Propagace vědy hrou

Carl Pennypacker s kolegy z University of California v Berkeley vytvořil počítačovou hru, která má přitáhnout dívky ke studiu přírodních věd. Účastnice si tam mohou vytvořit své avatary a společně provádět pozorování virtuálním hvězdářským dalekohledem stejně jako ve skutečnosti. Snímky hvězdné oblohy ve skutečnosti pořídí jeden z menších dalekohledů hvězdárny Ironwood North v arizonském Queen Creek. Součástí jejích týmu jsou i Susan Murabona, astronomka a učitelka z Nairobi, a Lech Mankiewicz, polský astrofyzik. Celý projekt byl financován grantem od National Science Foundation ve výši 1,5 milionu USD. Oblohu si sice můžeme na počítači prohlížet pomocí Google Sky (akademon.cz 24.8.2007), ale zde k tomu přistupuje kontakt s profesionály a ovládání dalekohledu.

Filmový festival MFF UK

Tisková zpráva MFF UK: V polovině prosince minulého roku Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze odstartovala filmovou soutěž určenou studentům a studentkám základních a středních škol se zájmem o matematiku, fyziku či počítačovou animaci. Ty mohou až do konce dubna přihlašovat své krátké snímky a „utkat“ se ve velkém finále, které vyvrcholí dvoudenním festivalem 15. a 16. června v Praze - Tróji.

Už nyní se první ročník MFF UK FilmFest 2012, který se koná v rámci velkolepých oslav 60. výročí právě této fakulty, může pochlubit velkými lákadly. Jsou to především ceny pro vítěze a školy v hodnotě větší jak 250 tisíc korun, ubytováním zdarma pro mimopražské finalisty, přes sto hodnotných dárků pro soutěžící či doprovodným programem v podobě debat s profesionálními tvůrci a večerním koncertem. Kromě toho je novinkou potvrzení účasti kapely Humbuk a sólového projektu bubeníka Thoma Heriana aka Drama Jacqua na doprovodném programu festivalu. A navázaná spolupráce s projektem StoryFactory, který nabízí bezplatné vytváření krátkých animovaných scének (www.storyfactory.cz). V těchto chvílích se také dokončuje videoznělka festivalu, kterou režíruje Radomír Šofr a střihač Petr Slavík – dvojice, která se podílela na úspěšné reality show z pražské ZOO Odhalení. „Jsme také pyšní na to, že se hudební složky spotu ujal majitel zlaté sošky Anděl a nedávno nominovaný na nové hudební ceny Apollo Tomáš Dvořák alias Floex,“ prozrazuje hlavní organizátor Martin Vlach, který se mimochodem stal jedním z hlavních tvůrců nového původního seriálu Rande s Fyzikou pro Českou televizi.

Přihlášení snímků probíhá pouze přes oficiální stránky festivalu a je zdarma. Do poloviny května 2012 vybere programový výbor 30 snímků, které se během dvoudenního festivalu 15. a 16. června 2012 budou promítat a „utkají“ se v těchto soutěžních kategoriích: Cena za nejlepší snímek, Cena za autorský přínos, Instituční cena, Cena pro mladé vědátory a Divácká cena. Na festivalu nebudou chybět ani debaty s profesionálními filmovými tvůrci a večerní doprovodné hudební programy. Vstup na soutěžní festival bude zdarma.

Oficální stránky festivalu.

Přihlášku najdete zde.

Basigin a malárie

Basigin je transmembránový glykoprotein patřící mezi imunoglobuliny a vyskytující se obecně v nejrůznějších tkáních. Pracovníci z USA, Anglie, Japonska a Senegalu nyní prokázali, že receptor-ligandový pár je zásadní pro invazi erythrocytů všemi druhy Plasmodium falciparum, což je centrální patogen malárie. Basigin , který je antigenem krevních skupin, je receptorem PfRh5, liganda parazita. Objev křížové závislosti na jediném extracelulárním páru liganda s receptorem při invazi erythrocytu parazitem P. falciparum dává možnosti pro novou terapii malárie.

