Přečtení shořelého

23.9.2016
Výsledek rekonstrukce svitku, napravo skutečný vzhled (W.B.Seales et al., From damage to discovery via virtual unwrapping: Reading the scroll from En-Gedi, Science Advances  21 Sep 2016: Vol. 2, no. 9, e1601247, DOI: 10.1126/sciadv.1601247).

Spálený pergamenový svitek nalezený v roce 1970 v izraelské lokalitě Ejn-Gedi přečetl izraelsko-americký vědecký tým z jeruzalémské Hebrejské univerzity a z University of Kentucky v Lexingtonu vedený Yosefem Porathem z Izraelského památkového úřadu. Při jeho nalezení v troskách židovské osady zničené požárem kolem roku 600 nikdo nepředpokládal, že by něco takového bylo vůbec možné. Proto od té doby ležel pečlivě zakonzervován v depozitářích Izraelského památkového úřadu. Obsah zatím neidentifikované kovu v inkoustu umožnil zobrazení obsahu svitku pomocí prostorové rentgenové tomografie. Další kroky již probíhaly pouze virtuálně v procesorech počítačů. Nejprve došlo k jeho rozdělení (segmentaci) na jednotlivé části, které věcně k sobě patří. Následovala identifikace popsaných míst. Posledním krokem byla geometrická transformace, při které se zakřivené povrchy převedly na rovinné. Z 35 řádků svitku se jich slušně dochovalo 18 a zbytek bylo možné rekonstruovat. Ukázalo se, že jde o začátek třetí z pěti Knih Mojžíšových. Svitek podle radiokarbonového datování pochází z druhého či třetího století n.l. Po Kumránských svitcích jde o druhý nejstarší nález biblického textu. Výsledek rekonstrukce svitku najdeme na obrázku. V jeho pravé části vidíme skutečný vzhled (W.B.Seales et al., From damage to discovery via virtual unwrapping: Reading the scroll from En-Gedi, Science Advances 21 Sep 2016: Vol. 2, no. 9, e1601247, DOI: 10.1126/sciadv.1601247).

 

Šetrné zobrazení zlomenin

22.9.2016
Struktura luminujícího komplexu europia, vpravo (4,4,4-trifluoro-1-naftalen-2-yl)butan-1,3-dion.

Účinnou metodu zobrazení poškození kostí vyvinul prof. Thorfinnur Gunnlaugsson se svými kolegy z dublinské Trinity College i z Royal College of Surgeons in Ireland. Umožňuje odhalit velmi drobná poranění, dosavadními metodami, např.rentgenem, nezjistitelná. Základem je sodná sůl komplexu europia Eu, jehož strukturu vidíme na obrázku. Pomocí karboxylových skupin -COO- Na+ se zachytí na čerstvě obnažených površích kostí, tedy na poškozených místech. Ty obsahují na svém povrchu mnoho vápenatých kationů Ca2+, na které se karboxylové skupiny váží pevněji. Přes skupiny -SH na konci dlouhého alifatického řetězce (na obr.míří vpravo vzhůru) se molekuly komplexu naváží na nanočástici zlata, až pokryjí celý její povrch. Ve fyziologickém prostředí další nutné činidlo, (4,4,4-trifluoro-1-naftalen-2-yl)butan-1,3-dion - obr.vpravo) doplní komplex europia, takže po excitaci světlem vlnové délky 750 nm komplex vyzařuje v oblasti 565 až 610 nm. Z této luminiscence lze vytvořit podrobný trojrozměrný obraz poškozené části kosti. Výhodou nové metody není jen její citlivost, ale i to, že vůbec nepracuje se škodlivými vlnovými délkami elektromagnetického vlnění, nýbrž jen s běžným světlem.

 

Korýši pohnojí oceán

21.9.2016
Krunýřovka krillová (Euphausia superba), nejhojnější druh antarktického krilu (foto Uwe Kils, viak Wikimedia Commons).

