През 2001 г. група японски учени правят изненадващо откритие – на едно сметище. В изкопите, пълни с мръсотия и отпадъци, те откриват слузест слой от бактерии, които с удоволствие „дъвчат“ пластмасови бутилки, играчки и други дреболии. Докато разграждат боклука, бактериите събират енергия от въглерода в пластмасата, която използват, за да растат, да се движат и да се разделят на още по-гладни за пластмаса бактерии. Макар и не по начина, по който обикновено го разбираме, бактериите се „хранят“ с пластмаса.
Учените са ръководени от Кохей Ода, професор в Технологичния институт в Киото. Екипът му търси вещества, които могат да омекотяват синтетичните материи, като полиестер, който е направен от същия вид пластмаса, използвана в повечето бутилки за напитки. Ода е микробиолог и вярва, че какъвто и научен проблем да стои пред човека, микробите вероятно вече са намерили решение. „Казвам на хората, че трябва да наблюдават тази част от природата много внимателно. Тя често има много добри идеи“, каза ми Ода наскоро.
Това, което Ода и колегите му откриват на сметището, никога не е било виждано преди. Те са се надявали да открият микроорганизъм, който е разработил прост начин да атакува повърхността на пластмасата. Но тези бактерии са направили много повече от това – изглежда, че те разграждат пластмасата напълно и я преработват в основни хранителни вещества. От нашата гледна точка, особено днес, когато сме наясно с мащабите на замърсяването с пластмаса, потенциалът на това откритие изглежда гигантски. Но през 2001 г. – все още три години преди терминът „микропластмаса“ да влезе в употреба – то „не се считаше за тема от голям интерес“, казва Ода. Предварителните статии за бактериите, съставени от неговия екип, така и не са публикувани.
В годините след откритието на групата замърсяването с пластмаса стана невъзможно за пренебрегване. В рамките на този приблизително 20-годишен период сме генерирали 2,5 млрд. тона пластмасови отпадъци и всяка година произвеждаме още около 380 млн. тона, като прогнозите са, че до 2060 г. това количество отново ще се утрои. В средата на Тихия океан се намира петно от пластмасови отпадъци с размер седем пъти по-голям от този на Великобритания, а пластмасовите отпадъци задушават плажовете и препълват сметищата по целия свят. В миниатюрен мащаб в плодовете и зеленчуците са открити микропластмасови и нанопластмасови частици, които са попаднали в тях чрез корените на растенията. Открити са и в почти всички човешки органи – те дори могат да се предават от майка на дете чрез кърмата.
Настоящите методи за разграждане или рециклиране на пластмасите са крайно недостатъчни. По-голямата част от рециклирането на пластмаси включва етап на раздробяване и смилане, при който влакната, от които се състои пластмасата, се накъсват и чупят, оставяйки ги в по-нискокачествено състояние. Докато един стъклен или алуминиев съд може да бъде разтопен и преработен неограничен брой пъти, гладката пластмаса на бутилка за вода, например, се разгражда при всяко рециклиране. Рециклираната пластмасова бутилка се превръща в торбичка с петна, която се превръща в изолация за влакнести якета, която след това се превръща в пълнител за пътища и никога повече не се рециклира. И това е възможно най-добрият сценарий. В действителност почти никаква пластмаса не влиза в завод за рециклиране (преработват се само 9%). Единственият постоянен начин за унищожаване на пластмаса, който сме открили, е изгарянето, което е съдбата на близо 70 милиона тона пластмаса всяка година – но изгарянето води до климатична криза, тъй като въглеродът в пластмасата се отделя във въздуха, както и всички вредни химикали, с които може да е смесен.
В годините след откритието си Ода и неговият студент Казуми Хирага, който сега е професор, продължават да си кореспондират и да провеждат експерименти. Когато през 2016 г. те най-накрая публикуват работата си в престижното списание Science, тя се появява вече в свят, който отчаяно търси решения на кризата с пластмасата, и става хит. Ода и колегите му са нарекли откритата от тях в сметището бактерия Ideonella sakaiensis – по името на град Сакай, където е намерена – и в статията описват специфичния ензим, който бактерията произвежда и който ѝ позволява да разгражда полиетилен терефталат (PET) – най-разпространената пластмаса, която се среща в дрехите и опаковките. Статията е широко отразена в пресата и в момента има повече от 1000 цитирания, което я поставя в топ 0,1% от всички научни статии.
