Trên Trái Đất có những loài côn trùng ăn nhựa, vậy tại sao chúng lại không phổ biến hơn?

Nói cách khác, nhựa cũng là một chất hữu cơ và có nhiều chất tương tự trong tự nhiên, chẳng hạn như lignin, cellulose, v.v. Các polyme tự nhiên này hiện nay về cơ bản bị phân hủy bởi vi sinh vật - quá trình này là sự phân hủy đối với các giác quan của chúng ta.

Ngoài ra, động vật ăn cỏ bậc cao cũng có thể tiêu thụ những vật liệu này thông qua các vi sinh vật cộng sinh.

Lý do tại sao nhựa vẫn chưa phân hủy là vì chúng mới chỉ xuất hiện trong một thời gian rất dài – chỉ khoảng 70 năm – đến nỗi nhiều sinh vật vẫn chưa có được “bộ công cụ” để phân hủy nhựa.

△ Các khuẩn lạc tế bào phát triển trên PET

Nhưng rõ ràng là các polyme nhân tạo như nhựa tương đối dễ để vi sinh vật thích nghi, vì vậy trên thực tế, nhiều vi sinh vật có thể phân hủy nhựa hiện đã được phát hiện.

Ngoài ra, nhiều loài côn trùng được phát hiện ăn nhựa về cơ bản không khác nhiều so với động vật ăn cỏ tiêu hóa xenluloza và hầu hết chúng cũng làm được điều này thông qua các vi sinh vật cộng sinh.

Nhân tiện, khi thực vật tiến hóa các polyme như lignin để trở nên cao lớn hơn và có khả năng cạnh tranh hơn, các sinh vật trên Trái Đất phải mất một thời gian rất dài (hàng chục triệu năm) mới có thể thực sự phân hủy được loại chất hữu cơ "đi trước thời đại" này. Đây có thể là lý do tại sao khoảng 90% than đá được hình thành trong trầm tích từ kỷ Than Đá và kỷ Permi (khoảng 350 triệu đến 250 triệu năm trước), bởi vì lignin vừa mới xuất hiện vào thời điểm đó, và hiệu quả phân hủy sinh học của lignin cực kỳ thấp, dẫn đến việc thực vật lắng đọng sau khi chúng chết (tất nhiên, đây chỉ là một lời giải thích cho than đá).

Vậy nên, có một câu hỏi được lưu hành rộng rãi khác: vì những sinh vật này tồn tại và đã được phát hiện, tại sao các nhà khoa học không phổ biến chúng?

Thực ra có rất nhiều yếu tố liên quan, nhưng tôi nghĩ yếu tố quan trọng nhất là có rất nhiều loại nhựa. Thành phần hóa học của các loại nhựa khác nhau, nhưng sinh vật chỉ có thể xử lý một số loại nhựa nhất định.

Điều này có nghĩa là trước khi chúng ta khuyến khích những sinh vật ăn nhựa này, trước tiên chúng ta cần phân loại rác, lấy ra loại rác cụ thể rồi mới cho những sinh vật này ăn.

Chi phí phân loại rác thải cao hơn nhiều so với tưởng tượng, tác hại do rác thải nhựa gây ra còn lâu mới đạt đến mức cần phải phân loại chi tiết, việc xử lý nhựa không mang lại nhiều lợi ích kinh tế.

Ví dụ, một loại sâu bột được biết đến là loài ăn polystyrene, loại bọt mà chúng ta sử dụng và là một trong những loại nhựa phổ biến nhất.

△ Cảnh sâu bột ăn bọt

Hiệu quả xử lý bọt của chúng không tệ, nhưng không dễ để phân loại bọt cụ thể để nuôi sâu bột, và cần phải phát triển phương pháp kiếm tiền từ việc nuôi sâu bột.

(Trên thực tế, sâu bột có thể là nguồn cung cấp protein cho gia súc và thú cưng, đây là một cách tốt để kiếm tiền từ chúng. Phần khó khăn nhất vẫn là phân loại rác.)

Thứ hai, các vi sinh vật xử lý nhựa thường rất kém hiệu quả!

Các loại sâu bột mà chúng tôi đã đề cập trước đó có thể tiêu hóa polystyrene nhờ vào cộng đồng vi khuẩn trong ruột của chúng, nhưng một khi các vi sinh vật này được chiết xuất ra, về cơ bản chúng không còn khả năng xử lý nữa.

Tuy nhiên, có một số vi sinh vật có thể tự xử lý nhựa mà không cần cộng sinh.

Ví dụ, vi khuẩn Ideonella sakaiensis, được phát hiện trong hai năm qua, có thể phân hủy polyethylene terephthalate, hay PET, một trong những loại nhựa phổ biến nhất. Nhiều loại chai đựng đồ uống mà chúng ta thấy trong cuộc sống hàng ngày và quần áo mà nhiều người mặc đều được làm từ PET.

Có thể nói rằng việc phát hiện ra vi khuẩn Osaka là hy vọng cho việc xử lý loại nhựa này. Tuy nhiên, việc sử dụng vi khuẩn Osaka để xử lý một mảnh nhựa có kích thước bằng một chiếc đinh mất ít nhất 6 ngày, một con số quá nhỏ so với tốc độ sản xuất của chúng tôi.

Hơn nữa, nếu sử dụng vi khuẩn này để xử lý nhựa, nhựa không thể được chôn lấp trực tiếp vì về cơ bản chúng là vi khuẩn hiếu khí. Nếu rác thải không được chôn lấp, với tốc độ xử lý của vi khuẩn này, toàn bộ thành phố sẽ bị rác thải nuốt chửng chỉ trong vòng hai ngày.

Cuối cùng, tôi nghĩ còn một điểm mấu chốt nữa, đó là sự phổ biến của các vi sinh vật phân hủy nhựa này không hề thân thiện với các sản phẩm nhựa. Không ai muốn nhìn thấy bao bì nhựa của mình bị phân hủy tự nhiên.

Tôi nghĩ việc biến đổi các vi sinh vật phân hủy nhựa này để chúng hoạt động hiệu quả hơn không phải là quá khó khăn. Tuy nhiên, nếu chúng hoạt động hiệu quả hơn, điều đó có nghĩa là chúng sẽ trở thành mối nguy hại cho nhựa, và nhựa mà chúng ta đang sử dụng rất có thể cũng bị nhiễm những vi khuẩn này.

Nếu đúng như vậy, đồ uống sẽ được đóng gói bằng gì, quần áo sẽ được làm bằng gì và điều gì sẽ xảy ra với chuỗi ngành công nghiệp nhựa?

Đây là một ví dụ nổi tiếng: Pseudomonas putida, một sinh vật nhân tạo được tạo ra thông qua kỹ thuật di truyền vào năm 1971 để xử lý sự cố tràn dầu.

Tuy nhiên, loại vi khuẩn này hiện đã bị loại bỏ vì nó là mối nguy hiểm cho dầu và không chỉ xử lý dầu tràn mà còn tiêu thụ dầu từ quá trình phát triển bình thường.

Có lẽ vì lý do này, sự nhiệt tình đầu tư cho việc phát triển các vi sinh vật có khả năng ăn hoặc phân hủy nhựa không nên cao (đây là cảm nhận cá nhân của tôi).

Bản thân sinh vật rất khó xử lý nhựa - hoặc là điều kiện cao, hoặc là hiệu suất thấp. Nếu không có nhiệt huyết từ vốn, tự nhiên sẽ khó phổ biến!