TEDxMtHood
Morgan Vague: These bacteria eat plastic
Морган Вейґ: Ці бактерії їдять пластик
Filmed:
Readability: 5.5
2,001,893 views
Людство виробляє 300 мільйонів тонн пластику щорічно, проте, незважаючи на наші зусилля, лише 10 відсотків усього пластику переробляється. Чи існує кращий спосіб боротьби з усіма цими відходами? Мікробіолог Морган Вейґ вивчає бактерії, які за допомогою винахідливого пристосування розвинули несподівану здатність споживати пластик і могли б допомогти нам вирішити дедалі зростаючу проблему забруднення.
Morgan Vague - Senior researcher assistant
Bacteria, bugs, germs -- Morgan Vague loves to get in the dirt (literally) to explore solutions to pressing problems. Full bio
Bacteria, bugs, germs -- Morgan Vague loves to get in the dirt (literally) to explore solutions to pressing problems. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Plastics: you know about them,
you may not love them,
you may not love them,
0
1542
3809
Пластик: всі про нього знають,
ви можете не любити його,
ви можете не любити його,
00:17
but chances are
you use them every single day.
you use them every single day.
1
5375
3625
але, скоріш за все, використовуєте
його у повсякденому житті.
його у повсякденому житті.
00:22
By 2050, researchers estimate
2
10167
2726
Дослідники припускають, що до 2050 року
00:24
that there will be more plastic
in the ocean than fish.
in the ocean than fish.
3
12917
3041
в океанах буде більше пластику,
ніж риби.
ніж риби.
00:29
Despite our best efforts,
4
17000
1893
Незважаючи на всі зусилля,
00:30
only nine percent of all plastic we use
winds up being recycled.
winds up being recycled.
5
18917
5708
лише девять відсотків усього пластику,
що використовується, проходить переробку.
що використовується, проходить переробку.
00:37
And even worse,
6
25417
1517
Ще гірше те,
00:38
plastic is incredibly tough and durable
7
26958
2893
що пластик неймовірно міцний
та зносостійкий:
та зносостійкий:
00:41
and researchers estimate
8
29875
1518
вчені підрахували,
00:43
that it can take anywhere
from 500 to 5,000 years
from 500 to 5,000 years
9
31417
4101
що потрібно від 500 до 5000 років
00:47
to fully break down.
10
35542
2184
для його повного розпаду.
00:49
It leaches harmful chemical contaminants
into our oceans, our soil,
into our oceans, our soil,
11
37750
5518
Він розпадається на шкідливі хімічні
забруднювачі, що потрапляють в океани,
забруднювачі, що потрапляють в океани,
00:55
our food, our water, and into us.
12
43292
4541
ґрунт, їжу, воду та в нас самих.
01:00
So how did we wind up
with so much plastic waste?
with so much plastic waste?
13
48958
3643
Чому ж така кількість
відходів із пластику?
відходів із пластику?
01:04
Well, it's simple.
14
52625
2018
Усе просто,
01:06
Plastic is cheap, durable,
adaptable, and it's everywhere.
adaptable, and it's everywhere.
15
54667
5666
пластик - це дешевий, зносостійкий,
адаптивний матеріал, доступний усюди.
адаптивний матеріал, доступний усюди.
Хороша новина в тому,
01:12
But the good news is
16
60833
1351
01:14
there's something else that's cheap,
durable, adaptable and everywhere.
durable, adaptable and everywhere.
17
62208
4601
що існує й дещо інше, дешеве, витривале,
адаптивне й розповсюджене.
адаптивне й розповсюджене.
01:18
And my research shows
it may even be able to help us
it may even be able to help us
18
66833
3351
І, як показало моє дослідження,
може допомогти нам
може допомогти нам
01:22
with our plastic pollution problem.
19
70208
2125
із вирішенням проблеми
забруднення пластиком.
забруднення пластиком.
01:25
I'm talking about bacteria.
20
73417
2458
Я говорю про бактерії.