Но истинската надежда е, че всичко това надхвърля рамките на само един вид бактерии, които могат да се хранят с един вид пластмаса. През последния половин век микробиологията – изследването на малки организми, включително бактерии и някои гъбички – претърпя революция, която Джо Ханделсман, бивш президент на Американското дружество по микробиология и научен съветник на Белия дом при Обама, ми описа като възможно най-значимия биологичен напредък след откриването на еволюцията от Дарвин. Сега знаем, че микроорганизмите представляват огромен, скрит свят, преплетен с нашия. Едва сега започваме да осъзнаваме тяхното разнообразие и често невероятните им способности. Много учени се присъединиха към мнението на Ода – че за множеството привидно неразрешими проблеми, върху които работим, микробите може би вече са започнали да намират решение. Всичко, което трябва да направим, е да го потърсим.
Откритие като това на Ода е само отправна точка. За да имаме някаква надежда за смекчаване на всеобхватната екологична катастрофа, която сме си причинили сами, бактериите ще трябва да работят по-бързо и по-добре. Когато Ода и неговата група първоначално тестват бактериите в лаборатория, те ги поставят в епруветка с парче пластмасово фолио с дължина 2 см и тегло една двадесета от грама. Оставени на стайна температура, те разграждат малкото парченце пластмаса за около седем седмици. Това е много впечатляващо, но и твърде бавно, за да има някакво значимо въздействие върху пластмасовите отпадъци в голям мащаб.
За щастие, през последните четири десетилетия учените са станали забележително опитни в проектирането и манипулирането на ензими. Що се отнася до преработването на пластмаса, „ензимът Ideonella всъщност е в много ранен етап от еволюционното си развитие“, казва Анди Пикфорд, професор по молекулярна биофизика в Университета в Портсмут. Целта на учените е да извървят останалата част от пътя.
Когато някой жив организъм иска да разгради по-голямо съединение – било то низ от ДНК, сложна захар или пластмаса – той се обръща към ензимите, малки молекулярни машини в клетката, специализирани за тази задача. Ензимите действат, като подпомагат протичането на химични реакции в микроскопичен мащаб, като понякога приближават реактивните атоми един към друг, за да ги свържат, или усукват сложни молекули в определени точки, за да ги направят по-слаби и по-склонни да се разпаднат.
Ако искате да подобрите работата на естествените ензими, има подходи, които работят в почти всички случаи. Например химичните реакции са склонни да функционират по-добре при по-високи температури (затова, ако искате да направите сладкиш, е по-добре да настроите фурната на 180, а не на 50 градуса); но повечето ензими са най-стабилни при температурата на околната среда на организма, в който работят – 37 градуса в случая на човека. Чрез пренаписване на ДНК, която кодира даден ензим, учените могат да променят структурата и функцията му, като го направят по-стабилен при по-високи температури, което му помага да работи по-бързо.
Всичко това звучи като божествена сила, но в практиката има много ограничения. „Често това са две стъпки напред и една назад“, казва Елизабет Бел, изследователка в Националната лаборатория за възобновяема енергия (NREL) на правителството на САЩ в Колорадо. Еволюцията включва множество компромиси и макар учените да разбират как работят повечето ензими, все още е трудно да се предвидят промените, които ще ги направят по-добри. „Логическият дизайн обикновено не работи много добре, така че трябва да използваме други подходи“, казва Бел.
Собствената работа на Бел – която се фокусира върху PETase, ензимът, който Ideonella sakaiensis произвежда, за да разгражда PET пластмаси – използва подход на грубата сила, за да ускори естествената еволюция. Бел взема областите на ензима, които действат директно върху пластмасата, и използва генно инженерство, за да ги подложи на всички възможни мутации. В дивата природа мутация в ензима може да се появи само веднъж на всеки няколко хиляди пъти, когато бактериите се делят. Бел гарантира, че ще получи стотици или хиляди потенциално полезни мутанти, които да тества. След това тя измерва способността на всеки от тях да разгражда пластмаса. Всички кандидати, които показват дори минимално подобрение, получават нов кръг мутации. Ръководителят на изследователската група на NREL Грег Бекъм нарича това „еволюция на ензима“. Миналата година тя публикува последните си открития за ензима PETase, който е създала и който може да разгражда PET многократно по-бързо от оригиналния ензим.
