Pišťucha žije!

29.3.2015
pišťucha kazašská, foto Li Weidong

Domněle vyhynulou pišťuchu kazaškou (Ochotona iliensis) z řádu zajíců (Lagomorpha), čeleď pišťuchovití ((Ochotonidae), pozoroval a vyfotografoval soukromý ochránce přírody Li Weidong. Vyskytuje se endemicky ve středoasijském pohoří Ťan-šan v počtu asi tisíce kusů. Pišťuchovití obecně obývají odlehlá pohoří a stepi Asie a Severní Ameriky. Přes svou příbuznost králíkům připomínají spíše morčata. Pišťuchu kazašskou se podařilo objevit roku 1983. Můžeme si ji prohlédnout na fotografii Li Weidonga.

 

HIV a syfilis

28.3.2015
bakterie Treponema pallidum, foto CDC/Dr. David Cox, licencováno jako volné dílo via Wikimedia Commons

lze snadno diagnostikovat pomocí analyzátoru, který se připojuje k běžnému smartphonu přes sluchátkovou zdířku. Imunologicky se stanoví přítomnost protilátek proti HIV a spirochetám Treponema pallidum (viz obr.), původcům syfilidy. Neznamená to, že diagnózu si bude moci udělat každý samostatně doma na koleně. Provádění imunologických stanovení je kvalifikovaná práce, takže zařízení rozšíří možnosti zdravotníků zvláště v méně vyspělých oblastech, což není málo. Sestrojil ho Sam Sia se svými kolegy z newyorské Columbia University. Na snímku elektronového mikroskopu vidíme bakterie Treponema pallidum, foto CDC/Dr. David Cox, licencováno jako volné dílo via Wikimedia Commons. Viriony HIV si můžeme prohlédnout třeba zde.

 

Pravěká jatka

27.3.2015
nalezené sloní žebro se zářezy, foto Solodenko N, Zupancich A, Cesaro SN, Marder O, Lemorini C, et al. (2015) Fat Residue and Use-Wear Found on Acheulian Biface and Scraper Associated with Butchered Elephant Remains at the Site of Revadim, Israel. PLoS ONE 10(3): e0118572. doi:10.1371/journal.pone.0118572, CC BY 4.0

Místo, kde naši předci porcovali ulovená zvířata, nalezl a popsal prof. Ran Barkai z Telavivské univerzity se svými postgraduálními studentkami Natashou Solodenko a Andreou Zupanchich a dalšími kolegy. V 500.000 let staré lokalitě v lomu Revadim 40 km jižně od Tel Avivu nalezli pohromadě jak kosti pravěkých zvířat, tak kamenné pěstní klíny a škrabky, nejpokročilejší tehdejší nástroje. Nálezy pocházejí z pozdního období Acheuléen. Jde o vůbec první spolehlivý doklad, jak se v té době takové nástroje používaly. Na obrázku vidíme nalezené sloní žebro se zářezy (foto Solodenko N, Zupancich A, Cesaro SN, Marder O, Lemorini C, et al. (2015) Fat Residue and Use-Wear Found on Acheulian Biface and Scraper Associated with Butchered Elephant Remains at the Site of Revadim, Israel. PLoS ONE 10(3): e0118572. doi:10.1371/journal.pone.0118572, CC BY 4.0).

 

Vylepšený topol

26.3.2015
hájek topolů bavlníkových na břehu řeky Arkansas v Coloradu, foto Dave Powell, USDA Forest Service, Wikimedia Commons, CC BY 3.0 us

Složení buněčných stěn severoamerického topolu bavlníkového (Populus deltoides) pomocí genové manipulace ovlivnila prof.Debra Mohnen z University of Georgie se svým týmem. Strom rychleji roste a obsahuje poměrně více celulózy oproti nežádanému pektinu a xylanu. Dosáhli toho potlačením exprese genu GAUT12 pomocí speciálně navržených molekul ribonukleové kyseliny. Nedochází proto k biosyntéze enzymu, který gen kóduje a jež hraje důležitou roli právě při syntéze xylanu a pektinu. Takové dřevo rovněž snáze podléhá bakteriálnímu rozkladu, takže ho lze lépe využít jako biomasu. Genové manipulace v současnosti směřují spíš k ovlivňování regulačních pochodů v organismech než v zavádění nových genů, jak tomu bylo dříve. Na obrázku vidíme hájek topolů bavlníkových na břehu řeky Arkansas v Coloradu, foto Dave Powell, USDA Forest Service, Wikimedia Commons, CC BY 3.0 us.

Dr. Ing. Jaroslav Salava, Výzkumný ústav rostlinné výroby, 26.3.2015: Z hodnocení změn chemického složení vyplývá, že se objevují velmi silné důkazy o tom, že transgenóze narušuje složení plodin méně než tradiční šlechtění.

