بهره‌گیری علمی نوجوان‌ها از کرم جهت تجزیه زباله پلاستیکی - ۱

آن‌ها پی می برند که کرم‌های خوراکی، گرسنه‌ی پلاستیک هستند، درحالی که مابقی کرم‌ها از آن پرهیز می‌کنند.
پلاستیک - به عنوان آشغال یا زباله - می‌تواند مدت‌ها، بدون اینکه تجزیه شود، در طبیعت باقی بماند. آیا کرم‌های خوراکی می‌توانند در حل مشکل عدم تجزیه پلاستیک‌ها به یاری ما بی‌آیند؟ چهار نوجوان این سوال را به چالش می‌کشند.
فونیکس، آریزونا - چهار نوجوان تعیین می‌کنند تا تحقیق کنند که چه چیز کرم‌های خوراکی را به نیروگاه‌های مصرف زباله پلاستیکی تبدیل می‌کند. آن‌ها فهمیدند که کرم مناسب این کار، کوهی از پلاستیک را می‌جود. اما همه‌ی کرم‌ها، کرم‌های مناسبی نیستند.
سورپرایزی دیگر: همیشه بزرگتر، برتر نیست.
ماه گذشته، دانش‌آموزان دبیرستانی در نمایشگاه علوم و مهندسی بین‌المللی، نتایج خود را نشان دادند. رقابت امسال بین بیش از 1750 دانش‌ آموز از 75 کشور بود.
کرم‌های خوراکی، لاروهای - شکل نابالغ- حشرات شبرو تنبریو مولیتور هستند. در سال 2015، دانشمندان نشان دادند که روده این کرم‌ها میزبان باکتری‌هایی است که قادر به تجزیه کردن پلاستیک پلی استایرن است. این پلاستیک، گونه‌ای است که فوم پلاست را می‌سازد.
این اطلاعات برای دانش‌آموزان روشن ساخت که کرم‌ها می‌توانند راهی برای خلاصی از دست پلاستیک‌هایی باشند که حجم زیادی از لندفیل‌ها یا محل‌های دفن زباله را اشغال می‌کنند. بنابراین، آن‌ها پروژه‌های نمایشگاهی علمی را طراحی کردند تا تحقیق کنند که کرم‌های خوراکی تا چه اندازه می‌توانند پلاستیک بخورند. در مسیر پژوهش، باکتری‌های کرمی را مورد بررسی قرار دادند که قادر به انجام این کار بودند و این‌که آیا ممکن است که آن دسته از میکروب‌ها در طی فرآیند، آلودگی خودشان را تولید کنند یا خیر.
پلاستیک: چیزی که برای تهیه شما مورد استفاده قرار می‌گیرد
" من یکی از آن دسته افرادی هستم که همیشه زباله را جمع می‌کنم و آن را دور می‌اندازم"، این چیزی است که کیتی هافس 16 ساله می‌گوید. او دانش‌آموز سال سوم دبیرستان بونویل در یوتا واشنگتن تراس است. اما او یک زمان از خودش پرسید که این عادت تمیز کردن واقعا تا چه حد به محیط زیست کمک کرده است. در نتیجه او یک تکلیف کوچکی انجام داد. او متوجه شد که زمانی که او پلاستیکی را به داخل سطل زباله می‌اندازد، آن پلاستیک در لندفیلی انبار می‌شود و زیر خاک دفن می‌شود و این پلاستیک با سرعت آن‌چنانی تجزیه نمی‌شود. در عوض، آن نشست می‌کند و باعث نشست مواد دیگر هم می‌شود. مطالعات نشان داده اند که از 10 تا صدها سال طول می‌کشد که زباله پلاستیکی تجزیه شود.
کیتی هافس تحقیق کرد که کرم‌های خوراکی تا چه حد می‌توانند پلاستیک بخورند. وقتی او به قابلیت کرم‌های خوراکی در جویدن پلاستیک‌ها پی برد، تصمیم گرفت تا ببیند که آیا امکان دارد که با تحت کنترل قراردادن کرم‌ها از شر زباله خلاص شد. او 1500 تا از این لاروها را تهیه کرد و آن‌ها را به طور مساوی بین 15 مخزن تقسیم کرد. به هرمجموعه سه کانتینری، یک نوع مختلفی از پلاستیک داده می‌شد. بعضی از کرم‌های خوراکی 0.7 گرم از پلاستیک بطری آب را دریافت می‌کردند. بعضی دیگر، 0.03 گرم از پلاستیک کیسه پلاستیکی، 2 گرم از پلاستیک ظرف شیر، 1 گرم از فوم پلاست یا 3 تا 4 گرم از پلاستیک چنگال و قاشق پلاستیکی را دریافت می‌کردند.