Ionty železa jsou pro organismy naprosto nezbytné. V některých částech oceánu může jít o limitující faktor jejich růstu a množení. Přitom železa se ve světovém oceánu nachází hodně, leč velká část v nerozpustné formě jako drobné minerální částice. Do moří je zanáší řeky nebo vítr. Rovněž mohou pocházet z tření ledovců o podloží. Katrin Schmidt se svými kolegy z British Antarctic Survey při výzkumech v okolí ostrova Jižní Georgia zjistila, že malí mořští korýši žijící v chladných vodách, souhrnně zvaní kril, hrají důležitou roli při převodu železa do rozpustné podoby. Může za to zřejmě jejich kyselé trávení, které minerální částice rozpustí. Obsah iontů železa ve svalech krilu žijícího poblíž míst, kde ledovce stékají do moře, byl trojnásobný oproti dále žijícímu. Zvýšená produkce fytoplanktonu v týchž oblastech nasvědčuje tomu, že krilem rozpuštěné železo se tím zpřístupňuje celému ekosystému. Děje se tak prostřednictví výměšků, odumřelých těl nebo predátorů, kteří si na něm pochutnávají. Na obrázku vidíme krunýřovku krillovou (Euphausia superba), která je nejhojnějším druhem antarktického krilu (foto Uwe Kils, viak Wikimedia Commons).

 

Levnější elektrolýza vody

20.9.2016
Snímky povrchu hotového katalyzátoru pořízené rastrovacím elektronovým mikroskopem. Obě fotografie se liší měřítkem. U horní je bílá úsečka vpravo dole dlouhá 50 mikrometrů, u dolní 1 mikrometr. Upraveno podle Zhou, H. et al. Efficient hydrogen evolution by ternary molybdenum sulfoselenide particles on self-standing porous nickel diselenide foam. Nat. Commun. 7:12765 doi: 10.1038/ncomms12765 (2016).

Modifikovanou elektrodu, která katalyzuje elektrolýzu vody, vyvinul tým Zhifenga Rena z University of Houston v Texase, ve kterém působili i experti z Caltechu v Pasadeně. Základem je extrémně porézní nikl, který můžeme označit i jako niklovou pěnu. V inertním argonovém prostředí bez přítomnosti kyslíku ji působením selenových par převedli za teploty 600oC na neobvyklou sloučeninu selenid nikličitý NiSe2. Vyznačuje se vysokou vodivostí, porézní strukturou a velkým povrchem, což jsou pro katalyzátory žádoucí vlastnosti. Dále na něj působili roztokem tetrathiomolybdenanu amonného (NH4)2MoS4 v dimethylformamidu (CH3)2NCHO. Po vysušení následovala opakovaná selenidace doprovázená tepelným rozkladem, tentokrát za o něco nižší teploty 500oC. Výsledkem byl skelet z NiSe2 pokrytý vrstvou selenidu sulfidu molybdeničitého MoS2(1-x)Se2x. Nový katalyzátor funguje o něco hůře než platinová elektroda, je však výrazně levnější. Vodík stále získáváme z 95% z uhlovodíků z ropy, tedy z neobnovitelného zdroje. Elektrolýza vody kvůli své vysoké ceně nemůže konkurovat. Snížení napětí nutného pro elektrolytické štěpení molekul vody pomocí katalyticky fungujících elektrod znamená snížení spotřeby elektřiny, a tím i nižší cenu. Proto se studiem této problematiky zabývá řada elektrochemických týmů. Snímky povrchu hotového katalyzátoru pořízené rastrovacím elektronovým mikroskopem najdeme na obrázku. Obě fotografie se liší měřítkem. U horní je bílá úsečka vpravo dole dlouhá 50 mikrometrů, u dolní 1 mikrometr. Upraveno podle Zhou, H. et al. Efficient hydrogen evolution by ternary molybdenum sulfoselenide particles on self-standing porous nickel diselenide foam. Nat. Commun. 7:12765 doi: 10.1038/ncomms12765 (2016).

