اكتشف باحثون أن بعض أنواع النحل تنتج مادة تشبه البلاستيك التقليدي، لكنها تتميز بقدرتها على التحلل في التربة خلال بضعة أشهر فقط. وقد تساعد الخصائص غير المعتادة لهذه المادة الطبيعية في تطوير مواد تغليف صديقة للبيئة ، والحد من التلوث الناتج عن النفايات البلاستيكية.
نحل يبني أعشاشه بطبقة تشبه البلاستيك
نحل ينتج مادة شبيهة بالبلاستيك تتحلل تدريجيا ( مصدر الصور: مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences )
درس باحثون من الولايات المتحدة نوعا من النحل يحمل الاسم العلمي Colletes inaequalis، ويتميز ببناء أعشاشه تحت الأرض، وتغطية جدرانها بغشاء واق رقيق قادر على التحلل بمرور الوقت.
ونُشرت نتائج الدراسة في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences العلمية.
ويُعرف هذا النوع باسم «نحل السيلوفان»، لأنه يبطن أعشاشه بمادة شبه شفافة تتكون من البوليستر والحرير.
ويمكن لهذه النحلات أن تستقر في الموقع نفسه لعشرات السنين، حيث تنشئ آلاف الأعشاش الجديدة سنويا. ومع ذلك، لا تتراكم الأغلفة الواقية التي تنتجها في التربة، وهو الأمر الذي أثار اهتمام الباحثين.
فعلى عكس البولي إيثيلين التقليدي، الذي يمكن أن يبقى في البيئة لقرون، يبدو أن المادة الطبيعية التي ينتجها هذا النحل تتحلل خلال فترة أقصر بكثير.
تغيرات في تركيب المادة خلال أشهر
لدراسة خصائص هذه المادة، جمع العلماء أغلفة الأعشاش في مراحل مختلفة من عمرها، ثم حللوا تركيبها الكيميائي وبنيتها.
وأظهرت النتائج أن نسبة البوليستر في المادة الطازجة بلغت نحو 73%، لكنها انخفضت إلى 40% بعد مرور أربعة أشهر.
وعلى الرغم من هذا التغير، احتفظ الغلاف بمرونته وقدرته على الحفاظ على شكله خلال الفترة الأولى.
وبعد سبعة أشهر، بدأت تظهر تشققات على سطحه، بينما أصبح بعد 11 شهرا هشا وسهل التفتت.
وتشير هذه التغيرات إلى أن المادة الطبيعية تتعرض لتحلل تدريجي، ما قد يفسر عدم تراكمها في التربة رغم إنتاج النحل كميات كبيرة منها على مدى سنوات طويلة.
لماذا يتحلل هذا البوليستر بسرعة؟
من أكثر النتائج التي أثارت اهتمام العلماء طبيعة التركيب الداخلي للبوليستر الطبيعي الذي ينتجه النحل.
فقد شكلت المناطق البلورية المنتظمة نحو 60% من بنيته، وهي مناطق تجعل المواد البلاستيكية عادة أكثر مقاومة للتحلل والتلف.
لكن مادة النحل أظهرت سلوكا مختلفا، إذ لم تمنعها هذه البنية من التحلل بمرور الوقت.
ويرجح الباحثون أن السبب قد يرتبط بالطريقة التي تنتظم بها الجزيئات داخل المادة، بما يسمح للماء والإنزيمات بالوصول بسهولة أكبر إلى الروابط الكيميائية وتفكيكها.
كما اكتشف العلماء وجود إنزيمات داخل الأغلفة قادرة على تحليل هذه المركبات وتكسيرها.
وقد تساعد هذه الخصائص الفريدة العلماء على فهم آليات تحلل المواد البلاستيكية الطبيعية، والاستفادة منها في تطوير مواد تغليف جديدة تجمع بين المتانة والمرونة والقدرة على التحلل في البيئة.