01:28
Bacteria are microscopic living beings
invisible to the naked eye
invisible to the naked eye
21
76750
4893
Бактерії - це мікроскопічні живі істоти,
невидимі для неозброєного ока,
невидимі для неозброєного ока,
01:33
that live everywhere,
22
81667
1684
і живуть всюди,
01:35
in all sorts of diverse
and extreme environments,
and extreme environments,
23
83375
3226
в найрізноманітніших
та екстремальних умовах,
та екстремальних умовах,
01:38
from the human gut, to soil, to skin,
24
86625
3601
від людських кишок, до ґрунту, шкіри
01:42
to vents in the ocean floor, reaching
temperatures of 700 degrees Fahrenheit.
temperatures of 700 degrees Fahrenheit.
25
90250
4518
і до тріщин на дні океану, де температура
досягає 370 градусів за Цельсієм.
досягає 370 градусів за Цельсієм.
01:46
Bacteria live everywhere,
26
94792
2267
Бактерії живуть всюди.
01:49
in all sorts of diverse
and extreme environments.
and extreme environments.
27
97083
3185
У найрізноманітніших
та екстремальних умовах.
та екстремальних умовах.
01:52
And as such, they have to get
pretty creative with their food sources.
pretty creative with their food sources.
28
100292
4541
Таким чином, вони мають бути досить
винахідливими щодо джерел харчування.
винахідливими щодо джерел харчування.
01:58
There's also a lot of them.
29
106000
2101
До того ж їх велика кількість.
02:00
Researchers estimate that there are
roughly five million trillion trillion --
roughly five million trillion trillion --
30
108125
5059
Дослідники оцінюють, що іх близько
п'яти мільйонів трильйонів трильйонів --
п'яти мільйонів трильйонів трильйонів --
02:05
that's a five with 30 zeros after it --
bacteria on the planet.
bacteria on the planet.
31
113208
5334
це п'ять з 30-ма нулями --
бактерій живе на планеті.
бактерій живе на планеті.
02:11
Now, considering that we humans produce
32
119625
3351
Враховуючи те, що ми, люди,
02:15
300 million tons of new plastic each year,
33
123000
4393
щорічно виробляємо 300 мільйонів
тонн нового пластику,
тонн нового пластику,
02:19
I'd say that our plastic numbers
34
127417
2517
можна сказати, що кількість пластику
02:21
are looking pretty
comparable to bacteria's.
comparable to bacteria's.
35
129958
2709
легко порівняти
з кількістю бактерій.
з кількістю бактерій.
02:25
So, after noticing this
36
133833
2476
Помітивши це
02:28
and after learning
about all of the creative ways
about all of the creative ways
37
136333
2310
і дослідивши, як винахідливо бактерії
02:30
that bacteria find food,
38
138667
2017
підходять до пошуку їжі,
02:32
I started to think:
39
140708
2185
я став міркувати:
02:34
could bacteria in
plastic-polluted environments
plastic-polluted environments
40
142917
2892
чи не могли б бактерії
у забрудненому пластиком середовищі
у забрудненому пластиком середовищі
02:37
have figured out
how to use plastic for food?
how to use plastic for food?
41
145833
3417
з'ясувати, як цей пластик споживати?
02:42
Well, this is the question that I decided
to pursue a couple of years ago.
to pursue a couple of years ago.
42
150375
4934
Саме цим питанням я і вирішила
зайнятись кілька років тому.
зайнятись кілька років тому.
02:47
Now, fortunately for me,
43
155333
2018
Мені пощастило
02:49
I'm from one of the most
polluted cities in America,
polluted cities in America,
44
157375
3143
жити в одному з найбільш
забруднених міст Америки --
забруднених міст Америки --
02:52
Houston, Texas.
45
160542
1851
Х'юстоні, що у штаті Техас.
02:54
(Laughs)
46
162417
1184
(Сміх)
02:55
In my hometown alone,
47
163625
1268
Лише у моєму рідному місті
02:56
there are seven EPA-designated
Superfund sites.
Superfund sites.
48
164917
3875
є сім ділянок програми Superfund
Управління з охорони довкілля США.
Управління з охорони довкілля США.
03:02
These are sites that are so polluted,
49
170208
2560
Ці ділянки настільки забруднені,
03:04
that the government has deemed
their cleanup a national priority.
their cleanup a national priority.
