Obrácený blesk

31.8.2009
vzhůru směřující bouřkový výboj zachycený v květnu t.r. nad územím Severní Karolíny ze vzdálenosti 320 km (foto Steven Cummer)

Stevenu Cumberovi z Duke University se podařilo vyfotografovat gigantický elektrický výboj směřující z horní části bouřkového oblaku ke spodnímu okraji ionosféry. Od roku 2001 se takových obrácených blesků podařilo zaznamenat celkem pět. Jde o mnohem méně častou událost než normální blesk, která se zdaleka nevyskytuje při každé bouřce. Protože však jde o mnohem větší výboj než blesk, bude možná nutné poopravit naše představy o proudění elektřiny v atmosféře. Zatímco délka blesku se pohybuje v kilometrech, Cummerem zaznamenaný výboj dosáhl délky skoro sto kilometrů. Foto Steven Cummer.

22.1.2015: Sedm obrácených blesků se zdařilo zblízka pozorovat během končící tropické bouře Dorian dne 3.srpna 2013 u floridského pobřeží.

Virová infekce ochrání mšice před nepříjemnou smrtí

31.8.2009
kyjatka hrachová,  (2010) PLoS Biology Issue Image, Vol. 8(2) February 2010. PLoS Biol 8(2): ev08.i02. doi:10.1371/image.pbio.v08.i02, obr.  Shipher Wu a Gee-way Lin, National Taiwan University

Tak jako žijeme se symbiotickou kulturou bakterií v našich střevech, k životu je potřebují i mšice. Doc.Kerry M. Oliver se svými kolegy z University of Arizona zjistila, že pokud bakterii Hamiltonella defensa žijící symbioticky ve mšice kyjatce hrachové (Acyrthosiphon pisum) postihne infekce bakteriofágem APSE, získá kyjatka odolnost proti parazitickým vosám. Ty do těl mšic kladou vajíčka. Z nich vylíhlé larvy požírají hmyzí tělo zevnitř, dokud ho nezahubí. APSE zřejmě produkuje dosud neidentifikovaný toxin, škodlivý pro parazitické larvy. Na obrázku vidíme parthenogenetickou kyjatku hrachovou, která se rovněž stává modelovým organismem pro genetické studie, (2010) PLoS Biology Issue Image, Vol. 8(2) February 2010. PLoS Biol 8(2): ev08.i02. doi:10.1371/image.pbio.v08.i02, obr. Shipher Wu a Gee-way Lin, National Taiwan University.

Mnoho úloh sirtuinů

31.8.2009
Struktura molekuly Sirtuinu,typ SIRT2, obr. Emw, Wikimedia Commons, GNU Free Documentation Licence.

Od konce 70. let, kdy bylo zjištěno, že výhody snížené diety pro délku života kvasinek jsou založeny na proteinu Sir2, se zájem o podobné proteiny zvané sirtuiny (silent information regulator) stále zvyšuje a dnes se ví, že NAD-dependentní sirtuiny hrají úlohu v mnoha buněčných procesech: udržují stabilitu genomu, regulují energetický metabolismus a ovlivňují vývoj chorob od cukrovky po rakovinu. Je naděje, že terapie zaměřená na řadu chorob spojených se stářím bude úspěšná díky racionálním projektům s aktivátory sirtuinů. Na obrázku je znázorněně struktura bílkoviny sirtuinu, typ SIRT2, obr. Emw, Wikimedia Commons, GNU Free Documentation Licence.

Nejstarší flétna

31.8.2009

Po nedávných objevech v severní Číně, kde byla nalezena kostěná flétna stará přes 20 000 let a byla laděná přibližně jako současná durová stupnice celých tónů a půltónů, se nyní proslavila lokalita Hohle Fels v jihozápadním Německu. Tam se kromě jiného našla i velice dobře provedená, jen několik centimetrů vysoká soška pravěké venuše. Letošní objev „flétny“ z kosti supa bělohlavého (Gyps fulvus) posunul naše znalosti o hudebnosti našich předků až do období aurignacienu před 35 000 až 40 000 lety. Nalezená flétna byla téměř 22 cm dlouhá a měla v průměru 8 mm. Z rekonstrukce celé flétny s 5 otvory (byla nalezena v několika kusech) se dá soudit, že otvory v ní odpovídaly výškám tónů běžných v současné hudbě. Dokonce archeolog Wulf Heim na ni zahrál první tři tóny, které přesně odpovídaly prvním třem tónům americké hymny, tedy v solmizační stupnici sol-mi-do.

