Hrozí nebo nehrozí?

31.5.2016

Dva roky trvající studie působení radiových vln na laboratorní potkany a myší ukázala občasný výskyt maligních nádorů mozků (gliomu) a u samců tumorů srdce. Pokusy probíhaly v rámci amerického National Toxicology Program na 2.500 hlodavcích za použití frekvencí 900 MHz nebo 1.900 MHz, dvou nejběžnějších frekvencí využívaných mobilními telefony. Neznamená to, že bychom měli propadat panice a okamžitě se svých mobilů zbavit. Podle platných vědeckých standardů výsledky pokusů zdaleka neprokazují karcinogenní vliv radiových vln na člověka. Vyhodnocení pokusů poněkud komplikovala skutečnost, že ozařování hlodavci ve srovnání s neozařovanou kontrolní skupinou žili o něco déle. Stále platí stanovisko Světové zdravotnické organizace z roku 2012, které mobilní telefony řadí mezi látky skupiny B2, což značí možné karcinogenní působení na člověka. Pro srovnání, mobily se tím dostaly do stejné skupiny jako nakládaná zelenina, DDT, káva a výfukové plyny. Mnohem větší experiment, který samy na sobě provádějí miliony lidí již více než dvacet let svým každodenním přikládáním mobilů k uchu, totiž k žádnému pozorovatelnému zvýšení výskytu rakoviny nevedl. Řadě vědeckých studií, které probíhaly po celém světě, se žádné změny ve výskytu jakéhokoli typu rakoviny v souvislosti s rozšířením mobilních telefonů nalézt nepodařilo. Zůstává stále v platnosti, že mobilní telefony nás spíše ohrožují jako rezervoáry infekčních bakterií, než svým zářením.

akademon.cz 25.2.2004 : Nový výzkum: mobilní telefonování bez rizika?

 

Informace z mikrometeoritů

30.5.2016
Jeden ze 60 zkoumaných mikrometeoritů na snímku elektronového mikroskopu (obr.Andrew Tomkins).

Ze složení 2,7 miliardy let starých mikrometeoritů dopadlých na zemský povrch usuzuje vědecký tým z australské Monash University pod vedením Andrewa Tomkinse spolu s kolegy z Australian Synchrotron a londýnské Imperial College na složení tehdejší zemské atmosféry. Vzhledem k tomu, že v jejích vrchních vrstvách došlo k oxidaci železného mikrometeoritického prachu na oxidy železa, muselo v ní být dostatek kyslíku, zhruba stejně jako dnes. Vznikl tam nejspíš rozkladem oxidu uhličitého ultrafialovým zářením ze Slunce. Promísení celé atmosféry pravděpodobně bránila díky skleníkovém jevu přehřátá vrstva methanu, která oddělovala svrchní kyslíkem bohatou vrstvu od spodní, tehdy tímto plynem chudé. Všech 60 zkoumaných vzorků pochází z vápencových usazenin v oblasti Pilbara v Západní Austrálii. Jeden z nich vidíme na snímku elektronového mikroskopu (obr.Andrew Tomkins).

 

Parazit dalekého dosahu

29.5.2016
Vpravo infikovaný, vlevo zdravý mravenec Temnothorax nylanderi, foto Susanne Foitzik, Johannes Gutenberg-Universität Mainz.

Parazité si ku svém prospěchu uzpůsobí nejen chování napadeného tvora, ale ovlivňují i jeho okolí. Tvrdí to na základě výzkumu mravenců Temnothorax nylanderi napadených tasemnicí (Cestoda) Anomotaenia brevis z řádu kruhovek a jejich nenakažených kolegů prof. Susanne Foitzik z Johannes Gutenberg-Universität Mainz se svými kolegy. Jak můžeme srovnat na obrázku, nakažení mravenci (vpravo) jsou světlejší a o něco větší než zdraví jedinci (vlevo). Celková agresivita kolonie poklesne, zřejmě proto, že zdraví mravenci mají co dělat, aby uživili své nemocné kolegy, kteří většinou vegetují pěkně uvnitř hnízda a ke společnému dílu končetinu nepřiloží. Uvážíme-li, že napadených jedinců může být až 13%, představují pro mraveniště pěknou zátěž. Infikovaní mravenci navíc žijí déle, zřejmě proto, aby bylo možné dokončit životní cyklus parazita, který vyžaduje sežrání hostitele datlem. Jejich zdraví kolegové žijí kratší dobu, než shodní mravenci z mravenišť úplně bez tasemnice. Nadměrný stres, kterému jsou vystaveni, přináší svou daň.

Původní tisková zpráva.

