Korály přežívají

31.8.2019
Zdroj:
E.F.Camp et al., Mangrove lagoons of the Great Barrier Reef support coral populations persisting under extreme environmental conditions, MEPS 625:1-14 (2019) DOI: https://doi.org/10.3354/meps13073
Zdroj
Dole korál Acropora millepora v mangrovníkové laguně Velkého bradlového útesu, foto Dr.Emma Camp.

Na Velkém bradlovém útesu u pobřeží Austrálie rostou korály i tam, kde by dle našich současných znalostí kvůli nepříznivým podmínkám vůbec růst neměly. V mangrovníkových lagunách na pobřeží ostrovů Woody a Howick rostou korály zejména druhů dírkovník žlutý (Porites lutea) a Acropora millepora ve vodě s teplotou kolísající o více než 7 oC, při pH menším než 7,6 a obsahu kyslíku pod 1 mg/l. Jak už to bývá, objev vyvolává další otázky. První autorka publikace Emma F. Camp z University of Technology Sydney se ptá: „Jsou tyto extrémní korály na hranici možností nebo přežijí ještě větší stres? Přeneseme-li je do stabilnější prostředí, podrží svou odolnost?“

Korály v nehostinném prostředí rostou pomaleji, ale žijí. Jejich odolnosti bychom neměli využívat jako záminky k bezohlednému drancování přírody s tím, že si nakonec stejně nějak poradí. Jistě poradí, ale výsledek by se nám nemusel zamlouvat. Na místě je spíše větší pokora k míře dosaženého poznání složitých systémů.

akademon.cz 19.8.2018: Korály se přizpůsobují

akademon.cz 14.10.2015: Připravené korály

 

Lízání přenese rakovinu

30.8.2019
Zdroj:
Adrian Baez-Ortega et al., Somatic evolution and global expansion of an ancient transmissible cancer lineage, Science 02 Aug 2019: Vol. 365, Issue 6452, eaau9923 DOI: 10.1126/science.aau9923
Zdroj
Mikroskopický snímek buněk CTVT obarvených modifikovaným Wrightovým barvivem, foto Joel Mills [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]

Zvláštní nakažlivý přenosný druh rakoviny postihuje psa domácího (Canis lups familiaris). Jde o pohlavně přenosný nádor psů (CTVT z angl. canine transmissible venereal tumor) zvaný též Stickerův sarkom. Přenáší se pohlavním stykem, kousnutím nebo olizováním a napadá pohlavní orgány psů. Studiu genomu tohoto buněčného parazita na 546 případech ukázalo, že vznikl u jediného asijského psa před 4.000 až 8.500 roky. Odtud pronikl do Evropy a před 500 roky v souvislosti se zámořskými objevy do celého světa. Šíření usnadňuje, že kvůli dlouhodobému křížení jsou všichni psi geneticky velmi blízcí.

„Tato rakovina se rozšířila na téměř každý kontinent a mezitím se vyvíjela. Změny v DNA odrážejí, kdy nádor dosáhl určitých oblastí - téměř jako historický cestovní deník. Tato parazitická nádorová tkáň byla pozoruhodně úspěšná po tisíce let, ale zdá se, že její stav se pomalu zhoršuje. To naznačuje, že Stickerův sarkom jednou vymizí. Může to však trvat desítky tisíc let,“ uzavírá spoluautor publikace Adrian Baez-Ortega z University of Cambridge. Podobný typ rakoviny postihuje i tasmanského vačnatce ďábla medvědovitého (Sarcophilus harrisii, angl. Tasmanian devil).

akademon.cz 7.11.2015: Rakovinotvorný parazit

 

Plast mizí před očima

29.8.2019
Zdroj:
https://www.chemistryworld.com/news/vanishing-polymer-delivers-devices-that-decompose-on-demand/3010888.article
Zdroj
Nahoře jedna z mnoha možných struktur cyklické polyftalaldehydu, dole polyformaldehyd, nejjednodušší polyaldehyd.