Но създаването на ензим, който да е подходящ за нашите цели, не е просто работа на учените, поне докато не получат перфектния инструмент. Преди публикуването на статията на Ода през 2016 г. никой не знаеше, че съществуват бактерии, способни да разграждат пластмаса. Сега имаме един солидно документиран случай. Като се има предвид, че сме открили само малка част от микробния живот, може би има далеч по-добър кандидат. От инженерна гледна точка в момента може би се опитваме да изстискаме елитни състезателни характеристики от двигателя на Toyota Yaris, докато може би някъде, все още неоткрит, се намира бактериалният еквивалент на Ferrari. „Това е нещо, с което постоянно се борим“, казва Бекъм. „Дали да се върнем към кладенеца, за да търсим и да видим дали природата има решение? Или да вземем малките опорни точки, които имаме в лабораторията и да работим по тях сега?“
Този въпрос е довел до бум на т.нар. биопроучвания. Подобно на търсенето на злато, биопроучвателите пътуват по света, за да открият интересни и потенциално доходоносни микроби. През 2019 г. екип от Националния университет в Кванджу, Южна Корея, се е отправил към общинското сметище край града, въоръжен със строителна сондажна платформа, и е пробил 15 метра под изкопите за боклук, за да разкрие пластмасови отпадъци, които лежат там от десетилетия насам. В него професор Су-Джин Йом и нейните студенти откриват разновидност на бактерията Bacillus thuringiensis, която изглежда е в състояние да оцелее, използвайки полиетиленови торбички като храна. Сега екипът на Йом проучва какви ензими може да използва бактерията и дали наистина е в състояние да метаболизира пластмасата.
В обширните мангрови блата по крайбрежието на Виетнам и Тайланд Саймън Краг, микробиолог от Университета в Портсмут, издирва други потенциални микроби, които се хранят с РЕТ. „Ензимите за разграждане на пластмаса, които вече сме наблюдавали, са доста подобни на естествените ензими, които разграждат покритията на растителните листа“, казва той. „Мангровите растения имат подобно водоустойчиво покритие в корените си, а блатата, за съжаление, също съдържат шокиращо количество заплетена пластмаса.“ Надеждата му е, че бактериите, способни да разграждат корените на мангровите гори, ще могат да преминат към пластмасата.
През по-голямата част от приблизително 200-те години, в които ги изучаваме сериозно, микробите са били в своеобразен научен затвор: приемали са се предимно за патогени, които се нуждаят от изкореняване, или за прости работни животни за няколко основни промишлени процеса, като ферментация на вино или сирене. „Само допреди 40-50 години микробиологията се смяташе за пасивна наука“, каза ми Ханделсман, бивш президент на Американското дружество по микробиология.
През 20-ти век, когато физиката напредна дотам, че да раздели атома, а биолозите започнаха да класифицират много от растителните и животинските видове по света, учените, които изучават много, много малките области на живота, все още изостават. Но вече има ясни знаци за скрития свят точно отвъд нашия обсег. Още през 30-те години на миналия век микробиолозите се чудят защо има толкова голямо разминаване между микробния свят, който срещат в дивата природа, и това, което могат да изследват в лабораторията. Те откриват, че ако поставят проба – например капка морска вода или размазана пръст – под микроскоп, могат да видят стотици чудни и разнообразни организми, които се въртят наоколо. Но ако поставят същата проба върху желатиновата хранителна каша в петриева паничка, оцеляват и се развиват само няколко различни вида. Когато преброяват броя на микробните колонии, растящи в чинийката, той е нищожен в сравнение с това, което току-що са видели под микроскопа. По-късно това е наречено „голямата аномалия на преброяването“. „С микроскопа, а след това и с електронния микроскоп, можеше да се видят всички тези следи. Но тези видове не растат в изкуствена среда, което е начинът, по който ги характеризираме и изучаваме“, казва Уилям Съмърс, лекар и историк на науката в Йейл.