 

Na prvoka prvokem

25.3.2015
východoafrický krátkorohý zebu, foto Joshua Amimo , Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0

Theileria parva, prvok z řádu klíštěnek (Piroplasmida), žije jako cizopasník přežvýkavců. Způsobuje jim smrtelně nebezpečné horečnaté onemocnění, theileriózu, na kterou ve východní a střední Africe zahyne ročně přes milion kusů dobytka. Přenášejí ji klíšťata. Mark E. J. Woolhouse a Samuel M. Thumbi z University of Edinburgh spolu s rozsáhlým vědeckým týmem z mnoha světových pracovišť pozorovali u východoafrického krátkorohého zebu (viz obr), že souběžná infekce příbuznými, ale ne tak nebezpečnými prvoky Theileria mutans nebo Theileria velifera snižuje úmrtnost o 89%. Příčiny tohoto jevu se zatím vysvětlit nepodařilo. Zebu (Bos indicus) je plemeno asijského a afrického skotu s výrazným tukovým hrbem na hřbetě, který slouží k podobnému účelu jako u velblouda. Na obrázku vidíme východoafrického krátkorohého zebu (foto Joshua Amimo , Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0).

 

Stopy po dopadu

24.3.2015
Warburtonovy pánve, obr. A.Y. Glikson et al, Geophysical anomalies and quartz deformation of the Warburton West structure, central Australia, Tectonophysics 643, 7 March 2015, Pages 55–72)

největšího asteroidu v historii Země nalezl ve střední Austrálii Andrew Glikson z Australian National University se svými kolegy. Protože celá událost proběhla před 300 až 450 miliony let, klasický impaktní kráter již dávno setřela eroze. Dopad postihl plochu o rozměrech 450 x 300 km, kde lze při vrtech nalézt v hloubce křemen přeměněný gigantickými teplotami a tlaky dopadu. Pukliny zemské kůry lze vystopovat až do hloubky 20 km. Geofyzikální měření identifikovala 6 až 10 km pod povrchem dva útvary s vyšší hustotou, které zřejmě odpovídají zbytkům asteroidu. Ten se při vstupu do atmosféry rozpadl na dvě části, z nichž každá měla průměr kolem 10 km. Dopadu jedné z nich odpovídá Západní Warburtonova pánev (West Warburton Basin), druhé Východní Warburtonova pánev (East Warburton Basin). Obrázek znázorňuje jednoduchou mapku oblasti dopadu (A.Y. Glikson et al, Geophysical anomalies and quartz deformation of the Warburton West structure, central Australia, Tectonophysics 643, 7 March 2015, Pages 55–72).

 

Bakterie na hubnutí

23.3.2015
Přeměna N-acyl-fosfatidylethanolaminu NAPE na N-acyl-ethanolamin NAE.

připravili metodou genové manipulace Sean Davies se svými kolegy z Vanderbilt University v Nashvillu v Tennessee. Běžné střevní baktérie modifikovali tak, aby nepřetržitě v tenkém střevě produkovaly N-acyl-fosfatidylethanolaminy (NAPE). Normálně se tyto sloučeniny objevuje jen po jídle. Rychle se přeměňují na N-acyl-ethanolaminy (NAE), které potlačují chuť k jídlu. Tento proces znázorňuje obrázek. Své výsledky přednesli 249.celonárodním kongresu Americké chemické společnosti, který právě probíhá v coloradském Denveru. Otázkou zůstává, zdali nový prostředek zabere proti stále se šířící obezitě. Ta je způsobena tím, že lidé jedí, i když hlad nemají, na čemž potlačení tohoto pocitu sotva něco změní. I geneticky modifikované baktérie sotva pomohou, nedodržíme-li základní pravidlo, které zní : "Nepřežírat se!"

 

Klávesnici, která vás pozná,

21.3.2015
zabezpečená klávesnice, foto Triboelectric Generators and Sensors for Self-Powered Wearable Electronics, Minjeong Ha, Jonghwa Park, Youngoh Lee, and Hyunhyub Ko, ACS Nano, 2015, 9 (1), pp 105–116, DOI: 10.1021/nn506832w

sestrojil tým prof. Zhong Lin Wanga z Georgia Institute of Technology v Atlantě. Každé stisknutí tlačítka indukuje elektrický signál. Procesor zaznamenává a vyhodnocuje sílu a délku stisku, jakož i prodlevu mezi nimi, což jsou parametry charakteristické pro každého uživatele. Jde o zajímavý systém zabezpečení, který nebude tak snadné obejít. Klávesnice nemá žádný mechanický díl, tvoří ji dvě vodivé vrstvy ze směsi oxidu inditého a cíničitého oddělené filmem z polyethylentereftalátu. Úplně nahoře leží vrstva perfluoroethylenpropylenu. Dotkneme-li se jí prstem, dojde kvůli kontaktní elektrifikaci ke vzniku elektrického signálu. Při její konstrukci vyšel Wangův tým ze své předchozí práce. Další výhodou je, že při psaní vzniká dostatek energie pro vlastní napájení klávesnice. Vidíme ji na připojeném obrázku, foto Triboelectric Generators and Sensors for Self-Powered Wearable Electronics, Minjeong Ha, Jonghwa Park, Youngoh Lee, and Hyunhyub Ko, ACS Nano, 2015, 9 (1), pp 105–116, DOI: 10.1021/nn506832w.