Martina Pokorná 30.5.2016: Určitě by bylo ještě zajímavější zjistit, jak paraziti ovlivňují lidi a lidské chování.

31.5.2016: Však se to také děje:

akademon.cz 23.4.2012: Alzheimerova choroba a toxoplazmóza

akademon.cz 2.4.2015: Acetylující parazit

 

Učení jednobuněčných

28.5.2016
Kolonie vápenatky mnohohlavé Physarum polycephalum (foto Lebrac, CC-BY-SA, via Wikimedia Commons).

známe jen ve sporadických případech. Zpravila ho pozorujeme u mnohobuněčných tvorů s nervovou soustavou. Další zajímavý projev této schopnosti odhalili u jednobuněčného prvoka hlenky vápenatky mnohohlavé (Physarum polycephalum) Romain P. Boisseau, David Vogel a Audrey Dussutour z francouzského CNRS. Aby se během pokusů dostala k potravě, musela překonat oblast s hořkými, ale jinak naprosto neškodnými chemikáliemi chininem nebo kafeinem. Rychlost překonání této oblasti neustále rostla. Během šesti dnů dosáhla rychlosti kontrolní skupiny, která zahořklou oblast překonávat nemusela. Pokusného živočicha vidíme na obrázku (foto Lebrac, CC-BY-SA, via Wikimedia Commons).

 

Penis v jantaru

27.5.2016
Nahoře vidíme celou fosilii sekáče H. grimaldii. Bílá šipka vyznačující polohu penisu je 1 mm dlouhá. Dole vidíme  jeho detail s bílou úsečkou  0,2 mm dlouhou (obr. J.A.Dunlop et al., Penis morphology in a Burmese amber harvestman, The Science of Nature, Feb 2016, DOI: 10.1007/s00114-016-1337-4).

Barmský jantar známý nálezy četných, dobře zachovaných fosilií, přinesl další překvapení. Jason A.Dunlop z berlínského Museum für Naturkunde, Paul A.Selden z University of Kansas a Gonzalo Giribet z Harvard University společně popsali nález 99 milionů let starého samce sekáče Halitherses grimaldii z čeledi žlaznatkovitých (Nemastomatidae) s velmi dobře zachovaným penisem v okamžiku erekce. Jde o důležitý nález, protože u současných sekáčů představuje morfologie samčích pohlavních orgánů jeden z klíčových rozlišovacích znaků. Sekáči spolu s pavouky, roztoči, štíry a ještě dalšími představují řády třídy pavoukovců (Arachnida). Nahoře na obrázku vidíme celou fosilii sekáče H. grimaldii. Bílá šipka vyznačující polohu penisu je 1 mm dlouhá. Dole vidíme jeho detail s bílou úsečkou 0,2 mm dlouhou (obr. J.A.Dunlop et al., Penis morphology in a Burmese amber harvestman, The Science of Nature, Feb 2016, DOI: 10.1007/s00114-016-1337-4).

 

Pevnější, pružnější, tenčí

26.5.2016
Nahoře chemická struktura polyuretanu, dole cis-1,4-polyizoprenu.

Od svého objevu se grafen těšil takovému zájmu experimentátorů i teoretiků celého světa, že nyní jen těžko můžeme očekávat objev nějaké jeho zásadní vlastnosti, která by se dokonce mohla výrazněji projevit i v našem životě. A přeci k tomu došlo! Aravind Vijayaraghavan a Maria Iliut z University of Manchester zjistili, že nevelký přídavek této sloučeniny výrazně zlepšuje pružnost i pevnost přírodního kaučuku a polyuretanu (struktura na obrázku nahoře). Pokusy proběhly konkrétně s cis-1,4-polyizoprenem (struktura na obrázku dole), hlavní složkou přírodního kaučuku. Jeho kvalita vzroste do té míry, že kondomy z takto upraveného materiálu budou tenčí než dosavadní modely.

Vlastislav Výprachtický 27.5.2016: Je možné, že se nanoprodukty uplatní i při výrobě pneumatik a v dalších příbuzných oborech.

 

Elektrostatické ukotvení

25.5.2016

Udržet létající stroje ve vzduchu vyžaduje množství energie, což platí proporcionálně i pro zařízení s malou hmotností. U nich můžeme energii ušetřit, pokud je na vhodném místě přichytíme pomocí elektrostatických sil. Technici z Harvard University pod vedením R.J.Wooda sestrojili hmyzu podobné okřídlené létající zařízení o váze 84 mg zvané RoboBee (Robovčelka). Jeho diskový klobouček tvoří dvojice soustředných měděných elektrod chráněná plastem. Po jejich nabití se pomocí elektrostatických sil bez problémů přichytí zespodu na prakticky libovolný vodorovný povrch. Důležité je odpružení kloboučku od pohonné jednotky pomocí polyuretanové pěny. Na videu vidíme, jak to celé funguje.

