Možná máme další druh člověka

30.4.2010
Vchod do Denisovy jeskyně. Foto Čuvajev Nikolaj, Wikimedia Commons, GNU Free Documentation License.

Analýza DNA, pořízená ze zmrzlé kosti lidského prstu z Altajské jeskyně Denisova, naznačuje, že jde o objekt starý 40 000 let, jehož obsah mitochondriální DNA se liší od současného člověka v 365 nukleotidech, zatímco neanderthalská DNA se liší pouze v 202 nukleotidech, a přitom je Homo neanderthalensis už dávno považován za samostatný druh. Znamená to, že náš sibiřský předek se oddělil od rodiny lidí asi před milionem let, dlouho před tím, než se oddělil H. neanderthalensis od H. sapiens, a že se vystěhoval z Afriky někdy mezi H. erectus (před 1,9 milionem let) a H. heidelbegensis, předkem neanderthálců (před 300 000 až 500 000 lety). Definitivní odpověď na tuto zásadní otázku bude možné poskytnout až po analýze DNA dalších kostí, kde už půjde o jadernou DNA. V každém případě je pozoruhodné, že v pleistocénu,někdy před 50 000 lety, žily na Zemi současně čtyři druhy rodu Homo. Foto Čuvajev Nikolaj, Wikimedia Commons, GNU Free Documentation License.

Rychle po starých kabelech

30.4.2010

Americké Bellovy laboratoře, výzkumná organizace telekomunikační společnosti Alcatel-Lucent, dosáhly ve standardních měděných kabelech rychlosti šíření signálu 300 megabitů za sekundu, což je srovnatelné s optickými vlákny. Znamená to, že rychlý internet bude pro řadu uživatelů dostupný bez toho, aby bylo nutné měnit vedení. Zdařilo se to díky komplexní technologii zvané „DSL (digital subscriber line) phantom mode“ vyvinuté v osmdesátých letech původně pro přenos analogového signálu.

Neslavný konec prvního letu

29.4.2010

Minulý týden odstartovala z americké letecké základny Vandenberg v Kalifornii raketa Minotaur IV, která vynesla do horních vrstev atmosféry bezpilotní kluzák Falcon Hypersonic Technology Vehicle 2 (HTV-2). Po oddělení od nosné rakety měl samostatně doplachtit na tichomořský atol Kwajalein, přičemž se předpokládalo, že dosáhne až dvacetinásobku rychlosti zvuku. Krátce po oddělení od nosné rakety s ním řídící středisko ztratilo kontakt. Obdobné stroje by v budoucnu měly sloužit k útočným i průzkumných účelem.

akademon.cz 30.4.2010: A nehodám ještě není konec: Při včerejším startu poblíž australského Alice Springs gigantický stratosférický vědecký balón NASA praštil o zem přístroji za několik milionů dolarů a nějakou dobu je za sebou vlekl, čímž citlivé aparáty přeměnil na šrot.

Laktózová intolerance ve Skandinávii

28.4.2010
struktura laktózy

Společný výzkum Stockholmské a Uppsalské univerzity ukázal, že populace lovců a sběračů, které před 4.000 lety obývaly jižní Skandinávii, nejsou předky současných obyvatel. Na rozdíl od nich totiž nebyli schopni trávit mléčný cukr – laktózu. Naprostá většina savců totiž v dospělém věku ztrácí enzym (akademon.cz 11.2.2002) pro trávení laktózy. Mezi jednotlivými lidskými populacemi panují značné rozdíly (akademon.cz 13.6.2005).

Nová forma biologické produkce kyslíku

27.4.2010

Dosud byly známy tři způsoby, jak biologicky vyrábět kyslík: oxygenní fotosyntéza, respirace chlorečnanů a detoxikace reaktivních forem molekul kyslíku. Skupina autorů z Nizozemí, Francie, Německa a Austrálie nyní popsala čtvrtý způsob tvorby molekulárního kyslíku, který je možná významný z geochemického i evolučního hlediska. Stalo se tak při metagenomické sekvenaci obohacené mikrobní kultury spojující anaerobní oxidaci methanu s redukcí dusitanu na molekulární dusík. Celková reakce vypadá takto:

3CH4 + 8NO2 + 8H+ = 3CO2 + 4N2 + 10H2O

s krokem od NO2 k NO a posléze k N2 + O2, který teprve reaguje s methanem. Zřejmě je umožněna bakterií Methylomirabilis oxyfera. Tento objev souvisí s cyklickým zpracováním dusíku a methanu v prostředí, a protože oxidy dusíku vznikly už na rané Zemi, je tu možnost, že kyslík byl k dispozici mikroorganismům dříve, než vznikla oxygenní fotosyntéza.

akademon.cz 27.4.2010: Nizozemský vědecký tým z Radboud Universiteit v Nijmegenu za spolupráce Australanky Dr Margaret Butler University of Queensland zjistili, že bakteriie Methylomirabilis oxyfera žije hojně v usazeninách na dně odvodňovacích vodotečí, tedy v prostředí velmi chudém na kyslík.

