Phần lớn các nghiên cứu khoa học đều được tiến hành dựa theo các trình tự có tính logic, thí nghiệm này thực hiện tiếp theo sau những tìm tòi của các nghiên cứu khác. Nhưng đôi khi sự đột phá trong ý tưởng nghiên cứu cũng đóng một vai trò quan trọng.
Trường hợp được đề cập trong một bài báo của tờ Current Biology dưới đây là một minh chứng, tiết lộ cho thế giới một tin rất thú vị: người ta tìm thấy một loài sâu bướm có khả năng nghiền nát nhựa.
Thí nghiệm trong bài báo bắt nguồn từ việc cô Federica Bertocchini, một người nuôi ong nghiệp dư đồng thời là nhà sinh vật học tại Đại học Cantabria, Tây Ban Nha, nhận thấy các con sâu bướm xuyên qua lớp sáp, nhai các lỗ trên một số tổ ong của cô và say sưa uống mật. Để nhận diện chúng, cô mang một số về nhà trong túi mua sắm bằng nhựa. Nhưng vài giờ sau, khi cô đi kiểm tra cái túi thì phát hiện rằng trên đó đầy lỗ thủng và những con sâu bướm đang bò khắp nhà.
Sau khi gom chúng lại cô xác định chúng chính là ấu trùng của sâu bướm sáp lớn hơn, một loại sâu tổ ong nổi tiếng. Tuy nhiên, khi xem xét việc “trốn thoát khỏi nhà túi mua hàng”, cô tự hỏi liệu chúng có thể được dùng như một công cụ xử lý rác thải hay không.
Những nỗ lực sử dụng sinh vật sống để loại bỏ nhựa plastic trước đây đã không thành công như mong đợi. Ngay cả những loài có triển vọng nhất, một loại vi khuẩn tên là Nocardia asteroides, cũng phải mất hơn sáu tháng để loại bỏ một màng nhựa dày chỉ một nửa milimét. Xem xét những gì xảy ra trên chiếc túi của cô, Tiến sĩ Bertocchini cho rằng sâu bướm sáp có thể làm tốt hơn thế.
Để chứng thực ý tưởng này, cô cùng với Paolo Bombelli and Christopher Howe, hai nhà hóa sinh học từ Đại học Cambridge đã thành lập nhóm nghiên cứu. Tiến sĩ Bombelli và Tiến sĩ Howe chỉ ra rằng, giống như sáp ong, nhiều loại plastic được liên kết với nhau bằng cầu nối methylene (cấu trúc gồm 1 nguyên tử Carbon liên kết với 2 nguyên tử Hydro và 2 nguyên tử khác). Một số sinh vật có những enzyme có thể bẻ gãy các cầu nối như thế, đó là lý do tại sao plastic thường có thể bị vi khuẩn phân hủy. Nhóm nghiên cứu nghi ngờ sâu bướm sáp đã làm đứt gãy các liên kết hóa học của nhựa plastic như vậy.
Một trong những thành phần khó phân hủy nhất trong các bãi rác thải là polyethylene, được cấu tạo hoàn toàn bằng các cầu methylene liên kết với nhau. Vì vậy, bộ ba nhà nghiên cứu tập trung vào polyethylene. Khi họ đặt sâu bướm sáp ong trên tấm phim cùng loại với tấm mà vi khuẩn Nocardia asteroides đã mất nửa năm để giải quyết, họ phát hiện ra rằng các lỗ xuất hiện trên tấm phim trong vòng 40 phút.
Trong các thí nghiệm kiểm tra chuyên sâu hơn, Tiến sĩ Bertocchini và cộng sự đã khám phá ra rằng mỗi con sâu bướm này trung bình ăn khoảng 2.2 lỗ có chiều ngang 3 mm mỗi giờ trên tấm plastic mỏng. Một thí nghiệm tiếp theo đó cho thấy một con sâu bướm mất khoảng 12 giờ để tiêu thụ một miligram túi mua hàng. Những chiếc túi như thế thường nặng khoảng 3 gram, vì vậy nếu 100 con sâu bướm dùng nửa cuộc đời để ăn, chúng có thể ăn hết một túi trong một tháng.
Người ta cũng chưa chắc chắn rằng đưa những con sâu bướm này vào những nơi dư thừa nhựa plastic cần phân hủy của thế giới có nhạy cảm hay không. Có một điểm chưa được tìm hiểu và chứng minh là liệu các con sâu bướm này có thể lấy chất dinh dưỡng từ nhựa plastic mà chúng ăn hay không, cũng như có thể tiêu hóa được chúng hay không. Nếu câu trả lời là không, cuộc sống của các “nhân viên” xử lý rác thải này dường như ngắn ngủi. Thậm chí nếu chúng có thể, chúng vẫn cần thêm các chất dinh dưỡng khác để sống và phát triển.
Một câu hỏi khác được đặt ra là xử lý thế nào với hỗn hợp các chất thải của chúng? Nếu đó là chất độc, thì chúng ta sẽ phải dành một chút nguồn lực để giải quyết vấn đề này. Mặc dù vậy, việc khám phá ra ấu trùng của loài sâu bướm có thể ăn plastic thực sự rất hấp dẫn và quan trọng. Ngay cả khi loài sâu bướm này không phải là câu trả lời cho vấn đề xử lý rác thải plastic thì sẽ có những loài sinh vật khác ngoài kia làm được điều này. Phát hiện này đã mở ra một hướng nghiên cứu mới trong xử lý rác thải của các nhà khoa học.
Theo The Economist
Ngự Yên
Xem thêm: