Wanneer we het woord «plastic»horen, denken we bijna automatisch aan flessen, tassen en microplastics in de oceaan — aan synthetische materialen die door de mens zijn gecreëerd.
Maar de geschiedenis van polymeren, die lijken op sommige moderne bioplastics, begon lang voor ons.
Micro-organismen produceren hun eigen polyesters — polyhydroxyalkanoaten, of PHA. Voor bacteriën is dit een soort voorraad: hierin slaan ze koolstof en energie op die ze later kunnen gebruiken. Nu hebben wetenschappers een onverwacht onderdeel van deze natuurlijke cyclus ontdekt:
ook dieren zijn in staat om dergelijk «bioplastic» af te breken.
Een kleine worm met een grote aanwijzing
Onderzoekers werden naar de ontdekking geleid door een ongewone zeeworm, Olavius algarvensis met een lengte van slechts ongeveer 12–25 millimeter.
Hij heeft geen mond, geen maag, geen darmen en geen uitscheidingsorganen.
Hij leeft in het zand van de Middellandse Zee en is volledig afhankelijk van een gemeenschap van symbiotische bacteriën die zich direct onder zijn huidweefsel bevinden.
Een van deze bacteriële partners slaat PHA in enorme hoeveelheden op. Onderzoekers hebben vastgesteld dat deze polymeren tot 42% van de koolstofvoorraden van de symbiontkunnen uitmaken.
En hier rees de cruciale vraag: kan de worm zelf dit materiaal als voedsel gebruiken?
Dat bleek inderdaad het geval.
Wetenschappers ontdekten bij Olavius een enzym dat in staat is om PHA af te breken tot eenvoudigere moleculen: hydroxyalkanoaat-monomeren. Deze moleculen kunnen vervolgens worden opgenomen in de stofwisselingsprocessen van het organisme.
Het resultaat is een verbazingwekkend systeem: bacteriën leggen een voorraad aan — het dier krijgt de mogelijkheid om deze te benutten.
Maar het verhaal werd al snel veel groter dan één kleine worm.
De ontdekking kreeg schaal
Onderzoekers van het Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie begonnen te zoeken naar vergelijkbare enzymen bij andere dieren.
En ze vonden ze bij meer dan 66 soorten uit negen verschillende dierstammen — waaronder zeewormen, sponzen, zeesterren, springstaarten en zelfs regenwormen.
We krijgen hierdoor een heel andere kijk op «plastic».
De natuur produceert al lang materialen die lijken op moderne biologisch afbreekbare plastics.
Sommige organismen maken ze.
Andere zijn in staat ze af te breken.
En de afbraakproducten keren weer terug in de stofwisseling.
Het materiaal hoeft niet per se een eindpunt te zijn.
Het kan onderdeel blijven van de cyclus.
Maar dat betekent niet dat dieren ons plastic eten
Hier ligt een fundamenteel belangrijke grens.
Het onderzoek heeft betrekking op natuurlijk geproduceerd PHA, gemaakt door micro-organismen.
Het toont niet aan dat Olavius of andere onderzochte dieren in staat zijn om PET-flessen, plastic tasjes of andere plastics van aardoliebasis die wij dagelijks gebruiken, te verwerken.
En precies dat onderscheid maakt de ontdekking nog interessanter. Het plasticprobleem blijkt niet alleen een kwestie van: «Waarvan is het gemaakt?»
Er is een tweede vraag: «Wat gebeurt er daarna mee?»
Natuurlijke systemen zijn gevormd samen met mechanismen die stoffen terugbrengen in biologische cycli.
De mensheid heeft echter geleerd om enorme hoeveelheden synthetische materialen te creëren, veel sneller dan dat er veilige en schaalbare manieren zijn verschenen om ze weer in de cyclus terug te brengen.
En precies hier wordt de kleine zeeworm plotseling interessant voor meer dan alleen biologen.
Wat heeft deze ontdekking toegevoegd aan het geluid van de planeet?
Olavius algarvensis — een minuscuul wezen zonder mond of darmen — vertelt een verhaal dat veel groter is dan het wezen zelf.
Het leven bestaat niet alleen dankzij het vermogen om te creëren.
Het bestaat dankzij het vermogen om het gecreëerde terug te brengen in de cyclus.
En misschien laat de natuur ons hier een zeer praktische technische aanwijzing na.
Bij het creëren van een nieuw materiaal is het niet voldoende om te vragen: «Waarvan kunnen we het maken?»
Het is de moeite waard om tegelijkertijd een tweede vraag te stellen: «Waar kan het na gebruik naar terugkeren?»
Want in de natuur is het einde van het ene proces vaak het begin van het andere.
Niets eindigt bij het materiaal. De cyclus gaat door.