50
172792
4125
що уряд оголосив їхнє очищення
національним пріоритетом.
національним пріоритетом.
03:10
So I decided to trek around to these sites
51
178250
3059
Тож я вирішила пройтися цими ділянками
03:13
and collect soil samples
teeming with bacteria.
teeming with bacteria.
52
181333
3351
і зібрати зразки ґрунту,
що кишать бактеріями.
що кишать бактеріями.
03:16
I started toying with a protocol,
53
184708
2310
Я почала бавитися з протоколом,
03:19
which is fancy science talk for a recipe.
54
187042
3059
а якщо простою ненауковою мовою -
з рецептом.
з рецептом.
03:22
And what I was trying to cook up
was a carbon-free media,
was a carbon-free media,
55
190125
4184
Я намагалась приготувати
середовище без карбону,
середовище без карбону,
03:26
or a food-free environment.
56
194333
2768
тобто без їжі.
03:29
An environment without the usual
carbons, or food,
carbons, or food,
57
197125
2809
Середовище без звичних вуглеців, або їжі,
03:31
that bacteria, like us humans,
need to live.
need to live.
58
199958
3042
яку бактерії, як і люди,
потребують для життя.
потребують для життя.
03:36
Now, in this environment,
59
204083
1268
У цьому середовищі
03:37
I would provide my bacteria
with a sole carbon, or food, source.
with a sole carbon, or food, source.
60
205375
3833
я забезпечила бактерії
єдиним джерелом карбону або їжі.
єдиним джерелом карбону або їжі.
03:42
I would feed my bacteria
polyethylene terephthalate,
polyethylene terephthalate,
61
210042
4351
Я згодовувала моїм бактеріям
поліетилентерефталат,
поліетилентерефталат,
03:46
or PET plastic.
62
214417
2291
або ПЕТ.
03:49
PET plastic is the most widely produced
plastic in the world.
plastic in the world.
63
217917
5017
ПЕТ - найбільш широко розповсюджений
пластик у світі.
пластик у світі.
03:54
It's used in all sorts
of food and drink containers,
of food and drink containers,
64
222958
3060
Він використовується
для різноманітної тари для їжі та напоїв.
для різноманітної тари для їжі та напоїв.
03:58
with the most notorious example
being plastic water bottles,
being plastic water bottles,
65
226042
3976
Найбільш відомий приклад --
пластикові пляшки для води,
пластикові пляшки для води,
04:02
of which we humans currently go through
at a rate of one million per minute.
at a rate of one million per minute.
66
230042
5666
яких ми, люди, викидаємо
один мільйон штук за хвилину.
один мільйон штук за хвилину.
04:10
So, what I would be doing,
67
238042
2226
Я робила наступне -
04:12
is essentially putting my bacteria
on a forced diet of PET plastic
on a forced diet of PET plastic
68
240292
4892
садила бактерії
на примусову дієту з ПЕТ-у
на примусову дієту з ПЕТ-у
04:17
and seeing which, if any,
might survive or, hopefully, thrive.
might survive or, hopefully, thrive.
69
245208
4542
і дивилась, чи зможуть якісь із них
принаймні вижити і навіть процвітати.
принаймні вижити і навіть процвітати.
Розумієте, такого типу експеримент
мав сприяти пошуку
мав сприяти пошуку
04:23
See, this type of experiment
would act as a screen
would act as a screen
70
251000
2518
04:25
for bacteria that had adapted
to their plastic-polluted environment
to their plastic-polluted environment
71
253542
3975
бактерій, що пристосувалися
до середовища, забрудненого пластиком,
до середовища, забрудненого пластиком,
04:29
and evolved the incredibly cool
ability to eat PET plastic.
ability to eat PET plastic.
72
257541
4667
і розвинули в собі неймовірно круту
здібність споживати ПЕТ.
здібність споживати ПЕТ.
04:35
And using this screen,
73
263167
1642
Таким чином,
04:36
I was able to find some bacteria
that had done just that.
that had done just that.
74
264833
3667
я знайшла бактерії,
що саме це і робили.