 

Nové špiclovací zařízení

19.9.2016

Další ránu našemu soukromí zasadí přístroj, který jako prototyp předvedl Ramesh Rashakr se svými kolegy z MIT i Georgia Institute of Technology. Vyhodnocením terahertzových spekter dokážou rozpoznávat obrazce i ve vrstevnatých strukturách. Znamená to, že přístroj umožní přečíst text zavřené knihy, zalepeného dopisu nebo vašeho zavřeného soukromého zápisníku či kalendáře. Zatím zvládnou devět vrstev, což na dopis v obálce je více než dost. Předvedený přístroj zatím nezvládá souvislé texty, ale jen jednotlivé tištěné znaky. Nicméně metoda vyhodnocení už je na světě, takže dokonalejší verze přijde brzy. Terahertzové záření je elektromagnetické vlnění o frekvenci 300 GHz až 3 THz, což odpovídá vlnovým délkám mezi 1 mm a 100 mikrometry. Obstojně proniká řadou různých materiálů.

Vlastislav Výprachtický 19.9.2016: Výborné zařízení pro archeologii a další forenzní aplikace.

 

Komunikace trusem

16.9.2016
Sameček octomilky Drosophila melanogaster. Jeho skutečná velikosti činí 2,5 mm. Foto André Karwath aka Aka 2005, via Wikimedia Commons.

Muška octomilka obecná (Drosophila melanogaster) komunikuje i prostřednictvím svého trusu. Označuje jím kvasící ovoce, které představuje vhodné místo pro páření i následné kladení vajíček, aby zvýraznila jeho již tak pro octomilky přitažlivý odér. K jeho vlastnímu odéru přidávají své feromony, které vylučují prostřednictvím trusu. Zjistil to výzkumný tým z Max-Planck-Institut für chemische Ökologie v Jeně pod vedením Markuse Knadena. Konkrétně jde o sloučeniny methyllaurát CH3(CH2)10COOCH3, methylmyristát CH3(CH2)12COOCH3, methylpalmitát CH3(CH2)14COOCH3 a 11-cis-vakcenylacetát CH3(CH2)5CH=CH(CH2)10OCOCH3. Samečka octomilky Drosophila melanogaster vidíme na obrázku. Jeho skutečná velikosti činí 2,5 mm. Foto André Karwath aka Aka 2005, via Wikimedia Commons.

 

Piezoelektrické šupiny

15.9.2016
Vpravo nahoře šupinový generátor (S.K.Gosh, D.Mandal, Appl. Phys. Lett. 109, 103701 (2016); http://dx.doi.org/10.1063/1.4961623), na zbytku obrázku katla obecná (J. Swaine, Transactions of the Zoological Society of London. Volume 2. 1839, via Wikimedia Commons).

Rybí šupiny mohou posoužit jako piezoelektrický materiál pro výrobu elektřiny z nevelkých pohybů. Sujoy Kumar Ghosh a Dipankar Mandal z Jadavpurské univerzity v západobengálské Kolkatě připravil takový generátor ze šupin sladkovodní katly obecné (Gibelion catla). Patří do čeledi kaprovitých (Cyprinidae) stejně jako náš kapr. V Indii je katla hojně konzumována. Chovají ji v četných aquakulturách, takže její šupiny jsou prakticky zadarmo. Navíc jde o biodegradabilní materiál. Pro příprava generátoru nejprve odstranili anorganický materiál, takže zbyla kolagenová vlákna tvořící vnitřní vrstvu šupiny. Na ně z obou stran napařili zlaté elektrody. Pro větší pevnost celek zapouzdřili do polyethylenové folie, což je poněkud v rozporu s biodegradabilností vlastních šupin. Oba experti jistě pracují na lepším řešení. Hotový článek při mechanickém napětí 0,17 MPa poskytuje elektrické napětí 4 V a výkon 1,14 mikroW/cm2. Vidíme ho na obrázku (S.K.Gosh, D.Mandal, Appl. Phys. Lett. 109, 103701 (2016); http://dx.doi.org/10.1063/1.4961623) spolu s katlou obecnou (J. Swaine, Transactions of the Zoological Society of London. Volume 2. 1839, via Wikimedia Commons).

 

Archeologické novinky

14.9.2016
Nahoře 6.stránka mayského Grolier kodexu, vpravo dole zlatá římská mince (foto Shimon Gibson), vlevo dole mramorová socha Afrodity z Petry (foto Tom Parker).