Sopečná činnost v Údolí Smrti

Geologové z Columbia University pod vedením prof.Nicholase Christie-Blicka zjistili na základě izotopické analýzy, že kráter Ubehebe v kalifornském Údolí Smrti je mladší, než se doposud domnívali. Vznikl obrovskou explozí při styku magmatu s rezervoárem podzemní vody asi před 800 lety. V průměru má přibližně 800 m a jeho hloubka dosahuje 200 m. Dříve se předpokládalo, že je 6.000 let starý. Původní datování bylo založeno na odhadu stáří archeologických nálezů pod vrstvou materiálu vymrštěného při explozi. Zdá se, že se tam nacházely již dlouho před ní. Za těchto okolností není vyloučen, že podobná událost by se mohla opakovat i v současnosti, protože magmatu i podzemní vody by v oblasti Údolí Smrti mohlo být ještě dost. Údolí samotné není vulkanického původu, vzniklo při pohybech podél puklin zemské kůry.

Moderní hominidi dobře voní

Španělští vědci použili trojrozměrnou povrchovou analýzu 14 lebek a zjistili výrazné rozdíly ve větších čichových a spánkových obloucích v oblasti, kde základna mozku by měla zůstat stejná jako u ostatních hominidů. Spánkové oblouky jsou zapojeny do emocí, paměti a společenských funkcí a získávají informace od čichových buněk. Jejich zvýšený objem může být výhodou pro přežití díky podpoře společenského učení a vůni ovlivňující chování.

Neměnné smáčení

Vědecký tým pod vedením prof. Nikhila Koratkara z Rensselaer Polytechnic Institute a prof.Pulickela Ajayana z Rice University zjistil, že smáčecí úhel se u zlata, mědi a křemíku nemění, pokryjeme-li jejich povrch plátkem grafenu (akademon.cz 22.10.2004) o síle jednoho atomu. Smáčecím úhlem rozumíme úhel, který svírá tečna k povrchu kapky na povrchu pevné plochy, vedená v bodě styku kapky s touto plochou. Závisí na typu a síle interakcí mezi kapalinou a pevnou látkou. Je tím větší, čím více se odpuzují. Provedené experimenty ukazují, že ke změně vlastností povrchu nestačí jeho pokrytí vrstvou o síle jednoho atomu. Při rostoucí tloušťce grafenové vrstvy se smáčecího úhel postupně blíží ke své hodnotě pro uhlík, jíž dosáhne při na šesté monoatomické vrstvě. Pro změnu smáčecího úhlu skla postačí již jediná vrstva grafenu.

První mikrotubuly

Některé bakterie vytvářejí dlouhé proteinové řetězce, které mohou být podobné předchůdcům mikrotubulů, vyskytujících se v buňkách komplexních organismů. Mikrotubuly jsou vláknité sturktury uvnitř buňky, které slouží především k transportu různých struktur a látek. Pracovníci Kalifornského technického ústavu v Pasadeně nyní pořídili kryo-elektronové mikrofotografie několika druhů bakterie Prosthetobacter, které obsahují mnohaproteinové řetězce podobné mikrotubulům, tvořeným spirálami proteinů příbuzných mikrotubulům. Předpokládá se, že jde o předchůdce komplexnějších organismů, kteří převzali proteiny schopné tvořit mikrotubuly.

Separace nanotrubic

Připravujeme-li uhlíkové nanotrubice (14.10.2001, 13.2.2002), získáme směs vodivých a polovodivých, které se liší jenom svým průměrem. Pro jejich další užití je nutné oba druhy od sebe oddělit. Se zajímavou metodou přišel tým Milo Shaffera z londýnské Imperial College. Nejprve směs redukují amoniakálním roztokem sodíku. Po odpaření zůstane prášek tvořený sodnou solí nanotrubic. Pouze ten, který tvoří kovové nanotrubice, lze extrahovat dimethylformamidem (CH₃)₂NCHO. Jde o tak jednoduchou metodu, že ji lze použít i v průmyslovém měřítku.

Nejdelší supravodivý kabel

Rozvodná společnost RWE připravuje v Essenu propojení dvou kilometr vzdálených rozvoden supravodivým kabelem. Jde o třífázový kapalným dusíkem chlazený kabel na napětí 10 kV, které přenese výkon až 40 MW. Vyrobí ho společnost Nexans ve svých závodech v německém Hürthu. Půjde o zatím nejdelší supravodivé vedení na světě. První supravodivé kabely byly položeny přibližně před deseti lety a jejich délka se pohybovala pouze v esítkách metrů.