Vážení buněk

26.4.2010

Tým složený z expertů z MIT a Harvardské Univerzity vedený Doc. Scottem Manalisem (MIT) sestrojil přístroj, který umožňuje velmi přesně zvážit jedinou buňku. Jde vlastně o upravené mikrováhy. Tvoří ho kanálek vyleptaný v křemenném plátku. Skrz něj proudí tekutina a pomalu sebou unáší jednotlivé buňky. Sama křemenná destička kmitá ve vakuu. Změny hmotnosti obsahu jejího kanálku způsobí malé změny frekvence jejich kmitů, jež umíme velmi citlivě detekovat. Nový přístroj umožňuje sledovat změny hmotnosti jednotlivých buněk během jejich růstu.

Nový neurotoxin haditoxin

26.4.2010

Hadí jedy obsahují bohatou směs farmakologicky důležitých peptidů a proteinů v oblasti receptorové aktivity. K dosavadní sbírce byl nyní přidán nový neurotoxin izolovaný z jedu kobry královské (Ophiophagus hannah). Jde o homodimerní toxin podobný skupině kappa-neurotoxinů, nazvaný haditoxin. Monomery haditoxinu, skládající se z tříprstého proteinového uzlíku, se podobají krátkým alfa-neurotoxinům, narozdíl od monomerů kappa-neurotoxinu, které se podobají dlouhým alfa-neurotoxinům. Největší potenciál haditoxinu je v potlačení alfa7-nikotinacetylcholinových receptorů, které nejsou rozpoznávány ani alfa-neurotoxiny ani kappa-neurotoxiny. Nový neurotoxin byl popsán v březnu 2010 pracovníky singapúrské univerzity, kteří také navrhli jeho název, v časopisu Journal of Biological Chemistry; jeho „hadí“ předpona nemá co činit s češtinou, byla odvozena od druhového jména kobry hannah a skutečnosti, že jde o dimerní molekulu.

Geneticky modifikované prase

25.4.2010

Genetici z Canadian University of Guelph během deseti let výzkumů geneticky modifikovali prase, takže produkuje kejdu s menším obsahem fosforu. Znečištění povrchových vod fosforem může představovat vážný problém, protože dochází k jejich zamoření řasami a sinicemi, pro které tento prvek představuje důležitou živinu. Nicméně jeho hlavním zdrojem jsou prací prášky a hnojiva, takže geneticky modifikované prase, bude-li schváleno, zlepší situaci pouze lokálně v okolí prasečích farem. Nedá se předpokládat, že by geneticky modifikované prase, byť s přínosem pro životní prostředí, zásadním způsobem ovlivnilo přístup zelených ke genetickým modifikacím. Elizabeth May, předsedkyně kanadské strany zelených, již prohlásila, že zavedení nového prasete do zemědělské praxe představuje složitý a komplexní problém.

Zbaví nás cement CO2?

24.4.2010

Cement, nejdůležitější část betonu, se vyrábí pražením směsi vápence a vhodného jílu s přídavkem sádrovce při 1.500 stupních Celsia, takže jde o energeticky velmi náročnou výrobu. Protože se získává většinou spalováním uhlí nebo zemního plynu, uniká do ovzduší mnoho oxidu uhličitého. Při výrobě jedné tuny portlandského cementu vznikne až 920 kg tohoto skleníkového plynu. Podle odhadů může výroba cementu až za 10%jeho světových emisí. Experti londýnské společnosti Novacem vedení Nikolaosem Vlasopoulosem se snaží připravit cement, který by při svém tuhnutí spotřeboval více oxidu uhličitého, než se uvolní při jeho výrobě. Místo uhličitanu vápenatého vycházejí z minerálů hořečnatých. Mají velkou šanci na úspěch, protože podle studií provedených na MIT závisí pevnost betonu mnohem více na vzájemném uspořádání a velikosti částeček, které ho tvoří, než na jeho přesném chemickém složení (akademon.cz 30.1.2007).

Vyšší výkon fotovoltaických článků

23.4.2010

Jason H. Karp, Eric J. Tremblay a Joseph E. Ford z University of California v San Diegu sestrojili nový typ zařízení, které koncentruje sluneční paprsky na fotovoltaické články s vysokou účinností. Takového postupu se používá u solárních článků zhotovených zejména z arsenidu galitého, jež se vyznačují vysokou účinností i cenou. Vyplatí se proto světlo fokusovat pomocí zrcadel či čoček na malou plochu článku, než kvůli většímu výkonu zvětšovat jeho plochu. Nové zařízení sestává z rovinné soustavy paralelně uložených drobných spojných čoček, které přivádějí světlo do vlnovodu. Ten prakticky bez ztrát dovede sluneční záření až k fotovoltaickému článku. Jeho intenzita vzroste až 300 x.

První exoplaneta podobná našim blízkým

22.4.2010

Všech 70 dosud proměřených z více než 400 objevených exoplanet mimo sluneční soustavu obíhá velice blízko své centrální hvězdy velkou rychlostí a jejich teplota je zcela extrémní. Nedávno objevená exoplaneta v ocasní části souhvězdí Hada, označená CoRoT-9b, obíhá po téměř kruhové dráze podobné Merkuru jednou za 95 dní a její povrchová teplota leží mezi –20 a +150 °C. Její chemické složení je podobné složení Jupiteru a Saturnu, stejně jako její velikost, která se rovná 1,05násobku průměru Jupitera.