Užitečné klíště

30.8.2009
samička klíštěte Amblyomma cajennense (foto CDC/Dr.Christopher Paddock/James Gathany)

Molekulárním biologům z brazilského Instituto Butantan vedeným Anou Marisou Chudzinski-Tavassi se podařilo odhalit ve slinách běžného amerického klíštěte Amblyomma cajennense bílkovinu se silnými protirakovinnými účinky. Klíště žije na jihu Severní Ameriky, ve Střední Americe a na východě Jižní Ameriky. Patentová přihláška již byla podána. Fotografie samičky klíštětě Dr.Christopher Paddock/James Gathany/Centers for Disease Control and Prevention.

Proč má tukan tak obrovský zobák

29.8.2009
Tukan obrovský (Ramphastos toco), foto Chris Parfitt, West Sussex, England, Wikimedia Commons, licence Creative Commons 2.0.

Existovala dvě vysvětlení pro enormní velikost zobáku tukanů. První z nich bylo založeno na sexuální atraktivnosti, druhé pak na schopnosti loupat či rozlamovat velké ovocné plody jako potravu. Nyní se ukazuje, že hlavní důvod je ochlazování celého jedince. V zobáku tukanů je síť krevních vlásečnic, které u druhu Ramphastos toco umožňují zatím největší ztrátu tělesného tepla, jaká byla kdy v zoologii zaznamenána. V rozsáhlých pokusech prováděných v komoře s různou teplotou se ukázalo, že zobák tukana je zodpovědný za 5 až 100 % celkové ztráty tělesného tepla. Tukan obrovský (Ramphastos toco) na snímku Chrise Parfitta, West Sussex, England, Wikimedia Commons, licence Creative Commons 2.0.

Jak se mísí voda v oceánech

28.8.2009

Už vnuk Charlese Darwina Sir Charles Darwin v roce 1953 přisoudil určitou úlohu pohybujícím se živočichům při mísení vody v oceánech. Pracovníci Kalifornského technického ústavu v Pasadeně zkoumali rozdíly mezi turbulencí spojenou s pohybem různě velkých živočichů a turbulencí danou slapovými silami a větrem. Zjistili, že tu nezáleží na velikosti plovocího živočicha, nýbrž na jeho tvaru a povrchu. Je zajímavé, že biogenní mísení vody v oceánech je podporováno vyšší viskozitou prostředí. Dlouhodobá měření a výpočty ukazují, že turbulence způsobená pohybem živočichů – od zooplanktonu po velryby – je téže velikosti jako mísení dané větry a přílivem i odlivem.

Plesnivé orchideje

27.8.2009

Marc-André Selosse a Mélanie Roy, z Centre d'Ecologie Fonctionnelle et Evolutive v Montpellieru spolu se Suyaneem Vessabutrem a Santi Watthanou z thajské Botanické zahrady královny Sirikit zjistili, že tři druhy thajských orchidejí, Aphyllorchis montana, Aphyllorchis caudata a Cephalanthera exigua získávají organický uhlík výlučně od plísní, které žijí na jejich kořenech. Nemají totiž žádný chlorofyl, takže nemohou využívat fotosyntézy jako naprostá většina ostatních rostlin. Zkoumané vzorky pocházely z deseti různých horských lokalit.

Magické inkousty

27.8.2009

Tým prof.Sunghoona Kwona ze Soulské národní univerzity připravil speciální tiskařskou barvu, která vytváří jednotlivé barevné odstíny nikoliv kombinací pigmentů nýbrž na základě interference světla. Jejím základem jsou mangetické nanočástice o průměru 100 – 200 nm rozptýlené v roztoku organické pryskyřice. Vlivem magnetického pole se uspořádají do rúzně vzdálených řetezců. Vhodnou orientací a intezitou pole lze vytvořit strukturu, kterou opustí jen světlo žádáné vlnové délky. Můžeme tedy vytvářet barvy v celém rozsahu viditelného spektra. M-Ink, jak se nový produkt nazývá, bude možné rovněž využít v počítačových tiskárnách, nikoli však stávajících typů.