що саме це і робили.
04:41
These bacteria had figured out
how to eat PET plastic.
how to eat PET plastic.
75
269375
4750
Ці бактерії з'ясували,
як споживати ПЕТ.
як споживати ПЕТ.
04:48
So how do these bacteria do this?
76
276583
2167
Як же їм це вдається?
04:51
Well, it's actually pretty simple.
77
279583
2768
Насправді, все досить просто.
04:54
Just as we humans digest carbon or food
into chunks of sugar
into chunks of sugar
78
282375
4059
Так само, як ми, люди, перетравлюємо
вуглець, тобто їжу, у шматочки цукру,
вуглець, тобто їжу, у шматочки цукру,
04:58
that we then use for energy,
79
286458
1851
які використовуємо для вироблення енергії,
05:00
so too do my bacteria.
80
288333
1917
так і мої бактерії.
05:03
My bacteria, however, have figured out
how to do this digestion process
how to do this digestion process
81
291375
4351
Однак, мої бактерії з'ясували,
як перетравити
як перетравити
05:07
to big, tough, durable PET plastic.
82
295750
3125
великий, міцний, зносостійкий ПЕТ.
05:12
Now, to do this,
my bacteria use a special version
my bacteria use a special version
83
300292
2767
Для цього мої бактерії використовують
05:15
of what's called an enzyme.
84
303083
2060
особливий тип так званого ензиму.
05:17
Now, enzymes are simply compounds
that exist in all living things.
that exist in all living things.
85
305167
4309
Просто кажучи, ензими - це сполуки,
що існують у всьому живому.
що існують у всьому живому.
05:21
There are many different types of enzymes,
86
309500
2018
Існує багато різних типів ензимів,
05:23
but basically, they make
processes go forward,
processes go forward,
87
311542
3142
але всі вони, по суті,
активізують процеси
активізують процеси
05:26
such as the digestion of food into energy.
88
314708
2667
перетворення їжі в енергію.
05:30
For instance, we humans
have an enzyme called an amylase
have an enzyme called an amylase
89
318417
3434
Приміром, ми, люди, маємо ензими,
що звуться амілазами,
що звуться амілазами,
05:33
that helps us digest
complex starches, such as bread,
complex starches, such as bread,
90
321875
3643
і допомагають нам перетравити
складні крохмалі, такі як хліб,
складні крохмалі, такі як хліб,
05:37
into small chunks of sugar
that we can then use for energy.
that we can then use for energy.
91
325542
3416
на маленькі шматки цукру, які ми
використовуємо для підтримки життя.
використовуємо для підтримки життя.
05:42
Now, my bacteria have
a special enzyme called a lipase
a special enzyme called a lipase
92
330042
3892
У моїх же бактерій
є особливий ензим - ліпаза,
є особливий ензим - ліпаза,
05:45
that binds to big, tough,
durable PET plastic
durable PET plastic
93
333958
3685
що прив'язується до великого, міцного,
зносостійкого ПЕТ-у
зносостійкого ПЕТ-у
05:49
and helps break it
into small chunks of sugar
into small chunks of sugar
94
337667
2684
і допомагає розщепити його
на маленькі шматки цукру,
на маленькі шматки цукру,
05:52
that my bacteria can then use for energy.
95
340375
2708
який мої бактерії можуть використовувати
для вироблення енергії.
для вироблення енергії.
05:56
So basically,
96
344250
1268
Тобто
05:57
PET plastic goes from being
a big, tough, long-lasting pollutant
a big, tough, long-lasting pollutant
97
345542
4642
ПЕТ перетворюється з великого,
міцного, зносостійкого забруднювача
міцного, зносостійкого забруднювача
06:02
to a tasty meal for my bacteria.
98
350208
2334
на смачну страву для моїх бактерій.
06:06
Sounds pretty cool, right?
99
354958
1709
Звучить круто, чи не так?
06:10
And I think, given the current scope
of our plastic pollution problem,
of our plastic pollution problem,
100
358458
4601
При нинішньому масштабі
забруднення пластиком,
забруднення пластиком,
06:15
I think it sounds pretty useful.