Doslova před očima se rozkládající polymery lze připravit na základě polyaldehydů, které za normální teploty nejsou stabilní. Připravíme-li polymer velmi čistý a z cyklických polyaldehydů, stabilita vzroste, takže rozklad začne až při 80 oC. Nebo můžeme rozpad polymeru uspíšit zabudováním světlocitlivých skupin, které na světle rozštěpí cykly na snadno rozložitelné lineární molekuly. Na videu můžeme sledovat rozpad jednoduchých výrobků z polyaldehydů.

„Není v něm nic příliš jedovatého, nicméně všechno jsou chemikálie. Musíme s ním zacházet opatrně, nejde o běžný inertní plast takže buďte opatrní, aby se příliš nedostal do kontaktu s neodborníky,“ upozorňuje šéf výzkumného týmu Paul Kohl z Georgia Institute of Technology v Atlantě. Rozšířené plastové tašky nenahradí, ale může sloužit pro zhotovení speciálních jednorázových pouzder nebo nosičů pro jiná zařízení, např. senzory.

Kluzák o rozpětí 1,8 m a váze 4,5 kg vypuštěný v noci z balonu doletěl k 80 km vzdálenému cíli, kde přistál. Po východu Slunce se během krátké doby rozpadl. Padáky z cyklického polyaldehydu fungují stejně dobře. Po připadání jemně práškového kovu, jako mědi nebo stříbra, z něj lze vytvořit elektrické obvody, které se rozpadnou po zahřátí topným tělískem napájeným baterií nebo po osvícení LED diodou. Využití nového snadno rozložitelného plastu leží spíše ve vojenské oblasti, ale jistě se najde i nějaké speciální civilní použití.

 

Kvantové kejkle

28.8.2019
Zdroj:
Y.-H.Luo et al., Quantum Teleportation in High Dimensions, Phys. Rev. Lett. 2019, 123, Iss.7, 070505, DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.070505
Zdroj
Možnost získání kvantově provázaných fotonů. Krysal je z nelineárního optického materiálu boritanu barnatého Ba(BO2)2 v krystalické struktuře beta, upraveno podle English Wikipedia user J-Wiki [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)].

Poprvé proběhl přenos qutritu, třístavové jednotky kvantové informace, pomocí kvantové teleportace. Kvantové fyzici doposud přenášeli jen qubit, kvantovou informaci tvořenou superpozici (propojením) dvou stavů, byť na obstojnou vzdálenost 500 km. Kvantová teleportace značí přenos stavu mezi kvantově provázanými částicemi, nikoliv přenos částice samé. Vhodné měření provedené na jednom systému totiž okamžitě určuje výsledek nezávislého měření na druhém, a dá se tudíž užít k přenosu informace. V klasické fyzice jde o něco nepředstavitelného, ale kvantová fyzika leží mimo oblast veškeré představivosti vycházející z běžné zkušenosti. Ve zmíněném pokusu proběhl přenos stavu jednoho fotonu na druhý, kvantově provázaný. Do stavu kvantové provázanosti lze systém přivést pomocí vhodných laserových pulsů, čímž dojde k jakési koordinaci, a dvě oddělené vlnové funkce popisující oddělené systémy splynou v jedinou.

akademon.cz 5.10.2001: Kvantová provázanost v makroskopickém měřítku - možnost teleportace?

Josef Petrásek 3.9.2019: To je neuveritene..jak dlouho se udrzi stav te provazanosti? A na jakou vzdalenost ho lze za soucasneho stavu techniky navodit? Napriklad z planety na planetu?

Radim Hrbáč 4.9.2019: Zřejmě po dobu, po kterou trvá provázanost (entanglement), při uměle vyvolané provázanosti po dobu splnění podmínek. Vzdálenost by neměla hrát žádnou roli.

Ahura Mazda.9.2019: Tak teď stačí zjistit telefonní (kvantová) čísla na druhé straně a můžeme komunikovat s kýmkoliv ve vesmíru.

Josef Petrásek 6.9.2019: takze provazanost musi byt laserem neustale udrzovana, zivena? Bez toho se tedy neudrzi.. nevadi, stejne je to nepredstavitelne.. dik za clanek. Scifi v primem prenosu do reaity..

Radovan Miklus 8.9.2019: kvantové previazanie netreba nijako zvlášť udržiavať. Je principiálne možné vytvoriť kvantové previazanie systémov na ľubovoľnú vzdialenosť, avšak nie je ho možné použiť k prenosu informácie nadsvetelnou rýchlosťou.