Подобно на рядко и екзотично животно, което не може да се развива в плен, повечето микроорганизми не изглеждат подходящи за живот в лабораторията. Така че учените разполагат единствено с онези, които могат да оцелеят в ограничените им условия. И все пак има някои микробиолози, които се опитват да се освободят от тази усмирителна риза и да открият истинските мащаби на микробното царство. Историята за откриването на пеницилина от Александър Флеминг през 1928 г. е позната: гъбична спора, която се носела из коридорите на болница „Сейнт Мери“ и случайно попаднала в петриева паничка на Флеминг, съдържала пеницилин, който се оказал едно от най-мощните медицински оръжия на XX век. По-малко известна, но не по-малко значима е историята на химика от университета „Рутгерс“ Селман Уаксман, който измисля термина „антибиотик“, след като забелязва, че някои почвени бактерии произвеждат токсини, които убиват или потискат други бактерии, с които се конкурират за храна. Уаксман работи неуморно, за да открие условията, необходими за отглеждането на тези диви бактерии в лабораторията си, и благодарение на неговите усилия през 1946 г. се появява не само вторият търговски антибиотик – стрептомицин, но и следващите пет антибиотика, които са пуснати на пазара. В крайна сметка търсенето на микроби, произвеждащи антибиотици в почвата, се оказва много по-ползотворно, отколкото чакането те да дойдат в лабораторията. Днес 90% от всички антибиотици произхождат от групата бактерии, които са дали първоначалните открития на Уаксман.
Усилията като тези на Уаксман са били сравнително редки. Нещата започват да се променят едва след откриването на прости химически техники за разчитане на последователността на ДНК – които се появяват за първи път през 1970-те години, но стават широко разпространени и достъпни на пазара едва от средата на 80-те години насам. Изведнъж микробите под микроскопа могат да бъдат каталогизирани и идентифицирани чрез тяхната ДНК, която подсказва също и как биха могли да растат и функционират. И не само това, казва Ханделсман. „Генетичното разнообразие, което наблюдавахме, беше огромно“. Оказва се, че „тези форми на живот, които изглеждат доста сходни, всъщност са много, много различни. Това отвори вратата към осъзнаването на това колко много други неща има там.“
Преди около 25 години учените бяха единодушни, че на планетата вероятно има по-малко от десет милиона вида микроби; през последното десетилетие някои нови изследвания посочиха, че броят им достига трилион, като огромното мнозинство от тях все още е неизвестно. В телата ни учените са открили микроби, които влияят на всичко – от способността ни да се противопоставяме на болести до настроението ни. В морските дълбини учените са открили микроби, които живеят в кипящи термични извори. В находищата на суров петрол са открили микроби, които са еволюирали, за да разграждат изкопаемите горива. Колкото повече търсим, толкова повече необикновени открития ще направим.
Адаптивността на микробите ги прави идеален спътник в нашето неспокойно време. Микробите еволюират по начини и със скорост, които биха шокирали Дарвин и неговите съвременници. Отчасти защото се делят бързо и могат да имат милиардни популации, и отчасти защото често имат достъп до еволюционни трикове, непознати за по-сложните форми на живот – например бърза смяна на ДНК между индивидите – те са открили начини да процъфтяват в екстремни среди. А в настоящия исторически момент хората създават със застрашителна скорост все по-екстремни среди по целия свят. Там, където другите животни и растения нямат надежда да намерят достатъчно бързо решение, за да изпреварят променящите се местообитания, микробите се адаптират бързо. Те разцъфтяват в подкиселена вода и са в състояние да преработват някои от зловредните химикали, които изхвърляме в природата. Точно както предполага Кохей Ода, за много от създадените от нас проблеми те вече предлагат свои собствени решения.
Откриването на нови микроби и работата с тях в лабораторията са първите стъпки, но учените знаят, че последният скок – в това, което те обикновено наричат „реалния свят“ или „индустрията“ – може да бъде много труден. В случая с микробите, които се хранят с пластмаса, този скок вече е направен. От 2021 г. насам френската компания Carbios извършва операция, при която с помощта на бактериален ензим всеки ден се преработват около 250 kg пластмасови отпадъци от PET, като се разграждат до молекули-предшественици, от които след това може да се произведе директно нова пластмаса. Това не е точно компостиране обратно в самата земя, но Carbios е постигнал свещения граал в рециклирането на пластмаса, като я е доближил до безкрайно рециклируем материал като стъклото или алуминия.
Carbios работи в ниско разположен промишлен обект в Клермон-Феран, на същата територия, на която е бил първият завод за гуми Michelin. Вътрешността му обаче прилича не толкова на стара фабрика, колкото на градска пивоварна, в която преработените пластмасови отпадъци се намират в големи стоманени силози за ферментация. Чуват се звуците на течност, която преминава през тръбите, но няма изпарения или миризма. Мръсната пластмаса от складовете за рециклиране се намира в бали, готови да бъдат трансформирани.
