האם פנדה פופ יכולה להיות הסוד לדלק ביולוגי יעיל יותר?

עליית מחירי דלק ואוכלוסיית פנדה עולמית נמוכה באופן מסוכן - מה אם מישהו יגיד לך שבקרוב נוכל לקבל פיתרון אחד לשתי הבעיות הללו? אם זה נראה טוב מכדי להיות אמיתי, חשוב שוב; מדענים מאוניברסיטת מדינת מיסיסיפי עורכים מחקר על כדאיות השימוש בפנדות כדי לסייע בפתרון צרות הדלק הביולוגי שלנו, צעד שעלול להוביל לפגיעה במאמצי השימור ולירידה בהוצאות הדלק. הסוד לפיתרון? הכל בקקי הפנדה.

תוכן קשור

• מדענים בונים כרומוזום שמרים מהגרד. הבא בתור? גנים מעצבים

כשמדובר בדלקים ביולוגיים, השלט נשלט על ידי מילה אחת: אתנול, דלק ביולוגי המיוצר מתירס. אף כי אתנול הוא הדלק הביולוגי הנפוץ ביותר, הוא לא בהכרח זוכה כתחליף מושלם לדלקים מאובנים - למעשה, התועלת באתנול נתונה לדיון חם מאז הקמתה.

הוויכוח עוסק במשהו כזה: כדי למלא את המיכל של רכב שטח בדלק אתנול, אתה צריך להשתמש בכמות מספקת של תירס כדי להאכיל אדם בודד למשך שנה שלמה. מאמר משנת 2012 שפורסם על ידי מכון מערכות מורכבות של ניו אינגלנד מציין אתנול כסיבה למחיר הגידול של הגידולים מאז 2005. ואפילו קבוצות סביבתיות מפנות את אתנול ומציינות את הכמויות האדירות של דלק מאובנים הדרושים כדי להפוך את התירס למוצר דלק ביולוגי שמיש ו הנטייה של חברות לקנות אדמות במדינות מתפתחות כדי לגדל את הדלק הביולוגי הרווחי ולא מזון לצריכה מקומית.

אשלי בראון, חוקרת מאוניברסיטת מדינת מיסיסיפי, חושבת שמצאה את התשובה למסע הדלק האלטרנטיבי הזה. על ידי נטילת תוצרי לוואי תירס - הקליפות, הגבעולים והגביעות - ניתן ליצור אתנול מבלי לטבול בחלקים האכילים של התירס, ולהפחית את הסיכוי למחסור במזון ועליית מחירים. העניין הוא שכדי לפרק חומרים אלה, שהם עשירים במיוחד בלינצוצלולוזה, או חומר צמחי יבש, נדרש תהליך טיפול מיוחד מיוחד. התהליך הוא יקר ביותר ולא יעיל במיוחד, תוך שימוש בטמפרטורות גבוהות, לחץ גבוה וחומצה כדי לפרק את חומר הצמח היבש לפני שהוא יכול להפוך לאתנול. כדי לעקוף את הבעיה הזו, בראון וחוקרים אחרים חיפשו פיתרון טבעי - חיידקים, שיכולים לעזור בפירוק חומר הלינצוצלוזה.

חברות הדלק הביולוגי חיפשו שיטה טבעית לפירוק חומר צמחי מזה זמן; עד כה טרמיטים היו מועדפים ללעיסה באמצעות החומר העצי. אבל מסתבר שייתכן שיש חיה טובה יותר-לבושה שיכולה לעזור בייצור דלק ביולוגי. מעיים של פנדות הם קצרים להפליא, תכונה פיזית שמשמעותה כי המעיים שלהם הגיעו להכיל חיידקים עם אנזימים חזקים במיוחד להפירתן של תזונת הבמבוק הוודי שלהם בזמן קצר.

"הזמן מאכילה ועד צואה הוא קצר יחסית בפנדה, כך שהמיקרובים שלהם צריכים להיות יעילים מאוד בכדי להפיק ערך תזונתי מהבמבוק, " אמר בראון, החוקר שעמד בראש העבודה. "ויעילות היא המפתח בכל הקשור לייצור דלק ביולוגי - לכן התמקדנו במיקרובים בפנדה הענקית."