Bartosz A. Grzybowski z Northwestern University z Evanstonu v americkém Illinois vytvořil podivnější produkt. Rovněž na principu nanočástic vyrobil inkoust, který rychle sám vybledne. Vrstva organického gelu s rozptýlenými zlatými nebo stříbrnými nanočásticemi se zalaminuje do pevného průhledného plastu. Původní barva je červená, pokud použijeme zlaté nanočástice, nebo žlutá, užijeme-li stříbrné. Ozařováním ultrafialovým zářením se nanočástice začnou shlukovat dohromady, což vede ke změně barvy, protože u miniaturních částic jejich barva silně závisí na velikosti. Spojování zajistí speciální organický povlak na jejich povrchu, který se vlivem ultrafialového záření stává polárnější, takže se nanočástice přitahují navzájem. Barvu zlatého inkoustu pak můžeme různou intenzitou dopadajícího záření tónovat od červené po světle modrou, stříbrného od žluté po fialovou. Sdělení napsané tímto inkoustem je pouze dočasné, protože molekuly na povrchu nanočástic se pomalu obnovují svou původní strukturu, takže se vrátí původní homogenní zabarvení. Dle autora jde o inkoust vhodný pro psaní tajných zpráv. Po jejich projednání by obsah sdělení samovolně zmizel a nevadilo by, že došlo ke ztracení nebo úmyslnému zneužití. Jistě by bylo zajímavé vědět, zdali původně bylo opravdu cílem zhotovit inkoust pro psaní tajných zpráv nebo se dodatečně hledalo využití pro nepovedený produkt.

Jsou mezi námi ještě Etruskové?

26.8.2009

Od Herodotových dob se spekuluje o původu a osudu Etrusků, žijících odedávna v Itálii a lišících se výrazně od svých sousedů. I když byli pohlceni římským impériem, jejich gény přežívaly až do středověku, ale později se jejich vývoj komplikoval. Mitochondriální DNA v etruských hrobech a v toskánských kostech z 10. až 15. století se shodovala, ale v moderních Toskáncích je už odlišná zřejmě díky rozsáhlé migraci.

Chytrá biochemická strategie

25.8.2009

Heliobacter pylori způsobuje v žaludku chronické záněty, jež mohou vést až ke vzniku žaludečních vředů a rakoviny. V drsném prostředí našich žaludečních šťáv přežívá díky tomu, že produkuje velké množství enzymu ureázy, kterou uvolňuje i do svého bezprostředního okolí. Tam ureáza rozkládá v žaludku přítomnou močovinu na oxid uhličitý a amoniak, který snižuje kyselost. Přestože pH v žaludku může dosáhnout až jedné, Heliobacter si lebedí v prostředí o nižší kyselosti. Tým vědců z Boston University, Harvard Medical School a Massachusetts Institute of Technology nyní zjistil, že stejnou strategii užívá i při pronikání skrz gelovou mucinovou vrstvu, jež pokrývá vnitřek žaludku a chrání jeho buňky před působením kyselin. Žaludeční mucin je glykoprotein, jež je při nízkém pH velmi vazký a Heliobacter jím nemůže proniknout. Amoniak v okolí jeho buněk však zvýší pH, v důsledku čehož v bezprostředním okolí bakterie viskozita mucinu výrazně poklesne a buňka může za pomocí svých bičíků proplout. Dosud se předpokládalo, že Heliobacter prochází pouze pomocí svého rotačního pohybu.

Novinky v P-ATPázách

24.8.2009

Většina ATPáz P-typu pumpuje přes membrány malé ionty jako Ca2+, Na+/K+, Na+/H+ atp. Nyní se však objevují důkazy, že podrodina těchto ATPáz označovaná jako P4 katalyzuje transmembránový přenos fosfolipidů. Aby tak mohly činit, tvoří ATPázy komplexy s proteiny Cdc50, které pak hrají v transportu zásadní úlohu. Afinita kvasničné P4-ATPázy Drs2p vůči proteinu Cdc50 se během transportu mění. Je pravděpodobné, že P4-ATPázy se vyvinuly během cesty od přenosu iontů k flipázám, které „přehazují“ fosfolipidy z jedné membránové vrstvy do vrstvy protější.

Jak stará je Amazonka?

24.8.2009

Dva vrty provedené společností Petrobras do silných vrstev usazenin u ústí řeky Amazonky umožnili definitivně stanovit její stáří. Geologogé z University of Liverpool a Amsterdamské univerzity určili, že velkou část Jihoamerického kontinentu odvodňuje již 11 milionů let, přičemž v dnešní podobě existuje 2,4 milionu let.

Nesymetrické polární záře

23.8.2009
Polární záře na Aljašce 9.4.2007 (foto Joshua Strang, USAF)

Dlouho se věřilo, že aurora borealis (severní polární záře) je zrcadlovým obrazem aurory australis (jižní polární záře). Je pravda, že obě záře se vyskytují ve stejnou dobu a v místech spojených geomagnetickými liniemi, ale obrázky pořízené sondami IMAGE a Polar, získané současně, ukazují na asymetrii obou obrazců. ta může být způsobena interhemisférickými proudy způsobenými rozdíly ve vodivosti media. Na obrázku Joshuy Stranga, US Air Force, vidíme polární záři na Aljašce 9.4.2007.

