बैक्टीरिया जो प्लास्टिक खाते हैं. प्लास्टिक के बिना दुनिया: प्लास्टिक खाने वाले जीवाणु का उल्टा असर कैसे होगा? नमक आटा जीवित कोशिका मॉडल

वर्तमान स्थिति की गंभीरता महासागरों में कूड़े के ढेर (ग्रेट पैसिफिक गारबेज पैच) द्वारा सबसे अच्छी तरह से व्यक्त की जाती है। प्लास्टिक कचरे के पुनर्चक्रण के लिए नई तकनीक विकसित करने और मौजूदा स्थिति में थोड़ा सुधार करने से मदद मिल सकती है नये प्रकार काबैक्टीरिया जो प्लास्टिक पर फ़ीड करते हैं।

यह खोज जापानी शोधकर्ताओं ने की थी।

उनके अनुसार, सूक्ष्मजीव मुख्य रूप से एक सामान्य प्रकार के प्लास्टिक को संसाधित करने की क्षमता के लिए दिलचस्प है जिसे पीईटी (पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट-आधारित प्लास्टिक) के रूप में जाना जाता है। बैक्टीरिया में प्लास्टिक की वास्तविक पाचन प्रक्रिया धीमी होती है, इसलिए खोज की अल्पकालिक संभावनाएं अभी भी अस्पष्ट हैं, लेकिन अग्रगामी अनुसंधानबैक्टीरिया, जिसे, वैसे, इडियोनेला सैकाइन्सिस 201-F6 नाम दिया गया था, नए के उद्भव का कारण बन सकता है सुरक्षित तरीकेप्लास्टिक रीसाइक्लिंग.

आइडियोनेला सैकाइन्सिस जिस प्रकार के प्लास्टिक को खाना पसंद करता है, पॉलीइथाइलीन टेरेफ्थेलेट, हल्का, मजबूत और तरल बनाए रखने वाला होता है। इस सामग्री का उपयोग अक्सर तरल उत्पादों के लिए कंटेनरों के निर्माण के लिए किया जाता है - विभिन्न प्रकार के कंटेनर और बोतलें। ध्यान दें कि अकेले 2013 में, दुनिया भर में लगभग 56 मिलियन टन पीईटी प्लास्टिक का उत्पादन किया गया था, जिसमें से केवल आधा ही पुनर्नवीनीकरण किया गया था।

वे गुण जो पीईटी को विभिन्न कंपनियों के लिए इतनी आकर्षक सामग्री बनाते हैं - ताकत और नमी प्रतिरोध - भी एक बड़ा खतरा पैदा करते हैं पर्यावरण. इस सामग्री का आधा जीवन बहुत लंबा होता है और इसलिए यह भूमि और समुद्र में लैंडफिल के रूप में जमा हो जाता है।

ऐसा माना जाता है कि सामान्य के पूर्ण विघटन के लिए प्लास्टिक की बोतलइसमें लगभग 450 वर्ष लगते हैं, और यद्यपि कुछ प्रकार के प्लास्टिक समुद्र में तेजी से विघटित होते हैं, वे सड़ते समय हानिकारक पदार्थ छोड़ते हैं। रासायनिक पदार्थजो पर्यावरण की स्थिति को और खराब कर देता है।

प्लास्टिक रीसाइक्लिंग संयंत्रों से एकत्र किए गए 250 पीईटी नमूनों को छानने से प्लास्टिक खाने वाले बैक्टीरिया की एक नई प्रजाति की खोज की गई है। साइंस जर्नल में प्रकाशित अध्ययन के नतीजों के बारे में एक लेख में यह बात कही गई है। उन्होंने नमूनों के बीच भौतिक क्षय के साक्ष्य की तलाश की और अंततः आई. सकाएन्सिस पाया।

इस प्रजाति के बैक्टीरिया दो एंजाइमों का स्राव करते हैं जो इस यौगिक को पर्यावरण के अनुकूल पदार्थों में तोड़ देते हैं - टेरेफ्थेलिक एसिड और एथिलीन ग्लाइकॉल। सच है, ऐसा बहुत जल्दी नहीं होता. अध्ययन में कहा गया है कि कम गुणवत्ता वाली पॉलीथीन टेरेफ्थेलेट फिल्म के एक छोटे टुकड़े को पूरी तरह से पचाने में जीवाणु को छह सप्ताह लग गए। यानी, उच्च गुणवत्ता वाले पीईटी से उत्पादों को विभाजित करने में और भी अधिक समय लगेगा।

यह संभव है कि भविष्य में वैज्ञानिक इस प्रक्रिया को तेज़ करने में मदद करने का कोई तरीका खोज लेंगे। उसी साइंस में प्रकाशित एक अनुवर्ती लेख में, बायोइंजीनियरिंग प्रोफेसर उवे बोर्नश्यूअर लिखते हैं कि वैज्ञानिकों को बैक्टीरिया द्वारा स्रावित इन एंजाइमों की उत्पत्ति का पता लगाने की जरूरत है, या यूं कहें कि क्या वे विकास की अभिव्यक्ति हैं।

बोर्नश्यूअर के अनुसार, इस प्रकार का प्लास्टिक केवल 70 वर्षों से प्रकृति में मौजूद है, और ऐसी संभावना है कि एंजाइमों ने नई वास्तविकताओं को अनुकूलित कर लिया है और इसे खाद्य स्रोत के रूप में उपयोग करना सीख लिया है, "'अस्तित्व लाभ' प्रदान करते हुए।" वैज्ञानिक लिखते हैं कि विकास ऐसे ही होता है कम समय- यह बहुत दुर्लभ है, हालाँकि ऐसा पहले भी हो चुका है, और अतिरिक्त शोध से नई बातें सामने आ सकती हैं प्रभावी तरीकेपीईटी प्लास्टिक के खिलाफ लड़ाई.

