Bilim dünyası keşifler açısından bazen ilgi çekici hadiselere sahne olmaktadır. Bazı buluşlar yıllar süren meşakkatli araştırmaların ardından lütfedilirken bazıları ise bilim insanlarının hiç farkında olmadığı ve beklemediği zamanlarda ikram edilebilir. Özellikle ekolojik problemlerin başında gelen plastik kirliliğini ortadan kaldırma adına, balmumu güvesi (Galleria mellonella) tırtıllarının plastiği parçalayıp sindirebilmesi hadisesi, bu ikinci tarzda ihsan edilen hediyelerden biridir.
Dünyamızı tehdit eden ve korkutucu boyutlara ulaşan plastik tehlikesi her geçen gün büyürken gezegenimiz maalesef her yıl 300 milyon tonluk plastik atık kirliliği ile uğraşmak mecburiyetindedir. Plastikler, petrolden üretilen ve biyolojik olarak parçalanmaya karşı büyük ölçüde dirençli sentetik polimerlerdir. Polietilen ve polipropilen, toplam plastik üretiminin yaklaşık %92’sini oluşturur. Her gün üretilen milyarlarca plastik torbayı düşündüğümüzde bile karşı karşıya kalınan atık probleminin büyüklüğü anlaşılmaktadır.
Plastik atıkların hayatımız için tehlike oluşturması, çöpe atıldıklarında biyolojik olarak parçalanamamasından dolayı tabiatta uzun yıllar bozulmadan kalmasından kaynaklanmaktadır. Bu atıklar, özellikle okyanuslarımız başta olmak üzere, bütün ekosistemimizi tehdit etmektedir. Hayatın en kıymetli unsurları olan suyun ve toprağın kirlenmesine sebep olan plastik kirliliği, canlılara ciddi zararlar vermektedir.
İşte bu yüzden plastik maddelerin tabiatta birikimini önleyebilmek, insanlığın önünde çözülmesi gereken ciddi bir problem olarak durmakta ve bununla mücadele edilmektedir. Ülke yöneticileri, plastik kullanımını azaltmaya yönelik tedbirler alıp plastik üretim ve tüketimini azaltmaya çalışırken bilim insanları da dünyamızın temel çevre krizlerinden biri olan plastik atık problemini çözmeye çalışmakta ve bu hususta ciddi araştırmalar yapmaktadırlar.
Rabbimiz Kuddüs ismiyle bizlere, bir fabrika gibi devamlı işleyen, dolup boşalan yeryüzünün atıklarla, enkazlarla ve süprüntülerle daima kirlendiğine ve her an temizlenmesi gerektiğine dikkatlerimizi çekmektedir. Fabrikanın sahibi, daima fabrikasını süpürtüp temizlerken, tanzim ve tanzif ederken, insanoğluna düşen de bu hakikate ayna olmaya çalışmak, bulunduğu çevrenin temizlik ve nezafetine özen göstermektir. Aksi takdirde karşı karşıya kalınan kirlilik, bütün hayat sahiplerinde kötü tesirler meydana getirecektir.[1]
Bir Tevafukla Gelen Büyük İlham
Bilim insanlarının bu probleme çözüm arayışları sürerken 2017 yılında umut ışığı olabilecek çok ilginç bir gelişme olarak harikulade bir tevafuğa bağlı, hususî bir ikramla karşılaşıldı. İspanya’da Cantabria Biyomedikal ve Biyoteknoloji Enstitüsü biyologlarından Federica Bertocchini, arı yetiştiriciliği ile ilgileniyordu. Bir gün kovanlarıyla uğraşırken balmumu güvesi tırtılı (Galleria mellonella) olarak bilinen bal ve balmumu ile beslenen, bu yüzden kovanlara zarar veren tırtılları, polietilen bir poşette topladı. Kısa bir süre sonra, kullandığı poşette delikler açıldığını fark etti. Bu durum çok ilgisini çekti. Hemen Cambridge Üniversitesinden meslektaşları Paolo Bombelli ve Christopher Howe’u aradı.
Bu durum karşısında heyecanlanıp harekete geçen üç araştırmacı, konuya odaklandılar. Laboratuvardaki çalışmalarında balmumu güvesi tırtıllarını, polietilen bir film tabakası üzerine yerleştirdiler. Neticede 100 civarında tırtılın 12 saat içinde, 92 miligram plastiği yiyerek tüketebildiğine şahit oldular. Daha önce de plastiği parçalayan bazı bakteriler keşfedilmiş olsa da kendi gözlemledikleri miktar, daha önceki canlıların performansından oldukça yüksekti. Bu hızdaki biyolojik bozulma oranı göz önüne alındığında, bulguların biyoteknolojik uygulamalar için önemli potansiyele sahip olduğu hemen akla geldi.