Пластмасата първо се раздробява, а след това се прекарва през машина, наподобяваща огромна преса, която я замразява и я изтласква през малък отвор под голямо налягане. Пластмасата излиза навън под формата на топчета – или т.нар. nurdles – с размер на царевично зърно. На микроскопично ниво пластмасовите топчета са с много по-малка плътност от това, което химиците наричат първоначалната им „кристална“ форма. Влакната, от които е съставена пластмасата, първоначално са били подредени в плътна решетка, която ги е правела гладки и здрави; сега, макар и все още непокътнати, влакната са по-отдалечени и хлабави, което дава на ензимите по-голяма площ за атака.
В природата бактериите произвеждат ограничено количество ензим, насочен към пластмасата, както и много други ензими и отпадъчни продукти. За да се ускори процесът, Carbios плаща на биотехнологична компания за събиране и концентриране от бактерии на огромни количества чист ензим, разграждащ пластмасата. След това учените от Carbios поставят пластмасовите ядки в разтвор от вода и ензим в затворен стоманен резервоар, висок няколко метра. В съседната лаборатория, където се тества процесът, можете да наблюдавате реакцията, протичаща в по-малки съдове. Вътре белите пластмасови парченца се въртят като снежинки в снежна топка. С течение на времето пластмасата се разгражда, компонентите ѝ се разтварят в разтвора, а зад стъклото остава само сивкава течност. Течността вече не съдържа твърд PET, а два течни химикала, наречени етиленгликол и терефталова киселина, които могат да бъдат отделени и превърнати в нова пластмаса.
Техниката, разработена от Carbios, изглежда може лесно да се използва в индустриални мащаби. Преди две години компанията е рециклирала само няколко килограма пластмаса в лабораторията си, а днес може да рециклира около 250 кг на ден. През 2025 г. тя ще отвори много по-голямо съоръжение близо до границата с Белгия, което ще може да рециклира повече от 130 тона дневно.
Причината, поради която Франция разполага с работеща фабрика за рециклиране на пластмаса, използваща бактериална технология, а САЩ и Китай – не, е в това, че френската държава е превърнала пластмасовите отпадъци в неотложен приоритет, поставяйки си за цел до 2025 г. всички пластмасови опаковки, използвани във Франция, да бъдат напълно рециклирани. Макар че природозащитниците биха предпочели изцяло да премахнат новата пластмаса, Макрон залага на това, че през следващите десетилетия ще е необходимо известно количество висококачествена нова пластмаса, и проявява личен интерес към Carbios, като ги изтъква за похвала в профила си в LinkedIn. Натискът изглежда дава резултат. Някои от най-големите производители във Франция – от L'Oréal до Nestlé, както и компанията за екипировка Salomon – са подписали договор с Carbios, за да поемат техните отпадъци. Тъй като правителствата по света започват бавно да се стремят да изпълнят амбициозните си ангажименти за намаляване на пластмасовите отпадъци, вероятно ще ги последват и други.
Тези фабрики не са магическо решение. Процесът на ензимно рециклиране е поредица от биологични и химични реакции и с увеличаването на мащаба им се напомня, че природата е безмилостен счетоводител. Ако се проследят различните необходими ресурси и въглеродните емисии, то се установява, че почистването на пластмасата, а след това нейното нагряване и замразяване е свързано с големи разходи за енергия. Самата химическа реакция превръща разтвора в киселинен и затова, подобно на открит басейн, към разтвора трябва постоянно да се добавя химическа основа, за да се поддържа киселинно ниво близо до неутралното, което създава няколко килограма натриев сулфат като страничен продукт при всяко протичане на реакцията. Натриевият сулфат има много приложения, включително в стъкларството и в почистващите препарати, но всичко това – от производството на химическата основа до пренасянето на натриевия сулфат за по-нататъшни приложения – води до допълнителни екологични разходи и логистични затруднения.