Rakovinné buňky na odpočinku v kostech

22.8.2009

Protein podporující tvorbu nádorů zvaný Src pomáhá rakovinným buňkám přežít často celé roky v morku kostí. Pracovníci z Memorial Sloan-Kettering Cancer Centerv New Yorku získali údaje o expresi genů z 615 nádorů prsu. Zjistili, že nádory přežívající pět let po původní diagnóze mají unikátní typ genové exprese regulované proteinem Src. Snížení množství Src v buňkávh lidského prsního karcinomu zpomaluje nárůst těchto buněk v myších kostech, ale nikoli v metastázách v plicích. Kromě toho nejsou buňky ochuzené o Src schopny potlačit dráhu k buněčné smrti v morku kostí, a tak umírají.

Nová archeologie

21.8.2009

Archeologové většinou získávají důkazy o lidské činnosti v dávné minulosti na základě použití nástrojů, existence hliněných nádob, atp. Mimolidské druhy se ve výzkumu objevují zřídka, většinou v detritu v případě zdomácnělých zvířat. V poslední době se však ukazuje, že je zapotřebí zavést nový typ archeologie, který vzniká kombinací klasické archeologie s primatologií, protože různí primáti používají nástroje – například malpa Cebus libidinosus zcela běžně, na rozdíl od šimpanze bonobo, který je člověku mnohem bližší, vytvářejí obytné okrsky a vznikají u nich různé společenské skupiny.

Enceladus a ukryté oceány

21.8.2009
Saturnův měsíc Enceladus (foto NASA)

Již řadu let se ví o tom, že ze Saturnova měsíce Enceladus tryskají trhlinami v povrchu na jižním pólu prameny vody a úlomků ledu. Tyto částice jsou mimo jiné hlavním zdrojem materiálu Saturnova E-prstence. Převažující výklad tohoto jevu byla přítomnost podpovrchových oceánů, ale teprve nyní se podařilo týmu složenému z vědců z Německa, Velké Británie a Ruska zkoumáním obsahu sodíku v tryskající vodě (až 2 % hmotnosti) potvrdit, že erupce vznikají skutečně z kapalných rezervoárů, které jsou v kontaktu s okolními horninami. Saturnův měsíc Enceladus o průměru 250 km si můžeme prohlídnout na fotografii, kterou pořídila sonda Voyager roku 1981 (foto NASA).

12.4.2014: Měření gravitace potvrdila, že pod jižném pólem Enceladu se pod 50 km silným ledem nachází kapalný oceán, který nejspíš nepokrývá celé těleso. Gravitační měření sondy Cassini ze tří přeletů mezi dubnem 2010 a květnem 2012 vyhodnotil Luciano Iess z italské Sapienza - Universita di Roma spolu s řadou kolegů z mnoha zemí.

23.9.2015: Podle posledních výzkumů expertů z NASA oceán pokrytý silnou vrstvou ledu nakonec pokrývá celý povrch Saturnova měsíce Enceladus. Své jméno nese podle Titána Enkelada, starořecké mytologické bytosti.

Nejstarší vypalovaný materiál

20.8.2009
Porovnání nevypáleného (vlevo) a nástroje z vypáleného silkretu, Kyle Brown/South African Coast Paleoclimate, Paleoenvironment, Paleoecology, Paleoanthropology Project (SACP4).

Archeologický tým z Arizona State University při svých výzkumech v jihoafrické lokalitě Pinnacle Point v Mosselské zátoce zjistil, že naši předci před 72.000 a možná již před 164.000 lety vypalovali v ohni suroviny pro výrobu svých nástrojů. Stejně, jako se v Evropě hojně užíval pazourek, v Austrálii a jižní Africe bylo v době kamenné rozšířené používaní silkretu, tedy až několikametrových vrstev zpevněných částečným rozpouštěním a opětovným vysrážením písků, pískových reziduí či pískovců. Vypálené silkrety se snáze opracovávají. Pro srovnání připomeňme, že nejstarší vypalovaná keramika pochází z doby před 18.000 lety. Na snímku vidíme nevypálený (vlevo) a vypálený nástroj (vpravo) ze silkretu, foto Kyle Brown/South African Coast Paleoclimate, Paleoenvironment, Paleoecology, Paleoanthropology Project (SACP4).

První Rydbergova molekula

19.8.2009

Tým ze Stuttgartské univerzity vedený Verou Bedkovsky připravil ochlazováním rubidiových par téměř k absolutní nule poprvé Rydbergovu molekulu Rb2 a udrželi ji po 18 mikrosekund. Rydbergův atom získáme, pokud excitujeme např.laserem alespoň jeden jeho elektron do výrazně vyšší energetické hladiny. Vzdálí se tím od jádra, takže průměr celého atomu podstatně vzroste. Několik takových atomů spojených chemickou vazbou může vytvořit Rydbergovu molekulu. V nově připravené Rydbergově molekule jsou atomy od sebe vzdáleny asi 100 nm, zatímco běžné délky chemických vazeb jsou kratší než 1 nm.