Mechanicky nabíjená baterie 2.9.2012

 

Rytmus hub

20.3.2015
Neluminující (nahoře) a luminující (dole) houba Neonothopanus gardneri. Bílá úsečka je 3 cm dlouhá. Foto Cassius V. Stevani,USP, Brazilie

Již staří Řekové, konkrétně Aristoteles, věděli, že některé druhy hub světélkují. Hovoříme o bioluminiscenci, kterou pozorujeme u mnoha nejrůznějších organismů. U hub doposud není příliš prozkoumána a není ani příliš častá. Členy brazilsko-amerického vědeckého týmu z Universidade de Sao Paulo a Geisel School of Medicine v New Hampshiru pod vedení Jaye C.Dunlapa (GSM) a Cassiuse V. Stevaniho (USP) překvapilo, když zjistili, že bioluminiscence houby Neonothopanus gardneri se podřizuje cirkadiánnímu rytmu. Nazýváme tak čtyřiadvaceti hodinovou periodicitu biologických procesů v organismech. N. gardneri silně luminuje nazelenalým světlem o vlnové délce 530 nm za pomoci sloučeniny zvané luciferin a enzymu luciferázy, podobně jako naše světlušky. V Jižní Americe často vyrůstá na mladých palmových listech. Ve dne u ní bioluminiscence nepozorujeme, protože skutečně nesvítí, nikoliv proto, že by ji přezářilo Slunce. Rozsvítí se až ve tmě, zřejmě proto, aby přilákala hmyz, který by roznesl její spory po okolí. Bioluminiscene je energeticky dosti náročný proces. Zřejmě má pro N. gardneri větší význam, než jen jako náhodná součást oxidačních procesů při získávání potravy pomocí rozkladu ligninu, jak se doposud předpokládalo. Neluminující houbu vidíme na obrázku nahoře, luminující dole. Bílá úsečka je 3 cm dlouhá. Foto Cassius V. Stevani,USP, Brazilie

 

Kolagen lepší DNA

19.3.2015
rekonstrukce lichokopytníka Toxodona, kresba Arthur Weasley, Wikimeda Commons, GNU Free Documentation License 1.2

Zajímavé informace o fosiliích nám může poskytnou kolagen, což je základní součást pojivových tkání živočichů . Chemicky jde o ve vodě nerozpustnou bílkovinu, jíž tvoří aminokyseliny glycin, prolin, hydroxyprolin a hydroxylysin. Ian Barnes z Natural History Museum v Londýně a Matthew Collins z University of York spolu s řadou dalších kolegů z mnoha zemí zjistili, že její analýzou z fosilií můžeme získat údaje o příbuznosti jednotlivých živočišných druhů lépe než pomocí DNA. V tělech ho najdeme mnohem větší množství než nukleových kyselin. Navíc se déle zachovává. Nejstarší dochovaná fosilní DNA je stará 800 tisíc let, nejstarší bílkovina 3,2 miliony let a možná dokonce 68 milionů let. Konkrétně se takto podařilo zařadit Toxodona, podivného jihoamerického kopytníka (viz obr.Arthura Weasleyho, Wikimeda Commons, GNU Free Documentation License 1.2), který vyhynul před 12 tisíci lety. Doposud vědci předpokládali, že patří do nadřádu Afrotheria, jako např. chobotnatci. Patří však spíše mezi lichokopytníky (Perissodactyla).

 

Nebojte se arzenu

18.3.2015

Obyvatelé severní části argentinských And dlouhodobě žijí v prostředí s vysokým obsahem arzenu v pitné vodě. Jeho stopy obsahují už vlasy mumií z této oblasti staré 7.000 let. Tým švédských genetiků vedený Karin Broberg z Karolinska Institutet ve Stockholm zjistil, že díky mutacím genů místní indiáni arzen z těla lépe vylučují. Přeměňují ho na dimethylarzen (CH3)2As, který se dobře vylučuje močí. My ostatní se musíme spokojit s pouhým methylarzenem CH3As, jež z našich těl neodchází tak snadno. Vzhledem k tomu, že na světě je přes 130 milionů lidí vystavených stejnému nebezpečí (např. v Bangladéši), bude zajímavé sledovat, jaké genetické změny vyvolal arzen u nich. Již dlouho víme, že postupným podáváním malých dávek lze proti tomuto jedu zvýšit svou odolnost. Tento jev bude nejspíš založen na jiném mechanismu, než popsal švédský tým. Občas se setkáme se pojmem arsenik, což je chemicky oxid arsenitý As2O3 neboli otrušík či utrejch, na rozdíl od prvku arzenu.

