全世界每年要消耗上万亿个塑料袋。大多数塑料袋由一类叫作聚乙烯的高分子化合物制成。虽然这种材料价格便宜,性质稳定,但生态系统中担任分解者的微生物往往不“吃”聚乙烯大分子,哪怕是塑料小碎片也很难被“拆”成简单的小分子。因此,塑料袋一旦进入自然环境中,便可以堆积上百年。塑料在自然环境中很难被降解,通常需要回收处理,然而仅就塑料袋来说,全世界的回收率只有约0.5%~3%。
这些长期留存在陆地上或海洋中的塑料垃圾如果被动物误食,会导致动物死亡。而掩埋在土壤中的塑料碎片会阻碍水分和空气的正常流动,影响农作物吸收养分,导致作物减产。为了找到应对的方法,生物学家一直在努力寻找可以降解塑料的分解者。但最近有科学家发现,有一种常见的小虫子,竟然能够降解塑料袋!这种小虫子你很可能见过,就是钓鱼时常用的鱼饵。它被称为“蜡虫”,是一种飞蛾——大蜡蛾的幼虫。
在欧洲,大蜡蛾是常见的害虫,它们通常把卵产在蜜蜂的蜂巢内,因为幼虫吃蜂蜡而得名。西班牙的一名科研人员贝尔托基尼业余是个养蜂人,她在给蜂巢去除寄生虫时,发现了一些蜡虫。取出蜡虫后,她随手把它们丢进了一个塑料袋。没过多久,她发现袋子上出现了很多孔洞——难道是蜡虫啃穿了塑料袋?为了验证猜想,贝尔托基尼找来同事,抓了约100条蜡虫放进塑料袋里观察。40分钟后,塑料袋上出现了孔洞。
12个小时后,塑料袋的重量已经比一开始减少了92毫克。蜡虫吃聚乙烯的速度,要比之前发现的细菌降解PET塑料的速度快很多!为了确认塑料袋被啃掉的部分确实是被蜡虫消化了而不只是嚼碎,研究人员把一些蜡虫捣碎后涂在聚乙烯塑料袋,得到的结果与之前类似。看来,这些小虫子的体内含有什么物质可以破坏聚乙烯。
研究人员分析,蜡虫在天然情况下吃的是蜂蜡,而蜂蜡是很多脂质化合物的聚合物,化学结构与聚乙烯有相似之处,相当于一种“天然塑料”。蜡虫在消化蜂蜡时,唾液或肠道细菌会产生一些特殊的化学物质来打断蜂蜡中大分子的化学键。类似的,这种化学物质也可以破坏聚乙烯分子的化学键,将其降解为较短的小分子。
尽管目前还不清楚究竟是什么物质起到了降解聚乙烯塑料的作用,但如果可以确认这个化学过程,或许我们可以借助这种常见的小虫子,找到消除白色污染的一个重要方法,从而拯救海洋、河流等自然环境。