В една слънчева зала за конференции в заводския комплекс, Емануел Ладент, главен изпълнителен директор на Carbios, ми каза, че процесът на рециклиране на компанията понастоящем произвежда 51% по-малко емисии, отколкото производството на нова пластмаса (със значителните допълнителни ползи от това, че не се сондира нов петрол за производството на пластмаса и няма нетно добавяне на пластмаси в света). „Това е много добре“, заключи той, „но надеждата е, че тепърва започваме.“ От Carbios не са оповестили публично своя анализ, но няколко други учени, запознати с тази област, ми казаха, че намаляването на емисиите наполовина е в рамките на най-добрите сценарии за този вид рециклиране.
Carbios и учените, които стоят зад него – биолозите от Университета в Тулуза Ален Марти и Венсан Турние – работят в тази област повече от десетилетие. Докато много други учени започват да се занимават с подобна работа след публикуването на откритието на Ода, Марти и Турние започват работа в нчалото на 2000-те години. Те използват друг ензим, наречен кутиназа (LCC), който не е еволюирал, за да работи с пластмаса, но за който Марти и Турние смятат, че има потенциал да го направи. (Восъчната обвивка на листата, върху която работи ензимът, има голяма прилика с пластмасата.) „Беше малко слаб и не работеше добре при каквато и да е висока температура, но беше добро начало“, каза ми наскоро Марти. Неизброими кръгове на генно инженерство по-късно, ензимът очевидно работи.
Грег Бекъм от изследователската група на NREL казва, че LCC е „страхотен ензим, със сигурност. Той се справя с доста неща.“ Но изследователят предупреждава, че ензимът все още е несъвършен. Предпочита силно преработена пластмаса и не функционира добре в киселинната супа, която създават собствените му реакции. Надеждата на Бекъм е, че тъй като ензимът, произвеждан от Ideonella Sakeinsis, вероятно е еволюирал, за да атакува специално пластмасата, той ще осигури по-добра основа за работа. Разбира се, тук има и елемент на конкуренция, при която учените гледат скептично на работата на съперниците си. Когато споменах коментара на Бекъм пред Марти от Carbios, той отговори: „Всеки път, когато се открие нов ензим – съвсем наскоро този на Ideonella Sakiensis – се вдига много шум. И така, ние ги тестваме – те никога не работят много добре в нашите тестове.“ Но след почти 20-годишно сътрудничество той е уверен в своя подход.
Дали високоразвитите микроби наистина ще ни избавят от кризата с пластмасата? Някои учени смятат, че технологията ще си остане ограничено-приложима. В неотдавнашен критичен преглед в списание Nature се отбелязва, че много видове пластмаси вероятно никога няма да могат да бъдат ефективно ензимно разградени поради сравнително огромното количество енергия, необходимо за разкъсване на химичните им връзки. Анди Пикфорд, професор в Портсмут, е запознат с ограниченията, но смята, че все още са налице много добри изгледи. „Найлонът е труден за разграждане, но целта все още е изпълнима“, казва той. „Полиуретаните също“. Учените от Carbios са съгласни с това и прогнозират, че до няколко години ще разполагат с процес за рециклиране на найлон. Ако тези прогнози се сбъднат, около една четвърт от всички пластмаси ще станат наистина рециклируеми; ако се окаже, че има ензим, подходящ за всички пластмаси, които теоретично подлежат на разграждане, малко под половината от всички пластмасови отпадъци могат да бъдат преработени.
И все пак целта на повечето учени днес да се изнамерят ензими, способни да превърнат старата пластмаса в нова. Това е разочароващо ограничено по обхват. Да, то е икономически целесъобразно, но все пак в края на краищата се произвежда нова пластмаса и за това се използва енергия. И макар че рециклирането може да забави производството на нова пластмаса, то няма да ни помогне да премахнем неизмеримото количество пластмаса, което вече сме изхвърлили в света и което остава твърде широко разпространено, трудно и мръсно, за да бъде възстановено.
Все още никой не е открил микроб, който да може да преобрази необработено парче пластмаса по начина, по който те преобразяват органичната материя: започвайки от купчина въглерод – да речем, човешко тяло – и оставяйки само несмилаеми парчета скелет в рамките на около година. Когато учените откриват пластмасоядни микроби върху бутилките на сметището или върху саловете с боклук в океана, най-доброто, което тези микроби могат да направят, е нещо като леко гризване. Подобно на бебе със зъби, те няма да имат голям ефект върху нищо, което не е омекотено и не им е подадено с лъжичка.