वॉल स्ट्रीट जर्नल के साथ एक साक्षात्कार में, बोर्नश्यूअर ने कहा कि, सिद्धांत रूप में, ये बैक्टीरिया लैंडफिल में प्लास्टिक के टूटने को तेज कर सकते हैं।

सबसे दिलचस्प घटनाओं से अवगत रहने के लिए Viber और टेलीग्राम पर Qibble की सदस्यता लें।

पुरानी लोकप्रिय विज्ञान पत्रिकाओं में कभी-कभी आश्चर्यजनक बातें मिल जाती हैं। मेरे लिए, ऐसा मोती, जो 70 के दशक की "विज्ञान और जीवन" की फाइलिंग पर एक आलसी "सर्फिंग" के दौरान पाया गया, वह कहानी "म्यूटेंट -59" थी। यहाँ यह मोशकोव की लाइब्रेरी में उसी संस्करण में है - और मैं इसकी अत्यधिक अनुशंसा करता हूँ। मज़ा ख़राब न करने के लिए, कथानक छोटा है: कार्रवाई वैज्ञानिकों द्वारा पाले गए एक सूक्ष्मजीव के इर्द-गिर्द रची गई है जो सभी प्रकार के प्लास्टिक को खा सकता है। वह मुक्त हो जाता है और दुनिया परमाणु जैसी महाप्रलय के कगार पर खड़ी हो जाती है...

60 के दशक के अंत में लिखी गई यह कहानी प्लास्टिक पर हमारी निर्भरता की जांच करने वाले पहले प्रयासों में से एक थी - जो तब पहले से ही मजबूत थी। लेकिन द म्यूटेंट के लेखकों ने कल्पना भी नहीं की होगी कि अगले चालीस वर्षों में वह कितनी मजबूत हो जाएगी! न केवल प्लास्टिक का उपयोग लगभग बीस गुना बढ़ गया है (आज प्रति वर्ष 300 मिलियन टन से अधिक का उत्पादन होता है), बल्कि अभी तक अधिकतम का चयन नहीं किया गया है और अगले बीस वर्षों में हमें खपत दोगुनी होने की उम्मीद है।

प्लास्टिक हाइड्रोकार्बन पर "विकसित" एक कृत्रिम सामग्री है, जो पानी को अच्छी तरह से रोकती है और पृथ्वी के पर्यावरण के आक्रामक कारकों के प्रति कमजोर रूप से अतिसंवेदनशील होती है। यही इसकी लोकप्रियता को बताता है. लेकिन हर छड़ी के दो सिरे होते हैं: चूंकि ऐसा कुछ भी अस्तित्व में नहीं है, इसलिए प्रकृति के पास उपभोग वृद्धि के अनुपात में जमा होने वाले प्लास्टिक कचरे को सुरक्षित रूप से नष्ट करने का साधन नहीं है। हालाँकि, कचरा अधिक धीरे-धीरे जमा हो सकता है - एक खेदजनक तथ्य! अधिकांश प्लास्टिक वस्तुएँ डिस्पोजेबल होती हैं।

बेशक, मनुष्य स्वयं प्रकृति की मदद कर सकता है और करना भी चाहिए, लेकिन... अनुमान अलग-अलग हैं, हालांकि, सामान्य तौर पर, यह तर्क दिया जा सकता है कि एक तिहाई से भी कम प्लास्टिक उत्पादों का पुनर्चक्रण किया जाता है। बाकी सबसे अच्छे रूप में संगठित लैंडफिल में समाप्त होता है, सबसे खराब स्थिति में यह महाद्वीपों में बिखर जाता है और समुद्र में बह जाता है, जहां प्लास्टिक दूसरा जीवन शुरू करता है।

चूँकि प्रकाश, तापमान, यांत्रिक कारकों, सुस्ती के प्रभाव में प्लास्टिक को विघटित करने में सक्षम कोई सूक्ष्मजीव नहीं हैं रासायनिक प्रतिक्रिएं, कचरा अधिक से अधिक टुकड़ों में टूट जाता है छोटे कण, . यह प्रक्रिया नीचे से साधारण बोतल के लिए भी है पेय जलउदाहरण के लिए, इसमें लगभग पाँच सौ वर्ष लगते हैं - और यह जीवित प्राणियों के लिए परिणाम के बिना किसी भी तरह से आगे नहीं बढ़ता है। इस सबका एक हिस्सा प्लास्टिक के साथ मिश्रित होकर अद्वितीय "जीवाश्म" बनाता है (यही कारण है कि पुरातत्वविद् पहले से ही हमारे युग को प्लास्टिक का युग कहते हैं), लेकिन काफी हद तक यह अवशोषित भी हो जाता है अलग - अलग रूपजीवन, पक्षियों से और बड़े स्तनधारीसबसे छोटे ज़ोप्लांकटन तक।