Stáří „hobitů“ je podstatně větší než dosud udáváno

21.4.2010

Když byly v roce 2003 objeveny na ostrově Flores v Indonésii zbytky drobných „lidí“, vyrojila se různá vysvětlení jejich původu a zařazení do rodiny moderních lidí. Nedávné nálezy kamenných destiček používaných jako nástroje naznačují, že předkové „hobitů“ tu byli před nejméně milionem let, tedy o 120 000 let dříve, než se předpokládalo. Pouze metr vysocí „hobiti“ žili na ostrově až do doby před méně než 17 000 lety. Jejich příchod na ostrov z Asie přes prudké a hluboké mořské proudy svědčí i o jejich poměrně vyspělých technických schopnostech. Život „hobitů“ na ostrově Flores zřejmě způsobil i vyhynutí tamních trpasličích slonům podobných tvorů Stegodon sondaari a obřích želv rodu Geochelone.

Prof.Arnošt Kotyk 7.5.2010: Dřívější vykopávky na Mata Menge a Boa Lesa na indonéském ostrově Flores naznačovaly, že kamenné nástroje tehdejších homininů souvisely s vyhynutím chobotnatců Stegodon florensis florensis. Časový údaj těchto jevů ukazoval na dobu před 880 000 lety. Pomocí datování 40Ar/39Ar se nyní ukázal čas před 1,02 miliony lety, což je minimální doba pro výskyt „hobitů“ na Floresu. Zdá se tedy, že vyhynutí stegodontů a obřích želv před 900 000 lety mělo příčiny v přirozených procesech spíše než zásahem hominidů.

Hon za sterilním neutrinem

20.4.2010

Neutrina jsou prchavé částice, které interagují s běžnou hmotou slabou jadernou silou, takže mohou proletět celou zeměkouli, aniž by se srazily s nějakým atomovým jádrem. Vyskytují se ve třech formách. Jde o neutrino mý, neutrino tau a neutrino elektronové. Řada pokusů, zejména z oblasti mikrovln a rentgenových paprsků, provedených různými vesmírnými sondami, naznačuje existenci čtvrtého typu neutrina, takzvaného sterilního. Toto neutrino nepociťuje ani slabou jadernou sílu, a tak je ještě obtížnější je zachytit. Kdyby se to podařilo, poskytlo by to možná důkaz o tom, že sterilní neutrina jsou zodpovědná za neviditelnou tmavou hmotu, která představuje okolo 85 % celkové hmoty vesmíru.

Rychlý skenr

19.4.2010

Speciální skenr pro rychlé skenování knih sestrojili prof. Masatoši Išikawa se svým týmem z Tokijské univerzity. Stačí pod bdělým okem kamery svazkem rychle prolistovat a software z deformovaných rychlých záběrů jednotlivých stránek vytvoří dokonalou kopii.

Ukázku práce s novým skenrem můžeme shlédnout zde.

Exotické stavy hmoty

19.4.2010

Nedávné číslo časopisu Nature věnuje čtyřicet stran popisu různých neobvyklých forem hmoty, o nichž se ve vysokoškolských osnovách fyziky a chemie téměř nehovoří. Jsou to (1) hádanka suprasolidity, (2) posílení supravodivosti zavedením železa do látek vykazujících supravodivost nad 50 kelviny, (3) výskyt kvazičástic (mimo fermiony a bosony) v takzvaných non-Abelovských stavech hmoty, (4) topologické izolátory na povrchu různých předmětů, (5) spinové kapaliny ve „zmařených“ magnetech a (6) elektronové kapaliny a pevné látky v jediném rozměru.

Nejsilnější magnet

16.4.2010

Tým materiálových fyziků z University of Minnesota vedený Jian-Ping Wangem zjistil, že látka o složení Fe16N2je nejsilnějším známým ferromagnetickým materiálem. Vytváří dokonce silnější magnetické pole, než se doposud pokládalo za možné.

Kolik je na světě biologických druhů?

16.4.2010

Na tuto otázku není možné přesně odpovědět už proto, že definicí druhu existuje nejméně deset, ale hlavně proto, že doslova každodenně se objevují nové druhy, tu v pralesích na Borneu-Kalimantanu, tu na dně oceánů. Nicméně hrubý odhad v současnosti vypadá takto.