Vzácnou zlatou minci z římských časů s vyobrazením císaře Nerona nalezli archeologové při vykopávkách na vyvýšenině Sijón v Jeruzalémě. Oznámili to Shimon Gibson, James Tabor a Rafael Lewis z University of North Carolina v Charlotte pověření vedením projektu. Minci vyrazili v letech 56 - 57 n.l. Prohlédnout si ji můžeme na obrázku vpravo dole (foto Shimon Gibson).

Nedaleko odtud ve zříceninách nabatejské Petry v Jordánsku odkryli archeologové rovněž z americké Severní Karolíny mramorovou sochu Afrodity, které vidíme na fotografii Toma Parkera na obrázku vlevo dole. Socha dosahuje přibližně poloviny životní velikosti a pochází nejspíš ze druhého století n.l. Jde o nejvýznamnější archeologický nález z této oblasti za dlouhá desetiletí. Projekt vedou společně Tom Parker z North Carolina State University a prof. Megan Perry z East Carolina University.

Mayský Grolier kodex, o jehož pravosti dlouho panovaly mezi odborníky pochyby, je pravý. Tvrdí to prof.Michael Coe z Harvard University spolu s dalšími kolegy, kteří provedli důkladnou analýzu jak kodexu samého, tak i všech předchozích analýzy. Stal se tak čtvrtým významným mayským literárním dílem (kodexem) a zároveň vůbec nejstarším. Pochází ze 13.století. Ty tři předchozí jsou kodexy Drážďanský, Madridský a Pařížský. Kodex Grolier nalezli lidé při rabování archeologického naleziště v jeskyni v mexickém státě Chiapas v šedesátých letech minulého století. Na veřejnosti se poprvé objevil v newyorském klubu Grolier, odtud pojmenování kodexu. Jeho šestou stránku vidíme na obrázku nahoře (via Wikimedia Commons).

 

Vnímání stromů

13.9.2016
struktura kyseliny jasmonové

Buk lesní (Fagus sylvatica) a javor klen (Acer pseudoplatanus) rozliší ožírání srncem obecným (Capreolus capreolus) od čistě mechanického poškození např.větrrem. Po mechanickém poškození vzroste v listech a pupenech produkce rostlinného hormonu jasmonátu, soli kyseliny jasmonové (struktura viz obr). Jde o rostlinou reakci na stres, která spouští adaptační procesy. Po aplikace srnčích slin do míst okusu se v listech buku objevuje další rostlinný hormon, kyselina salicylová. V jeho pupencích naroste koncentrace cytokinů, signálních proteinů, které se účastí imunitní odpovědi. Jde o reakci na dosud neidentifikovanou sloučeninu (sloučeniny) ze slin srnce. Zjistil to Christian Wirth z Lipské univerzity se svými kolegy. Oproti tomu v listech javoru vzrůstá množství flavonolů a taninů, což jsou hořké rostlinné polyfenoly. Možná je to právě jejich chuť, která má odradit srnce od dalšího pojídání.

Vlastislav Výprachtický 14.9.2016: Vnímání rostlin je zprostředkováno imunitním systémem, který počíná obranou reakci receptory na povrchu buněk. Jsou využity k obraně transferázy a specifické proteiny spolu cukry, hormony a j.

 

Alkohol v mozku

12.9.2016
Vznik histonového oktameru - komplexu histonových molekul H2A, H2B, H3 a H4, vpravo nahoře s obtočenou smyčku řetězce DNA (obr. Richard Wheeler (Zephyris) via Wikimedia Commons).

Převážně americký mezioborový tým vedený prof. Markusem Heligem z Linköpingské univerzity ve Švédsku identifikoval enzym, jehož produkce ve frontálních mozkových lalocích ustává s nárůstem závislosti na alkoholu. Jde o histonovou methyltransferázu pojmenovanou Prdm2, která řídí fungování (expresi) některých genů, jež odpovídají za komunikaci nervových buněk. Experimenty proběhly na laboratorních myších, nicméně není důvod domnívat se, že u lidí je tomu jinak. Histonová methytransferáza Prdm2 zavádí methylovou skupinu -CH3 do molekuly histonu 3, což je jeden z nukleoproteinů, bílkovin schopných vázat deoxyribonukleovou kyselinu DNA. Jde o významnou součást chromozomů. Na obrázku vidíme vznik histonového oktameru - komplexu histonových molekul H2A, H2B, H3 a H4, vpravo nahoře s obtočenou smyčku řetězce DNA (obr. Richard Wheeler (Zephyris) via Wikimedia Commons).