 

Přílišná očekávání

24.5.2016
Alfa-linoleová kyselina, příklad omega-3 nenasycené mastné kyseliny.

Naše očekávání spojená s náhradou živočišných tuků rostlinnými oleji jsou značně přehnaná. Ukázal to rozsáhlý výzkum na 9.423 účastnících ve věku od 20 do 97 let v rámci Minnesota Coronary Experiment, který provedl tým Christophera Ramsdena z National Institutes of Health a University of North Carolina. Kyselina linoleová (viz obr.) z rostlinných olejů skutečně snižuje hladinu cholesterolu v krvi, avšak na pozdější snížení úmrtnosti z důvodu kardiovaskulárních onemocnění vliv nemá. Vyplývá to z porovnání dvou skupin sledovaných osob, které se výrazně lišily obsahem omega-3 nenasycených mastných kyselin ve své straně. Výsledky obdobné australské studie z roku 2013 jsou shodné.

Vlastislav Výprachtický 25.5.2016: Porovnání vlivu tuků a rostlinných olejů na kardiovaskulární choroby nevyznělo ve studiích průkazně. Avšak živočišné tuky a rostlinné oleje mají různé poměra nasycených a nenasycených kyselin, které mohou být v porovnávání rozhodující. Obsah mastných kyselin zejména v tucích jsou vhodné jako zdroj energie pro osoby vynakládající fyzické úsilí,nansycené kysleiny jsou vhodné pro výstavbu a údržbu funkčního aparátu. Studie by se na tyto vztahy měly orientovat.

 

Nosní geny

23.5.2016

Rozsáhlý latinsko-americký vědecký tým ve spolupráci s Andrésem Ruiz-Linaresem a jeho kolegy z University College London odhalil čtyři oblasti lidského genomu, které zodpovídají za tvar lidského nosu, konkrétně za sklon kožní přepážky (proužek kůže mezi nosními dírkami), šířku nosního hřbetu a tloušťku nosních křídel. Studie proběhla na celkem 6.000 latinoameričanech různého původu. Kromě toho identifikovali i tu část genomu, která odpovídá za vysunutí brady.

 

Ledová tsunami

22.5.2016
Reliefní globus Marsu. Severní polokoule je výrazně rovinatější než jižní (obr. JPL, NASA)

Před 3,4 miliardy let zpustošily nížiny severního Marsu dvě obrovská megatsunami. K tomuto závěru dospěl mezinárodní vědecký tým pod vedením Natalie Glines z NASA Ames Research Center v Kalifornii. Obě způsobily dopady bolidů do tehdy ještě existujícího marsovského oceánu v rozpětí několika milionů let. Po obou zbyly v tehdejším dně krátery o průměru kolem 30 km, dnes rozeznatelné. Starší z nich vyvolal obrovskou tsunami, která zaplavila rozsáhlé oblasti severomarsovských rovin stovky kilometrů do vnitrozemí. Když vytlačená voda stékala zpět, vymlela kanály, které identifikoval objevitelský tým. Mladší bolid dopadl zřejmě do již zmrzlého oceánu. Exploze při dopadu vytlačila obrovské masy ledu, které se do oceánu nikdy nevrátily.

 

Síla mezi dvěma atomy

20.5.2016
Zkoumaný povrch s přichyceným atomem Xe (nahoře) a bez něj (dole). Obrázek byl pořízen pomocí rastrovacího tunelového mikroskopu. Bílá úsečka je 1 nanometr dlouhá (S.Kawai et al., Van der Waals interactions and the limits of isolated atom models at interfaces Nature Communications 7, Article number: 11559).