Prokaryota (bakterie, archebakterie, sinice) 5–10 milionů
Eukaryota 1,6 milionů
Rostliny 297 000
Mechy 15 000
Kapradiny a přesličky 13 000
Nahosemenné rostliny 980
Krytosemenné rostliny 258 000
Dvojděložné 199 000
Jednoděložné 59 000
Ruduchy a zelené řasy 10 000
Další neživočišné druhy 28 800
Houby 26 000
Hnědé řasy 2 800
Živočichové 1 250 000
Bezobratlí 1 203 000
Hmyz 950 000
Měkkýši 81 000
Korýši 40 000
Koráli 2 000
Další 130 000
Obratlovci 59 100
Ryby 29 300
Obojživelníci 6 200
Plazi 8 200
Ptáci 10 000
Savci 5 400

Průhledný emitor elektronů

15.4.2010

Po fullerenech, nanotrubicích a grafenu se objevují i uhlíkové kužele nanometrových rozměrů. Pradip Ghosh z agojského technologického ústavu se svými kolegy z Malajsie i Japonska připravil krátkodobým bombardováním nafionu atomy argonu vrstvu z uhlíku, jejíž povrch pokrývají kuželovité hroty, jež slouží jako vynikající emitory elektronů. Vzhledem k tomu, že vrstva je tenká a rozměry povrchových struktur jsou menší než vlnová délka světla, jeví se nám průhledná. Své uplatnění by mohla najít v elektrotechnice při konstrukci nových displejů.

Rakousko odstupuje od studie dlouhodobých účinků GM kukuřice

15.4.2010
geneticky modifikovaná kukuřice MON810 společnosti Monsanto

Studii o dlouhodobých účincích krmení myší GM kukuřicí byla publikována v říjnu v roce 2008. Pokusy byly prováděny pracovním týmem na Vídeňské univerzitě pod vedením prof. Jurgena Zenteka. První tisková zpráva o výsledcích studie oznamovala, že konzumace GM kukuřice NK603×MON810 snižuje fertilitu a uveřejnilo ji hnutí Greenpeace. Zároveň se obrátilo na EU s požadavkem, aby EFSA byla pro nekompetentnost uzavřena a všechny povolené GM plodiny byly staženy z evropského trhu. Novinová služba Gliocialist šla ještě dál a napsala, že GM kukuřice způsobuje impotenci. Na poradě „Stálého výboru pro potravinový řetězec a zdraví zvířat“ při Evropské Komisi v říjnu 2009 oznámila rakouská vláda, že vědci pověření provedením pokusů chybovali, zejména v oblasti statistické analýzy dat. Po obrovském poprasku proti GM plodině, který ovlivnil a znejistěl důvěru spotřebitelů v evropské organizace zajišťující bezpečnost potravin, přichází nyní Rakousko celkem potichu s tím, že došlo k chybě jejich vědeckého týmu. Rakouská vláda tedy nyní stahuje tuto studii a odstupuje od jejích výsledků.

Proč je pavoučí vlákno tak pevné?

14.4.2010

Doc. Markus Buehler se svým týmem z MIT vysvětlil neobyčejnou pevnost pavoučích vláken, jež předčí i nejlepší ocel. Způsobuje to velké množství neobyčejně krátkých vodíkových vazeb, které k sobě poutají jednotlivé bílkovinné molekuly.

akademon.cz 5.2.2012: Buehlerův tým z Massachusetts Institute of Technology (MIT) ve svém výzkumu pokračoval. Ve spolupráci s vědci z italské university Politecnico di Torino zjistil, že odezva pavoučího vlákna na velké silové působní je velmi nelineární. Díky vzájemnému pohybu jednotlivých plátků bílkoviny, které ji tvoří, se poškození omezí pouze na místo působní síly a nepřenáší se po vláknech dále.

akademon.cz 6.3.2012: Pavoučí vlákno se vyznačuje nejen velké pevností, ale i velmi vysokou tepelnou vodivostí, což je u organických materiálů neobvyklé. Xinwei Wang, Guoqing Liu a Xiaopeng Huang z Iowa State University změřili, že jeho tepelná vodivost je srovnatelná s kovy, jež jsou velmi dobrými vodiči tepla. Neznáme žádnou organickou látku, jež by vedla teplo tak dobře, jako pavoučí vlákno. Z anorganických jsou lepšími tepelnými vodiči pouze stříbro a diamant. Vysoké hodnoty tepelné vodivosti způsobuje zřejmě stavba vlákna, ve které se nevyskytují poruchy struktury na molekulární úrovni.

akademon.cz 7.3.2012: Prof. Shigeyoshi Osaki z japonské Narské lékařské univerzity sestrojil z pavoučích vláken struny pro violu a osobně je vyzkoušel. Jejich zvuk je prý vynikající.

Suchozemské znečištění chlorem

14.4.2010

Atomy chloru dokážou výrazně ovlivnit složení atmosféry. Sloučeniny chloru, fluoru a uhlíku se proslavily snížením množství ozonu ve stratosféře a vznikem ozonové díry. Nová pozorování ukazují, že chlor může být vlivnou složkou i v dolních vrstvách atmosféry. Prekursory sloučenin chloru se považovaly za jev vyskytující se nad mořskou hladinou, ale měření v Boulderu ve státě Colorado ukazují na výraznou tvorbu nitrylchloridu (ClNO2) až 1400 km daleko od pobřeží oceánu. V samotných Spojených státech zřejmě lidská průmyslová činnost může způsobovat zvýšení hladin chloru až na nadoceánskou úroveň.

