получают больше углерода, чем им нужно в данный момент, они накапливают его внутри клетки в форме PHA для будущего использования.
До сих пор было принято считать, что расщеплять это вещество способны в основном микроорганизмы. Однако исследователи обнаружили нечто удивительное: многие другие животные обладают ферментами, способными делать это.
Отправной точкой стал необычный морской червь под названием Olavius algarvensis. У червя нет рта и даже обычной пищеварительной системы. Вместо этого под его кожей живут симбиотические бактерии, которых он переваривает, чтобы получить необходимые питательные вещества. Исследователи обнаружили, что одна из этих бактерий накапливает большие количества PHA. Одновременно в теле червя был найден фермент, способный расщеплять это вещество на более мелкие молекулы, которые он может использовать.
Но затем последовал настоящий сюрприз. Когда команда расширила поиск, подобные ферменты были найдены более чем у 66 видов, относящихся к девяти различным группам животных. Среди прочих, эта способность была обнаружена у губок, дождевых червей и крошечных животных, обитающих в почве. По словам исследователей, это означает, что речь идет не об уникальном трюке странного морского существа, а о способности, которая может быть широко распространена в животном мире.
PHA также известен промышленности. Сегодня бактерии выращивают в ферментационных резервуарах и стимулируют их производить большие количества этого вещества, которое можно превратить в биоразлагаемый пластик. Он используется, среди прочего, в пищевой упаковке, гигиенических товарах, сельском хозяйстве и даже в медицинских целях, таких как рассасывающиеся швы и системы доставки лекарств.
Его большое преимущество заключается в том, что он разлагается в ходе естественных биологических процессов, в отличие от многих видов пластика, полученных из нефти. Новые результаты могут также изменить то, как ученые смотрят на углеродный цикл в природе. Если животные действительно расщепляют PHA в широких масштабах, возможно, они играют до сих пор не известную роль в передаче углерода, накопленного бактериями, в пищевую цепь.
Исследователи пока не знают, насколько значим этот процесс в природе, но выдвигают особенно интригующую возможность: животные могут «есть» природный пластик уже сотни миллионов лет — и только сейчас мы начинаем это понимать.