वे, निश्चित रूप से, यह भी नहीं समझते हैं कि उनका सामना किससे हुआ है: उनके पास केवल सौ वर्षों में अनुकूलन करने का समय नहीं था (कहानी सेल्युलाइड से बताई गई है, जो 1855 में सामने आई थी)। वे भोजन के लिए रंगीन टुकड़े लेते हैं, बीमार पड़ते हैं और मर जाते हैं (कण पाचन तंत्र को अवरुद्ध कर देते हैं, दम तोड़ देते हैं, जहर दे देते हैं), स्वयं भोजन बन जाते हैं। उदाहरण के लिए, ज़ोप्लांकटन समुद्री खाद्य पिरामिड के आधार के रूप में कार्य करता है, ताकि सूक्ष्म क्रस्टेशियंस द्वारा खाया जाने वाला प्लास्टिक हमारे पेट में पहुँच जाए।

सब कुछ अलग हो सकता है यदि प्रकृति में एक जीवाणु होता जो प्लास्टिक आहार पर जीवित रह सकता है। हालाँकि, हाल तक यह एक कल्पना ही बनी रही। हाँ, फफूंद के कुछ रूप ज्ञात हैं, हाँ, रोगाणुओं पर उत्साहजनक परिणामों वाले कुछ प्रयोग किए गए थे, लेकिन बस इतना ही। और दूसरे दिन जापानियों को सही जीवाणु मिल गया। उज्ज्वल भविष्य में आपका स्वागत है!

बासी प्लास्टिक कचरे के नमूने एकत्र करने के बाद, जापानियों ने त्वरित अपघटन के निशान की तलाश में इसका अध्ययन किया। और इतने सरल तरीके से उन्होंने अपनी युग-परिवर्तनकारी खोज की। इडियोनेला सैकाइन्सिस नामक जीवाणु, सूक्ष्मजीव का एक स्वाभाविक रूप से विकसित संस्करण प्रतीत होता है विज्ञान के लिए जाना जाता है. यह रसायन (एंजाइम) उत्पन्न करता है जो एक प्रकार के प्लास्टिक को मध्यवर्ती यौगिकों में विघटित करता है, जिसे यह पहले से ही खाता है।

अपने शानदार पूर्वज की तुलना में, आई.एस. हानिरहित दिखता है. सबसे पहले, यह केवल पीईटी प्लास्टिक (जिसे हम लैवसन के नाम से जानते हैं) में विशेषज्ञता रखते हैं, जो हालांकि बहुत लोकप्रिय है (मुख्य रूप से पैकेजिंग के लिए कच्चे माल के रूप में) खाद्य उत्पादऔर पानी), लेकिन दुनिया के प्लास्टिक उत्पादन का केवल पांचवां हिस्सा है। दूसरे, प्लास्टिक उत्पाद की सतह से एक पतली परत को खाने में कई सप्ताह लग जाते हैं, और प्लास्टिक को यांत्रिक रूप से नाजुक बनाने के लिए इसे (गर्मी उपचार द्वारा) तैयार करना बेहतर होता है।

लेकिन भीषण मुसीबत तो शुरुआत है! आइडियोनेला सैकाइन्सिस - जीवित साक्ष्यतथ्य यह है कि प्रकृति ने प्लास्टिक युग के अनुरूप ढलना शुरू कर दिया। और वहां है गुड होपजेनेटिक इंजीनियर उसे इसे तेजी से करने में मदद करेंगे: पाचन की प्रक्रिया को तेज करेंगे, उसे अन्य प्लास्टिक पर सेट करेंगे।

यहां हम चालीस साल पहले की कहानी पर लौटते हैं। जिस चीज़ पर लेखकों ने पहले ही सटीक रूप से ध्यान दिया वह प्लास्टिक पर हमारी निर्भरता थी। प्लास्टिक को पचाने वाला बैक्टीरिया लड़ने के लिहाज से बेहद मूल्यवान है प्लास्टिक अपशिष्ट- हालाँकि, समस्या यह है कि कचरा कहाँ है और कहाँ है मनुष्य के लिए उपयोगीचीज़ें, एक उत्परिवर्ती निश्चित रूप से नहीं करेगा। पीने के पानी के कंटेनरों और खाद्य पैकेजिंग का "सड़ना" केवल शुरुआत है। जब प्रकृति या इंजीनियर बैक्टीरिया को अन्य प्लास्टिक खाना सिखाते हैं - जो जापानियों के काम पर वैज्ञानिकों की टिप्पणियों को देखते हुए संभव लगता है - तो हमारे पास वास्तव में कठिन समय होगा।

अपने कार्यस्थल से उठे बिना, अभी चारों ओर नज़र डालें। प्लास्टिक के प्रति हमारी लत की कल्पना करें! सड़ांध, जंग, तापमान, आर्द्रता के प्रति "जादुई" प्रतिरक्षा ने इसे सबसे लोकप्रिय बना दिया संरचनात्मक सामग्रीतीसरी सहस्राब्दी. प्लास्टिक टेबल और कुर्सियां, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के केस और इन्सुलेशन, डेटा वाहक और पैकेजिंग है, प्लास्टिक हर जगह है, प्लास्टिक हर चीज में है! जीवन को एक रास्ता मिल गया है - और हमें खुश होना चाहिए, लेकिन यह निश्चित रूप से हमारे जीवन को और अधिक कठिन बना देगा...