Poprvé změřit van der Waalsovu sílu mezi jedinými dvěma atomy se podařilo japonsko-švýcarsko-finsko-švédsko-německému týmu pod vedení prof.Ernsta Meyera z Basilejské univerzity. Využili k tomu mikroskop atomárních sil (AFM), který extrémně ostrým hrotem jakoby ohmatává s atomovým rozlišením povrch pod sebou. Hrot mikroskopu zakončili atomem vzácného plynu xenonu Xe. Na podložce z mědi, kterou pokryli tenkou vrstvu komplexu z měďnatých kationtů a 4,9-diaminoperylen-chinon-3,10-diiminu, za nízké teploty fixovali atomy xenonu Xe, kryptornu Kr a argonu Ar. K nim přibližovali a oddalovali xenonový hrot a měřili tak síly mezi pouhými dvěma atomy. Naměřené hodnoty odpovídají teoretickým výpočtům. Van der Waalsovy síly jsou nejslabší přitažlivé nebo odpudivé interakce mezi atomy a molekulami. Vznikají v důsledku vzájemného působení nehomogenně rozložených elektrických nábojů. Zkoumaný povrch s přichyceným atomem Xe (nahoře) a bez něj (dole) vidíme na obrázku, který byl pořízen pomocí rastrovacího tunelového mikroskopu, techniky podobné AFM. Bílá úsečka je 1 nanometr dlouhá (S.Kawai et al., Van der Waals interactions and the limits of isolated atom models at interfaces Nature Communications 7, Article number: 11559).

 

Tisk do vzduchu

19.5.2016
Náčrtek  nové tiskárny  pro 3D tisk bez podložky (M. A. Skylar-Scott, Laser-assisted direct ink writing of planar and 3D metal architectures, PNAS May 16, 2016, doi: 10.1073/pnas.1525131113).

Technologii 3D tisku podstatně vylepšili Mark A. Skylar-Scott, Suman Gunasekaran a Jennifer A. Lewis z Harvard University. Jejich zařízení soustřeďuje infračervený laserový paprsek přímo na ústí trysky, ze které vychází speciální pasta obsahující 85% extrémně jemného stříbrného prášku. Výrobek tak ke svému vzniku nepotřebuje žádnou podložku, což výrazně rozšiřuje možnosti tisknutelných tvarů. Schéma nové tiskárny najdeme na obrázku (M. A. Skylar-Scott, Laser-assisted direct ink writing of planar and 3D metal architectures, PNAS May 16, 2016, doi: 10.1073/pnas.1525131113). Jak to funguje ve skutečnosti, můžeme shlédnout na tomto videu.

 

Lék z lysohlávek

18.5.2016
Vlevo nahoře struktura psilocybinu, vpravo nahoře psilocinu. Dole lysohlávka Allenova (Psilocybe allenii) na snímku Alana Rockefellera/Mushroom Observer, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8361058.

Psilocybin, halucinogenní drogu z některých druhů hub, můžeme úspěšně využít jako lék proti některým jinak neléčitelným těžkým depresím. Na základě svých experimentů na 12 dobrovolnících to konstatoval vědecký tým vedený prof.Davidem J.Nuttem z Imperial College London a prof.Valerií H.Curran z University College London. Psilocybin, jehož strukturu vidíme na obrázku nahoře vlevo, obsahují různé druhy hub z rodů Psilocybe (lysohlávka), Panaeolus (kropenatec), Stropharia (límcovka) nebo Gymnopilus (šupinovka). V těle ho enzymy fosfatázy defosforylují na farmakologicky účinný psilocin (obrázek nahoře vpravo), který působí na serotoninové receptory v mozku. Přestože dle zákona jde o nebezpečnou drogu, jde o obavy značně přehnané. Zdaleka nesnese srovnání se škodlivými účinky heroinu nebo kokainu, ke kterým bývá přiřazován. Bohužel boj proti drogám urputně vedený v uplynulých desetiletích výrazně zpomalil i výzkum jejich prospěšných účinků. Na obrázku dole vidíme lysohlávku Allenovu (Psilocybe allenii) na snímku Alana Rockefellera/Mushroom Observer, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8361058. Popsána byla až roku 2012. Vyskytuje v pobřežním pásu podél amerického západního pobřeží od Los Angeles po Britskou Kolumbii.

 

Léčebné rozpouštění kostí

17.5.2016
Nahoře vzorek kosti před (A) a dole po působení (B) polyfosforečnanu sodného (N.Eisenstein et al., Enzymatically regulated demineralisation of pathological bone using sodium hexametaphosphate, J. Mater. Chem. B, 2016, Advance Article, DOI: 10.1039/C6TB00461J).

Patologický vznik kostní tkáně v místech, kde nemá být, bývá zdrojem velkých bolestí. Zpravidla k němu dochází v důsledku rozsáhlých traumatických poraněních. Např. v souvislosti s amputací končetin v důsledků válečných zranění se vyskytuje v 64,6%. Dosavadní léčba spočívá pouze v jeho chirurgickém odstranění, což je spojeno s nutností další operace. Liam Grover se svými kolegy z University of Birmingham ve spolupráci se Sarah Stapley z Royal Centre for Defence Medicine zkouší vyřešit tento problém chemicky. Nadbytečnou kostní tkáň rozpouštějí pomocí polyfosforečnanu sodného Na6P6O18. Nakolik se jim jejich dílo daří, můžeme posoudit na obrázku. Nahoře vidíme vzorek kosti před (A) a dole po působení (B) polyfosforečnanu (N.Eisenstein et al., Enzymatically regulated demineralisation of pathological bone using sodium hexametaphosphate, J. Mater. Chem. B, 2016, Advance Article, DOI: 10.1039/C6TB00461J).