Synergie rtuti a organických látek

19.8.2009

Amrika Deonarine z Duke University dlouhou sérií laboratorních pokusů ukázala, jak se rtuť v životním prostředí může přeměnit na velmi jedovatou methylrtuť. Organické znečištění vody nebo usazenin, zejména sloučeniny obsahují síru, se adsorbují na povrchu rtuti. Usnadňují tak vznik malých klastrů, které jsou mnohem rozpustnější ve vodě než kovová rtuť. Přichytávají se na povrch mikroorganismů a ty je přeměňují na methylrtuť CH3Hg+, která způsobuje těžké neurodegenerativní potíže. Tato reakce může probíhat pouze v prostředí bez přítomnosti kyslíku, což v odpadních vodách nepředstavuje žádnou výjimku. Velmi jedovatá látka proniká do organismu ryb a měkkýšů, kde se kumuluje, protože neexistuje metabolická cesta, jíž by se tato hydrofobní sloučenina dostávala ven z těla. Po jejich pojídání může dojít i k otravě lidí. První takový rozsáhlý případ s několika tisíci postižených byl zaznamenán v roce 1956 v japonském pobřežním městečku Minamata. Do životního prostředí se rtuť dostává při spalování uhlí, z rafinace zlata a některých dalších neželezných kovů a ze sopečných plynů.

Nižší emise oxidu uhličitého

19.8.2009
struktury použitých aminů

Severoamerický vědecký tým z Pacific Northwest National Laboratory ve Spojených státech a Queens University v kanadském Ontariu připravil novou kapalinu, která pohlcuje oxid uhličitý a siřičitý z kouře tepelných elektráren. Jde o směsi alkoholů s 1,8-diazabicyklo[5.4.0]undek-7-enem a 2-t-butyl-1,1,3,3-tetramethylguanidinem (Bartonova zásada) nebo 1,1,3,3-tetramethylguanidinem (viz obr.). Pohltí 19% procent (hmotnostních) oxidu uhličitého, což je více než dvojnásobek oproti vodnému roztoku monoethanolaminu (7%), dosavadní nejrozšířenější absorpční kapalině. V objemovém vyjádření je to o něco horší, litr nové směsi naváže 147 g CO2 oproti 108 g původního přípravku. Pětinásobné užití nového směsi je možné bez problémů. Obdobné výzkumy mohou mít velkým význam zejména v souvislosti se snahou Evropské unie do roku 2020 rozšířit každou tepelnou elektrárnu o zařízení na oddělení oxidu uhličitého z kouřových plynů. V současné době se uvažuje o tom, že bude využito technologie, jež byla nedávno spuštěna v německém Niederaussemu.

Nafukovací tepelná ochrana

18.8.2009
Nafouknutý tepelný štít v laboratoři (foto NASA)

NASA včera úspěšně otestovala nafukovací tepelný štít. Raketa Black Brant 9 ho nejprve vynesla do výšky 211 km. Při poklesu pod 200 km se začal nafukovat dusíkem kuželovitý balón tvořený několika vrstvami tkaniny pokryté křemíkem. Během 90 vteřin dosáhl průměru 3 metrů a chránil při sestupu vše, co bylo za ním, před účinky tepla, jež vzniká při tření o vzduch při sestupu do hustších vrstev atmosféry. O významu tepelné ochrany svědčí skutečnost, že právě její poškození vedlo roku 2003 během přistávacího manévru ke katastrofě raketoplánu Columbia. Foto NASA.

Spolupráce při membránové fúzi

18.8.2009

Nitrobuněčná fúze membrán byla rekonstruována in vitro s pomocí 17 čistých proteinů a lipidních dvojných membrán týmem vědců z Německa, Polska a Ruska. Soustředili se na GTPázy typu Rab (zejména Rab5) a proteiny SNARE (soluble N-ethylmaleimide-sensitive factor attachment protein receptors). Tyto proteiny spolupracují synergisticky při endosomální fúzi. S Rab5 spolupracují rabankyrin-5, rabenosyn-5, rabaptin, rabex-5, Rab-GDI, PI(3)K a EEA1. S proteiny SNARE spolupracují ?-SNAP, NSF a hVPS45. Kromě toho tu jsou spojovací proteiny PRA1, které se vážou jak ke skupině Rab tak ke skupině SNARE. Na rozdíl od dřívějších názorů o separátních úlohách Rab a SNARE se nyní ukazuje, že hráči obou skupin intenzivně spolupracují a že v té spolupráci hrají biomembrány zásadní úlohu.