این نوجوان هر هفته پلاستیک را وزن می‌کرد تا به میزان مصرف کرم‌ها پی ببرد. پس از چهار هفته، کرم‌های خوراکی او 64 درصد از فوم پلاست را خورده بودند. لاروها همچنین نیمی از قطعات بطری آب و به همان مقدار تکه‌هایی از ظرف شیر را نیز مصرف کرده بودند. به نظر نمی‌رسید که آن‌ها دیگر پلاستیک‌ها را مثل این پلاستیک‌ها دوست داشته باشند. همچنان آن‌ها 40 درصد از پلاستیک قاشق و چنگال و 29 درصد از کیسه‌ پلاستیکی را خورده بودند.
کیتی با توجه به نتایجی که از تحقیقاتش به دست آورد، اکنون در حال راه‌اندازی یک آزمایش از کرم‌های خوراکی در لندفیل محلی‌ خود می‌باشد. پس از در نظر گیری محلی برای کرم‌هایش، کیتی به تدریج شروع به افزودن پلاستیک می‌کند.
این نوجوان رویای سیستمی را دارد که یک روز مردم بتوانند برای سیستم کمپوست مبتنی بر کرم خوراکی، پلاستیک‌هایشان را به دبیرستان، دانشگاه محلی یا شهرداری بیاورند.
کرم‌ها شگفت‌زده می‌شوند
جوزف گالاسو 15 ساله متعجب بود که چرا فقط یک نوع کرم، اکتفا شده بود؟ دانش آموز سال دوم آموزش دیده در خانه توسان آریزونا، تصمیم گرفت تا توانایی‌های جویدن پلاستیک کرم خوراکی‌های وابسته را مشاهده کند. او استدلال می‌کند که "اگر آن‌ها خیلی به هم وابسته و مرتبط باشند، احتمالا باید بتوانند همان کار یا حتی بهتر از آن کار یعنی جویدن پلاستیک را انجام دهند.
جوزف، یک ابرکرم را مد نظر قرار می‌دهد - لاروهای زوفوباس موریو. این لارو نوعی دیگر از حشرات شبرو است. این جانور فوق‌العاده بزرگ است. درحالی که کرم‌های خوراکی حدودا 5ر1 سانتی متر طول دارند، ابرکرم‌ها می‌توانند به چهار برابر این سایز برسند یعنی طولی حدود 3ر6 سانتی متر.
جوزف 15 ساله با دقت ابرکرم‌ها را تشریح می‌کند تا به باکتری موجود در روده آن‌ها دست یابد.
این نوجوان به سادگی شروع کرد. او 300 ابرکرم را برگزید و 10 گرم فوم پلاست را به خورد آن‌ها داد. او اجازه می‌دهد تا کرم‌ها به مدت دو هفته به خوردن و تجزیه پلاستیک ادامه دهند. آن‌ها تقریبا 7ر2 گرم یا کمی بیشتر از یک چهارم از پلاستیک را مصرف کردند.
اما جوزف می‌دانست که کرم‌ها به خواست خودشان فوم پلاست را هضم نمی‌کنند. در عوض، کرم‌های خوراکی و ابرکرم‌ها برای تجزیه پلاستیک به باکتری‌های روده‌ای وابسته هستند. بنابراین، این نوجوان روده‌های 100 ابرکرم را باز کرد و محتویات آن را برروی پتری دیش‌هایی- ظرف های کم عمق - که با فوم پلاست پوشیده شده بودند، قرار داد. او سپس صبر کرد تا ببیند که چه اتفاقی افتاد.
زمانی که باکتری‌ها تغذیه می‌کنند، آن‌ها از مولکول‌هایی که در غذایشان وجود دارد، کربن و هیدروژن کسب می‌کنند. فوم پلاست، از زنجیره‌های طویل اتم‌های کربن با هیدروژن‌های متعدد متصل به آن، تشکیل شده است. هر باکتری که قادر به مصرف آن زنجیره‌ها به عنوان غذا بود، می‌توانست بر روی فوم پلاست پوشاننده پتری دیش‌ها رشد کند. آن دسته از کرم‌هایی که قادر به هضم پلاستیک نبودند، رشد نمی‌کردند.
جوزف، پس از هشت روز کارش را با یک رشد مایل به سفید به پایان رساند. این مورد، یک کلنی از باکتری‌ها بود. در یک آزمایشگاه نزدیک در دانشگاه آریزونا در توسان، او از ماشینی استفاده کرد که قادر به بازخوانی دستورالعمل‌های مخصوص DNA - مولکول طویلی که گونه‌ها را حمل می‌کند - میکروب‌ها بود. این ماشین، یک توالی ژنتیکی کوتاه - سلسله‌ای از دستورالعمل‌ها را در اختیار این نوجوان قرار داد. این مورد به او کمک کرد تا دریابد که کدام گونه‌های باکتریایی از آن منشا می‌گیرند.
این نوجوان امیدوار است که ابرکرم‌های او، راه حل‌های دیگری برای مشکل پلاستیک باشند. او می‌گوید که آن‌ها به راحتی تولید می‌شوند.