Nejstarší doklad o užití tabáku

Dmitri Zagorevski z Rensselaer Polytechnic Institute v newyorském Troy a Jennifer Loughmiller-Newman z University at Albany analyzovali vnitřek mayské keramické nádobky staré 1.300 let a nalezli v ní zbytky nikotinu. Je to zatím nejstarší důkaz užívání tabáku. Využili k tomu techniku hmotnostní spektrometrie v kombinaci s plynovou a kapalinovou chromatografií. Citlivé analytické metody umožnili v posledních letech určit složení i okem neviditelných zbytků na keramických nádobách i střepech, což přináší řadu nových informací o jejich původním užívání. Vzhledem k tomu, že v nádobce kromě stop nikotinu nalezli pouze látka vznikajícího jeho vzdušnou a bakteriální oxidací a nikoliv sloučeniny vznikající při jeho spalování, můžeme usuzovat, že nádobka sloužila jako zásobárna tabáku a nikoliv jako popelník. O tom svědčí i nápis na ní vyvedených v mayských hieroglyfech: Příbytek jeho/jejího tabáku. Již dříve nalezená keramická nádobka o průměru přes 6 cm pochází z jižní části mexického státu Campeche na Yucatanském poloostrově. Je součástí sbírek americké Kongresové Knihovny.

Interakce lidských proteinů s HIV-proteiny

Byla publikována globální analýza lidských proteinů, které interagují s 18 proteiny viru HIV-1. Pomocí nových technik a ověření výsledků ko-imunoprecipitací bylo prokázáno 497 takových interakcí. Některé z nich odkrývají nové faktory, které ínhibují replikaci HIV, včetně eIF3b, který je štěpen HIV-proteázou, a faktory DESP a HEAT1, jež interagují s integrázou a inhibují integraci.

Nejhlubší průduch

Vědecký tým na palubě výzkumné lodi Jejího Veličenství RRS James Cook pod vedením Dr.Douga Connellyho z National Oceanography Centre v Southamptonu at Dr.Jona Copleyho z University of Southampton odhalil dosud nejhlouběji položené hydrotermální průduchy. Nachází se v hloubce přibližně 5 km v Kajmanském příkopu, což je tektonický zlom mezi Karibskou a Severoamerickou deskou. Leží v oblasti mezi Kubou a Kajmanskými ostrovy v Karibském moři. Do výšky téměř 1.000 metrů chrlí pod velkým tlakem silně přehřátý přesycený vodní roztok solí s vysokým obsahem mědi o teplotě 450 stupňů Celsia. Celou oblast pojmenovali Beebe Vent Field (Beebeho průduchové pole) podle Williama Beebeho, amerického přírodovědce, který se kromě jiného proslavil svými ponory v batyskafu. Jednotlivý průduch popisuje Jon Copley jako to hromadu minerálních sraženin osmdesát metrů širokou a padesát metrů vysokou. Z jejího vrcholu proudí černý proud horké vody přesycené anorganickými solemi. Na stěnách žije mnoho zajímavých, jinde nevídaných živočichů. Pouze tam najdeme např. hejna krevet pojmenovaných Rimicaris hybisae se zrakovými orgány na zádech. Na jednom čtverečním metru již žije až 2.000 kusů.

Posádka Jamese Cooka pro své hlubokomořské výzkumu použil ponorného robota Autosub6000 a pro ponory do velkých hloubek sondu HyBIS od britské společnosti Hydro-Lek.

Mobilní nabíječka

Švédská společnost myFC uvede koncem jara na trh přenosnou nabíječku mobilních telefonů založenou na vodíkovém palivovém článku. Svůj produkt zatím předvedla na nedávném veletrhu spotřební elektroniky v Las Vegas. Vodík se získává rozkladem směsi sodíku s křemíkem. Ve směsi 1:1 vytvářejí nejspíš intermetalickou sloučeninu. Smísíme-li jí s vodou, dojde k jejímu samovolnému rozkladu, přičemž se uvolňuje vodík a vzniká roztok křemičitanu sodného, jež též známe pod pojmenováním vodní sklo. Dříve sloužil ke konzervaci vajec. Důkladným míšením sodíkového a křemíkové prášku ji připravuje společnost SiGNa Chemistry. Pro potřeby nabíječky PowerPukk ji dodává v patronách po 4 USD. Přítomnost křemíku zřejmě sodík stabilizuje, protože při styku samotného sodíku s vodou je reakce tak prudká, že může snadno dojít k požáru případně i výbuchu. Směs sodíku a křemíku je velmi zajímavou látkou, která by mohla najít širší uplatnění. V jistém smyslu je to obdobný produkt jako dynamit, který se sestává z velmi nestabilního, třaskavého nitroglycerinu stabilizovaného křemelinou.