Včely proti sršním

17.8.2009
sršeň Vespa mandarina japonica, foto urasimaru/Foter/CC BY-NC.

Medonosné včely nezabíjejí sršně pouhou zvýšenou teplotou, ony proti nim používají i plynové zbraně. Obří sršeň Vespa mandarina japonica je zhoubným predátorem japonské včely Apis cerana japonica. Včely se proti němu brání tím, že zabalí vetřelce do chomáče tvořeného včelími těly a zahubí tak sršně v několika minutách. Převažoval názor, že k zabití sršně postačí vysoká teplota panující v chomáči (okolo 46 oC), kterou samy včely tolerují. Japonští vědci nyní zjistili, že mimo včelí chomáč sršni zvládají teplotu 46 oC bez potíží a že příčinou jejich úhynu je vysoká koncentrace CO2 (až 3,7 %) uvnitř klubka včel. Při této koncentraci oxidu uhličitého je teplota 46 oC pro sršně smrtelná. Foto urasimaru/Foter/CC BY-NC.

Jak vzniká tanec svatého Víta

12.8.2009

Týmu prof. Solomona H. Snydera z Johns Hopkins University odhalil další faktor působící při vzniku Huntingtonovi choroby (akademon.cz 21.8.2008). Abnormální bílkovina huntingtin vzniká ve všech tělních buňkách, způsobuje však pouze odumírání nervových buněk v oblastech mozku souvisejících s motorikou. Snyderův tým zjistil, že v těchto oblastech se vyskytuje peptid zvaný Rhes, který umožňuje škodlivé působení huntingtinu.

Downův syndrom a rakovina

11.8.2009

Jedinci s Downovým syndromem mají nižší výskyt určitých typů rakoviny. Američtí badatelé nyní zjistili, že myši s další kopií genu Dsar1 na chromosomu 21, který kóduje protein 1 v kritické oblasti Downova syndromu, vykazují nižší růst nádorů díky snížené angiogenezi. Spolu s dalším genem na chromosomu 21, Dyrk1a, drobné zvýšení exprese Dsar1 blokuje angiogenezi snížením aktivity kalcineurinové dráhy. Jde tu zřejmě o mechanismus, který způsobuje nižší výskyt rakoviny u pacientů s Downovým syndromem a o možnost, že kalcineurinová signální dráha a její regulátoři DSCR1 a DYRK1A budou cílem terapie rakovinných nádorů obecně.

Jak vysoké jsou rostliny

10.8.2009

Průměrná výška rostlin je největší v tropech a snižuje se směrem k pólům. Vyplývá to ze studie 6000 rostlinných druhů, kterou provedli australští vědci Angela Moles a další. Rostliny okolo rovníku jsou v průměru 29krát vyšší než na 60–75 stupních severní šířky (např. na Islandu) a 31krát vyšší než na 45–60 stupních jižní šířky (např. v Ohňové zemi). V suchých a studených oblastech se vyskytuje poměrně veliká šíře rostlinných výšek, zatímco ve vlhkých a teplých oblastech se najdou jen velmi vzácně nízké rostlinné druhy.

Pokrok v signalizaci rostlinnými hormony

9.8.2009
kinetin, první cytokinin objevený roku 1955

Narozdíl od živočišných hormonů studovaných dnes již po staletí jsou rostlinné hormony stále na začátku systematického výzkumu. Počet známých rostlinných hormonů se zdvojnásobil za posledních patnáct let – známe nyní alexin, abscisovou kyselinu, cytokinin, gibbereliny, ethylen, brassinosteroidy, jasmonovou kyselinu, salicylovou kyselinu, oxid dusnatý a strigolaktony. Jsou známy i receptory většiny těchto hormonů. Nejnovější, poněkud překvapivé, objevy amerických vědců ukazují, že ve většině signálních drah rostlinných hormonů hraje zásadní úlohu dráha od ubikvitinu k proteasomu.