Biyolog Bertocchini bu durumu açıklarken balmumunun da bir çeşit tabiî plastik polimer ve kimyevî yapısının polietilenle aynı olduğunu ifade etmektedir. Balmumu, alkanlar, alkenler, yağ asitleri ve esterler dâhil olmak üzere çok çeşitli lipit bileşiklerinin mükemmel özelliklerde bir karışımından yapılmıştı ve en sık görülen hidrokarbon bağı, polietilendeki gibi CH2-CH2 şeklindeydi. Plastik malzemeyi parçalayabilen bu tırtıllar için lezzetli bal petekleri ile plastik torbaların besin değeri eşdeğer sayılabilirdi. İkisinin de yapısında uzun karbon ve hidrojen zincirlerinden yaratılmış olan hidrokarbon molekülleri bulunduğundan tırtıllar, peteklerdeki bu uzun zincirler yerine plastiklerdekini parçalayarak beslenebiliyordu.
Araştırmacılardan Paolo Bombelli de tırtılların polietilen plastikteki polimer bağlarını parçalayarak polietileni, etilen glikole dönüştürdüğünü ifade etti. Tırtılların ya tükürük bezlerinde üretilen kimyevî maddelerle veya bağırsaklarındaki simbiyotik bakterilerle bu kimyevî bağı parçalayabildiklerini belirten Bombelli, bundan sonraki adımların ise, bu reaksiyonun moleküler sürecini tanımlamak ve bu işlem için vazifelendirilmiş enzimi ayrıştırmak olması gerektiğini vurguladı.[2]
Mevcudat Arasındaki Teavün Sırrı
Plastik kirliliğine çözüm arayışları, yukarıdaki tevafuktan sonra da devam etti.[3] Son yıllarda yine bu alanda çalışan Brandon Üniversitesinden biyolog Christophe LeMoine, balmumu güvesi tırtıllarının plastiği sindirebilme mekanizmalarının incelenip modellenebilmesinin, problemin çözümünde iyi bir başlangıç noktası olabileceğini düşündü.[4] LeMoine ve ekibi, tırtıllar üzerinde yaptıkları araştırmalarda, tırtılın bağırsaklarında bulunan bakterilerin plastiği parçalama hususiyeti üzerinde yoğunlaştılar. Bu bakterileri, bağırsaktan izole ederek, laboratuvarda üretmeyi hedeflediler. Fakat çalışmalarının sonucunda şu hayret verici hakikat ortaya çıktı: İşin sırrı sadece bakterilerde değildi. Tırtıl ve bakteriler arasında “çok sıkı ve koordineli bir çalışma” şeklinde dayanışma ve yardımlaşma vardı. İşte yeryüzündeki bu muazzam yardımlaşma ve dayanışma sırrı, plastik sindirimi verimliliğinin kaynağı olmakta, plastikteki biyolojik bozunmaya dayalı olarak tabiatın temizlenmesini hızlandırıyordu. Bu hadise, Sosyal Darwinizm’in “Hayat bir cidaldir, güçlü olan güçsüz olanı ezer.” tezinin aksine, yaratılış ağacında aslında rahmet ve şefkatten gelen umumî bir yardımlaşma, dayanışma ve iş birliğinin hüküm sürdüğünü bir kere daha ilân ediyordu.
Tabiî ki böyle muazzam bir temizlik işini sadece tırtıllara havale edip kurtulmak yeterli değildir, zira milyonlarca ton plastiğin hepsinin tırtıllarca parçalanması için trilyonlarca tırtılın yetiştirilip tabiata salınması mümkün değildir. Ancak tırtıllar ilim insanlarına ilham vermektedirler. Rabbimizin yarattığı mucizelerle dolu mahlukatına bahşettiği harikulade sistemler, bize hem dünya hem ukba hayatımız adına pek çok şey anlatmaktadır. Nazarlarımızı her birine yönlendirdiğimizde, Kendisini bize tanıtan ve sevdiren mesajlar taşıyan ve hayatımızı kolaylaştıracak teknolojik gelişmelerin ilhamlarına vesile olan sanat eserlerini istifademize sunmaktadır.
Tırtılların ve bazı bakterilerin plastiklerdeki kimyevî bağları parçalama mekanizmasındaki koordinasyonun detayları keşfedilebilirse, plastik atık krizinin çözümü için büyük bir engel aşılmış olacaktır. Bu sistemin modellenmesi biyoteknolojik çalışmalara ışık tuttuğunda ise geniş çaplı plastik parçalama sistemleri veya araçları geliştirilebilir.
Dipnotlar
[1] Bediüzzaman Said Nursî, Lem’alar, İstanbul: Şahdamar Yayınları, 2010, s. 379.
[2] Paolo Bombelli, Christopher J. Howe, Federica Bertocchini, “Polyethylene bio-degradation by caterpillars of the wax moth Galleria mellonella”, Current Biology, 27/8, 24-04-2017, s. R292–R293.
[3] “Plastik Yiyen Tırtıllar Kirliliğe Çözüm Olabilir mi?”, Bütün Dünya Dergisi, Eylül 2017, s. 112–114.
[4] Eric Betz, “Scientists Found a Caterpillar That Eats Plastic”, Discover Magazine, 4-3-2020, www.discovermagazine.com/environment/scientists-found-a-caterpillar-that-eats-plastic-could-it-help-solve-our
