食腐蠕虫已经在地球上爬行了一亿年。从以蛇颈龙(plesiosaurs)为食的食骨蠕虫,到如今在后院享用腐烂有机物的粉虱(mealworms)和蛆(maggots),它们的食物随着时间的变化也不断发生改变。 斯坦福大学土木与环境工程博士生安雅·布兰登(Anja Malawi Brandon)没有参与这项研究,不过她评论道: “现在我们看到了很多种能够吃掉并且降解PS、聚乙烯等其他几种塑料的小昆虫,这真的很有趣。因为这开始向我们展示出是什么样的进化过程让此情况得以发生。很多像超级蠕虫或粉虱这样的昆虫会随着时间的推移转变为分解者,他们会吃掉并分解所发现的各种材料。” 几年前,中国北京理工大学生命科学学院的研究人员对粉虱和黄粉虫(Tenebrio molitor)的幼虫进行了研究,并报告说,这些蠕虫能够降解和矿化PS,并证实由肠道细菌分解了PS。 在他们的最新项目中,研究小组想看看超级蠕虫是否也能消化和分解泡沫塑料,这个名字来源于它们令人印象深刻的体型和巨大胃口。 事实也是如此,当给超级蠕虫喂食PS时,它们的平均食用量是粉虱幼虫的4倍,约为0.58毫克/天。 在28天的时间里,研究小组仅使用泡沫塑料作为超级蠕虫组的食物,而对照组则以普通的麸皮作为食物。为了测试蠕虫如何消化PS,研究人员分析了蠕虫产生的蛀屑和排泄物。 研究人员还将这些超级蠕虫放在两个不同的玻璃培养箱中,一组蠕虫已经饲喂过PS塑料,另一组则没喂过任何东西。培养箱用橡皮塞密封,并充满了没有二氧化碳的压缩空气。之后,科学家们收集了每个玻璃缸中产生的二氧化碳,并将饲喂过塑料的蠕虫组产生的二氧化碳总量减去对照组产生的二氧化碳总量。呼吸测量试验表明: 超级蠕虫的降解PS塑料的能力来自于其肠道微生物群。研究小组使用抗生素来抑制蠕虫的肠道微生物群之后发现,这会抑制它们降解塑料的能力。 布兰登说道:“我们可以尝试从这些(蠕虫的)肠道中获取细菌,并在脱离昆虫的情况下培养它们,然后让它们更广泛地降解塑料,这绝对是令人兴奋的成就。” 北京的研究人员在他们的论文中写道,他们希望此发现能“为利用粉虱降解聚乙烯或橡胶等其他类型的材料开辟一条新的途径”。 北京研究团队的领导者杨宇表示,他们正朝着这个目标努力,他在一封写给《科学家》杂志的电子邮件中提到,“现在我们正在从超级蠕虫的肠道中分离出一些细菌,并测试它们的塑料降解能力”。 西班牙马德里玛格丽塔萨拉斯生物研究中心的发育生物学家费德里卡·贝托奇奇尼(Federica Bertocchini)也这样认为:“我非常有信心,我们能分离鉴定出相关酶(降解塑料),并最终开发出一个生物试剂盒。” 由于粉虱和超级蠕虫的蛋白质和脂肪含量高,因此通常用作鸟类和爬行动物的宠物食品。2019年12月,布兰登和她的同事发现,这些蠕虫所食用的PS中包括一种常见的有毒阻燃剂六溴环十二烷(HBCD),但是这些虫子仍然可以作为其他动物的安全食品而出售。 无论是喂食含有HBCD的PS还是饲喂正常饲料,这些粉虱都一样健康; 用这些喂食了HBCD的粉虱去投喂虾,虾也同样保持健康。 然而,这些食腐蠕虫是否已经进化并适应了进食新材料的环境,或者它们是否会一直具有消化塑料的能力等问题仍然是个谜。 资料来源: Beetle Larvae Can Survive on Polystyrene Alonelystyrene Alone |
|