पुरानी लोकप्रिय विज्ञान पत्रिकाओं में कभी-कभी आश्चर्यजनक बातें मिल जाती हैं। मेरे लिए, ऐसा मोती, जो 70 के दशक की "विज्ञान और जीवन" की फाइलिंग पर एक आलसी "सर्फिंग" के दौरान पाया गया, वह कहानी "म्यूटेंट -59" थी। यहाँ यह मोशकोव की लाइब्रेरी में उसी संस्करण में है - और मैं इसकी अत्यधिक अनुशंसा करता हूँ। मज़ा ख़राब न करने के लिए, कथानक छोटा है: कार्रवाई वैज्ञानिकों द्वारा पाले गए एक सूक्ष्मजीव के इर्द-गिर्द रची गई है जो सभी प्रकार के प्लास्टिक को खा सकता है। वह मुक्त हो जाता है और दुनिया परमाणु जैसी महाप्रलय के कगार पर खड़ी हो जाती है...

60 के दशक के अंत में लिखी गई यह कहानी प्लास्टिक पर हमारी निर्भरता की जांच करने वाले पहले प्रयासों में से एक थी - जो तब पहले से ही मजबूत थी। लेकिन द म्यूटेंट के लेखकों ने कल्पना भी नहीं की होगी कि अगले चालीस वर्षों में वह कितनी मजबूत हो जाएगी! न केवल प्लास्टिक का उपयोग लगभग बीस गुना बढ़ गया है (आज प्रति वर्ष 300 मिलियन टन से अधिक का उत्पादन होता है), बल्कि अभी तक अधिकतम का चयन नहीं किया गया है और अगले बीस वर्षों में हमें खपत दोगुनी होने की उम्मीद है।

प्लास्टिक हाइड्रोकार्बन पर "विकसित" एक कृत्रिम सामग्री है, जो पानी को अच्छी तरह से रोकती है और पृथ्वी के पर्यावरण के आक्रामक कारकों के प्रति कमजोर रूप से अतिसंवेदनशील होती है। यही इसकी लोकप्रियता को बताता है. लेकिन हर छड़ी के दो सिरे होते हैं: चूंकि ऐसा कुछ भी अस्तित्व में नहीं है, इसलिए प्रकृति के पास उपभोग वृद्धि के अनुपात में जमा होने वाले प्लास्टिक कचरे को सुरक्षित रूप से नष्ट करने का साधन नहीं है। हालाँकि, कचरा अधिक धीरे-धीरे जमा हो सकता है - एक खेदजनक तथ्य! अधिकांश प्लास्टिक वस्तुएँ डिस्पोजेबल होती हैं।

बेशक, मनुष्य स्वयं प्रकृति की मदद कर सकता है और करना भी चाहिए, लेकिन... अनुमान अलग-अलग हैं, हालांकि, सामान्य तौर पर, यह तर्क दिया जा सकता है कि एक तिहाई से भी कम प्लास्टिक उत्पादों का पुनर्चक्रण किया जाता है। बाकी सबसे अच्छे रूप में संगठित लैंडफिल में समाप्त होता है, सबसे खराब स्थिति में यह महाद्वीपों में बिखर जाता है और समुद्र में बह जाता है, जहां प्लास्टिक दूसरा जीवन शुरू करता है।

चूंकि प्लास्टिक को विघटित करने में सक्षम कोई सूक्ष्मजीव नहीं हैं, प्रकाश, तापमान, यांत्रिक कारकों, सुस्त रासायनिक प्रतिक्रियाओं के प्रभाव में, कचरा छोटे कणों में टूट जाता है। इस प्रक्रिया में, उदाहरण के लिए, पीने के पानी की एक साधारण बोतल के लिए भी, लगभग पाँच सौ वर्षों की आवश्यकता होती है - और जीवित प्राणियों के लिए परिणाम के बिना आगे नहीं बढ़ती है। इस सबका एक हिस्सा प्लास्टिक के साथ मिश्रित होकर अद्वितीय "जीवाश्म" बनाता है (यही कारण है कि पुरातत्वविद् पहले से ही हमारे युग को प्लास्टिक का युग कहते हैं), लेकिन काफी हद तक यह पक्षियों और बड़े पैमाने पर जीवन के विभिन्न रूपों द्वारा भी अवशोषित किया जाता है। स्तनधारियों से लेकर सबसे छोटे ज़ोप्लांकटन तक।

वे, निश्चित रूप से, यह भी नहीं समझते हैं कि उनका सामना किससे हुआ है: उनके पास केवल सौ वर्षों में अनुकूलन करने का समय नहीं था (कहानी सेल्युलाइड से बताई गई है, जो 1855 में सामने आई थी)। वे भोजन के लिए रंगीन टुकड़े लेते हैं, बीमार पड़ते हैं और मर जाते हैं (कण पाचन तंत्र को अवरुद्ध कर देते हैं, दम तोड़ देते हैं, जहर दे देते हैं), स्वयं भोजन बन जाते हैं। उदाहरण के लिए, ज़ोप्लांकटन समुद्री खाद्य पिरामिड के आधार के रूप में कार्य करता है, ताकि सूक्ष्म क्रस्टेशियंस द्वारा खाया जाने वाला प्लास्टिक हमारे पेट में पहुँच जाए।

सब कुछ अलग हो सकता है यदि प्रकृति में एक जीवाणु होता जो प्लास्टिक आहार पर जीवित रह सकता है। हालाँकि, हाल तक यह एक कल्पना ही बनी रही। हाँ, फफूंद के कुछ रूप ज्ञात हैं, हाँ, रोगाणुओं पर उत्साहजनक परिणामों वाले कुछ प्रयोग किए गए थे, लेकिन बस इतना ही। और दूसरे दिन जापानियों को सही जीवाणु मिल गया। उज्ज्वल भविष्य में आपका स्वागत है!