 

Ledový krtek

17.3.2015
Krvavý vodopád v Antarktidě, foto Peter Rejcek. Link vede na obrázek průzkumného robota IceMole1.

Z konce Taylorova ledovce, který uzavírá antarktická McMurdova suchá údolí, stéká vodopád, jež do červena zbarvují sloučeniny železa. Proto se nazývá Krvavý vodopád (viz obr, foto Peter Rejcek). Napájí ho rezervoár extrémně slané vody zcela překrytý ledovcem. V jeho bezkyslíkatém prostředí se daří některým bakteriím, které se podílejí na chemických procesech zejména sloučenin železa a síry, jež v něm probíhají. Zásoby soli v rezervoáru se doplňují vyluhováním z podloží. Když se vytékající voda dostane blíže k povrchu, zoxiduje vzdušný kyslík železnaté ionty na železité, v důsledku čehož vyvstane červené zbarvení. Průzkum celého systému provedl vědecký tým pod vedení Jill Mikucki z University of Tennessee pomocí speciálního robota IceMole1, který se ledovcem protavuje. Vpřed ho žene na špici umístěný šroub. Vyvinuli ho technici z cášské Fachhochschule. Nejobtížnějším úkolem bylo zvládnout jeho navigaci v mase ledu.

 

Rostlina v mouše

16.3.2015
bejlomorka obilná (Mayetiola destructor) na fotografii Scotta Bauera,  Agricultural Research Service, Wikimedia Commons, PD-USGOV-USDA-ARS

Larvy mouchy (čeleď dvoukřídlí) bejlomorky obilné (Mayetiola destructor) mohou způsobit vážné škody na úrodě pšenice (Triticum). Jejich sliny naruší normální vývoj rostliny a způsobí nárůst hálek, jež jim slouží jako zdroj potravy. Hálkou rozumíme útvar vznikající na rostlinách působením hmyzu, bakterií, hub, roztočů nebo i jiných rostlin. O přesném mechanismu tohoto procesu nebylo doposud mnoho známo. Až nyní sekvenoval genom bejlomorky rozsáhlý mezinárodní vědecký tým pod vedením prof. Jeffery J. Stuarta z Purdue University ve West Lafayette v Indianě a Stephena Richardse z Baylor College of Medicine v texaském Houstonu. Zjistili, že v jejím genomu jsou četné geny kódující bílkoviny velmi podobné těm, které u rostlin řídí expresi genů a přenos informace mezi buňkami. Velká část genomu bejlomorky odpovídá spíše rostlině než hmyzu. Bejlomorku Mayetiola destructor si můžeme prohlédnout na fotografii Scotta Bauera, Agricultural Research Service, Wikimedia Commons, PD-USGOV-USDA-ARS.

 

Dosud neznámého řasovníka

15.3.2015
řasovník Phyllopteryx dewysea (Stiller J,Wilson NG, Rouse GW. 2015 A spectacular new species of seadragon (Syngnathidae). R. Soc. open sci.2: 140458, http://dx.doi.org/10.1098/rsos.140458)

objevili a popsali Nerida G. Wilson ze Západoaustralského muzea v Perthu, spolu s Josefin Stiller a Gregem W. Rousem, oba ze Scripps Institution of Oceanography v kalifornské La Jolle. Řasovníci tvoří podčeleď Syngnathidae z čeledi jehlovitých, rovněž Syngnathidae. Jde o ryby blízce příbuzné mořským koníkům. Vypadají podobně, jsou o něco větší a jejich tělo připomíná dráčka. Proto se jim anglicky říká seadragon. Objevem novém druhu Phyllopteryx dewysea vzrostl počet příslušníků podčeledi na tři. Doposud do ní patřily řasovník protáhlý (Phyllopteryx taeniolatus) a vzácnější řasovník rozedraný (Phycodurus eques). Všichni řasovníci žijí u jižního pobřeží Austrálie, nový druh o něco hlouběji v jediné nevelké oblasti poblíž Esperance. Můžeme si ho prohlédnout na obrázku (Stiller J,Wilson NG, Rouse GW. 2015 A spectacular new species of seadragon (Syngnathidae). R. Soc. open sci.2: 140458, http://dx.doi.org/10.1098/rsos.140458).

 

Vliv nových technologií

14.3.2015

Podle oznámení International Energy Agency poprvé za čtyřicet let sledování nebyl v roce 2014 ekonomický růst spojen s nárůstem emisí oxidu uhličitého. Do ovzduší uniklo celosvětově 32,2 miliard tun CO2, stejně jako v roce 2013. Ekonomický růst kráčí ruku v ruce s rostoucí spotřebou energie, protože neexistuje odvětví, které by ji nepotřebovalo. Vliv nových technologií se poprvé projevil a nárůst spotřeby energie nebyl pokryt spalováním fosilních paliv. International Energy Agency je mezinárodní organizace, která sdružuje 29 nejvyspělejších zemí světa, včetně České republiky. Jejím poslání je napomáhat svým členům v zajištění spolehlivé, dostupné a čisté energie.