101
363083
1834
гадаю, що це має допомогти.
06:18
The statistics I shared with you
102
366250
1768
Як я вже казала, статистика
06:20
on just how much plastic waste
has accumulated on our planet
has accumulated on our planet
103
368042
4351
кількості відходів пластику,
що накопичилися по нашій планеті,
що накопичилися по нашій планеті,
06:24
are daunting.
104
372417
1517
приголомшує.
06:25
They're scary.
105
373958
1685
Вона лякає.
06:27
And I think they highlight
106
375667
1476
Думаю, вона підкреслює,
06:29
that while reducing, reusing
and recycling are important,
and recycling are important,
107
377167
4309
що хоч зменшення вживання, повторне
використання і переробка пластику важливі,
використання і переробка пластику важливі,
06:33
they alone are not going to be enough
to solve this problem.
to solve this problem.
108
381500
3667
їх самих недостатньо
для вирішення цієї проблеми.
для вирішення цієї проблеми.
06:38
And this is where I think bacteria
might be able to help us out.
might be able to help us out.
109
386417
4458
І саме тут, мені здається,
бактерії мають допомогти.
бактерії мають допомогти.
06:43
But I do understand
why the concept of bacterial help
why the concept of bacterial help
110
391750
3768
Проте, зрозуміло, чому ідея
бактеріальної допомоги
бактеріальної допомоги
06:47
might make some people a little nervous.
111
395542
2934
може когось трішки лякати.
06:50
After all, if plastic is everywhere
and these bacteria eat plastic,
and these bacteria eat plastic,
112
398500
5559
Зрештою, якщо пластик усюди,
а ці бактерії їдять саме пластик,
а ці бактерії їдять саме пластик,
чи нема ризику того, що ці бактерії
потраплять в навколишнє середовище
потраплять в навколишнє середовище
06:56
isn't there a risk of these bacteria
getting out in the environment
getting out in the environment
113
404083
3185
06:59
and wreaking havoc?
114
407292
1333
і спричинять руйнування?
07:02
Well, the short answer is no,
and I'll tell you why.
and I'll tell you why.
115
410292
3851
Коротко відповім - ні,
і ось чому:
і ось чому:
07:06
These bacteria are already
in the environment.
in the environment.
116
414167
3375
ці бактерії вже присутні
в навколишньому середовищі.
в навколишньому середовищі.
07:10
The bacteria in my research
are not genetically modified frankenbugs.
are not genetically modified frankenbugs.
117
418375
4250
Бактерії, що я досліджую, не якісь
генетично модифіковані мутанти.
генетично модифіковані мутанти.
07:16
These are naturally occurring bacteria
118
424250
2309
Це природні бактерії.
07:18
that have simply adapted
to their plastic-polluted environment
to their plastic-polluted environment
119
426583
3768
Просто вони пристосувалися
до середовища, забрудненого пластиком,
до середовища, забрудненого пластиком,
07:22
and evolved the incredibly gnarly
ability to eat PET plastic.
ability to eat PET plastic.
120
430375
4708
і розвинули надзвичайне
вміння вперто їсти ПЕТ.
вміння вперто їсти ПЕТ.
07:28
So the process of bacteria eating plastic
is actually a natural one.
is actually a natural one.
121
436167
5434
Тож поїдання бактеріями пластику
є цілком природнім процесом.
є цілком природнім процесом.
07:33
But it's an incredibly slow process.
122
441625
2809
Проте неймовірно повільним процесом.
07:36
And there remains a lot of work to be done
123
444458
2476
Попереду ще багато роботи,
07:38
to figure out how to speed up
this process to a useful pace.
this process to a useful pace.
124
446958
3875
щоб з'ясувати, як прискорити цей
процес до потрібного нам темпу.
процес до потрібного нам темпу.
07:44
My research is currently
looking at ways of doing this
looking at ways of doing this
125
452000
2726
Я зараз досліджую
імовірні способи
імовірні способи
07:46
through a series of UV,
or ultraviolet, pretreatments,
or ultraviolet, pretreatments,
126
454750
4101
з допомогою багаторазової попередньої
обробки ультрафіолетом.