बासी प्लास्टिक कचरे के नमूने एकत्र करने के बाद, जापानियों ने त्वरित अपघटन के निशान की तलाश में इसका अध्ययन किया। और इतने सरल तरीके से उन्होंने अपनी युग-परिवर्तनकारी खोज की। इडियोनेला सैकाइन्सिस नाम का जीवाणु, विज्ञान के लिए ज्ञात सूक्ष्मजीवों की एक स्वाभाविक रूप से विकसित किस्म प्रतीत होता है। यह रसायन (एंजाइम) उत्पन्न करता है जो एक प्रकार के प्लास्टिक को मध्यवर्ती यौगिकों में विघटित करता है, जिसे यह पहले से ही खाता है।

अपने शानदार पूर्वज की तुलना में, आई.एस. हानिरहित दिखता है. सबसे पहले, यह केवल पीईटी प्लास्टिक (जिसे हम लैवसन के नाम से जानते हैं) में विशेषज्ञता रखते हैं, जो हालांकि बहुत लोकप्रिय है (मुख्य रूप से भोजन और पानी की पैकेजिंग के लिए कच्चे माल के रूप में), दुनिया के प्लास्टिक उत्पादन का केवल पांचवां हिस्सा है। दूसरे, प्लास्टिक उत्पाद की सतह से एक पतली परत को खाने में कई सप्ताह लग जाते हैं, और प्लास्टिक को यांत्रिक रूप से नाजुक बनाने के लिए इसे (गर्मी उपचार द्वारा) तैयार करना बेहतर होता है।

लेकिन भीषण मुसीबत तो शुरुआत है! इडियोनेला सैकाइन्सिस इस बात का जीवंत प्रमाण है कि प्रकृति ने प्लास्टिक युग के अनुकूल ढलना शुरू कर दिया है। और अच्छी उम्मीद है कि जेनेटिक इंजीनियर उसे इसे तेजी से करने में मदद करेंगे: पाचन की प्रक्रिया को तेज करेंगे, उसे अन्य प्लास्टिक पर सेट करेंगे।

यहां हम चालीस साल पहले की कहानी पर लौटते हैं। जिस चीज़ पर लेखकों ने पहले ही सटीक रूप से ध्यान दिया वह प्लास्टिक पर हमारी निर्भरता थी। प्लास्टिक को पचाने वाला जीवाणु प्लास्टिक कचरे से निपटने के मामले में बेहद मूल्यवान है - हालाँकि, समस्या यह है कि उत्परिवर्ती, निश्चित रूप से, यह पता लगाने में सक्षम नहीं होगा कि कचरा कहाँ है और मनुष्यों के लिए उपयोगी चीजें कहाँ हैं। पीने के पानी के कंटेनरों और खाद्य पैकेजिंग का "सड़ना" केवल शुरुआत है। जब प्रकृति या इंजीनियर बैक्टीरिया को अन्य प्लास्टिक खाना सिखाते हैं - जो कि जापानियों के काम पर वैज्ञानिकों की टिप्पणियों को देखते हुए संभव लगता है - तो हमारे पास वास्तव में कठिन समय होगा।

अपने कार्यस्थल से उठे बिना, अभी चारों ओर नज़र डालें। प्लास्टिक के प्रति हमारी लत की कल्पना करें! सड़ांध, जंग, तापमान, आर्द्रता के प्रति "जादुई" प्रतिरक्षा ने इसे तीसरी सहस्राब्दी की सबसे लोकप्रिय संरचनात्मक सामग्री बना दिया। प्लास्टिक टेबल और कुर्सियां, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के केस और इन्सुलेशन, डेटा वाहक और पैकेजिंग है, प्लास्टिक हर जगह है, प्लास्टिक हर चीज में है! जीवन को अभी भी एक रास्ता मिल गया है - और हमें खुश होना चाहिए, लेकिन यह निश्चित रूप से हमारे जीवन को और अधिक कठिन बना देगा...

अपने हाथों से प्लास्टिसिन से एक जीवित (पशु) कोशिका का मॉडल कैसे बनाएं (विषय "कोशिका की संरचना", ग्रेड 5)।

प्लास्टिसिन से सेल मॉडल (सेल संरचना)।

मेरे बाद से सबसे बड़ी बेटीनियोजित अस्पताल में भर्ती होने के कारण, वह कुछ समय के लिए स्कूल नहीं गई, हमने उसके साथ छूटे हुए विषयों का अध्ययन स्वयं किया। "कोशिका की संरचना" ऐसा ही एक विषय है। मुझे याद आया कि मैंने खुद एक बार स्कूल में क्या किया था गृहकार्यजीव विज्ञान में, प्लास्टिसिन से बने सिलियेट्स-जूतों का एक मॉडल, जो मुझे इतना पसंद आया कि मैं इसे देना भी नहीं चाहता था। और उन्होंने सुझाव दिया कि उनकी बेटी प्लास्टिसिन से एक कोशिका का मॉडल बनाकर इस विषय के अध्ययन को समेकित करे।

मेरी बेटी केज मॉडल को स्कूल ले गई। पता चला कि यह होमवर्क था, और अन्य बच्चों ने भी प्लास्टिसिन से एक पिंजरा बनाया।