Milan 16.3.2015: "Čistých" technologií, které zamořují Čínské řeky (baterie do hybridních aut), zabíjejí ptáky a netopýry (větrné elektrárny) a ničí soběstačnost zemědělství a půdoochranu (řepka)... Není snižení míry CO2 spíš tím, že se za posledních 18 let prakticky nezvýšila teplota ... http://www.woodfortrees.org/graph/hadcrut3vgl/from:1998/to:2016

 

Světlem aktivovaný virus

14.3.2015

Tisková zpráva Univerzity Karlovy: Vědci z UOCHB AV ČR, Přírodovědecké fakulty UK a Univerzity v Heidelbergu vyřešili jeden z klíčových problémů studia životního cyklu viru HIV, tj. synchronizaci virové kultury. Jde o to, že při studiu životního cyklu retrovirů vědci potřebují sestavit „životní příběh“ viru tak, jak v napadené buňce vzniká, jak se skládá dohromady, jak pučí na povrchu buňky a hlavně jak dozrává, dále také co přesně se děje při změně z nezralé, neinfekční virové částice do té, která je plně funkční a infekční. Jako nástroj pro studium tohoto děje připravili virus, který lze aktivovat světlem.

Tento proces je velmi důležitý, protože některé velmi účinné protivirové léky (inhibitory virové proteázy) působí právě v konečné fázi zrání životního cyklu viru, a je tedy velmi důležité vědět, jak přesně fungují a jak vůči léčbě vzniká rezistence. Problém ovšem je, že je velmi obtížné průběh zrání viru přímo studovat: při experimentech ve tkáňové kultuře se vždy vyskytuje celý soubor virů v různé fázi vývoje: některé právě pučí, jiné už dozrávají. Nelze tedy určit okamžik Č = 0, od kterého bychom mohli spustit stopky a začít pozorovat životní cyklus virů od začátku do konce.

Vědci z týmu Jana Konvalinky z UOCHB AV ČR a PřF UK přišli s nápadem, že by bylo možné tento problém vyřešit tak, že by připravili inhibitor určitého virového enzymu, který HIV potřebuje pro dokončení svého životního cyklu. Tímto enzymem je virová proteáza, enzym nezbytný pro zrání nově vytvořené virové částice. Tento inhibitor zablokuje virus v určité fázi životního cyklu (těsně před začátkem „zrání“ – resp. virus je už složený, ale ještě není infekční). Důležité je, že tento inhibitor byl připraven jako fotolabilní sloučenina – po ozáření ultrafialovým světlem se rychle rozpadá na dva produkty, které jsou neaktivní. Pokus pak probíhá tak, že se pomocí nového fotolabilního inhibitoru virové proteázy zablokují viry ve tkáňové kultuře, ty se pak napumpují do skleněné kapiláry a v ní se ozáří laserovým paprskem – inhibitor se rozpadne, enzym (virová proteáza) začne pracovat a spustí se zrání viru. Takto byl zřejmě poprvé ve vědecké literatuře připraven světlem aktivovaný virus. Poprvé se tak otevírá cesta k vytvoření „filmu“ o zrání virové částice v reálném čase.

Příslušná publikace byla přijata do prestižního časopisu Nature Communications a byla publikována 9. března 2015. Ve spolupráci s kolegy z Univerzity v Heidelbergu se dále pracuje na využití tohoto originálního přístupu k přesnému mapování zrání virových částic HIV pomocí nejmodernějších zobrazovacích metod.

 

Nejstarší krajinu

13.3.2015
Současný vzhled nejstarší lidmi přeměněné krajiny, obr.Foley RA, Lahr MM (2015) Lithic Landscapes: Early Human Impact from Stone Tool Production on the Central Saharan Environment. PLoS ONE 10(3): e0116482. doi:10.1371/journal.pone.0116482)

změněnou lidskou činností najdeme v pískovcovém pohoří Messak Settafet v libyjské části Sahary. Její průzkum, který provedli Robert A. Foley a Marta Mirazón Lahr z britské University of Cambridge, ukázal, že rozsáhlé oblasti pokrývají prakticky pouze úlomky po výrobě kamenných nástrojů, popřípadě stopy po vylamování kamene, který sloužil jako surovina. Zdejší pískovec představuje jedinou a velmi kvalitní surovinu k výrobě nástrojů v širém okolí. Těžba spolu s výrobou tu probíhala během posledního půl milionu let. Na obrázku si můžeme prohlédnout, jak nejstarší lidmi přeměněná krajina vypadá dnes (Foley RA, Lahr MM (2015) Lithic Landscapes: Early Human Impact from Stone Tool Production on the Central Saharan Environment. PLoS ONE 10(3): e0116482. doi:10.1371/journal.pone.0116482).