Stačí tedy do nabíječky přidat vodu jakékoli kvality a můžeme si nabít mobilní telefon, ať jsme kdekoli. PowerPukk nabije mobil na dobu asi 10 hodin. Otázkou zůstává, zdali při ceně nabíječky přes 200 USD není výhodnější použít ruční nabíječky, která stojí zlomek.

Kontrola metastáz pomocí mikroRNA

miR-126, mikroRNA, která je potlačena při různých typech lidské rakoviny, brání tvorbě metastáz rakoviny prsu tím, že potlačuje několik nových pro-angiogenních genů, které navádějí endoteliální buňky k tvorbě metastatických kolonií. Na rozdíl od toho zvýšená exprese genů obvykle regulovaných pomocí miR-126 je spojována se zvýšenou pravděpodobností metastáz.

Benzín z uhlí

Experti z nezávislého kalifornského výzkumného ústavu SRI International vyvinuli novou metodu přípravy kapalných paliv pro spalovací motory z uhlí. Působí na ně za nepřítomnosti vzduchu zemním plynem předehřátým na teplotu 600 stupňů Celsia. Hydrogenace uhlí za účelem výrob paliv je již dlouho známý proces, který hojně využívalo Německo na konci druhé světové války. Benzín se tak vyráběl např. v chemických závodech v Záluží u Mostu (tehdy Hermann Göring Werke). Tato technologie však byla jen nouzovým řešením, kdy postup nepřátelských armád odřízl zdroje ropy. Získávaný produkt je drahý. Technologie vyvinutá SRI International by mohla tuto situaci změnit, protože využívá přímo těžených surovin, které není třeba předem chemicky upravovat.

Kolik existuje „superzemí“?

Před měsícem oznámili pracovníci výzkumného centra v Moffett Field v Kalifornii, že vesmírný dalekohled už identifikoval 2326 extrasolárních planet. Je překvapivé, že třetina až polovina planet je větších než Země, ale menších než Neptun. Jde však o o, že hmotnost těchto planet je desetkrát až stokrát větší než Země a že donedávna se předpojkládalo, že taková tělesa nemohou existovat v takové blízkosti centrální hvězdy.

Nejmenší žába na světě

Pracovníci z Honolulu nyní popsali žabičku Paedophryne dekat z Papuy Nové Guineje, která měří od nosu po ocas necelých 9 mm a je tak nejmenším čtvernohým živočichem na Zemi. Není vyloučeno, že právě vzhledem k nepatrným rozměrům další podobné drobné živočichy najít i jinde v tropických oblastech.

Rostliny loví pod zemí

Studie brazilsko-americko-australského týmu pod vedením Rafaela S. Oliveiry z Universidade Estadual de Campinas v Sao Paulu potvrdila, že rostliny rodu Philcoxia jsou masožravé. Své oběti, půdní hlístice, lapají skrytě na zvláštní lepkavé listy ukryté pod vrchní vrstvou půdy. Rod Philcoxia tvoří pouze tři druhy: P. bahiensis, P. minensis a P. goiasensis. Rostou ve vzájemně se nepřekrývajících, slunných lokalitách v písčitých půdách savan brazilské oblasti Cerrado. Popsány byly roku 2000. Podle Petera Fritsche, botanika z California Academy of Sciences v San Franciscu, ukazují poslední objevy, že masožravých rostlin může být mnohem víc než dosavadních známých 0,2% kvetoucích rostlin.

Nová vůdčí osobnost evropské vědy

Skotská molekulární a buněčná bioložka Anne Glover byla 5. prosince 2011 jmenována vedoucí vědeckou poradkyní při Evropské komisi, jejímž prezidentem je José Manuel Barroso, dávný a dobrý přítel České republiky.