 

Čtyři místo jedné

11.9.2016
Žirafa jižní ze severní Namibie na fotografii V.Ourednika z Alpine Astrovillage.

Analýza genomu ukázala, že místo jediného druhu žirafy (Giraffa camelopardalis) s řadou poddruhů máme hned druhy čtyři: žirafa jižní (Giraffa giraffa), žirafa masajská (G. tippelskirchi), žirafa síťovaná (G. reticulata) a žirafa severní (G. camelopardalis). Rozdíly mezi nimi jsou větší než mezi naším brtníkem (Ursus arctos arctos) a ledním medvědem (Ursus martitimus), ačkoliv morfologicky nejsou rozeznatelné. Zjistil to Julian Fennessy z Giraffe Conservation Foundation v namibijském Windhoeku a Axel Janke se svými kolegy ze Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum ve Frankfurtu nad Mohanem. Znalost taxonomie je důležitá při úsilí o uchování druhů, protože různé druhy se mezi sebou jen obtížně rozmnožují. Žirafu jižní ze severní Namibie vidíme na fotografii V.Ourednika z Alpine Astrovillage.

 

Fosilní matrjoška

10.9.2016
Odlišně zvýrazněné fosilizované pozůstatky jednotlivých živočichů (foto Smith, K.T., Scanferla, A. Palaeobio Palaeoenv (2016). doi:10.1007/s12549-016-0244-1).

Trojitou zkamenělinu starou 48 milionů let z důlní jámy Messel poblíž Frankfurtu nad Mohanem popsali Krister T. Smith ze Senckenberg Forschungsinstitut a Agustín Scanferla z argentinské Universidad Nacional de Salta. Uvnitř fosilie mladého jedince vyhynulého hada Palaeopython fischeri z čeledi hroznýšovitých se nachází zkamenělina rovněž vyhynulé ještěrky Geiseltaliellus maarius z čeledi baziliškovitých, kterou v okamžiku své smrti trávil. Před tím, než byla pohlcena hadem, spolkla ještěrka hmyz, který se určit nepodařilo. Na obrázku zkameněliny vidíme odlišně zvýrazněné pozůstatky jednotlivých živočichů (foto Smith, K.T. & Scanferla, A. Palaeobio Palaeoenv (2016). doi:10.1007/s12549-016-0244-1). Jde o druhou známou trojitou zkamenělinu. Tu první popsal v roce 2008 Jürgen Kriwet z Vídeňské univerzity se svými kolegy. Tvoří ji zkamenělý žralok v žaludku s obojživelníkem, který pozřel rybu.

 

Zlatá recyklace

9.9.2016
Struktury komplexů tetrachlorozlatitého aniontu s amidem (E.D.Doidge et al., A Simple Primary Amide for the Selective Recovery of Gold from Secondary Resources, 2016, Angew. Chem. Int. Ed.. doi:10.1002/anie.201606113).

Zlato díky své vysoké vodivosti a vhodným mechanickým vlastnostech patří mezi důležité materiály v elektronice, zejména jako povlaky konektorů, kde zajišťuje dobré propojení. Jeho recyklace jeho obtížná, protože se nachází v tenkých vrstvách na jiných kovech. Prof.J.B.Love se svými kolegy z University of Edinburgh navrhl účinnou metodu recyklace založenou na extrakci organickým amidem NH2COCH2CH(CH3)CH2C(CH3)3. Na vyřazené součástky nejprve působí zředěným roztokem kyseliny chlorovodíkové, který rozpustí všechny přítomné kovy. Zlato převede na tetrachlorozlatitý komplex [AuCl4]-, který se extrahuje roztokem zmíněného amidu v toluenu. Struktury komplexních sloučenin, které při tom vznikají, vidíme na obrázku. L značí použitý amid, HL+ jeho protonovanou formu NH3+COCH2CH(CH3)CH2C(CH3)3. (E.D.Doidge et al., A Simple Primary Amide for the Selective Recovery of Gold from Secondary Resources, 2016, Angew. Chem. Int. Ed.. doi:10.1002/anie.201606113).