Vědci z Akademie věd hledají cílovou molekulu pro vývoj nových účinných chemoterapeutik

13.4.2010

Schopnost živočišných buněk přijímat různé tvary, udržovat vnitřní uspořádání organel a vykonávat koordinované pohyby závisí na buněčné kostře, tzv. cytoskeletu - složité síti vláken, která prostupuje vnitřek buňky. Na rozdíl od kostry lidského těla je cytoskelet vysoce dynamická struktura, která dokáže rychle změnit svoji stavbu, když buňka reaguje na podněty z okolí. Cytoskelet je vystavěn ze tří typů vláken: mikrotubulů, mikrofilament a středních filament, která se liší svou architekturou a stavebními proteiny. Mikrotubuly jsou tvořeny dimery alfa- a beta-tubulinu a v buňce vyrůstají ze specializovaných organizačních center, tzv. centrosomů, ve kterých se nachází další člen tubulinové „rodiny“, gama-tubulin.

Glioblastomy představují nejčastější typy primárních nádorů lidského mozku. Přes velký pokrok v molekulární biologii a genetice nejsou doposud známy efektivní postupy k léčbě těchto nádorů, zejména v případě rozvinutých glioblastomů (glioblastoma multiforme, GBM). Rovněž nejsou známy klíčové cílové molekuly, na které by se měla zaměřit pozornost při vývoji nových chemoterapeutik.

Vědcům z Ústavu molekulární genetiky AV ČR se ve spolupráci s pracovištěm na Drexel University College of Medicine ve Filadelfii podařilo prokázat, že u glioblastomů dochází ke kumulaci dvou typů tubulinů, betaIII-tubulinu a gama-tubulinu, která může přispívat k abnormálním změnám v chování těchto nádorových buněk. Dosažené poznatky ukazují, že tubuliny představují nejen nové nástroje pro diagnostiku těchto typů nádorů, ale že betaIII-tubulin by možná mohl být i vhodnou cílovou molekulou pro vývoj nových účinných chemoterapeutik.

Tsunami ohrožuje Itálii

13.4.2010

Podle názoru šéfa italského Národní ústavu pro geofyziku a vulkanologii Enza Boschiho hrozí bezprostřední nebezpečí zhroucení největší středomořské podmořské sopky Marsili. Najdeme ji pod hladinou Středozemního moře asi 150 km jihozápadně od Neapole. Hora o rozměrech 70 x 30 km vyčnívá 3.000 metrů nade dnem Středozemního moře, takže její kráter leží asi 450 m pod hladinou. Její exploze nebyla nikdy zaznamenána, nicméně její stěny jsou velmi nestabilní a hrozí zřícením. Následná tsunami by pak ohrozila pobřeží Kampánie, Kalábrie a Sicilie.

Mechanismus působení thalidomidu

12.4.2010
struktura izomerů thalidomidu

Skoro po padesáti letech se podařilo určit mechanismus působení thalidomidu, který způsobuje těžká vývojová poškození končetin a uší embryí. Výzkumný tým vedený Takumi Itoem z Tokijského technologického ústavu zjistil, že blokuje bílkovinu cereblon, jež je nutná pro vývoj končetin. Vzhledem k tomu, že thalidomid je účinným lékem proti některým typům rakoviny a lepře, má zkoumání mechanismus jeho působení v živých organismech smysl i po tak dlouhé době. Chemicky jde o 2-(2,6-dioxo-3-piperidinyl)-1H-isoindole-1,3(2H)-dione. Vyskytuje se ve dvou izomerech. R působí proti nevolnosti, S je silně teratogenní.

Organické supravodiče

12.4.2010

Stále další supravodiče přicházejí na scénu (nejnověji arsenidy železa), ale za poslední desetiletí žádné nejsou organické. Nyní však byla zjištěna supravodivost při teplotě 18 kelvinů v krystalech jednoduché molekuly uhlovodíku nasycená draslíkem nebo rubidiem. Základem je picen (C22H14), který obsahuje pět na sebe navázaných aromatických jader. Zavedení alkalického kovu do molekuly způsobí supravodivost v materiálu, který se normálně chová jako polovodič. Protože picen patří do velké skupiny uhlovodíků s vázanými benzenovými kruhy, dá se očekávat, že budou objeveny další, možná ještě výkonnější supravodiče.

prof.Ing.Stanislav Marchevský,CSc. 14.11.2013: Dobrý deň, váž.pán profesor, zaujal má Váš článok s názvom Organické supravodiče. Dovolil by som si Vás poprosiť o zaslatie jeho elektronickej verzie. S úctou Stanislav Marchevský

Průzkum atmosféry bezpilotními letouny

11.4.2010

NASA nasadila tři bezpilotní výzkumné letouny Global Hawk k trvalému průzkumu zemské atmosféry. Během 30 hodin dlouhého letu mohou provádět přesnější měření než družice a na jednom místě setrvají delší dobu. Jejich navádění do zajímavých lokalit je také mnohem snažší než u satalitů.

