قارچ‌های دریایی می‌توانند برای تجزیه آلودگی پلاستیکی آموزش ببینند
1
هر ساله میلیون‌ها تن پلاستیک وارد اقیانوس‌ها می‌شود و مشکلات آلودگی گسترده‌ای ایجاد کرده و باعث مرگ موجودات دریایی می‌شود. این زباله‌ها به سادگی از بین نمی‌روند.
در عوض، پلاستیک‌ها به ریزپلاستیک‌ها تجزیه می‌شوند که در آب پخش شده و حیات دریایی را به خطر می‌اندازند. دانشمندان مدت‌ها در جستجوی راه‌هایی برای کاهش اثرات آلودگی پلاستیکی بوده‌اند، اما بیشتر راه‌حل‌های موجود قادر به تجزیه پلاستیک به‌طور مؤثر نیستند.
اکنون، پژوهشگران دانشگاه هاوایی در مانوا (UH Mānoa) به کشف قابل توجهی دست یافته‌اند. آن‌ها قارچ‌های دریایی را شناسایی کرده‌اند که قادر به تجزیه پلاستیک هستند. نکته جالب‌تر این است که برخی از این قارچ‌ها می‌توانند برای مصرف پلاستیک با سرعت بیشتر «آموزش ببینند».
این پژوهش می‌تواند راه‌های جدیدی را برای پاکسازی اقیانوس‌ها و مقابله با یکی از مهم‌ترین چالش‌های زیست‌محیطی عصر ما فراهم کند.
بیشتر بخوانیم
زباله‌های پلاستیکی و اثرات ماندگار آن‌ها
پلاستیک‌ها به دلیل دوام، سبکی و قیمت پایین، به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند. اما همین ویژگی‌ها باعث شده است که آن‌ها به یک معضل زیست‌محیطی پایدار تبدیل شوند.
برخلاف مواد آلی، پلاستیک به طور طبیعی تجزیه نمی‌شود. در عوض، نور خورشید، گرما و نیروهای فیزیکی آن را به قطعات کوچکتر تجزیه می‌کنند. این ریزپلاستیک‌ها در سراسر اقیانوس پخش شده و وارد زنجیره غذایی می‌شوند و در بدن موجودات دریایی تجمع می‌یابند.
علاوه بر این، پلاستیک‌ها می‌توانند مواد شیمیایی مضر مانند فتالات‌ها و بیسفنول A را آزاد کنند که به اکوسیستم‌های دریایی آسیب می‌رسانند. بسیاری از حیوانات دریایی، پلاستیک را با غذا اشتباه می‌گیرند و مصرف آن منجر به سوءتغذیه و مرگ آن‌ها می‌شود.
با توجه به اینکه هر ساله معادل بیش از ۱٬۰۵۱٬۲۰۰ کامیون زباله پلاستیکی وارد اقیانوس‌ها می‌شود، یافتن راهی برای از بین بردن این آلودگی ضروری است.
پتانسیل کشف‌نشده قارچ‌های دریایی
رانیا استاینباخ، دانشجویی که این پژوهش را در دوره کارشناسی زیست‌شناسی دریایی در کالج علوم طبیعی دانشگاه هاوایی انجام داده، می‌گوید:
«پلاستیک‌های موجود در محیط زیست بسیار ماندگار هستند و تقریباً با فناوری‌های کنونی تجزیه‌ناپذیرند.»
وی اضافه می‌کند که پژوهش آن‌ها قارچ‌های دریایی را به عنوان یک گروه امیدوارکننده و عمدتاً ناشناخته برای بازیافت و حذف پلاستیک از طبیعت معرفی می‌کند.
قارچ‌ها به دلیل توانایی منحصر به فرد خود در تجزیه مواد آلی سخت شناخته شده‌اند. بسیاری از گونه‌های قارچی می‌توانند موادی را هضم کنند که سایر موجودات قادر به تجزیه آن‌ها نیستند، مانند چوب و کیتین.
اما بیشتر مطالعات در مورد توانایی قارچ‌ها در تجزیه پلاستیک بر روی گونه‌های زمینی متمرکز بوده است. تیم دانشگاه هاوایی می‌خواست بررسی کند که آیا قارچ‌های دریایی توانایی مشابهی دارند یا خیر.
آزمایش قارچ‌های دریایی برای تجزیه پلاستیک
پژوهشگران نمونه‌هایی از قارچ‌های دریایی را از منابع مختلف از جمله شن، جلبک‌های دریایی، مرجان‌ها و اسفنج‌های دریایی در آب‌های ساحلی هاوایی جمع‌آوری کردند.
سپس این قارچ‌ها را برای بررسی توانایی آن‌ها در تجزیه پلاستیک آزمایش کردند. تمرکز آن‌ها روی پلی‌یورتان بود، ماده‌ای رایج که در فوم‌ها، چسب‌ها و محصولات پزشکی یافت می‌شود.
