Prix de l'essence en hausse et population mondiale de pandas dangereusement basse - et si quelqu'un vous disait que nous pourrions bientôt avoir une solution à ces deux problèmes? Si cela semble trop beau pour être vrai, détrompez-vous; Des scientifiques de la Mississippi State University mènent des recherches sur la faisabilité d'utiliser des pandas pour résoudre nos problèmes de biocarburants, une étape qui pourrait entraîner un ralentissement des efforts de conservation et une réduction des dépenses en carburant. Le secret de la solution? Tout est dans la merde du panda.
Contenu connexe
- Les scientifiques construisent un chromosome de levure à partir de zéro. Next Up? Génomes de concepteur
En ce qui concerne les biocarburants, le marché est dominé par un mot: l'éthanol, un biocarburant à base de maïs. Bien que l'éthanol soit le biocarburant le plus utilisé, il n'est pas nécessairement présenté comme un substitut idéal aux combustibles fossiles. En fait, les avantages de l'éthanol font l'objet de débats animés depuis sa création.
Le débat se déroule à peu près comme ceci: pour remplir le réservoir d'un véhicule utilitaire sport avec de l'éthanol, vous devez utiliser suffisamment de maïs pour nourrir une seule personne pendant une année entière. Selon un article publié en 2012 par le New England Complex Systems Institute, l’éthanol explique en partie l’augmentation du prix des cultures depuis 2005. Et même des groupes écologistes évitent l’éthanol, citant les énormes quantités de combustibles fossiles nécessaires pour faire du maïs un biocarburant utilisable. la propension des entreprises à acheter des terres dans les pays en développement pour cultiver le biocarburant lucratif plutôt que la nourriture destinée à la consommation locale.
Ashli Brown, chercheuse à la Mississippi State University, pense avoir trouvé la solution à ce problème de carburant alternatif. En prenant des sous-produits du maïs - les cosses, les tiges et les épis - de l'éthanol pourrait être créé sans puiser dans les parties comestibles du maïs, réduisant ainsi les risques de pénurie alimentaire et de flambée des prix. Le problème est que pour décomposer ces matières, qui sont extrêmement riches en lignocellulose, ou en matières végétales sèches, un processus de prétraitement spécial est nécessaire. Le processus est extrêmement coûteux et peu efficace en termes de temps, utilisant des températures élevées, des pressions élevées et de l'acide pour décomposer la matière végétale sèche avant qu'elle ne devienne de l'éthanol. Pour contourner ce problème, Brown et d'autres chercheurs ont cherché une solution naturelle, une bactérie, qui pourrait aider à la dégradation du matériau lignocellulosique.
Les entreprises de biocarburants recherchent depuis longtemps une méthode naturelle pour décomposer les matières végétales; Jusqu'à présent, les termites ont été un favori pour mâcher à travers le matériau ligneux. Mais il s'avère qu'il pourrait y avoir un animal plus performant et plus mignon qui pourrait aider à produire du biocarburant. Les intestins des pandas sont remarquablement courts, un attribut physique qui signifie que leurs intestins contiennent désormais des bactéries avec des enzymes exceptionnellement puissantes pour décomposer leur alimentation ligneuse en bambou en peu de temps.
"Le temps écoulé entre le repas et la défécation est comparativement court chez le panda, de sorte que leurs microbes doivent être très efficaces pour tirer le meilleur parti nutritionnel du bambou", a déclaré Brown, le chercheur responsable du travail. "Et l'efficacité est la clé de la production de biocarburants, c'est pourquoi nous nous sommes concentrés sur les microbes du panda géant."
L'étude a débuté il y a plus de deux ans, lorsque Brown et une équipe de chercheurs ont commencé à examiner les excréments de panda. En 2011, ils ont identifié ces microbes super-digesteurs présents dans les excréments de pandas, mais ils n'avaient pas encore précisé le type et la quantité de microbes présents. jusqu'à maintenant. En utilisant le caca de deux pandas géants - Ya Ya et Le Le dans le zoo de Memphis - Brown et son équipe ont effectué un séquençage de l'ADN sur des microbes dans leurs échantillons , identifiant plus de 40 microbes dans les excréments de pandas qui pourraient être utiles à la décomposition et à la création de biocarburants.
Pour développer ces microbes à l'échelle industrielle, M. Brown pense que les scientifiques pourraient utiliser les gènes qui produisent ces enzymes dans des levures . Ces levures pourraient ensuite être produites en masse et récoltées pour la production de biocarburants. Le processus pourrait ressembler à ceci: de grandes fosses de feuilles de maïs, d'épis de maïs, de copeaux de bois et d'autres formes de matières fibreuses mises au rebut sont recouvertes de levures génétiquement modifiées. Au fur et à mesure que les microbes digèrent les substances ligneuses, ils le transforment rapidement en sucre, qui est ensuite autorisé à fermenter. Avec le temps et après avoir filtré les solides et tout excès d'eau, vous obtiendrez de l'éthanol, distillé à partir de déchets de bois.
Les pandas ne sont pas le seul animal qui subsiste dans un régime herbacé, mais leur physiologie en fait un candidat unique pour décomposer les sous-produits végétaux de manière hyper efficace. Les pandas ont la même voie digestive que tout autre ours; Contrairement aux vaches et aux autres herbivores, les pandas n'ont pas d'estomac supplémentaire, car les matières lignocellulostiques dures sont prétraitées avant d'être digérées. Au lieu de cela, ils ont le système intestinal d'un carnivore et parviennent à extraire suffisamment de nutriments de leur régime herbacé pour survivre.
«Comme leur temps de rétention est très court (ils mangent constamment et font constamment caca), pour obtenir le matériau nécessaire à la nutrition, ils doivent pouvoir décomposer et extraire rapidement les sucres», a expliqué Brown. "De nombreux microbes produisent des celluloses qui décomposent la biomasse lignocellulostique, mais leur efficacité est optimale" d'une plante.
Et Brown pense que l’utilisation de pandas pour leur merde pourrait mener à une économie plus verte: cela pourrait également accroître la conservation des animaux, qui ont vu leur nombre dans la nature chuter à un danger de 1 600 (bien qu’il y ait eu récemment de la chance avec pandas en captivité, comme le nouveau bébé panda du zoo national). "Ces études nous aident également à en savoir plus sur le système digestif de cet animal en danger et sur les microbes qui y vivent, ce qui est important car la plupart des maladies provoquées par les pandas affectent leur intestin", a déclaré Brown.
Brown note que si le panda devient précieux pour le marché pour plus de raisons que son comportement incroyablement adorable, il pourrait déclencher de plus grandes étapes vers la conservation - une initiative qui pourrait être mutuellement bénéfique pour les pandas et les humains. "C'est étonnant de voir ici que nous avons un danger espèces qui ont presque disparu de la planète, mais il nous reste encore beaucoup à apprendre. Cela souligne l'importance de sauver les animaux en voie de disparition et menacés », a-t-elle déclaré. "Cela nous fait penser - peut-être que ces animaux en danger ont des effets bénéfiques auxquels nous n'avions même pas pensé."