Přímo v kráteru sopky

8.8.2009
Tyto přístroje rozmístila NASA v kráteru sopky (foto NASA).

V posledních dnech rozmístila NASA pomocí vrtulníků v kráteru sopky Saint Helens a jeho blízkém okolí 15 automatů, jež mají sledovat její aktivitu. Při jejím výbuchu v roce 1980 zahynulo 57 lidí, takže podrobné monitorování její aktivity je žádoucí. Každý přítroj je vybaven seismometrem, GPS, infračerveným detektorem a světelným senzorem, jež má sledovat formování oblaků sopečného popela. Dohromady tvoří síť a komunikují prostřednictvím satelitu. Jejich baterii jim umožní po celý rok pracovat v extrémním, lidem nepřístupném prostředí. Stále můžeme často narazit na její nesprávné pojmenování Hora Svaté Heleny, zatímco své jméno nese po britském politikovi a diplomatu lordu Saint Helensovi, jež byl blízkým přítelem George Vancouvera, který severozápad Spojených států a přilehlou část Kanady zkoumal koncem 18.století. Foto NASA.

Levná jaderná fúze

8.8.2009
Návrh fúzního reaktoru společnosti General Fusion (obr.General Fusion)

Kanadská společnosti General Fusion se sídlem ve Vancouveru se po čtyřech letech přípravných prací pustila do práce na pokusném termojaderném reaktoru vlastní konstrukce. Náklady celého projektu by měly dosáhnout jedné miliardy dolarů, což je však řádově méně, než dosavadní přístupy. Základem reaktoru je kulová kovová komora o průměru tři metry, částečně vyplněná taveninou lithia a olova. Vnější pumpy ji roztáčí takovou rychlostí, až vznikne vír. Na každém jeho konci dojde ke vstříknutí plazmatu, takže vzniknou dva plazmové prstence, které ve středu komory splynou. V ten okamžik udeří na povrch komory 220 pístů, které vytvoří tlakovou vlnu, jež doběhne do středu a stlačí plazma tak, že v něm dojde k jaderné fúzi. Cyklus by se měl zopakovat každou sekundu. Získanou energii přenesou vzniklé neutrony do kovové taveniny, čímž ji ohřejí. Přes tepelný výměník ji bude možné odvést ven z reakční komory a využít. Není však jisté, zdali plazma v tak malých objemech může zůstat dostatečně dlouho stabilní, aby zařízení vyrobilo více energie, než spotřebuje jeho udržení v chodu. Nepochybně bude zajímavé sledovat další osud projekty. Společnost General Fusion totiž má k dispozici z potřebné miliardy zatím 13,5 milion dolarů, což však na pokračování projektu stačí. Návrh fuzního reaktoru společnosti General Fusionvidíme na obrázku (obr.General Fusion).

Více o společnosti a jejím projektu si můžeme přečíst zde.

Sáhněte si na hologram

7.8.2009

Skupina vědců z Tokijské univerzity vedená Hiroyuki Shinodou předvedla na letošní konferenci SIGGRAPH o počítačové grafice a interaktivních technikách v New Orleansu zařízení, ve kterém spojili několik existujících technologií. Pohyblivé hologramy vytvářené pomocí konkávních zrcadel propojili s přístrojem na vytváření hmatových vjemů pomocí ultrazvuku (akademon.cz 4.9.2008). Koordinaci zajišťuje dvojice sledovacích kamer. Na jejich hologramy si tedy můžeme sáhnout!

Zpřesnění Hubbleovy konstanty

6.8.2009

Současná rychlost expanze vesmíru byla nyní změřena s přesností 5 %, což je hodnota dvakrát vyšší než v předchozím období. Jde tu o 74,2 km za sekundu na milion parseků. Nová hodnota je v souhlase s představou, že vesmír je plný tmavé energie, která působí na urychlování jeho expanze.

Infračervená katastrofa

5.8.2009

Fyzikové již dlouho měli podezření, že Planckův zákon vyzařování černého tělesa, formulovaný již před více než sto lety, platí pouze pro velké systémy. Ostatně sám jeho autor, který touto svou prací položil základy kvantové fyziky, si to myslel také. Experimentálně prokázat, že ve vzdálenostech desítek nanometrů je tok infračerveného záření až 1.000 vyšší než tvrdí Planckův zákon, se podařilo prof.Gang Chenovi z MIT, jeho studentu Sheng Shenovi a prof. Arvindu Narayaswamymu z Columbia University. Studovali přenos energie mezi skleněnou kuličkou vzdálenou 10 nm od rovné plochy, což je mnohem jednodušší než udržet v tak nepatrných vzdálenostech od sebe dvě rovnoběžné plochy. V takovém, původním experimentálním uspořádání, se podařilo dosáhnout vzdálenosti pouze 1 mikrometru a naměřené výsledky nebyly přesvědčivé.