 

Nový typ deodorantu

16.5.2016
Nahoře jedna z mnoha chemických reakcí, při kterém z netěkavého tělního produktu vzniká bakteriálním působením 3-methylhexenová kyselina páchnoucí nepříjemným kozlím pachem. Dole vidíme komplex hydrolyzovaného tělního produktu ve vazbě na funkční skupiny v realitě dále navázané na akrylátový polymer.

Nepříjemné tělní pachy zpravidla nezpůsobují přímo sloučeniny, které produkuje náš organismus, nýbrž bakterie, jež je dále chemicky přeměňují na těkavé, zapáchající sloučeniny. Dosavadní deodoranty hubí mikroorganismy na povrchu kůže. Jde tudíž o poměrně agresivní sloučeniny, které mohou u někoho vyvolat podráždění pokožky. Jinou cestou se vydala Bernadette Tse Sum Bui se svými kolegy ze Sorbonny ve spolupráci se společností L’Oreal. Použili polymer s navázanými funkčními skupinami, které pevně vážou sloučeniny podléhající bakteriálnímu rozkladu. Ten nemůže proběhnout, takže nevzniknou ani nepříjemně zapáchající sloučeniny. Celé reakční schéma si můžeme prohlédnout na obrázku. Nahoře vidíme příklad jedné z mnoha chemických reakcí, při kterém z netěkavého tělního produktu vznikne bakteriálním působením 3-methylhexenová kyselina páchnoucí nepříjemným kozlím pachem. Dole vidíme komplex hydrolyzovaného tělního produktu ve vazbě na funkční skupiny v realitě dále navázané na akrylátový polymer. K nim se bakterie nedostanou.

 

Boj v jantaru

15.5.2016
Dva bojující jedinci různých druhů mravenců zalití v barmském jantaru starém zhruba 100 milionů let (foto AMNH/D. Grimaldi and P. Barden).

Důkladný průzkum hmyzu zalitého v jantaru z mnoha barmských nálezů potvrdil sociální chování mravenců a termitů již zhruba před sto miliony let. David A. Grimaldi se svými kolegy z American Museum of Natural History, University of Kansas a Cornell University studovali fosilie mravenců rodu Gerontoformica z počátku svrchní křídy před 99 miliony let a termitů druhů Krishnatermes yoddha a Gigantotermes rex z konce pozdní křídy před více než 100 miliony let. Paleontologové předpokládají, že sociální chování mravenců a termitů vzniklo již před 160 miliony let. Nicméně fosilie, které toto chování potvrzují, nejsou starší než 20 milionů let. Práce D.A.Grimaldiho a jeho kolegů tak posunula naše poznání hodně hluboko do minulosti. Dva jedince různých druhů mravenců, jejichž souboj zakonzervovala kapka pryskyřice, vidíme na obrázku (foto AMNH/D. Grimaldi and P. Barden).

Naleziště jantaru ve střední Barmě je známé nálezy četných fosilií:

akademon.cz 4.4.2015: Nejstarší doklad

akademon.cz 24.2.2015: Nejstarší trávu

akademon.cz 12.10.2012: Fosilní útok

 

Delikventní chování žáků

14.5.2016

Studii porovnávající delikventní chování českých (moravských) a romských žáků zpracovali experti z Psychologického ústavu AV ČR ve spolupráci s prof. Alexanderem T. Vazsonyim z University of Kentucky. Do výzkumu zahrnuli 239 romských žáků a 139 neromských žáků z několika základních škol v Brně, Jihlavě a Ostravě. Tisková zpráva AV ČR z 2.5.2016 uvádí: Výsledky ukázaly, že výchova má u romských i neromských rodin velmi podobnou funkci – vysoká míra pozitivní výchovy souvisela s vysokou úrovní sebekontroly dětí, přičemž vysoká sebekontrola dětí byla spojena s nižší mírou problémového chování. Mezi romskými a českými dětmi nebyly rovněž nalezeny rozdíly v celkové míře problémového chování (konec citátu). Škoda, že autoři studie nevystoupili ze stínu politické korektnosti a do studie zařadili pouze děti zaměstnaných rodičů zpravidla s ukončeným středoškolským vzděláním. Sotva někoho může překvapit, že v chování jejich ratolestí žádné rozdíly neodhalili.