 

Elixír dlouhověkosti:

12.3.2015
struktura flavonoidu kvercetinu

Zajímavé pokusy na laboratorních myších provedli prof.Paul Robbins a doc.Laura Niedernhofer ze Scripps Research Institute spolu s řadou kolegů. Podařilo se jim identifikovat sloučeniny, které výrazně zpomalují stárnutí. Jde o látky ze skupiny senolytik, které způsobují uhynutí těch buněk, jejichž dělení se již zastavilo. Patří mezi ně např.kvercetin, jehož strukturu si můžeme prohlédnout na obrázku.

 

Nabíjení nábytkem

11.3.2015

Společnost Ikea uvedla 1.března t.r. na trh stoly a lampy se zabudovanou bezdrátovou nabíječkou mobilů a podobných zařízení. Využívá technologie Qi, která pracuje na indukčním principu. Jejím základem jsou dvě planární cívky. Jedna z nich se nachází uvnitř plastové destičky a napájí ji elektrický zdroj střídavého napětí. Tento komplet je součástí nábytku od Ikey. Druhá cívka je přímo zabudována nebo připojena k nabíjenému zařízení. Je-li vzdálenost mezi oběma cívkami do 4 cm, střídavé magnetické pole první z nich indukuje podle Faradayova zákona elektrické indukce ve druhé dostatek elektřiny k nabití drobného spotřebiče.

 

Pořádnou díru

10.3.2015
Cíl po zásahu, foto Lockheed Martin Corp.

do automobilového motoru vypálil při testech polní laser společnosti Lockheed Martin Corporation. Cíl po několikasekundovém působení 30 kW laserového paprsku ze vzdálenosti 1,6 km (1 míle) vidíme na obrázku (foto Lockheed Martin Corp.). Takové poškození spolehlivě vyřadí každý motor. Prototyp mobilního laseru na automobilovém podvozku se nazývá ATHENA (Advanced Test High Energy Asset). Zatím probíhalo jeho testování proti námořním a vzdušným cílům. Vzhledem k tomu, že zaměřování laseru je jednodušší než jakékoli jiné, možná by ATHENA našla své uplatnění i k policejním účelům při zastavování vozidel.

 

Energie z moči

9.3.2015
nechutně vypadající palivový článek na moč,  foto J Winfield et al, J. Mater. Chem. A, 2015, DOI: 10.1039/c5ta00687b

Prototyp pisoárů, kterým elektřinu dodává nahromaděná moč, se testuje v Bristolu na University of the West of England. V palivovém článku ji bakterie přeměňují na elektrickou energii. Zařízení sestrojil tým prof. Ioannise Ieropoulose. Můžeme si tak nejen posvítit, ale třeba i dobít mobilní telefon. Jeden litr moči může dodávat proud 10 mA po tři dny.

14.3.2015: Ieropoulosův tým sestrojil i nouzový palivový článek na obdobném principu. Bakterie vyrábějící elektřinu uzavírá papírové pouzdro. Moč je příhodný zdroj energie, protože je vždy při ruce. Po smočení začne elektrický článek dodávat proud a můžete si třeba dobít mobil a zavolat v případě nutnosti o pomoc. Poněkud nechutně vyhlížejí zařízení si můžeme prohlédnout na obrázku (J Winfield et al, J. Mater. Chem. A, 2015, DOI: 10.1039/c5ta00687b). Ale kdo by dbal na vzhled, když vám zařízení může zachránit život.

 

Nedělní novinky o zvířátkách

8.3.2015
nově objevené skákavky Maratus jactatus (nahoře) a Maratus sceletus (dole), foto Jürgen Otto

Dva nové druhy pavouků našla v australském jihovýchodním Queenslandu Madeline Girard z University of California v Berkeley se svými přáteli. Oba zajímavě vybarvené pavouky vidíme na fotografii Jürgena Otta, taktéž účastníka výpravy. Jmenují se Maratus jactatus (nahoře) a Maratus sceletus (dole). Patří do rodu Maratus z čeledi skákavkovitých (Salticidae), jehož příslušníci s jedinou výjimkou žijí pouze v Austrálii. M. sceletus je zajímavý tím, že se vzhledem velmi výrazně liší od ostatních příslušníků svého rodu. Páření příbuzného pavouka M. caeruleus ze západní Austrálie vidíme na tomto videu. Po jeho shlédnutí pochopíme, proč patří do čeledi skákavek. Podoba mezi samečkem M.caeruleus a M. jactatus je zjevná.

Franta Flinta 10.3.2015: Roztomilé!!! Jakpak jsou pavoučci velicí?

11.3.2015: Skákavky dorůstají 3 - 7 mm.