Opravdové myonium

4.8.2009

Myony (v angličtině muons) jsou těžcí nestálí příbuzní elektronů, kteří vznikají vysdokoenergetickými srážkami některých běžných částic. Od 60. let minulého století se dařilo pozorovat částice „myonia“ tvořené z antimyonu a elektronu, nebo „ myonové atomy“, v nichž myon nahrazuje atomový elektron. Teprve nyní se podařilo pracovníkům Stanfordovy univerzity v Kalifornii a Arizonské státní univerzity prokázat, že skutečné myonium se může krátce objevit ve srážejících se proudech elektronů a pozitronů. Opravdové myonium se zřejmě tvořilo už v moderních elektron-pozitronových srážkových urychlovačích (colliders).

čtenář Pavel 5.8.2009:Za mého mládí se ty částice jmenovaly miony, protože jejich název je odvozen od názvu řeckého písmene mí. Podobně se mezony pí nazývaly piony. Změnil se poslední dobou pravopis? (Pravda, pyjony by byly roztomilé částice :))

Martin Precek 5.8.2009: Jedná se o MIony od řeckého písmena Mí, čili s měkkým i. Podobně jako částice od písmene pí jsou piony. Tvrdé Y se v českém překladu nepoužívá.

prof.Arnošt Kotyk 5.8.2009: Je to opravdu zapeklitý problém, způsobený tím, že řecké mý a pí se považovaly za písmena s následujícím měkkým i, což je ovšem nesprávné.Po pí je i měkké, a tedy pionium, po mý je i tvrdé (nebo v angličtině u), a tedy by se částice měly nazývat myony, stejně jako je tomu například v němčině. Pravdou je, že myonium se v češtině téměř nevyskytuje, ale to je dáno neznalostí uživatelú z let okolo 1957, kdy se myony či muony poprvé vyskytly.

Významný objev ve spintronickém fotovoltaickém čipu

4.8.2009

Vědci z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR spolu se svými zahraničními kolegy představili realizaci nového spinového fotovoltaického článku, který přímo konvertuje kruhově polarizované světlo na elektrický signál v polovodičovém čipu. Objev otevírá možnosti pro integraci optoelektronických a spintronických součástek a představuje nový efektivní způsob detekce spinů unášených elektrickými proudy v konvenčních nemagnetických polovodičích. Kromě vědců z Akademie věd se na práci podíleli fyzici z laboratoře firmy Hitachi a University v Cambridge a Nottinghamu ve Velké Británii, z Texas AM University ve Spojených státech a Physikalisch-Technische Bundesanstalt v Německu.

Spin elektronu představuje základní mikroskopický element pro vznik magnetických materiálů, bez kterých si dnes neumíme představit elektronické součástky pro ukládání a čtení digitální informace, tzv. spintroniku. Nemagnetické polovodiče na druhé straně hrají klíčovou roli v oblastech mikroprocesorového zpracování informace a optoelektroniky, ve kterých spin elektronu nehraje významnou roli.

Výše zmíněný objev spojuje světy spintroniky, polovodičové mikroelektroniky a optoelektroniky v jednom čipu. Teoretický a experimentální vývoj součástky byl inspirován dříve pozorovaným efektem, ve kterém elektrony nesoucí proud v magnetickém vodiči natáčejí své spiny podél směru magnetizace a díky anomálnímu Hallovu jevu je možné tyto spiny měřit prostřednictvím příčného elektrického napětí. Tento jev vedl tým k myšlence, že injekce spinově polarizovaných proudů do normálního nemagnetického polovodiče by měla generovat obdobné příčné napětí, pokud je chování elektronových spinů koherentní. Vědci tento jev experimentálně prokázali a nazvali „spin-injection Hall effect“.

K měření jevu byla použita speciálně zkonstruovaná planární fotodioda. Při nasvícení p-n přechodu vznikají opticky vybuzené elektrony a díry, které jsou urychlovány opačným směrem, podobně jako u konvenčního fotovoltaického článku. Při použití kruhově polarizovaného světla se díky zákonu zachování úhlového momentu budí spinově polarizované elektrony. Hallovské elektrické signály podél polovodičového mikrokanálu v n-typové části planární diody pak slouží k měření lokální spinové orientace proudících opticky vybuzených elektronů.

Pozorovaná příčná elektrická napětí jsou dostatečně silná pro praktické účely i za pokojové teploty a jsou lineárně závislá na stupni kruhové polarizace budícího světelného paprsku. Součástka tak představuje realizaci polovodičového nemagnetického polarimetru, který přímo konvertuje polarizaci světla na elektrický signál. Tento nový mikročip a jev, na kterém je založen, mohou najít široké uplatnění ve spintronickém výzkumu a aplikacích. Představují efektivní nástroj na detekci spinů v nemagnetických polovodičích, který nenarušuje měřené spinově polarizované proudy a obejde se bez použití magnetických prvků.

Diskuse/Aktualizace