Vědecká publikační aktivita v roce 2011

Tabulka ukazuje v prvním sloupci počet publikací ve čtyřiceti nejproduktivnějších zemích. Ve druhém sloupci je počet vědeckých publikací na milion obyvatel:

Pravidla větvení stromů

Christophe Eloy z Université d'Aix-Marseille ve francouzském Aix-en-Provence vysvětlil způsob větvení stromů, který poprvé popsal před více než pěti sty lety Leonardo da Vinci. Podle něj při každém větvení se zachová plocha průřezu. Kmen nebo větev před větvením má stejnou plochu průřezu jako součet ploch průřezů větví po rozdělení. Tímto způsobem stromy nejsnáze odolají pnutí, které v nich způsobuje vítr. Leonardovo pravidlo neplatí pro všechny stromy, např. baobaby se mu zjevně vymykají. Nicméně pro řadu druhů platí, i když přesně bylo prověřeno jen asi u deseti z nich. Je to způsobeno obtížností experimentální práce při jeho potvrzování.

Lidmi způsobené zemětřesení

John Armbruster z Columbia University ve státě New York tvrdí, že série 11 drobných otřesů země během posledního roku v ohijském Youngstownu byla způsobena místní těžbou zemního plynu a ropy. Pokud je třeba, při jejich těžbě se využívá tlaku vody, která se čerpá pod zem. Můžeme je tak získat i z jinak netěžitelných ložisek. Děje-li se to poblíž puklin zemské kůry, tlak vody může vyvolat pohyby, které způsobí zemětřesení. K něčemu podobnému došlo i v ohijské Ashtabule, jakož i v Arkansasu, Coloradu a Oklahomě.

Těžební práce jsou možnou příčinou vzniku největšího bahenního vulkánu na světě, který se otevřel 29.května 2006 na východě Jávy. Tvrdí to skupina vědců vedená Richardem Daviesem, ředitelem australského Durham Energy Institute. Oproti tomu Nurrochmat Sawolo, expert na vrty pracující pro indonéskou společnost Lapindo Brantas, která vrty prováděla, se s řadou kolegů domnívá, že za vznik bahenního vulkánu může zemětřesení, ke kterému došlo v 280 km vzdálené Jogjakartě. Vzhledem k tomu, že k celé události došlo v hustě zalidněné oblasti poblíž velkého města Surabaja, způsobené škody se pohybují v miliardách dolarů. Dvacet metrů silná vrstva bahna pokryla několik čtverečních kilometrů, přičemž zahynulo 13 lidí. Původně vulkán Lusi chrlil 180 tisíc krychlových metrů bahna denně, nyní jeho aktivita velmi výrazně poklesla. Nicméně vyvrhovat bahno může ještě desítky let.

Dělení magnetotaktických bakterií

Magnetotaktické baktérie (viz akademon.cz 4.5.2004), které se orientují podle siločar magnetického pole, známe již od sedmdesátých let minulého století. K navigaci používají tzv.magnetosomů, což jsou krystalky magnetitu (oxid železnato-železitý) nebo greigitu (sulfid železnato-železitý) uzavřé v membráně. Magnetické pole jednoho magnetosomu je příliš slabé, než aby nějak napomohl při navigaci. Sdružují se proto do dlouhého rovného řetězce, který prochází celou buňkou. Dosud nebylo jasné, jak se tyto shluky magnetosomů rozdělují při buněčném dělení. Dohromady je totiž poutají magnetické síly, které jsou silnější, než síly jež vznikají při vytváření lipidové buněčné membrány během běžného buněčného dělení. Podařilo se to zjistit týmu Dirka Schülera z Ludwig–Maximilians Universität München. Studovali bakterii Magnetospirillum gryphiswaldense a zjistili, že počátek dělení probíhá standardním způsobem. Buňka se nejprve protáhne podle své nejdelší osy a uprostřed, kolmo na ni, začne vznikat nové membrána. Avšak před jejich definitivním oddělením se vůči sobě nakloní, přičemž vznikne síla asi 10 pikoNewtonů, dostatečná k odtržení magnetosomů od sebe. Protože známe magnetotaktické baktérie různých tvarů, je možné, že existují i jiné mechanismy dělení.