Pavel 8.9.2019: Kvantovou provázanost se podaří udržet tak dlouho, jak dlouho se podaří provázaný systém udržet v izolaci a zabránit jakékoliv jeho interakci s okolím (přičemž tu provázanost může narušit už i vyzáření fotonu tepelného záření, tedy v principu ji lze vždy udržet jen na omezenou dobu neboť tepelně září zcela vše).

Ale nějaké urychlení komunikace si takto neslibujte. Napřed je nutné na obě místa komunikace dostat jednu část z páru provázaných systémů (nebo tam dozářit tím laserem), což lze udělat vždy maximálně rychlostí světla, a i když si takto vyrobíte spoustu provázaných systému do foroty, tak vlastní komunikace probíhá tak, že provedete na své části povázaného systému nějaké měření, jeho výsledky pošlete klasickým komunikačním kanálem na druhou stranu (tedy maximálně rychlostí světla), na druhé straně provedou na systému stejné měření a porovnáním výsledků se zjistí poslaná zpráva. Proto se toto používá pro posílání šifrovaných zpráv (kanál tvořený tím párem provázaných systémů nelze ani v principu odposlechnout, pokud je dobře implementovaný), pro otevřenou komunikaci žádnou výhodu nepřináší.

Vinn Benzen 9.9.2019: Naopak je to možné, to je stěžejní princip na kterém by teoreticky šla stavět teleportace. 2 kantově provázané sady částic se vytvoří a přesunou treba na 2 strany galaxie. Ve chvíli kdy determinujete vlastnost jedné z nich, druhá zaujme komplementární status (třeba 2 elektrony opačný spin). Tato provázanost funguje klidně skrze celý vesmír okamžitě. To je nejvýznamnější vlastnost kvantové provazanosti. A zároveň nejbizardnější.

Pavel 10.9.2019: To se lehce mýlíte. Kvantová teleportace funguje tak, že na jedné straně teleportovaný objekt interaguje s jednou částí provázaného systému, pak se ten systém změří (čímž se zničí, jen tak mimochodem), výsledky měření se pošlou klasicky (t.j. podsvětelnou rychlostí) na druhou stranu, na jejich základě se pak manipuluje s druhou částí provázaného systému a při troše štěstí se tak podaří obnovit teleportovaný objekt. O žádný okamžitý přenos odkudkoliv kamkoliv se nejedná.

Maxim Melnykov 11.9.2019: To Vinn Benzen - Přesto ale nejde použít k přenosu informace nadsvětelnou rychlostí. Doporučuji se podívat na kvantovou teleportací očima moderní fyziky. Tzn přednášky, skripta, případně články v seriózních magazínech. V příkladu s elektrony je jasné že oba mají opačný spin ale není možné zajistit jaký jestli bylo měření na druhé straně provedeno či nikoliv. To že dopředu vím co se naměří na opačné straně galaxie mi nijak neumožní informací přenést. Jen se dozvím výsledek měření na opačné straně dřív než se mi donese standartní cestou (např světlem)

diostratos 13.9.2019: Modni zalezitost zalozena na katechismu Occamovy britvy. Vsichni zapominate, ze jde jen o teorii, a duvod jevu muze byt v zasade cokoliv jineho. Treba jsou elementarni castice jen atraktory chaotickych jevu, ktere je mozne dostat do nejakeho podobneho stavu nebo supervlny eteru. Je to stejne jako s teorii strun, kdy to musi byt jedna z peti moznosti, protoze ostatni potrebuji vice parametru. Toto je podstata krize vedy zalozena v neduchovni podstate boje akademiku o rozpocty. Skutecnost sveta je s nejvetsi pravdepodobnosti zasadne odlisna.