 

Procvičte si mozek!

8.9.2016

Na základě rozsáhlé meta-analýzy i vlastního výzkumu s celkem 2.785 pokusnými osobami nad 65 let potvrdila Jerri D.Edwards z University of South Florida v Tampě, že mozek lze trénovat proti projevům stárnutí. V posledních 30 letech byla vyvinuta řada různých metod a způsobů. Jako skutečně účinná se ukazují takové metody, která trénují rychlost zpracování informace.

 

Na krvi záleží

7.9.2016
Porovnání  lebečních otvorů pro vnitřní krkavice u  (a) Australopithecus africanus, (b) Homo neanderthalensis a (c) ranný Homo sapiens. Měřítko všech tří fotografií je shodné (Seymour RS, Bosiocic V, Snelling EP. 2016 Fossil skulls reveal that blood flow rate to the brain increased faster than brain volume during human evolution. R.Soc. opensci.3:160305. http://dx.doi.org/10.1098/rsos.160305).

Rozvoj poznávacích schopností našeho mozku doposud spojovali antropologové zejména s jeho velikostí. Ukazuje se, že jeho prokrvení je mnohem důležitější. Roger S. Seymour a Vanya Bosiocic z University of Adelaide v Jižní Austrálii spolu s Edwardem P. Snellingem z University of the Witwatersrand v jihoafrickém Johannesburgu porovnali rozměry otvorů pro vnitřní krkavice ve fosilních lebkách jedenácti lidských druhů od Australopitheca po ranné formy Homo sapiens. Z nich stanovili množství krve, které tudy do mozku mohlo přitékat. Protože vnitřní krkavice (karotidy) kyslíkem zásobují oči a převážnou část mozku, jde o klíčový parametr. Zatímco za 3 miliony let vývoje našeho rodu objem mozku vzrostl 3,5 x, rychlost průtoku krve 6 x. Na obrázku vidíme porovnání lebečních otvorů pro vnitřní krkavice u (a) Australopithecus africanus, (b) Homo neanderthalensis a (c) ranný Homo sapiens. Měřítko všech tří fotografií je shodné (Seymour RS, Bosiocic V, Snelling EP. 2016 Fossil skulls reveal that blood flow rate to the brain increased faster than brain volume during human evolution. R.Soc. opensci.3:160305. http://dx.doi.org/10.1098/rsos.160305).

 

Chladicí tričko

6.9.2016
Struktura nové tkaniny na snímku elektronového mikroskopu (P.-C. Hsu et al., Radiative human body cooling by nanoporous polyethylene textile, Science  02 Sep 2016: Vol. 353, Issue 6303, pp. 1019-1023, DOI: 10.1126/science.aaf5471).

Porézní tkaninu z polyethylenu průhlednou pro infračervené záření a neprůhlednou pro viditelné připravil Yi Cui se svým týmem z kalifornské Stanford University ve Stanfordu a SLAC National Accelerator Laboratory v rovněž kalifornském Menlo Parku. Způsobují to póry v její struktuře s průměrem 50 až 1.000 nm, tedy zhruba o vlnové délce viditelného světla. Na nich dochází k jeho rozptylu, takže tkanina se nám jeví makroskopicky neprůhledná. Infračervené záření o výrazně delší vlnové délce není ovlivněno a materiálem prochází bez problémů. Oděv z tohoto materiálu by nebránil infračervenému vyzařování našeho těla, v důsledku čehož by se naše pokožka lépe ochlazovala než v šatech z dosavadních materiálů. Simulace ukazují, že by mohla být až o 2 K chladnější. Je otázkou, nakolik příjemné bude polyethylenovou tkaninu nosit? Zdali nebudeme mít lepší pocit ve vzdušné bavlněné košili než v ochlazujícím plastu? Strukturu nové tkaniny na snímku elektronového mikroskopu vidíme na obrázku (P.-C. Hsu et al., Radiative human body cooling by nanoporous polyethylene textile, Science 02 Sep 2016: Vol. 353, Issue 6303, pp. 1019-1023, DOI: 10.1126/science.aaf5471).