 

Bez mitochondrií

13.5.2016
Mikroskopický snímek prvoka oxymonáda, rod Monocercomonoides,foto Naoji Yubuki.

Oxymonády rodu Monocercomonoides (viz obr., foto Naoji Yubuki), anaerobní prvoci řádu Oxymonadida, žijí zcela bez mitochondrií. U eukaryotních organismů, kteří se vyznačují tím, že jejich buňky mají jádro, je to naprosto neobvyklé. Mitochondrie jsou buněčné organely, které buňkám dodávají energii. Jejich nepřítomnost by mohla dost vadit. O oxymonád se je doposud nepodařilo nalézt mikroskopicky ani chemickou analýzou stop po jejich činnost. Nyní převážně český tým z Akademie věd ČR a Karlovy univerzity pod vedením Čestmíra Vlčka (AV ČR) a Mojmíra Hampla (UK) jednak potvrdil jejich nepřítomnost i na základě genetických studií, jednak identifikoval enzymy, s jejichž pomocí oxymonády energii získávají.

akademon.cz 10.2.2004: Mitosomy místo mitochondrií

 

Krajinotvorné výměšky máloštětinatců

12.5.2016
Sural v orinockých llanos (foto Zangerlé A et al. (2016) The Surales, Self-Organized Earth-Mound Landscapes Made by Earthworms in a Seasonal Tropical Wetland. PLoS ONE 11(5): e0154269. doi:10.1371/journal.pone.0154269).

Procházíme-li vlhkou savanou v povodí jihoamerické řeky Orinoko, zvanou orinocké llanos, často narazíme na podivné hromady hlíny zvané surales. Jeden z nich vidíme na obrázku (Zangerlé A et al. (2016) The Surales, Self-Organized Earth-Mound Landscapes Made by Earthworms in a Seasonal Tropical Wetland. PLoS ONE 11(5): e0154269. doi:10.1371/journal.pone.0154269). Jejich průměr se pohybuje od 0,5 do 5 m, výška od 0,3 m do 2 m. Ačkoli o nich víme již od čtyřicátých let minulého století, jejich vznik objasnili teprve nyní Anne Zangerlé a Doyle McKey z Université Paul Valéry Montpellier spolu s dalšími kolegy z Kolumbie, Brazílie, Kanady a Velké Britanie. Vytvářejí je velké žížaly během vlhkého období ze svých výměšků. V té době jsou orinocké llanos velmi mělce zaplaveny, takže v hlíně, kde jedí, nemohou žížaly dýchat. Vylézají výše, aby se nadýchaly a vyměšují tam strávenou hlínu. Protože žížaly neopouštějí svůj rajon, provádějí všechno prakticky na stejné místě a hromada je na světě.

 

Spektroskopické rozlišení pohlaví

11.5.2016
Kohout, dospělý samec kura domácího, (foto Abbas Hasnain, via Wikimedia Commons).

Novou metodu, jak určit pohlaví kuřat přímo ve vajíčku, vyvinul Gerald Steiner se svými kolegy z Technische Universität Dresden i Universität Leipzig. Nejprve silný laser vypálí malinkou dírku ve skořápce. Skrz ni lze pomocí infračervené spektroskopie určit obsah deoxyribonukleové kyseliny v zárodku, který je u samečků asi o 2% vyšší. Tímto způsobem lze odstranit nepotřebné samečky z chovů slepic na vejce mnohem dříve než po jejich vylíhnutí. Místo hekatomby čerstvě vylíhlých kohoutků se jich zbavíme již ve stádiu malého zárodku před vznikem jejich nervového soustavy. Kuřata jsou mláďata kura domácího, domestikované variety kura bankivského (Gallus gallus f. domestica) z čeledi bažantovitých (Phasianidae). Jde o lesního ptáka původem z jihovýchodní Asie. Dospělého samce (kohouta) vidíme na obrázku (foto Abbas Hasnain, via Wikimedia Commons).

 

Neobvyklý stav vody

10.5.2016
Krystal berylu z dolu Oceanview poblíž kalifornského San Diega (foto Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0,via Wikimedia Commons).

uzavřené v kanálcích o průměru 0,5 nm v minerálu berylu detekoval pomoci rozptylu rentgenových paprsků Alexandr I.Kolesnikov a David J. Weselowski spolu s dalšími kolegy z Oak Ridge National Laboratory. Protony a elektrony, které se podílejí na stavbě molekul H2O jsou extrémně delokalizované. Beryl je minerál krystalující v šesterečné soustavě. Chemicky jde o křemičitan hlinito-berylnatý Be3Al2Si6O18. Připravuje se též uměle. Na obrázku vidíme krystal berylu z dolu Oceanview poblíž kalifornského San Diega (foto Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0,via Wikimedia Commons).