Pavel 15.9.2019: Promiňte, ale říkat o něčem, co dokáže předpovídat výsledky experimentů s přesností 12 platných cifer, a pro co se více než sto let nenašel jediný experiment, který by s tím byl v rozporu, že to je "jenom teorie", je dost (nenácházím žádné slušné slovo, které by tu ..píp.. vyjádřilo). Buď navrhněte teorii, která bude ve výkladu a předpovídání výsledků experimentů ještě přesnější, nebo proveďte experiment, který kvantovou teorii vyvrátí, nebo přestaňte plácat nesmysly.

diostratos 17.9.2019: Vubec nedavate pozor, protoze ja nezpochybnuji ten experiment, ale vyjadruji se k vedecke metode. Pokud si myslite, ze se clovek nemuze vyjadrovat k vedecke metode, tak je vase mysleni zatizeno bludy a vase jednani se muze snadno dostat do rozporu s pravnim usporadanim zeme. lide jako vy jsou nad to zodpovedni za znicene zivoty vsech tech vedcu, kteri se v minulosti pokouseli prosadit revolucni myslenky. Jak by mohla byt polarni zare korpuskularni? Predstavuji si vas jako omezeneho cloveka, ktery se domniva, ze logika a axiomy jsou celym svetem. Nikde v ustave, v zadnem zakone ani ve stanovach tohoto webu neni psano, ze by nebylo mozne mluvit o zakladech vedy nebo samotneho mysleni. Filosofie vedy je dokonce realnym a etablovanym oborem. Naopak veda filosofie by byla trapna a spolky holdujici necemu takovemu jeste vice.

 

Lokální neodpovídá globálnímu

27.8.2019
Zdroj:
F.C.Ljungqvist et al., Summer temperature and drought co-variability across Europe since 850 CE. Environmental Research Letters, 2019, 14: 084015. https://dx.doi.org/10.1088/1748-9326/ab2c7e
Zdroj
Korelace mezi teplotou a vlhkostí v létě podle meteorologických záznamů (vlevo), dendrochronologie (uprostřed) a klimatických modelů (vpravo). Čím výraznější červená, tím větší korelace, čím výraznější modrá, tím menší korelace, obr. Ljungqvist, F.C. et al.,  Summer temperature and drought co-variability across Europe since 850 CE. Environmental Research Letters, 2019, 14: 084015, CC BY 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/.

Rozsáhlou studii o korelaci záznamů o počasí z let 1766 - 2003, dendrochronologických záznamů dat z let 850 - 2003 a výsledků klimatických modelů vypracoval mezinárodní vědecký tým. Dendrochronologie je metoda datování založená na analýze letokruhů stromů. Studie potvrzuje starší výsledky, že v teplejších obdobích je jižní Evropa sušší a severní vlhčí. Rovněž potvrzuje předchozí výzkumy jiných autorů, které shledávají rozdíly mezi dlouhodobými prognózami a analýzami podle obecných klimatických modelů a skutečným lokálním stavem.

Šéf projektu Fredrik Charpentier Ljungqvist ze Stockholms universitet komentuje: „Naše studie zejména ukazuje, že velmi silné propojení teplých a suchých období vycházející z klimatických modelů může být příliš zjednodušující. Záznamy o počasí a dendrochronologická data neodpovídají těmto výsledkům. Zdá se, že klimatické modely podceňují, jak velká část Evropy by zažívala vlhčí léta, pokud by klima bylo teplejší. Naše studie naznačuje, že klimatické modely možná zveličují riziko sucha způsobeného teplotou v částech severní Evropy při globálním oteplování. To však také znamená, že modely mohou v severní Evropě podceňovat budoucí nadměrné srážky a s tím spojená povodňová rizika.“

 

Polem na rakovinu

26.8.2019
Zdroj:
A.A.Garg et al., Electromagnetic fields alter the motility of metastatic breast cancer cells, Communications Biology, volume 2, Article number: 303 (2019) DOI: 10.1038/s42003-019-0550-z
Zdroj
Mikroskopický snímek buněk rakoviny prsu, Dr. Cecil Fox (Photographer) [Public domain].