Zvláštní metabolismus mořské sinice

10.4.2010

Mořské sinice vázající dusík jsou důležitým zdrojem vázaného anorganického dusíku, který podporuje základní produktivitu oceánů a odstraňuje oxid uhličitý z atmosféry. Rozšířená, dusík vázající sinice, značená UCYN-A byla nedávno podrobně analyzována včetně kompletního jejího genomu a bylo zjištěno, že neobsahuje kyslík vytvářející fotosystém II, ale obsahuje fotofermentační systém, a že závisí na spolupráci s dalšími organismy k získávání základních sloučenin. Není tu sice cyklus trikarboxylovýchkyselin, ale je tu dostatečná kapacita pro přenos elektronů pro tvorbu energie a redukční schopnosti získávané ze světla. Genom je poměrně malý (1,44 megabází) a podobá se v mnoha směrech chloroplastům a některým bakteriím, avšak symbióza s jinými organismy nebyla prokázána. Jde tu o evoluční paradox a příklad pravé metabolické vazby mezi mikroorganimsy v oligotrofních oceánských společenstvích.

Cyklóny koncem třetihor

9.4.2010

Tropické bouře (tajfúny, cyklóny a hurikány) výrazně ovlivňují zemské klima, zvláště pak mísením povrchových vrstev oceánů, čímž se působí na pohyb tepla směrem k pólům a na celkovou globální teplotu. Možným analogem současného oteplování je podnebí v pliocénu na konci třetihor zhruba před 5–3 miliony let. Je tu pozitivní zpětná vazba mezi hurikány a koloběhem vody v rovníkovém Pacifiku, čímž vzikají podmínky pro tvorbu El Nina. Studie amerických a britských vědců ukazují na podobnost mezi oběma obdobími, avšak na mnohem četnější výskyt tropických cyklónů mimo rovníkovou oblast v pliocénu, zejména pak na jižní polokouli, a to nejen v Tichém oceánu, ale i v Indickém a Atlantském oceánu, kde se v současnosti cyklóny prakticky nevyskytují.

Solar Impulse ve vzduchu

8.4.2010

Včera poprvé vzlétl k plnohodnotnému zkušební letu solární letoun Solar Impulse, na jehož konstrukci se podílí Bertrand Piccard, zatím poslední výhonek rodiny dobrodruhů, proslulé svou konstrukcí a plavbami v batyskafu a balónu. Více o konstrukci letadla si můžeme přečíst v akademon.cz z 13.9.2005.

Geny mikroorganismů v lidském zažívacím traktu

8.4.2010

Až desetinásobný počet bakterií v gastrointestinálním traktu ve srovnání s počtem lidských buněk si vyžádal podrobnou jejich studii a zmapování všech mikrobních genů. Spojené úsilí pracovníků z Německa, Belgie, Dánska, Nizozemska, Španělska, Francie, Číny a Velké Británie vedlo k charakterizaci 3,3 milionů mikrobních genů z fekálních vzorků 124 Evropanů. Tato sada genů je přibližně 150krát větší než je počet lidských genů. Geny jsou sdíleny různými jedinci. 99,1 % genů je bakteriálních, a zahrnuje 1000–1500 bakteriálních druhů, přičemž každý jedinec jich obsahuje nejméně 160; nejběžnější jsou skupiny Bacteroidates, Bifidobacteria, Proteobacteria, streptokoky, laktobacily a skupina Dorea/Eubacterium/Ruminococcus. 0,8 % genů je archebakteriálníh a pouze 0,1 % eukaryontních nebo virových.

Enzym rozlomí nanotrubici

6.4.2010
struktura uhlíkových nanotrubic (obr. Institute of Physics).

Poslední výzkumy americko švédského vědeckého týmu z Karolinska Institutet, University of Pittsburgh a National Institute for Occupational Safety and Health ukázal, že v lidském těle je enzym, který reaguje s uhlíkovými nanotrubicemi. Jde o myeloperoxidázu, jež se nachází v bílých krvinkách. Naruší vazby mezi uhlíkovými atomy, takže se nanotrubice rozlomí. Jejich zjištění by mohlo mít velký význam pro cílené dávkování léčiv. Strukturu uhlíkových nanotrubic vidíme na obrázku (obr. Institute of Physics).

Novinky supravodivé

5.4.2010
struktura bis(ethylendithio)tetraselenafulvalenu

Ryoji Mitsuhashi se svými kolegy z japonské Okayama University připravil supravodivý uhlovodík. Jde o komplex polycyklického aromatického uhlovodíku picenu C22H14 s draslíkem. Supravodivým se stává při teplotě popd 18 K.

Vůbec nejmenší existují supravodivou strukturu se podařilo zhotovit Saw-Wai Hlaovi a jeho kolegům z Ohio University. Tvoří ji nanometrové útvary organické soli chloridu bis(etylendithio)tetraselenofulvalenanu galitého ochlazeného na 10 K. Obdobné výzkumy mohou mít velký význam při budoucím rozvoji nanoelektroniky, protože tak malé kusy běžně užívaných vodičů – kovů, mají již příliš velký odpor.

