כשאנחנו שומעים את המילה ״פלסטיק״, אנחנו חושבים כמעט באופן אוטומטי על בקבוקים, שקיות ומיקרו-פלסטיק באוקיינוס — על חומרים סינתטיים שנוצרו על ידי האדם.
אך ההיסטוריה של פולימרים, הדומים לחלק מהביו-פלסטיקים המודרניים, החלה הרבה לפנינו.
מיקרואורגניזמים מייצרים פוליאסטרים משלהם — פולי-הידרוקסי-אלקנואטים, או PHA. עבור חיידקים מדובר במעין מאגר: בו הם שומרים פחמן ואנרגיה, שבהם יוכלו להשתמש מאוחר יותר. כעת גילו מדענים חלק בלתי צפוי במחזור הטבעי הזה:
גם בעלי חיים מסוגלים לפרק ״ביו-פלסטיק״ כזה.
תולעת קטנה עם רמז גדול
לתגלית הובילה את החוקרים תולעת ימית יוצאת דופן Olavius algarvensis שאורכה הוא רק כ- 12–25 מילימטרים.
אין לה פה, לא קיבה, לא מעיים ולא איברי הפרשה.
היא חיה בחולות הים התיכון ותלויה לחלוטין בקהילה של חיידקים סימביונטיים, הממוקמים ממש מתחת לרקמת הכיסוי שלה.
אחד מהשותפים החיידקיים הללו צובר PHA בכמות עצומה. החוקרים קבעו כי פולימרים אלו יכולים להוות עד 42% ממאגרי הפחמן של הסימביונט.
וכאן עלתה שאלת מפתח: האם התולעת עצמה יכולה להשתמש בחומר הזה כמזון?
התברר שכן.
מדענים גילו אצל אולביוס אנזים המסוגל לפרק PHA למולקולות פשוטות יותר — מונומרים של הידרוקסי-אלקנואט. לאחר מכן, מולקולות אלו יכולות להשתלב בתהליכים המטבוליים של הגוף.
מתקבלת מערכת מדהימה: החיידקים יוצרים מאגר — ובעל החיים מקבל את האפשרות להשתמש בו.
אך בהמשך הסיפור הפך להרבה יותר גדול מתולעת קטנה אחת.
התגלית קיבלה קנה מידה רחב
חוקרים ממכון מקס פלאנק למיקרוביולוגיה ימית החלו לחפש אנזימים דומים אצל בעלי חיים אחרים.
והם גילו אותם ביותר מ- 66 מינים מתשע מערכות שונות של בעלי חיים — בקרב תולעים ימיות, ספוגים, כוכבי ים, קפזנבאים ואפילו שלשולים.
לפנינו עולה מבט שונה לחלוטין על ״פלסטיק״.
הטבע מייצר כבר זמן רב חומרים הדומים לפלסטיקים המודרניים המתכלים ביולוגית.
אורגניזמים מסוימים יוצרים אותם.
אחרים מסוגלים לפרק אותם.
ותוצרי הפירוק חוזרים שוב אל חילוף החומרים.
החומר אינו הופך בהכרח לנקודת סיום.
הוא יכול להישאר חלק מהמחזור.
אך אין זה אומר שבעלי חיים אוכלים את הפלסטיק שלנו.
כאן עובר גבול עקרוני וחשוב.
המחקר עוסק ב- PHA ממקור טבעי, המיוצר על ידי מיקרואורגניזמים.
הוא אינו מראה כי אולביוס או בעלי חיים אחרים שנחקרו מסוגלים למחזר בקבוקי PET, שקיות פוליאתילן או פלסטיקים אחרים המוכרים לנו המופקים מנפט.
ודווקא ההבדל הזה הופך את התגלית למעניינת עוד יותר. בעיית הפלסטיק מתבררת לא רק כשאלה של: ״ממה הוא עשוי?״
ישנה שאלה שנייה: ״מה יקרה איתו אחר כך?״
מערכות טבעיות התעצבו יחד עם מנגנונים המחזירים חומרים למחזורים ביולוגיים.
האנושות, לעומת זאת, למדה ליצור כמות עצומה של חומרים סינתטיים הרבה יותר מהר מכפי שהופיעו דרכים בטוחות וניתנות להרחבה להחזירם למחזור.
ודווקא כאן התולעת הימית הקטנה הופכת פתאום למעניינת לא רק עבור ביולוגים.
מה הוסיפה התגלית הזו לצלילי כדור הארץ?
אולביוס אלגרבנסיס — יצור זעיר ללא פה ומעיים — מספר סיפור גדול בהרבה ממנו עצמו.
החיים קיימים לא רק בזכות היכולת ליצור.
היא קיימת בזכות היכולת להשיב את מה שנוצר אל תוך מחזור.
ואולי כאן הטבע מותיר לנו רמז הנדסי מעשי מאוד.
בעת יצירת חומר חדש, לא מספיק לשאול: ״ממה אנחנו יכולים להכין אותו?״
כדאי לשאול בו-זמנית שאלה שנייה: ״לאן הוא יוכל לחזור לאחר השימוש?״
מכיוון שבטבע, סיומו של תהליך אחד הופך לעיתים קרובות לתחילתו של אחר.
שום דבר לא מסתיים בחומר. המחזור נמשך.