 

Nanočástice proti obezitě

9.5.2016
Mikroskopický snímek angiogeneze v tukové tkáni působením nanočástic, nahoře původní, dole po jejich působení. Bílá úsečka je 50 mikrometrů dlouhá (podle Y.Xue et al., Preventing diet-induced obesity in mice by adipose tissue transformation and angiogenesis using targeted nanoparticles, PNAS May 2, 2016, doi: 10.1073/pnas.1603840113).

Tým Roberta Langera z Massachusetts Institute of Technology (MIT) vytvořil nanočástice, které zatím u laboratorních myší přeměňují bílou tukovou tkáň na hnědou. Pomocí hnědé tukové tkáně organismy přímo vyrábějí teplo, což bílá nedokáže. Většina naši tukové tkáně je bílá. Její přeměna na hnědou by výrazně usnadnila hubnutí. Otázkou je, zdali kvůli snížení hmotnosti nebude lepší se omezit v jídle než užívat preparáty, které mění náš organismus na úrovni tkání. Tak jako tak jde nepochybně o významný vědecký počin. Nanočástice tvoří jádro z biodegradabilních polymerů, které na povrchu nesou příslušné bílkovinné aktivátory. Součástí přeměny bílé tukové tkáně na hnědou je i angiogeneze, tvorba nových krevních kapilár. Sledovat ji můžeme na mikroskopickém řezu tukovou tkání, nahoře původní, dole po působení nanočástic. Bílá úsečka je 50 mikrometrů dlouhá (podle Y.Xue et al., Preventing diet-induced obesity in mice by adipose tissue transformation and angiogenesis using targeted nanoparticles, PNAS May 2, 2016, doi: 10.1073/pnas.1603840113).

Jitka 10.5.2016: Angiogeneze neudela z bile tukove tkane hnedou. Hneda tukova tkan je tvorena zcela specifickyma bunkamia, ktere se od tech v bile tukove tkani lisi hlavne uplne jinou (hustsi) siti vnitrni bunecne membrany jejich mitochondrii. Na teto memberane dochazi k tvorbe energie a tedy hlavne tepla. Stimulace angiogeneze muze byt hodne nebezpecna, protoze doprovazi, mimo jine, nadorove bujeni. Tak to zase my lidi stourame do neceho, co je dost nebezpecne, jak sam pripoustis ...

 

Hlubinná medúza

6.5.2016
Nově objevená hlubinná medúza rodu Crossota (trachymedúzka), foto National Oceanic and Atmospheric Administration.

Posádka americké výzkumné lodi NOAAS Okeanos Explorer nafilmovala v hloubce 3.700 m poblíž Mariánského příkopu v Tichém oceánu nový, podivuhodný druh medúzy rodu Crossota (trachymedúzka). Svítící oblasti uvnitř hlavy medúzy jsou pravděpodobně pohlavní žlázy. Prohlédnout si ji můžeme i na obrázku (National Oceanic and Atmospheric Administration).

 

Podmořská archeologie

5.5.2016
Podvodní humanoidní robot OceanOne při práci (foto Osada/Seguin/DRASSM).

Na dně přístavu Newport v americkém státě Rhode Island nejspíš leží vrak proslulé lodi Endeavour kapitána Jamese Cooka. Plavil se s ní během své první výzkumné plavby v Tichém Oceánu v letech 1768 - 1771. Potopila se v roce 1778 během americké války za nezávislost, kdy byla součástí britské flotily blokující přístav Newport. Trojstěžník o výtlaku 370 tun byl 32 m dlouhý a 9 m široký. Nalezli ho členové dobrovolnického sdružení Rhode Island Marine Archaeology Project, založeném a vedeném Kathy Abbass.

Podvodní humanoidní uměle inteligentní robot pojmenovaný OceanOne, kterého vidíme na obrázku (foto Osada/Seguin/DRASSM), významně usnadní práci podmořským archeologům i hledačům pokladů. Zkonstruovali ho v laboratoři prof. Oussamy Khatiba ze Stanford University a otestovali při průzkumu vraku francouzské lodi La Lune potopené roku 1664 poblíž Toulonu. Víc se o něm můžeme dozvědět z tohoto videa.