Vlastislav Výprachtický 6.9.2016: Zajímavá bude aplikace pro filtrační textilie, zejména pro různé osmotické selekce a pochody ve zdravotnictví, čistíci postupy v různých oborech, dekontaminaci a j.

 

Kryovulkanismus na Ceresu

5.9.2016
Kryovulkán Ahuna Mons na Ceresu o šířce 17 km a výšce 4 km (foto O.Ruesch, Cryovolcanism on Ceres, Science  02 Sep 2016, Vol. 353, Issue 6303, DOI: 10.1126/science.aaf4286).

Záběry sondy Dawn odhalily na největší planetce Ceres útvar, který je nejspíš kryovulkánem. Na rozdíl od pozemských sopek vyvrhuje velmi chladnou hmotu. Rovníková teplota se tu pohybuje kolem 160 K. Jako magma funguje roztok solí ve vodě. I tak malé těleso jako Ceres s rovníkovým průměrem 975 km zřejmě žije bohatým životem. Protože není vystaven slapovým silám, není zatím jasné, co jeho kryovulkanismus pohání. S tímto jevem jsme se ve Sluneční soustavě setkali na Titanu (methan, amoniak), Tritonu (dusík), Europě (voda) a Enceladu (voda). V závorkách jsou uvedeny hlavní složky vyvrhovaného materiálu. Kryovulkán Ahuna Mons na Ceresu o šířce 17 km a výšce 4 km vidíme na obrázku (foto O.Ruesch, Cryovolcanism on Ceres, Science 02 Sep 2016, Vol. 353, Issue 6303, DOI: 10.1126/science.aaf4286).

Vlastislav Výprachtický 8.9.2016: Záhadné reakce při velmi nízké teplotě mohou způsobovat sloučeniny reaktivních kovů s vodou/ Na, K, a další./.

 

Imunní ďábel

4.9.2016
Ďábel medvědovitý na snímku Wayna McLeana, via Wikimedia Commons.

Populaci dravého tasmánského vačnatce ďábla medvědovitého (Sarcophilus harrisii) v posledních dvou desetiletích decimuje nakažlivá forma agresivní rakoviny zvaná DFTD (Devil facial tumour disease). Napadá tváře ďáblů medvědovitých, kteří hynou po několika měsících hladem. Genetickou analýzou bylo prokázáno, že se skutečně jedná o zmutovaný klon ďáblových buněk, vzniklý nedávno, nejspíš až v posledním desetiletí 20. století. Chorobu vyvolá přenos rakovinných buněk do ran při boji samců během páření. V důsledku toho jejich populace poklesla celkově o 80%, v některých oblastech až o 90%. Podle epidemiologických modelů by však ďábel medvědovitý měl již vyhynout, k čemuž zjevně nedošlo. Podle americko-britsko-australského vědeckého týmu pod vedením Andrewa Storfera z Washington State University to způsobuje zlepšující se imunita postižených vačnatců. Podařilo se jim identifikovat dvě oblasti v genomu ďáblů medvědovitých, kde došlo k rychlým změnám. Obě patří do části genomu odpovědné za imunitní systém. Ďábel medvědovitý je jediným druhem rodu Sarcophilus z čeledi kunovcovitých (Dasyuridae), jinak početné čeledi hmyzožravých a masožravých vačnatců. Vidíme ho na snímku Wayna McLeana via Wikimedia Commons.

 

Paměť chemických reakcí

3.9.2016
Schéma jejich možného zapojení oscilátorů pro uchování černobílého obrázku po jednotlivých bitech (Y.Fang et al., Pattern recognition with materials that compute, Science Advances  02 Sep 2016, Vol. 2, no. 9, e1601114, DOI: 10.1126/sciadv.1601114).