پروفسور آنتونی اَمِند از مرکز تحقیقات زیست‌شناسی اقیانوسی دانشگاه هاوایی می‌گوید:
«قارچ‌ها دارای یک توانایی فوق‌العاده برای هضم موادی هستند که سایر موجودات قادر به تجزیه آن‌ها نیستند، مانند چوب و کیتین. بنابراین، ما قارچ‌های جمع‌آوری‌شده را برای توانایی آن‌ها در هضم پلاستیک آزمایش کردیم.»
در این پژوهش، پلی‌یورتان درون ظروف آزمایشگاهی همراه با انواع مختلفی از قارچ‌ها قرار داده شد و تعامل آن‌ها مورد بررسی قرار گرفت. برخی از قارچ‌ها توانایی مشخصی در تجزیه پلاستیک نشان دادند.
سپس تیم تحقیقاتی سریع‌ترین قارچ‌های رشدکننده را انتخاب کرد و آن‌ها را به مدت طولانی در معرض پلی‌یورتان قرار داد تا بررسی کند که آیا می‌توانند به مرور زمان پلاستیک را سریع‌تر تجزیه کنند.
انطباق سریع قارچ‌های دریایی
نتایج این آزمایش شگفت‌انگیز بود. قارچ‌ها به سرعت سازگار شدند و برخی از آن‌ها توانستند نرخ تغذیه خود را در عرض سه ماه، ۱۵ درصد افزایش دهند.
استاینباخ می‌گوید:
«ما از اینکه بیش از **۶۰ درصد از قارچ‌هایی که از اقیانوس جمع‌آوری کرده بودیم، توانایی هضم پلاستیک را داشتند، شگفت‌زده شدیم.»
او اضافه می‌کند که مشاهده سرعت انطباق قارچ‌ها نیز بسیار هیجان‌انگیز بود. در عرض فقط سه ماه، برخی از قارچ‌ها توانستند میزان تغذیه خود را به میزان قابل توجهی افزایش دهند.
این یافته‌ها نشان می‌دهند که قارچ‌های دریایی می‌توانند نقش مهمی در تجزیه آلودگی پلاستیکی ایفا کنند. همچنین سرعت بالای انطباق این قارچ‌ها، امیدها را برای بهبود کارایی آن‌ها در آینده تقویت کرده است.
نقش منحصربه‌فرد هاوایی در تحقیقات پلاستیک
موقعیت جغرافیایی هاوایی در گردابه نیمه‌گرمسیری اقیانوس آرام شمالی، آن را به مکانی ایده‌آل برای مطالعه آلودگی پلاستیکی تبدیل کرده است.
جریان‌های اقیانوسی زباله‌های پلاستیکی را از سراسر جهان به سواحل هاوایی منتقل می‌کنند. در نزدیکی این منطقه، توده زباله‌های اقیانوس آرام حجم عظیمی از پلاستیک‌های شناور را در خود جای داده که آن را به یک بحران زیست‌محیطی تبدیل کرده است.
به دلیل این مواجهه مداوم با آلودگی، قارچ‌های جمع‌آوری‌شده از این منطقه ممکن است توانایی‌های منحصر به فردی برای تجزیه پلاستیک کسب کرده باشند. این ویژگی آن‌ها را به گزینه‌های ارزشمندی برای کاربردهای زیست‌فناوری آینده تبدیل می‌کند.
گسترش تحقیقات
تیم دانشگاه هاوایی اکنون قصد دارد دامنه تحقیقات خود را گسترش دهد. آن‌ها می‌خواهند بررسی کنند که آیا این قارچ‌ها می‌توانند سایر انواع پلاستیک مانند پلی‌اتیلن و پلی‌اتیلن ترفتالات (PET) را نیز تجزیه کنند.
این مواد در برابر تجزیه بسیار مقاوم هستند و از رایج‌ترین انواع پلاستیک در اقیانوس‌ها به شمار می‌روند.
علاوه بر این، دانشمندان در تلاش هستند تا مکانیسم‌های مولکولی تجزیه پلاستیک توسط قارچ‌ها را در سطح سلولی درک کنند. این مطالعات می‌توانند به بهبود روش‌های تجزیه پلاستیک کمک کنند.
گام بعدی، همکاری با مهندسان، شیمی‌دانان و اقیانوس‌شناسان برای توسعه راه‌حل‌های عملی بر اساس این یافته‌ها است.
«امیدواریم بتوانیم با متخصصان دیگر همکاری کنیم تا این یافته‌ها را به راه‌حل‌های واقعی برای پاکسازی سواحل و اقیانوس‌ها تبدیل کنیم.» – رانیا استاینباخ
در صورتی که دانشمندان بتوانند این فرآیندهای قارچی را بهینه کنند، این روش ممکن است در مقیاس وسیع مورد استفاده قرار گیرد. قارچ‌های دریایی می‌توانند به ابزاری کلیدی در کاهش زباله‌های پلاستیکی، هم در اقیانوس‌ها و هم در خشکی تبدیل شوند.
📌 این مطالعه در مجله Mycologia منتشر شده است.