 

Umělá funkční kůže

4.5.2016
Srovnání normální (vlevo) a umělé (vpravo) kůže, (upraveno podle R.Tagaki et al., Bioengineering a 3D integumentary organ system from iPS cells using an in vivo transplantation model, Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.1500887).

Kůži včetně vlasových folikulů a mazových žlázek vypěstovali z pluripotentních kmenových buněk experti z japonské výzkumné organizace RIKEN, Tokijské přírodovědné univerzity a dalších pracovišť pod vedením Takashi Tsujiho. Získali je působením příslušných sloučenin na buňky z čelistí myší. Pluripotentní kmenové buňky mají schopnost přeměnit se na všechny typy buněk, které vytvářejí příslušný organismus. Porovnání mikroskopického snímku řezu normální a uměle vypěstovanou kůží vidíme na obrázku (upraveno podle R.Tagaki et al., Bioengineering a 3D integumentary organ system from iPS cells using an in vivo transplantation model, Science Advances, doi: 10.1126/sciadv.1500887). Japonský úspěch může nalézt praktické uplatnění nejen při transplantacích, ale i při testování nových přípravků včetně kosmetických. Nebude nutné je nanášet na kůži živých zvířat.

 

Fixace dusíku jinak

3.5.2016
Struktura enzymu nitrogenázy  (CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nitrogenase.png).

Přeměna atmosférického dusíku N2 na amoniak NH3 je velmi důležitá chemická reakce nutná pro život i průmysl. Z amoniaku totiž jak organismy, tak chemici zvládají přípravu nejrůznějších dalších potřebných sloučenin. Na Zeměkouli zatím existují dvě cesty, jak toho docílit. Mnohem starší způsob zvládají bakterie rodu Rhizobium pomocí enzymu nitrogenázy. S jejich pomocí to provádějí i luštěny Druhou cestou je tzv. Haber - Boschova reakce nazvaná po svých objevitelích. Jde o přímou syntézu amoniaku z dusíku a vodíku za přítomnosti katalyzátorů, vysoké teploty a tlaku. Americký vědecký tým vedený Paulem W.Kingem z National Renewable Energy Laboratory v coloradském Goldenu zvládl přípravu amoniaku pomocí izolovaného enzymu nitrogenázy in vitro, v chemickém reaktoru mimo buňku. Potřebnou energii dodá sluneční záření, které excituje elektrony v nanočásticích sulfidu kademnatého CdS. Ty redukují strukturované klastry tvořené atomy síry, železa a molybdenu v aktivním centru enzymu, které následně redukují atomy dusíku. Strukturu enzymu nitrogenázy vidíme na obrázku (CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Nitrogenase.png).

akademon.cz 31.1.2008: I živočichové umí fixovat dusík

 

Proti nikotinu i cukru

2.5.2016
Chemická struktura vareniklinu.

Pokusy na laboratorních potkanech ukazují, že vareniklin (struktura viz obr.), lék pro léčbu závislosti na nikotinu, rovněž snižuje chuť na sladké. Působí na nikotinový acetylcholinový receptor, což je iontový kanál, které najdeme v jedné membráně ve spojení nervových buněk (synapsi). Vareniklin se na něj váže a způsobuje jeho částečnou odezvu. Jde o jeho parciálního agonistu. Odhalil to vědecký tým z australské Queensland University of Technology pod vedením Seleny E. Bartlett. Nabízí se zde možnosti jeho využití při léčbě celosvětové epidemie obezity. Nicméně opatrnost je na místě, protože jde o přípravek pouze na lékařský předpis.

 

Kometa bez ohonu

1.5.2016
Manská kočka, též zvaná manx, CC BY-SA 2.0, (https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=629573).

Objekt C/2014 S3 (PANSTARRS), který k nám přilétl z Oortova oblaku na samém okraji Sluneční soustavy, tvoří materiál typický pro okolí naší Země. Před miliardami let ho gravitační síly odsud vypudily, aby ho později uvedly na velmi excentrickou dráhu typickou pro komety. Na rozdíl od nich neobsahuje dostatek těkavého materiálu, který by během průletu kolem Slunce vytvářel viditelný ohon. Jde o jakousi kometu bez ohonu. Na základě svých výzkumů tak usuzuje italsko-německo-francouzsko-chilsko-americký astronomický tým vedený Richardem J. Wainscoatem z University of Hawai’i. Roku 2014 neúplnou kometu odhalil Panoramatic Survey Telescope and Rapid Response System (PANSTARRS). Podle manského plemeny kočky s velmi krátkým ocáskem (viz obr., CC BY-SA 2.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=629573) nese nový typ objektu pojmenování Manx.

 

Poslední příspěvky