Výpočetními systémy, které jsou založeny na chemicko-mechanických oscilátorech, se zabývají Yan Fang a Anna C. Balasz spolu s dalšími kolegy z University of Pittsburgh. Základem je oscilátor založený na kombinaci oscilační Bělousovovy-Žabotinského chemické reakce a piezoelektrické destičky. Oscilační chemické reakce jsou takové, které produkují vlastní katalyzátor. Při vhodném uspořádání nikdy nedospějí do rovnovážného stavu, nýbrž koncentrace sloučenin, které se na nich podílejí, se periodicky mění. Reakční směs uzavřeli do poly(N-izopropylakrylamidového) gelu. Změny chemického složení způsobovaly změny osmotického tlaku v gelu, takže tlak na přiloženou piezoelektrickou destičku periodicky kolísal. V důsledku toho oscilovalo i napětí generované piezoelektrickým zirkoničitanem-titaničitanem olovnatým Pb(ZrxTi(1-x))O3. Propojení jednotlivých oscilátorů elektrickým vodičem způsobí jejich synchronizaci; podle zapojení polarity buď ve shodné nebo opačné fázi. Spojení většího počtu oscilátorů může fungovat jako dvoustavová paměť. Na obrázku vidíme schéma jejich možného zapojení pro uchování černobílého obrázku po jednotlivých bitech (Y.Fang et al., Pattern recognition with materials that compute, Science Advances 02 Sep 2016, Vol. 2, no. 9, e1601114, DOI: 10.1126/sciadv.1601114).

 

Lék na Alzheimerovu chorobu

2.9.2016
Zmenšení amyloidových usazenin v mozku během ročního podávání různých dávek aducanumabu i placeba (nahoře). Snímky byly pořízeny pozitronovou emisní tomografií. V levém sloupci vidíme stav před počátkem experimentu, v pravém po podání  14 dávek léčiva během jednoho roku (obr. J.sevigny et al., The antibody aducanumab reduces Aßamp;, Nature 537, 50–56, Sept.2016, doi:10.1038/nature19323).

testoval rozsáhlý vědecký tým převážně ze společnosti Biogen v Cambridge v Massachusetts. Jde o monoklonální protilátku (imunoglobulin) zvaný aducanumab. Při dlouhodobém podávání injekcí do žíly rozpouští v mozku povlaky bílkoviny ß-amyloid, která způsobuje Alzheimerovovu chorobu tím, že vytváří v mozkových buňkách usazeniny, které jim brání v řádném fungování. Pokusy proběhly se 165 pacienty na různých místech spojených států. Zmenšení amyloidových usazenin v mozku vidíme na obrázku během ročního podávání různých dávek aducanumabu i placeba (nahoře). Snímky byly pořízeny pozitronovou emisní tomografií. V levém sloupci vidíme stav před počátkem experimentu, v pravém po podání 14 dávek léčiva během jednoho roku (obr. J.sevigny et al., The antibody aducanumab reduces Aß, Nature 537, 50–56, Sept.2016, doi:10.1038/nature19323).

 

Nejstarší fosilie

1.9.2016
Nejstarší fosilie stromatolitů velké od 1 do 4 cm (foto podle A.P.Nutman et al., Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures, Nature 2016, doi:10.1038/nature19355).

Zkameněliny stromatolitů staré 3,7 miliardy let v jihozápadním Grónsku odhalil a popsal Allen P. Nutman z australské University of Wollongong spolu s dalšími kolegy z Austrálie. Stromatolity představují nejstarší zkameněliny z prekambrických usazenin. Jde o hřibovité útvary vzniklé činností sinic v mělké vodě. Dodnes přežívají u australského pobřeží. Jde o nejstarší doklad existence života na Zemi. Jeho existenci jsme v té době zatím doposud předpokládali na základě izotopické složení odpovídajících usazenin, přímo doložena nebyla. Doposud nejstarší nalezené fosilie stromatolitů pocházejí z oblasti Pilbara v Západní Austrálii. Jejich stáří dosahuje toliko 3,480 miliardy let. Zkameněliny grónských stromatolitů velké od 1 do 4 cm vidíme na obrázku (foto podle A.P.Nutman et al., Rapid emergence of life shown by discovery of 3,700-million-year-old microbial structures, Nature 2016, doi:10.1038/nature19355).

 

Poslední příspěvky