 

350 let vědeckých publikací

7.3.2015
Titulní stránka prvního čísla Philosophical Transactions of the Royal Society, obr. Royal Society.

Včera oslavil 350.výročí svého založení nejstarší nepřetržitě vycházející vědecký časopis, Philosophical Transactions of the Royal Society. Za tu dobu v něm vyšla řada významných prací, např. od Isaaca Newtona, Benjamina Franklina nebo Stephena Hawkinga. Jak již název napovídá, vydává ho britská Royal Society, nejstarší učená společnost na světě. Speciální listinou ji roku 1660 založil anglický, skotský a irský král Karel II. Na obrázku vidíme titulní stránku prvního čísla, obr. Royal Society.

 

Neutronový detektor

6.3.2015
Schéma reakce neutronu s jádrem boru.

Uhlík s amorfní strukturou pokrytý vrstvou izotopu boru 10B slouží jako dobrý detektor neutronů. Protože nenesou žádné náboje, jejich detekce není tak snadná. Zároveň je užitečné mít vhodné zařízení k dispozici, už kvůli nelegálnímu obchodu s radioaktivním materiálem. Jádro atom 10B zachytí neutron a přemění se na nestále jádro 11B. Uvedené číslo vpravo nahoře před symbolem prvku znamená celkový počet protonů a neutronů (nukleonů) v konkrétním atomovém jádře. 11B je nestabilní, takže rychle dojde k jeho rozpadu na jádro atomu hélia 4He, tedy částici záření alfa, a jádro atomu lithia 7Li (Schéma viz obr.). Letící alfa částice excituje atomy inertního plynu, ve kterém je detekční materiál uzavřen, a ten začne luminiscencí vyzařovat viditelné záření detekovatelné pouhým okem. Jde o mnohem jednodušší princip, než dosavadní konstrukce, které využívaly obtížně dostupného 3He. Nový detekční materiál připravil Christopher Lavelle z Johns Hopkins University spolu s kolegy fyziky z University of Maryland a National Institute of Standards and Technology.

 

Ještě starší čelist

5.3.2015
Nalezený nejstarší fragment čelisti člověka, foto Kaye Reed.

Úlomek čelisti člověka s několika zuby starý 2,75 až 2,8 milionu let nalezl a popsal etiopsko-britsko-americký antropologický tým v etiopské Afarské pánvi v lokalitě Ledi-Geraru. Posunul tím historii našich předků o dalších 400.000 let do minulosti, protože doposud nejstarší nálezy kosterních pozůstatků příslušníků rodu Homo pocházejí z doby přibližně před 2,4 miliony let. Člověk (Homo) je rod živočichů z čeledi hominidů (Hominidae). Patříme do něj my a naši nejbližší vyhynulí předkové. Nález částečně zaplňuje mezeru ve fosilních nálezech. Pozůstatky našeho nejbližšího dalšího předka ze stejné oblasti, jímž je Austrolopithecus afarensis, jsou pouze o 200.000 let starší. Austrolopithecus je zcela vyhynulý rod ze stejné čeledi hominidů. Rozdíly v rozmístění a stavbě zubů odlišují oba zmíněné rody.

 

Sublimační motor

4.3.2015
Náčrtek sublimačního motoru, W značí mechanickou práci, Q tepelné toky (Gary G. Wells, Rodrigo Ledesma-Aguilar, Glen McHale a Khellil Sefiane,  Nature Communications 6, Article number: 6390, doi:10.1038/ncomms7390).

Zajímavý motorek hnaný sublimačním teplem sestrojili Gary G.Wells se svými kolegy z britské Northumbria University a Khellil Sefiane University of Edinburgh. V principu jde o tepelný stroj, což je zařízení, které koná mechanickou práci při přenosu tepla z teplejšího místa na chladnější. Naprostá většina motorů, které používáme, jsou tepelné stroje. Patří k nim parní stroje, spalovací motory, parní turbiny. Rotující kotouč z tuhého oxidu uhličitého se vznáší nad pevnou podložkou se zapuštěnými lopatkami. Teplo z podložky ohřívá chladný kotouč a sublimující oxid uhličitý stroj pohání. Náčrtek zařízení vidíme na obrázku (Gary G. Wells, Rodrigo Ledesma-Aguilar, Glen McHale a Khellil Sefiane, Nature Communications 6, Article number: 6390, doi:10.1038/ncomms7390). Na videu můžeme vidět, že rotuje vskutku čile a má dostatek síly, aby poháněl elektrický generátor. Energie se z rotujícího suchého ledu přenáší pomocí magnetu, který na něm seshora sedí.