המחקר החל לפני יותר משנתיים, כאשר בראון וצוות חוקרים החלו להסתכל על צואת פנדה. בשנת 2011, הם זיהו שהמיקרובים העיכולים הללו נמצאים בצואה פנדה, אך טרם ציין את סוג וכמות החיידקים הנוכחים עד עכשיו. באמצעות הקקי משתי פנדות ענק - יה יה ול לה בגן החיות בממפיס - בראון וצוותה ביצעו רצפי DNA על גבי חיידקים בדגימות שלהם , וזיהו יותר מ 40 מיקרובים בצואה הפנדה שיכולים להועיל להתמוטטות ויצירתם של דלק ביולוגי.

כדי לגדל את החיידקים הללו בקנה מידה תעשייתי, בראון מאמין שמדענים יכולים להכניס את הגנים המייצרים את האנזימים הללו לשמרים - שמרים אלה יכולים לייצר המונים ויבצרו לייצור דלק ביולוגי. התהליך יתנהל כך: בורות גדולים של קליפות תירס, קלחי תירס, שבבי עץ וצורות אחרות של חומר סיבי שנזרק מכוסים בשמרים שהשתנו גנטית. בזמן שהמיקרובים מעכלים חומרים וודיים, הם הופכים אותו במהירות לסוכר, שאפשר לאחר מכן להתסס. לאורך זמן ואחרי סינון מוצקים ומים עודפים, היה לך אתנול, המזוקק ממוצרי פסולת וודיים.

פנדות אינן החיה היחידה שמתקיימת בתזונה עשירה, אך הפיזיולוגיה שלה הופכת אותם למועמד ייחודי לפירוק תוצרי לוואי מהצומח בצורה יעילה יותר. לפנדות יש מסלול עיכול זהה לכל דוב אחר; שלא כמו פרות או עשבוני עשב אחרים, לפנדות אין בטן נוספת בה מטפלים בחומר לינוצלאולוסטי קשה לפני שמתעכלים. במקום זאת, יש להם מערכת מעיים של טורף, ובכל זאת הם מצליחים לחלץ מספיק חומרים מזינים מהתזונה העשבונית שלהם כדי לשרוד.

"מכיוון שזמן השמירה שלהם הוא קצר מאוד - הם כל הזמן אוכלים והם כל הזמן קופצים - כדי להשיג את החומר לתזונה, הם צריכים להיות ממש מהירים בפירוקו ולחילוץ הסוכרים, " הסביר בראון. "חיידקים רבים מייצרים תאיות המפרקות ביומסה ליונוצלולוסטית, אך מדובר ביעילות או באיזו יעילות הם מבצעים זאת." כשמדובר בפנדה, מציין בראון, החיידקים שלהם הם חלק מהמדענים היעילים ביותר שראו בפירוק החומר העצי. של צמח.

ובראון חושב ששימוש בפנדות לקקי שלהם יכול להוביל ליותר מכלכלה ירוקה יותר: זה יכול להביא גם לשימור מוגבר של בעלי החיים, שראו את מספרם בטבע יורד ל -1, 600 מסוכן (אם כי היה מזל לאחרונה עם מגדלת פנדות בשבי, כמו פנדת התינוקות החדשה בגן החיות הלאומי). "מחקרים אלה גם עוזרים לנו ללמוד יותר על מערכת העיכול של בעלי חיים בסכנת הכחדה ועל החיידקים החיים בה, וזה חשוב מכיוון שרוב המחלות שהפנדות משפיעות על מעי הגס שלהן", אמר בראון.

בראון מציין כי אם הפנדה הופכת להיות בעלת ערך לשוק מסיבות רבות יותר מההתנהגות המקסימה להפליא שלה, היא עשויה להצית צעדים גדולים יותר לעבר שימור - מהלך שיכול להועיל הדדית לפנדות ובני אדם כאחד. "מדהים שכאן יש לנו סכנה מינים שכמעט נעלמו מכוכב הלכת, ובכל זאת יש עדיין כל כך הרבה דברים שעדיין לא נלמד ממנו. זה מדגיש את החשיבות של הצלת בעלי חיים בסכנת הכחדה ומאוימת, "אמרה. "זה גורם לנו לחשוב - אולי לחיות בסכנת הכחדה יש ​​תפוקות מועילות שאנחנו אפילו לא חשבנו עליהן."