प्लास्टिसिन से जीवित (पशु) कोशिका का मॉडल कैसे बनाएं

एक लेआउट के लिए, सामान्य प्लास्टिसिन सबसे उपयुक्त नहीं है, जिससे शिल्प गिरने से विकृत हो सकते हैं उच्च तापमान(उदाहरण के लिए, गर्मी की गर्मी से या सीधी गर्मी से सूर्य की किरणें), आदि, जबकि इलास्टिक नरम है बहुलक मिट्टीहवा में जमे हुए. मैंने लेख में उसके बारे में और अधिक लिखा है। हमें वास्तव में इससे मूर्तियां बनाना बहुत पसंद है, लेकिन हमारे पास इसकी कमी हो गई है, इसलिए इस बार हमें साधारण प्लास्टिसिन से काम करना पड़ा।

मॉडल को जीवंत बनाएं पशु सेलप्लास्टिसिन से कई तरीकों से (लेख पाठ्यपुस्तक "जीवविज्ञान। जीवविज्ञान का परिचय", ग्रेड 5, लेखक: ए.ए. प्लेशकोव, एन.आई. सोनिन, 2014, कलाकार: पी.ए. ज़िलिचिन, ए.वी. प्रियाखिन, एम.ई. एडमोव) से चित्रों का उपयोग करता है।

किसी पाठ्यपुस्तक से पादप कोशिका की छवि पर ध्यान केंद्रित करते हुए, पादप कोशिका का एक मॉडल इसी तरह से बनाया जा सकता है।

1. कार्डबोर्ड पर सबसे सरल फ्लैट प्लास्टिसिन पिंजरे का मॉडल

किसी कोशिका की संरचना का आरेख चित्रित करने का सबसे आसान तरीका, जिसे बनाने में सबसे कम समय लगेगा, पाठ्यपुस्तक की छवि के अनुसार प्लास्टिसिन से एक कोशिका को ढालना है।

कार्य के चरण

2. प्लास्टिसिन से बनी जीवित कोशिका का सपाट मॉडल

यह मॉडल पिछले मॉडल के समान है, लेकिन थोड़ा अधिक जटिल है।

1. मोटे चमकदार कार्डबोर्ड से एक अंडाकार या थोड़ा घुमावदार आधार काट लें।
2. कोशिका के मुख्य भागों को दर्शाने वाले विवरणों को गोंद करें:
   - बाहरी झिल्ली (इसे सॉसेज के साथ लपेटे हुए प्लास्टिसिन से बनाएं)
   - कोर (इसे एक चपटी प्लास्टिसिन बॉल से बनाएं)।
3. यदि वांछित हो, तो जीवित कोशिका के कुछ महत्वपूर्ण अंगों को गोंद दें: माइटोकॉन्ड्रिया, लाइसोसोम।
4. पिंजरे के अंदर सीधे कार्डबोर्ड पर हस्ताक्षर किए जा सकते हैं।

सेल मॉडल का वही संस्करण और अधिक जटिल हो सकता है यदि, काम की शुरुआत में, हल्के प्लास्टिसिन को कार्डबोर्ड बेस पर एक पतली परत के साथ फैलाया जाता है (यह साइटोप्लाज्म होगा)।

3. प्लास्टिक पर प्लास्टिसिन से जीवित कोशिका का मॉडल

चूंकि प्लास्टिसिन चमकदार कार्डबोर्ड पर भी थोड़ी देर के बाद चिकना दाग छोड़ देता है, इसलिए सेल मॉडल अधिक टिकाऊ हो जाएगा यदि यह प्लास्टिक के आधार पर बनाया गया हो। पारदर्शी प्लास्टिक का उपयोग करते समय, आप आधार को प्लास्टिसिन से नहीं ढक सकते। और मॉडल पर नहीं, बल्कि उसके नीचे कागज पर बने फ़ुटनोट या शिलालेख पारदर्शी सामग्री के माध्यम से स्पष्ट रूप से दिखाई देंगे।

हमने पाठ्यपुस्तक के पहले भाग के पैराग्राफ 5 "जीवित कोशिकाओं" के चित्रों के आधार पर मॉडल बनाया।

कार्य के चरण

4. प्लास्टिसिन से जीवित कोशिका का आयतनात्मक मॉडल

1. बेस के लिए, प्लास्टिसिन से एक बड़ी गेंद को रोल करें, इसे अंडे का आकार दें और इसका एक चौथाई भाग काट लें।
2. प्लास्टिसिन को बचाने के लिए, आप इस हिस्से को नरम पन्नी से बना सकते हैं, और फिर इसे प्लास्टिसिन से लपेट सकते हैं। इस टुकड़े को स्टायरोफोम शिल्प अंडे से बनाना और भी आसान है।
3. प्लास्टिसिन भागों को गोंद करें (जैसा कि पिछले निर्देशों में वर्णित है)।

5. नमक के आटे से जीवित कोशिका मॉडल

आप नमक के आटे से एक नकली पिंजरा भी बना सकते हैं (मेरे द्वारा उपयोग की जाने वाली नमक के आटे की रेसिपी में)।

1. नमक के आटे को बेलन की सहायता से लगभग आधा सेंटीमीटर की मोटाई में बेल लीजिये.
2. पिंजरे के लेआउट के लिए आधार काट लें।
3. मुख्य भागों को गोंद दें।
4. सूखने के लिए एक या दो दिन के लिए गर्म स्थान पर छोड़ दें।
5. पेंट से रंगें।