 

Příbojová elektrárna

3.3.2015
Plovák pro pohon čerpadla příbojové elektrárny, foto Carnegie Wave Energy Limited.

Společnost Carnegie Wave Energy Limited spustila u australského pobřeží první elektrárnu na světě, která vyrábí elektřinu do sítě z energie mořského příboje. Základem jsou velké plováky ukotvené pod mořskou hladinou, avšak nepříliš hluboko. Příboj s nimi pohybuje nahoru a dolů. Tento pohyb prostřednictvím ukotvení pohání vodní pumpu umístěnou pod mořským dnem. Ta žene tlakovou vodu potrubím na pevninu, kde pohání generátory. Součástí elektrárny je rovněž odsolovací jednotka. Maximální výkon plováku, který vidíme na obrázku (foto Carnegie Wave Energy Limited), dosahuje 240 k W. Připravuje se větší jednotka o výkonu 1.000 kW.

 

Nejpevnější přírodní materiál

2.3.2015
Snímek zoubku přílipky pořízený rastrovacím elektronovým mikroskopem, obr. Barber AH, Lu D, Pugno NM., 2015 Extreme strength observed in limpet teeth. J. R. Soc. Interface 12: 20141326. http://dx.doi.org/10.1098/rsif.2014.1326

představují zoubky mořského plže přílipky miskové (Patella vulgata), které se vyznačují mimořádnou pevností v tahu. S hodnotou 3.0 až 6.5 GPa přesahují všechny běžné materiály. Spolu s pavoučím vláknem, jehož pevnost v tahu dosahuje až 4,5 GPa, jde o nejpevnější biologický materiál. Porovnávat se s nimi mohou plastické hmoty aramidy a kevlar. Hodnoty pevnosti v tahu pro diamant se pouze odhadují, předpokládá se však, že dosahují hodnoty minimálně desítek GPa. Zuby plže tvoří kompozitní materiál složený z miniaturních vláken minerálu goethitu v kombinaci s měkčí bílkovinou. Minerál goethit je chemicky oxid-hydroxid železitý FeO(OH) krystalující v kosočtverečné soustavě. Své jméno nese podle J.W.Goetha, který se studiem a sběrem minerálů rovněž intenzivně zabýval. Kompozitní materiály složené ze složky tvrdé a části houževnaté se vyznačují velkou pevností. Na obrázku vidíme zoubek přílipky miskové Patella vulgata pořízený rastrovacím elektronovým mikroskopem, obr. Barber AH, Lu D, Pugno NM., 2015 Extreme strength observed in limpet teeth. J. R. Soc. Interface 12: 20141326. http://dx.doi.org/10.1098/rsif.2014.1326.

Kompozitním materiálem je rovněž proslulá damascénská ocel. Vyrábí se mnohonásobným skováním a překládáním pásků jednak z oceli měkčí a ohebnější, jednak z tvrdší a křehčí, takže zůstává ostrá i houževnatá zároveň. Dobrá damascénská šavle se podélně přehnula a skovala zhruba dvěstěkrát. Tímto postupem vznikal charakteristický pruhovaný vzor na jejím ostří. Své pojmenování nese podle syrského města Damašku, přes který se z Indie do Evropy dovážela.

j v 3.3.2015: Kevlar® je obchodní značka para-aramidového vlákna uvedeného na trh firmou DuPont v roce 1971.takze ne "aramidy a kevlar", Kevlar je aramid

 

Živočišná laskavost

1.3.2015
Shrnutí rozdílů mezi krysou (nahoře) a potkanem (dole), (Wikimedia Commons, autor Karim-Pierre Maalej, přeložil Packa, CC BY-SA 3.0).

Potkani (Rattus norvegicus) si pamatují, kdo z jejich druhů jim v minulosti prokázal laskavost při přidělování potravy a oplácejí mu ji stejným způsobem. Podle prof. Michaela Taborského z Bernské univerzity, který se svým týmem prováděl příslušné pokusy, je to první zaznamenaný případ v živočišné říši mimo rod Homo. Potkany a krysy často navzájem zaměňujeme. Jde o dva rozdílné druhy hlodavců z čeledi myšovitých (Muridae), Rattus norvegicus (potkan obecný) a Rattus rattus (krysa obecná). Zvířata, která často označujeme jako laboratorní krysy, jsou ve skutečnosti laboratorními potkany. Skutečné krysy jsou v současnosti nesrovnatelně vzácnější než potkani. Na první pohled je rozeznáme podle ocasu. Potkani ho mají lysý, krysy porostlý chlupy. Podstatné rozdíly mezi nimi shrnuje připojený obrázek (Wikimedia Commons, autor Karim-Pierre Maalej, přeložil Packa, CC BY-SA 3.0).

 

Vědecká rada

1.3.2015

Dne 1.3.2015 vznikla vědecká rada průběžníku akademon.cz. Má zcela standardní úkol vědeckých rad - dohlížet na vědeckou správnost a odbornou úroveň zveřejňovaných aktualit. Účast v ní přijalo několik předních odborníků. S jejím složením se můžete seznámit zde.

 

Poslední příspěvky