Prof.Arnošt Kotyk 5.5.2010: Drobný vzorek organické soli (BETS)2GaCl4, kde BETS je bis(ethylendithio)tetraselenafulvalen, nanesený řeckými a japonskými vědci v ultratenké vrstvě na stříbrný podklad, po ochlazení pod 10 kelvinů vykazoval supravodivost, i když vzorek byl dlouhý pouhé čtyři molekuly, tedy 3,5 nm. Otvírá to nové možnosti studia lokálních mechanismů supravodivosti a výroby menších supravodivých obvodů.

25.3.2014: Mechanismus fungování grafenového supravodiče popsal tým prof. Zhi-Xun Shena z National Accelerator Laboratory a Stanford University. Již deset let víme, že plátky grafenu oddělené vrstvami vápníku vykazují supravodivost. Chemicky má tento materiál složení karbidu vápenatého CaC2, ale jde o jeho vrstevnatou strukturu. Atomy vápníku, které působí na volné elektrony grafenu, způsobují vznik supravodivého chování.

Měření nitroočního tlaku

4.4.2010

Nová kontaktní čočka švýcarské biotechnologické společnosti Sensimed přinese další informace o glaukomu, očním onemocnění, které může skončit degenerací očního nervu a slepotou. Přestože ho v počátečních fázích dokážeme úspěšně léčit, podstatu této choroby, jež je druhou nejčastější příčinou oslepnutí, ještě úplně objasněna není. Doprovází ji zpravidla zvýšený tlak uvnitř oka. A právě ten monitoruje nová kontaktní čočka vybavena čidly a odpovídající elektronikou. Na rozdíl od dosavadního občasného přeměření u lékaře nové zařízení umožňuje průběžné sledování. Čočka je zhotovena standardně ze silikonového hydrogelu. Uvnitř je zalit mikroprocesor s vysílačkou a deformovatelné čidlo, jež sleduje změny tvaru oka způsobené kolísání tlaku v jeho vnitřku. Výsledky měření předává procesor pomocí radiových vln bezdrátově do paměti, umístění v přívěsku na krku.

Černý křemík a zvýšení účinnosti fotovoltaických článků

4.4.2010
Struktura grafenu

Expertům z americké National Renewable Energy Laboratory pod vedení Howarda Branze se podařilo vyvinout technologii, která pouhým mořením ve vodném roztoku za běžných podmínek způsobí, že povrch fotovoltaických křemíkových článků zčerná. Doposud se odrazu zabraňuje zejména antireflexní vrstvou z nitridu křemitého, která jednak ještě 33% dopadajícího záření odráží, jednak se připravuje ve vakuu. Vodný roztok peroxidu vodíku, kyseliny fluorovodíkové a kyseliny chlorozlatité HAlCl4 naleptá nepravidelně povrch křemíku tak, že na něm vytvoří porézní vrstvičku nanometrových rozměrů, která nedovolí žádnému fotonu uniknout. Přesný reakční mechanismu doposud neznáme. Pravděpodobně vytvořené nanočástice zlata, které ulpí na povrchu, katalyzují jeho rozpouštění, čímž vzniká nepravidelná struktura.

Kombinace vodivého polymeru s dendrimerem je další způsob, který by mohl zlepšit účinnost fotovoltaických článků. Touto cestou se vydal Sankaran Thayumanavan se svými kolegy University of Massachusetts v Amherstu a University of California v Riverside. Dendrimery jsou velké organické molekuly kulovitého tvaru, které narůstají postupnou polymerací dalších a dalších molekul z centrální molekuly. Na rozdíl od běžných polymerů je jejich struktura dosti přesně definovaná. Thayumanavan jich využil jako antény, která zachytí foton a převede jej do vodivého polymeru napojeného na jádro dendrimeru. Obdobným způsobem zachytávají rostliny světlo při fotosyntéze.

akademon.cz 11.4.2010: Jako velmi nadějný materiál pro výrobu fotovoltaických článků se jeví grafen. Velmi dobře pohlcuje světelné záření a uhlík je velmi levná surovina. Pro optimální absorpci je však třeba uchovat grafenové částice o optimální velikosti a zabránit jejich spojování či degradaci. Chemický tým z amrické Indiana University Bloomington pod vedením Liang-shi Liho tento problém vyřešit tak, že chemicky upravil grafenové plátky o 168 atomech. Po jejich okrajích připojil dlouhé organické řetězce, které ho kryjí ze všech stran. Přístupu světla však nebrání.

akademon.cz 14.4.2010: Vzhledem k tomu, že silně absorbuje světlo, lze grafenu použít i jako fotodetektoru. Zařízení, které pracuje spolehlivě i při frekvenci 10 GHz sestrojil ve vývojových laboratořích IBM.

akademon.cz 1.5.2010: Prof. Harry Atwater se svým tým z Californian Institute of Technology (Caltech) kráčí jinudy. Jeho antireflexní vrstvu tvoří stovky nanometrů silný kovový povlak s válcovitý dutinami, které vyplňuje odlišný kov. V jejich středu se nachází ještě nanodrát ze stejného kovu, jako povlak. Správnou volbou rozměrů a kovů, z nichž je metamateriál zhotoven, lze připravit vrstvy s různými optickými vlastnostmi. Výhodou je, že Atwaterův metamatriál se chová stejně pro odlišné polarizace dopadajícího světla.