обробки ультрафіолетом.
07:50
which basically means
we blast PET plastic with sunlight.
we blast PET plastic with sunlight.
127
458875
3875
Іншими словами, ми опромінюємо
ПЕТ сонячним світлом.
ПЕТ сонячним світлом.
07:56
We do this because sunlight
acts a bit like tenderizer on a steak,
acts a bit like tenderizer on a steak,
128
464292
4601
Ми це робимо, бо сонячне світло допомагає
в цьому процесі, як маринад м'ясу,
в цьому процесі, як маринад м'ясу,
08:00
turning the big, tough,
durable bonds in PET plastic
durable bonds in PET plastic
129
468917
3976
перетворюючи великі, міцні,
тривкі зв'язки в ПЕТ-і
тривкі зв'язки в ПЕТ-і
08:04
a bit softer and a bit easier
for my bacteria to chew on.
for my bacteria to chew on.
130
472917
3958
на дещо м'якші, які моїм бактеріям
трішки легше прожувати.
трішки легше прожувати.
08:10
Ultimately, what my research hopes to do
131
478208
2476
Насамкінець, моє дослідження намагається
08:12
is create an industrial-scale
contained carbon-free system,
contained carbon-free system,
132
480708
4601
створити автономну безвуглецеву
систему промислового масштабу,
систему промислового масштабу,
08:17
similar to a compost heap,
133
485333
2226
схожу на компостну яму,
08:19
where these bacteria can thrive
in a contained system,
in a contained system,
134
487583
3601
де ці бактерії можуть процвітати
в закритій системі
в закритій системі
08:23
where their sole food source
is PET plastic waste.
is PET plastic waste.
135
491208
4167
і де їхнім єдиним джерелом їжі
будуть відходи з ПЕТ-у.
будуть відходи з ПЕТ-у.
08:28
Imagine one day being able to dispose
of all of your plastic waste
of all of your plastic waste
136
496458
4685
Уявіть, як одного дня ви зможете
викинути всі свої пластикові відходи
викинути всі свої пластикові відходи
08:33
in a bin at the curb
137
501167
1434
у спеціальний бак на вулиці,
08:34
that you knew was bound for a dedicated
bacteria-powered plastic waste facility.
bacteria-powered plastic waste facility.
138
502625
5750
де відходи утилізуються
за допомогою бактерій.
за допомогою бактерій.
08:41
I think with some hard work
this is an achievable reality.
this is an achievable reality.
139
509542
4790
Гадаю, приклавши зусиль,
ми зможемо зробити це реальністю.
ми зможемо зробити це реальністю.
08:47
Plastic-eating bacteria is not a cure-all.
140
515250
3393
Бактерії, що їдять пластик -
це не панацея.
це не панацея.
08:50
But given the current statistics,
it's clear that we humans,
it's clear that we humans,
141
518667
4266
Але з огляду на нинішню статистику,
стає зрозуміло, що нам, людям,
стає зрозуміло, що нам, людям,
08:54
we could use a little help
with this problem.
with this problem.
142
522957
2501
не завадила б допомога
з цією проблемою.
з цією проблемою.
08:58
Because people,
143
526292
1267
Тому що ми,
08:59
we possess a pressing problem
of plastic pollution.
of plastic pollution.
144
527583
3685
люди, маємо нагальну проблему
забруднення пластиком
забруднення пластиком
09:03
And bacteria might be
a really important part of the solution.
a really important part of the solution.
145
531292
4434
А бактерії можуть стати
важливою частиною рішення.
важливою частиною рішення.
09:07
Thank you.
146
535750
1268
Дякую.
09:09
(Applause)
147
537042
2958
(Оплески)
ABOUT THE SPEAKER
Morgan Vague - Senior researcher assistantBacteria, bugs, germs -- Morgan Vague loves to get in the dirt (literally) to explore solutions to pressing problems.
Why you should listen
Morgan Vague works as a senior research assistant on phase 1 clinical cancer trials, combining her love of scientific research with her passion for healthcare applications. She explore accessible, microbiological solutions to the pollution problems plaguing our planet.
Morgan Vague | Speaker | TED.com