Eines der größten ökologischen Probleme ist heute die Verwendung von Kunststoffen und deren Abbau. In der Natur werden diese aus Erdöl gewonnenen Gegenstände von nur sehr wenigen Tieren verarbeitet, was zu einer übermäßigen Ansammlung führt, die nie behoben werden kann. Allerdings wurden kürzlich einige Superwürmer beschrieben, die in der Lage sind, Styropor (eine Art Kunststoff) in Nahrung umzuwandeln.
Extrudiertes Polystyrol oder auch Schaumpolystyrol genannt, ist einer der am häufigsten verwendeten Kunststoffe für Lebensmittelverpackungen und sogar Haush altsgeräte. Aus diesem Grund ist es normal, dass ihr Abfall übermäßig groß und gefährlich für die Umwelt ist.Deshalb ist die Existenz von Superwürmern, die Styropor in Nahrung verwandeln, so wichtig. Erfahren Sie im folgenden Bereich mehr über sie.
Warum sind Kunststoffe schwer abbaubar?
Kunststoffe bestehen aus riesigen Molekülen, sogenannten Makromolekülen, die künstlich aus kleineren Kohlenstoffmolekülen hergestellt werden. Dieser Vorgang wird Polymerisation genannt und führt dazu, dass sie eine große chemische Inertheit aufweisen. Mit anderen Worten: Sie sind weniger anfällig für Oxidation, Feuchtigkeit oder den Angriff einiger chemischer Produkte.
Das bedeutet, dass es Mikroorganismen wie Bakterien, Pilzen und Protozoen sehr schwer fällt, Kunststoffe in organisches Material umzuwandeln. Daher dauert die natürliche Zersetzung, die nur wenige Monate oder ein paar Jahre dauern sollte, mehrere hundert Jahre.
Dank ihrer inerten Eigenschaften sind Kunststoffe für das menschliche Leben zu nützlich geworden, da sie dazu beitragen, Lebensmittel vor natürlichem Zerfall zu schützen.Diese Fähigkeit macht sie jedoch zu einer ernsthaften Gefahr für das Ökosystem, da es zwischen 100 und 1000 Jahre dauert, bis sie zerfallen.
Die Superwürmer, die Polystyrol fressen
Eine in der Zeitschrift Environmental Science & Technology veröffentlichte Studie erwähnt, dass verschiedene Arten von Mehlwürmern in einer mit Polystyrol kontaminierten Umgebung überleben könnten. Darüber hinaus konnten sie große Mengen dieses Plastiks verdauen und in Kohlendioxid umwandeln.
Diese kleinen Würmer sind eigentlich die Larven des Mehlkäfers (Tenebrio spp.), daher war es zu überraschend, dass sie über eine solche Fähigkeit verfügten. Als ob das nicht genug wäre, konnten sie allein durch den Verzehr von Styropor ohne andere Nahrungsergänzungsmittel überleben.
Im Jahr 2022 erkannte eine Gruppe von Wissenschaftlern der University of Queensland (Australien), dass der Mehlwurm nicht der einzige war, der Polystyrol fressen konnte.Eine andere Käferart namens Zophobas morio verfügte ebenfalls über diese Fähigkeit und absolvierte sogar ihren gesamten Lebenszyklus nur mit diesem Kunststoff als Nahrung.
Warum werden sie Superwürmer genannt?
Es ist wichtig zu beachten, dass der Abbau von Polystyrol nicht zu seiner Verwendung als Nahrungsmittelressource führt. Anders ausgedrückt bedeutet die bloße Tatsache, dass Mehlwürmer in der Lage sind, diesen Kunststoff zu zersetzen, nicht, dass sie durch den Verzehr Nährstoffe erh alten. Das passiert mit den Larven der Gattung Tenebrio.
Im Fall von Zophobas morio zersetzen die Würmer Styropor und gewinnen dabei Energie und Nährstoffe, was sie zu Superwürmern macht. Dank dieser einzigartigen Eigenschaft eröffnet sich die Möglichkeit, sie zur Reduzierung der Verschmutzung durch Plastikmüll einzusetzen.
Wie schafft man es, Polystyrol abzubauen?
Die Fähigkeit von Superwürmern, Polystyrol abzubauen, wird durch die Mikroorganismen bereitgestellt, die in ihrem Darm leben.Diese kleinen Wesen zerstören die Plastikmoleküle und geben ihre Nährstoffe frei. Ohne sie würden die Styroporfragmente das gesamte Verdauungssystem passieren und unverändert wieder herauskommen.
Im Labor sind 100 Superwürmer in der Lage, täglich zwischen 34 und 39 Milligramm Styropor abzubauen. Etwa 50 % des Plastiks werden als Nährstoffe genutzt, der Rest wird in Kohlendioxid umgewandelt.
Der letzte Schritt
Die Mikroorganismen, die den Darm von Superwürmern bewohnen, sind sehr vielfältig und unterschiedlich, da jeder von ihnen die Verdauung auf unterschiedliche Weise unterstützt. Unter allen unterstützen nur wenige die Zerstörung und Ausnutzung der Kunststoffkomponenten wirklich. Aus diesem Grund verwendeten Wissenschaftler Techniken der Metagenomik, um die Darmmikrobiota zu analysieren und die Schuldigen zu finden.
Obwohl es einfach klingt, ist der Prozess zeitaufwändig und erfordert die Analyse einer riesigen Datenmenge. Dadurch gelang es lediglich, die Bakteriengattungen Pseudomonas, Rhodococcus und Corynebacterium als mögliche Verursacher zu identifizieren.
Obwohl das Gen oder die Gene, die am Abbau von Polystyrol beteiligt sind, nicht identifiziert wurden, ist diese Forschung ein klarer Fortschritt im Kampf gegen die Plastikverschmutzung. Es ist sehr wahrscheinlich, dass der nächste Schritt darauf gerichtet sein wird, die Enzyme zu finden, die für dieses Phänomen verantwortlich sind. Dies würde ausreichen, um sie synthetisch und in großen Mengen herzustellen, ohne auf den Wurm angewiesen zu sein.
Wie Sie sehen, kann es noch einige Jahre dauern, bis das Problem der Plastikverschmutzung gelöst ist. Allerdings sind die aktuellen Entwicklungen vielversprechend und die Erwartungen hoch. An diesem Punkt bleibt nur zu hoffen, dass die Untersuchungen reibungslos verlaufen und die Menschheit bald in den Genuss ihrer Vorteile kommt.