Odolná keramika

3.4.2010
snímek upraveného povchu pořízený elektronovým mikroskopem

Skupina čínských vědců z Čínské akademie věd a Charbinského technologického ústavu vyvinula úpravu keramiky, kterou se stane odolnější vůči náhlým změnám teploty – teplotním šokům. Prasknutí při náhlé změně teploty pozorujeme sice spíše u skla, u keramiky k němu dochází při vyšších teplotách s jakými se pracuje v průmyslu. Pomocí plazmy a leptání chemikáliemi vytvořili na povrchu 400 nm silnou vrstvu s dutinami nanometrových rozměrů, která neustále zadržuje vrstvičku vzduchu, čímž 10.000 sníží tepelnou vodivost povrchu. Praskliny vlivem prudkého ochlazení se objevovaly až při ponoření modifikovaných vzorků ohřátých na 3.000 stupňů Celsia do vody pokojové teploty. Snímek upraveného keramického povrchu pořízený elektronovým mikroskopem, převzato z Phys. Rev. Lett. 104, 125502 (2010), Fan Song, Songhe Meng, Xianghong Xu, a Yingfeng Shao: Enhanced Thermal Shock Resistance of Ceramics through Biomimetically Inspired Nanofins, Creative Commons Attribution License 3.0 (CC-BY), DOI: 10.1103/PhysRevLett.104.125502.

Definice molu

2.4.2010

Debata o definici molu jako základní jednotky pro množství látky nabyla na intenzitě a jde tu především o to, zda dát přednost nyní užívané definici, totiž že „mol je množství látky v systému, které obsahuje stejný počet elementárních částic, jako je atomů v 0,012 kg izotopu 12C“, nebo nově navrhované, že „mol je množství látky, odpovídající 6,02214179 × 1023 elementárních částic“. Po srovnání neurčitosti v hodnotách molu a závislostí na jiné základní konstantě se většina vědců přiklání ke druhé definici jako zcela nezávislé na dalších „konstantách“. Vyplývá z ní mimo jiné, že Avogadrova konstanta (Amedeo Avogadro 1776–1856) je přesně 6,02214179 × 101023 /mol.

Tisková zpráva AV ČR

1.4.2010
logo AV ČR

Diplom Nobelovy ceny za chemii, udělený Královskou švédskou akademií věd ve Stockholmu v roce 1959 Jaroslavu Heyrovskému za objev a vývoj polarografické analytické metody byl prohlášen za archivní kulturní památku. Přiznáním statutu archivní památky byla oceněna jedinečnost archiválie v kontextu národních dějin a vzhledem k významu pro dějiny vědy obecně. Jde stále o jedinou udělenou Nobelovu cenu za vědecký objev pro představitele České (Československé) republiky. Stalo se tak na návrh Archivu AV ČR, součásti Masarykova ústavu a Archivu AV ČR, v. v. i., který o archivní fond Jaroslava Heyrovského pečuje. Ve věci rozhodl po posuzovacím řízení Odbor archivní správy a spisové služby Ministerstva vnitra ČR podle zákona č. 499/2004 Sb. V ústřední evidenci vedené tímto ministerstvem bylo nové archivní památce přiděleno číslo 148. Archiválii se dostane zvýšené odborné péče.

Jaroslav Heyrovský je jednou z nejvýznamnějších osobností české vědy 20. století, především jako světově proslulý zakladatel polarografie, ale i svými dalšími pracemi ve fyzikální chemii a také jako organizátor vědy. Základní objev použití polarografické metody učinil ve 20. letech 20. století. Navrhován za něj byl na Nobelovu cenu už od r. 1934 (nejen v oboru chemie), návrh uspěl v roce 1959, kdy výběrová komise Královské švédské akademie věd uznala, že Heyrovského vynález polarografie představuje naprosto převratné zlepšení předcházejících snah přispět k obdobným metodám. Polarografie má mimořádně velký význam jak pro běžnou analytickou práci, tak pro výzkum v nejrůznějších oblastech chemie.

Archiv Akademie věd ČR mj. pečuje o fondy starších vědeckých korporací jako např. Královské české společnosti nauk, České akademie věd a umění či Československé akademie věd a o osobní pozůstalosti vědců. Diplom Nobelovy ceny za chemii Jaroslavu Heyrovskému je jeho třetí archivní kulturní památkou (dalšími jsou tzv. Zakládací listina České akademie císaře Františka Josefa I. pro vědy, slovesnost a umění z roku 1892 a fond Vládní komise pro vybudování Československé akademie věd z let 1946–1952). Celkem Archiv AV ČR v současnosti spravuje přes 600 fondů a sbírek s dokumenty trvalé hodnoty o rozsahu téměř 5 tisíc běžných metrů archiválií.

Zmíněné dokumenty můžeme vidět na webové stránce Masarykova ústavu a Archivu AV ČR, v. v. i.

Diskuse/Aktualizace