Но микробите имат способността да унищожават някои от най-вредните токсини на планетата, като в този процес прочистват цели пейзажи. Това действа най-добре при химикали, които са присъствали на Земята в продължение на милиони години, което е позволило на микробите да развият вкус към тях. Когато през 1989 г. Exxon Valdez изхвърли 41 млн. литра нефт в залива на Аляска, репортажите за почистването бяха фокусирани върху снимки на природозащитници, които почистваха потънали в нефт тюлени и буревестници. Голяма част от действителното отстраняване на нефта обаче беше извършено от бактерии, които по естествен начин се хранят със суров нефт. Близо 50 000 кг азотни торове бяха разпръснати по бреговата линия, за да се ускори растежът на тези бактерии. По същия начин, когато бившата индустриална зона в Стратфорд, Източен Лондон, беше избрана за Олимпийските игри през 2012 г., комитетът, натоварен с почистването ѝ, премести над 2000 самосвала със замърсена почва на места, където тя беше обогатявана с азот и кислород в продължение на седмици, за да се ускори размножаването на бактерии, които консумират токсините. Почвата беше върната в Стратфорд и сега върху нея се намира Олимпийският парк.
Въпросът дали същото може да се постигне с пластмасата в околната среда се радва на много по-малък интерес – и финансиране – отколкото перспективата за по-ефективно рециклиране. „Не съществува точно пазарен стимул за почистване на отпадъците ни, независимо дали става въпрос за CO2 или пластмаса“, казва Виктор ди Лоренсо, учен от Испанския национален център по биотехнологии в Мадрид, който е привърженик на широкомащабното прилагане на микроби за решаване на проблемите на човечеството. „Има възвръщаемост на инвестициите за рециклиране на пластмаса. Но кой ще плати за тези по-мащабни проекти, които биха помогнали на по-широката общественост? Това е нещо, което би могла да поправи само широка подкрепа.“
Освен пазарния, съществува и правен проблем. След като даден микробен вид е бил генетично модифициран, почти всяка държава ограничава пускането му обратно в природата без специално разрешение – което рядко се дава. Причините за това са очевидни. В научнофантастичния разказ от 1971 г. „Мутант 59: Пластмасоядът“, един вирус, който има способността мигновено да разтопява пластмаса, се разпространява по целия свят, като сваля от въздуха самолети и руши къщи. Малко вероятно е някоя пластмасоядна бактерия да стане толкова ефективна, но модифицирането на микробите може да има опустошителни последици.
Ди Лоренцо е убеден, че опасността от подобни сценарии е минимална. „При първите ГМО хората се обърнаха срещу тях. Учените бяха арогантни. Изглеждаше, че става дума за господство над природата и реализиране на печалби. Но ние имаме шанса да пренаредим този разговор. Бихме могли да влезем в ново партньорство между науката и природния свят. Ако го представим честно на хората, те ще могат да решат дали рискът си заслужава.“
Визията за по-задълбочено партньорство с микробите е много силна. ЕС е финансирал няколко групи за разработване на микроби и ензими, които да превръщат пластмасата в напълно биоразградими материали, а не просто в нова пластмаса. Миналата година германска група разработи PETase Ideonella sakaiensis в морско водорасло, като отбеляза, че един ден тя може да се използва за разграждане на микропластмасата в океана.
Ода е убеден, че в момента все още драскаме върху повърхността. Когато той и колегите му за първи път откриват Ideonella на сметището преди почти 20 години, тя не може да работи самостоятелно. „Веднага щом видях филма от микроорганизми върху пластмасата, разбрах, че това са много микроби, които работят заедно“, разказва Ода. Екипът му осъзнава, че докато Ideonella разгражда пластмасата на нейните промишлено ценни прекурсори, други микроби се включват, за да ги доразградят до прости хранителни вещества, които микробната общност може да използва. Те живеят в симбиоза. В известен смисъл са партньори. Оттогава Ода е написал няколко статии, в които посочва, че микробните общности могат да се превърнат в система за отстраняване на микро- и нанопластмаси от почвата. Но интересът към всичко това е слаб.
По време на разговорите ни Ода неведнъж изрази съжаление, че липсват идеи, които наистина да променят света, идващи от хора, които искат да комерсиализират откритията, направени от него и колегите му. Невероятно вълнение предизвиква фабрика, която може да превърне старата пластмаса в нова; далеч по-малко вълнение предизвиква фабрика, която може да превърне пластмасата обратно във вода и въздух.