जीवित (पशु और पौधे) कोशिकाओं के स्वयं-निर्मित मॉडल

अंत में, जीव विज्ञान कक्षा से कोशिका मॉडलों की तस्वीरों वाली एक छोटी गैलरी। मैं तस्वीरों की गुणवत्ता के लिए माफी मांगता हूं - मेरी बेटी ने उन्हें स्कूल में फोन से लिया था, और जहां बच्चों के काम के लिए कैबिनेट है, वहां खराब रोशनी है।

और मुझे यह काम वास्तव में पसंद आया, क्योंकि मेरे मन में त्रि-आयामी एप्लिक की तकनीक का उपयोग करके कागज से भी एक मॉडल बनाने का विचार आया था। पिंजरे का मॉडल ड्राइंग, एप्लिक और क्विलिंग तकनीकों का उपयोग करके कागज से बनाया गया है।

मेरा सुझाव है कि रूब्रिक या इसके बारे में लेखों से अन्य लेख देखें।

© यूलिया वेलेरिवेना शेरस्ट्युक, https: // साइट

शुभकामनाएं! यदि लेख आपके लिए उपयोगी था, तो कृपया साइट के विकास में सहायता करें, सोशल नेटवर्क पर इसका लिंक साझा करें।

लेखक की लिखित अनुमति के बिना साइट सामग्री (चित्र और पाठ) को अन्य संसाधनों पर रखना कानून द्वारा निषिद्ध और दंडनीय है।

कई वर्षों के शोध के लिए धन्यवाद, ऐसे जीवाणुओं को ढूंढना संभव हुआ जो सदियों से प्रकृति में सड़ने वाले कचरे को खाने के लिए उपयोग करते हैं। इसे रीसाइक्लिंग के क्षेत्र में एक वास्तविक सफलता कहा जा सकता है। पॉलिमर अपशिष्ट. इसलिए, "आरजी" के संवाददाता अस्त्रखान राज्य की प्रयोगशाला में पहुंचे तकनीकी विश्वविद्यालय. यहीं पर प्लास्टिक को निगलने वाले सूक्ष्मजीवों का प्रजनन हुआ था।

डेवलपर नई टेक्नोलॉजीवह 23 वर्षीय अन्ना काशीरस्काया निकली, जो विश्वविद्यालय के एप्लाइड बायोलॉजी और माइक्रोबायोलॉजी विभाग में स्नातक छात्रा थी। आठ साल पहले शुरू किए गए प्रयोग के परिणामस्वरूप गंभीर काम हुआ है, जैसा कि इसके लेखक को उम्मीद है, वास्तविक जीवन में इसका उपयोग होगा।

आज, पॉलिमर सामग्री से बने उत्पादों का उपयोग हर जगह किया जाता है। शायद कोई प्लास्टिक बैग नहीं आधुनिक आदमीस्टोर पर जाने की कल्पना करना भी कठिन है। प्लास्टिक कंटेनरदूध और जूस के लिए निर्णायक रूप से गिलास को धक्का दिया। हाँ, और औद्योगिक उद्यम सक्रिय रूप से इसका उपयोग कर रहे हैं प्लास्टिक की पैकेजिंग, जो, विशेषज्ञों के अनुसार, आज कुल मिलाकर 40 प्रतिशत है घर का कचरा. ठोस निस्तारण की समस्या घर का कचराइस क्षेत्र में, साथ ही पूरे रूस में, बहुत तीव्र है। हर साल, हजारों टन कचरा उपनगरीय लैंडफिल में जमा हो जाता है, जबकि हर जगह नए कचरा प्रसंस्करण उद्यमों की कमी है।

अपना समय पूरा करने के बाद, प्लास्टिक और पॉलीथीन को लैंडफिल में भेज दिया जाता है, जिससे पर्यावरण को बहुत नुकसान होता है। अस्त्रखान क्षेत्र और अन्य क्षेत्रों में भी, यदि निपटान की आधुनिक विधि का आविष्कार नहीं किया गया तो यह एक आपदा होने का खतरा है। मुझे यह बात स्कूल में समझ आई, - अन्ना काशीरस्काया कहती हैं।

2006 में, नौवीं कक्षा में रहते हुए, अन्ना, जो एएसटीयू "यंग माइक्रोबायोलॉजिस्ट" (आज, वैसे, वह पहले से ही इसका नेतृत्व करती है) के सर्कल में उत्साहपूर्वक अध्ययन कर रही थी, ने प्रयोग शुरू किए।

आठ साल पहले मैंने एक टुकड़ा लिया था प्लास्टिक बैगचार गुणा चार सेंटीमीटर मापकर उसे साधारण आसुत जल में डुबोया गया, जिसमें मैंने स्थानीय बंजर भूमि से थोड़ी सी मिट्टी और दो प्रतिशत अकार्बनिक नमक मिलाया। एक महीने बाद, पानी की सतह पर एक हरे रंग की फिल्म बन गई - ये शैवाल थे। बेशक, तरल वाष्पित हो गया। मेरे वार्ताकार का कहना है कि प्रक्रिया लगातार चलती रहे, इसके लिए मैं नियमित रूप से घोल में पानी भरता रहा।

समय-समय पर, प्रयोगकर्ता ने परीक्षण बैग की सतह से स्वैब लिया। जल्द ही वह उस पर लगातार बनने वाले बैक्टीरिया को अलग करने में सक्षम हो गई। वे निकले कवकमाइक्रोमाइसेट्स, जिसके लिए पॉलीथीन भोजन स्रोत के रूप में कार्य करता है।