Vosí neurony jsou bezjaderné

Droboučké parazitické vosy, které jsou menší než některé jednobuněčné organismy (například Paramecium) obsahují nejmenší počet neuronů veškeré fauny. Mnoho z jejich neuronů ztrácí buněčné jádro. Vosí mozek obsahuje pouze 4600 neuronů, což je mnohem méně než běžné mouchy (340 000), včely (850 000) nebo příbuzné parazitické vosy (37 000). Alexej Polilov z Lomonosovovi moskevské státní univerzity zjistil, že při dospívání vosiček Megaphragma mymaripenne 95 % jejich neuronů ztrácí jádro, čímž se hmotnost jejich mozku sníží o 50 %. Neurony jsou nicméně schopny fungovat – vosičky létají, pojídají potravu a nalézají místo pro svá vajíčka.

Buněčné tunely

Již 125 let víme, že luštěniny žijí v symbióze s půdními bakteriemi rodu Rhizobium, které umí přeměnit vzdušný dusík na amoniak, jež rostliny dokážou využít. Jak přesně jejich soužití probíhá, odhalil až nyní tým prof. Allana Downieho z John Innes Centre v britském Norwichi. Rostlinné buňky normálně před bakteriální infekcí kryje pevná stěna z polysacharidů, zejména pektinu. Dostane-li se s ní do kontaktu rhizobiální bakterie, buňka začne produkovat enzym, který pektin rozloží. Vznikne otvor, kterým bakterie pronikne do buňky. Zdaleka se uvnitř nemůže volně pohybovat. Pod místem průniku začne buňka okamžitě vytvářet jakýsi tunel, který směřuje skrze ni přímo k protější stěně. Bakterie přebývají pouze v něm. Cílem těchto výzkumů je přenést schopnost využít atmosférický dusík i na jiné zemědělské plodiny.

Hromobití bez blesků

Dlouhé výrony záření způsobené bouřkou nevedou nutně k bleskům. Japonští badatelé nyní sledovali takovou radiaci pod bouřkovým mrakem. Pozorovali pohyblivý půlkruhový zdroj záření, zřejmě daný intenzivním elektrickým polem uvnitř bouřkového mraku s poloměrem okolo 700 m až do výšky 300 m nad mořskou hladinou. Z mraku vycházelo záření, ale žádný blesk po dobu několika minut pohybu jižním směrem. Možné vysvětlení je to, že radiační polokoule se pohybovala tak blízko zemskému povrchu.

Korály nakažené od lidí

Po několika letech usilovné práce prokázala prof. Kathryn Sutherland z floridské Rollins College, že onemocnění mořských korálů zvané bílé neštovice způsobuje lidská střevní bakterie Serratia marcescens. Do moře se dostane prostřednictvím odpadních vod. Způsobuje rozsáhlé odumírání korálů, které končí úplným rozpadem jejich tkání. Protože na korálových útesech při tom vznikají výrazné světlé plochy, nemoc byla pojmenována bílé neštovice (anglicky white pox). Poprvé byla pozorována v roce 1996 na jihu Floridy. Známe více nemocí, jimiž se můžeme nakazit od zvířat (např. ptačí či prasečí chřipka, ornitóza, tularémie), nicméně opačný případ dosud zaznamenán nebyl.

Mezinárodní tým Kennetha Schneidera z amerického Carnegie Institution for Science při průzkumu Velkého Bradlového útesy zjistil, že velký podíl na destrukci korálových útesů mají sumýši. Jako potrava jim slouží korály, které polykají včetně úlomků jejich vápenaté kostry. Kyseliny v jejich trávicím traktu je úplně rozpustí.

Bakterie procházejí rostlinami

Rickettsie se vykytují v těle mnoha živočichů a jsou někdy přenášeny hmyzem sajícím krev. Bakterie lze však nalézt i u rostliny požírajícího hmyzu, protože, jak prokázali vědci v Israeli, mušky druhu molice bavlníková (Bemisia tabaci, anglicky silverleaf whitefly) chované na izolovaných listech získaly rickettsie během několika dní. Bakterie se vyskytují i v listech, například bavlníku, kde přežívají ve floémových buňkách obsahujících živiny.