माइक्रोस्कोप के तहत अध्ययन के दौरान यह पता चला कि पॉलीथीन की सतह पर उगने वाले कवक इसके कणों को खा जाते हैं। इस मामले में, पॉलीथीन की संरचना गड़बड़ा गई थी। शोधकर्ता का कहना है कि आठ वर्षों में, "विषय" का वजन लगभग 30 प्रतिशत कम हो गया और वह बहुत नाजुक हो गया, उसकी ताकत 96 प्रतिशत कम हो गई।

यह पता चला है, बस थोड़ा सा और और पैकेज पूरी तरह से भंग हो जाएगा।

प्रयोगशाला के बाहर उपलब्धि का उपयोग करना बहुत अच्छा होगा। ऐसा करने के लिए, आपको सबसे पहले प्रवेश करना होगा अलग संग्रहकचरा। उदाहरण के लिए, प्लास्टिक अपशिष्टदूसरों से अलग एकत्र और परिवहन किया गया।

और क्या, उन्हें किसी घोल में भिगोकर दशकों तक रखना होगा? - मेरी दिलचस्पी है।

क्यों? परिणामी घोल को समय-समय पर लैंडफिल पर छिड़का जा सकता है, जहां सभी पॉलिमर कचरे को अपना सदियों पुराना घर मिलता है। और मशरूम धीरे-धीरे लेकिन निश्चित रूप से अपना काम करेंगे। किसी भी मामले में, यह प्लास्टिक के क्षय की प्रक्रिया को तेज कर देगा, माइक्रोबायोलॉजिस्ट को यकीन है।

यहाँ यह वही पैकेज है। एना कांच के जार के नीचे से चिमटी की मदद से इसे धीरे से उठाती है। अन्य कंटेनरों में भी पॉलीथीन के कण होते हैं। उन्होंने उनके लिए अन्य स्थितियाँ बनाने का प्रयास किया। उदाहरण के लिए, उन्होंने एक ढक्कन के साथ ऑक्सीजन की पहुंच को अवरुद्ध कर दिया, गर्म और ठंडा किया, नमक की मात्रा और विभिन्न पीएच के साथ प्रयोग किया। लेकिन यह पता चला कि प्लास्टिक खाने वाले मशरूम को बस हवा की जरूरत होती है। और कमरे का तापमान उनके लिए इष्टतम है।

वैसे, क्षय उत्पादों का उपयोग उर्वरक के रूप में किया जा सकता है। इस प्रकार यह पता चला है गैर अपशिष्ट उत्पादन, - अन्ना काशीरस्काया आखिरी तर्क देती है।

अस्त्रखान क्षेत्र के गवर्नर अलेक्जेंडर झिलकिन, जो युवा वैज्ञानिकों के सम्मेलन में उपस्थित थे, जहां अन्ना काशीरस्काया ने बात की थी, विकास में बहुत रुचि रखते थे।

इस परियोजना को क्षेत्रीय सरकार द्वारा समर्थित किया जाएगा। हम युवा वैज्ञानिकों को प्रोत्साहित करने का भी इरादा रखते हैं ताकि वे अधिक प्रभावशाली परिणाम प्राप्त कर सकें और पॉलिमर कचरे के अपघटन समय को कम कर सकें, जो वर्तमान में एस्ट्राखान लैंडफिल में संग्रहीत है, - क्षेत्र के प्रमुख ने जोर दिया।

एस्ट्राखान आविष्कारक के कंधों के पीछे कई सम्मेलनों में भागीदारी है, जहां वह उत्साहपूर्वक पर्यावरण की रक्षा के अपने तरीके के बारे में बात करती है। लड़की पहले ही युवा वैज्ञानिक और अभिनव प्रतियोगिता "UMNIK" की विजेता बन चुकी है। प्राप्त अनुदान - 400 हजार रूबल अन्ना ने आगे के प्रयोगों और प्रयोगशाला की व्यवस्था पर खर्च करने की योजना बनाई है।

वैसे

पॉलीथीन विघटित होने वाले सबसे कठिन पदार्थों में से एक है। इसमें उच्च शक्ति, जल प्रतिरोध और रासायनिक रूप से निष्क्रियता है। अस्तित्व विभिन्न तरीकेपॉलिमर कचरे का पुनर्चक्रण (दफनाना, जलाना, पुनर्चक्रण), लेकिन इन तरीकों के कई नुकसान हैं। आस्ट्राखान क्षेत्र में प्लास्टिक का पुनर्चक्रण नहीं किया जाता है। कुछ रिपोर्टों के अनुसार, 300 लैंडफिल में से केवल 53 प्रतिशत ही अधिकृत हैं। जब प्लास्टिक को गर्म किया जाता है और जलाया जाता है, तो जहरीले पदार्थ बनते हैं, जिनमें शामिल हैं कार्बन मोनोआक्साइड, फॉर्मेल्डिहाइड और कई अन्य। वे स्वास्थ्य के लिए बेहद हानिकारक हैं, ऑन्कोलॉजी सहित गंभीर बीमारियों का कारण हैं। एस्ट्राखान जैव प्रौद्योगिकी का उपयोग विषाक्त पदार्थों को कम करने में योगदान देता है और प्राकृतिक वातावरण की तुलना में पॉलीथीन के विनाश को दस गुना तेजी से प्राप्त करना संभव बनाता है।