Metastázám rakoviny prsu může zabránit elektromagnetické vlnění o frekvenci 100 kHz a nízké intenzitě pole 10 mv/m, které snižuje pohyblivost rakovinných buněk. Důležité je, že působí přednostně na buňky rezistentní vůči hormonální nebo genové terapii. Určitý typ chemoterapie zásadně zvyšuje účinnost působení elektromagnetické pole. Šéf výzkumného týmu Jonathan B.Song z Ohio State University v Columbusu upřesňuje: „Ukázali jsme, že takové rakovinné buňky výrazně méně metastázují, což je velmi významné zjištění.“

Pokrývka hlavy generující elektromagnetické pole zastavující glioblastom, copyright 2019 Novocure.Léčebné účinky elektromagnetického vlnění využívají lékaři již nějakou dobu k zastavení růstu glioblastomu, nejčastějšího velmi zhoubného mozkového nádoru. Pole o frekvenci 100 - 300 kHz a mnohem vyšší intenzitě pole nad 100 V/m brání dělení nádorových buněk. Společnost Novocure dodává speciální pokrývky hlavy, které generují příslušné pole v mozku (viz obr.). Elektromagnetické pole stejných hodnot je účinné i proti maligními mezoteliomu. Jde o vzácnou formu rakoviny vznikající v mezotelu, ochranné tkáni, která kryje řadu vnitřních tělních orgánů.

 

Mlsnost hubí koaly

25.8.2019
Zdroj:
M.D.J.Blyton et al., Faecal inoculations alter the gastrointestinal microbiome and allow dietary expansion in a wild specialist herbivore, the koala, Animal Microbiomevolume 1, Article number: 6 (2019) |doi: 10.1186/s42523-019-0008-0
Zdroj
Koala medvídkovitý, foto University of Queensland.

Koaly (koala medvíkovitý, Phascolarctos cinereus) jsou velmi vybíravé. Nejen, že nežerou prakticky nic jiného, než listí eukalyptů. Specializují se i na jednotlivé druhy eukalyptu. Skupina 400 koal v oblasti mysu Otvay v australské provinci Victoria začala hladovět, když ve svém rajonu sežrala všechno dostupné listí z druhu Eucalyptus viminalis. Listí druhu Eucalyptus obliqua nedokázaly strávit. Pomohla až transplantace střevních bakterií. „Shromáždili jsme výkaly divokých koal, koncentrovali mikroorganismy v nich obsažené, zabalili do kapslí odolných vůči kyselinám a podali koalám dříve chyceným na mysu Otway,“ vysvětluje postup první autorka publikace Michaela D. J. Blyton z Western Sydney University.

akademon.cz 10.6:2014: Koala na stromě

 

Rozbitý porcelán svaříme

24.8.2019
Zdroj:
E.H.Penilla et al., Ultrafast laser welding of ceramics, Science 23 Aug 2019: Vol. 365, Issue 6455, pp. 803-808, DOI: 10.1126/science.aaw6699
Zdroj
Proof of concept - laserem přivařená průhledná keramická ploška na keramický prstenec, foto Garay lab/UC San Diego Jacobs School of Engineering.

Když rozbijete oblíbený hrneček, bude možné střepy svařit místo málo estetického slepení. Nová technologie využívá rychlých pulsů 50 W laseru, což není příliš vysoký výkon, ale na roztavení velmi tenké povrchové vrstvy stačí. Problém při svařování keramických materiálů nepředstavuje jenom vysoká teplota tání, která může přesáhnout 2.000 oC. Díky lokálnímu ohřevu na vysokou teplotu vznikají i obrovské teplotní rozdíly, které způsobují popraskání. „Soustředěním energie přesně na vybrané místo se vyhneme vzniku teplotních gradientů v keramice, takže může zapouzdřit teplotně citlivý materiál bez poškození vysvětluje šéf vývojového týmu J.E.Garay z University of California v San Diegu.

 

Paměť je ošidná

23.8.2019
Zdroj:
G.Murphy et al., False Memories for Fake News During Ireland’s Abortion Referendum, Psychological Science (2019). DOI: 10.1177/0956797619864887
Zdroj
Mnémosyné, starořecká bohyně paměti, na obraze Danteho Gabriela Rossettiho, cca 1876 - 1881, Delaware Art Museum, Samuel and Mary R. Bancroft Memorial [Public domain].

Lživé zprávy vyvolávají falešné vzpomínky. Zajímavý psychologický experiment proběhl v týdnu před irským referendem o umělém přerušení těhotenství v roce 2018. 3.140 oprávněných voličů obdrželo šest mediálních zpráv o událostech vztahujících se k předmětu hlasování, přičemž dvě z nich byly smyšlené. Měli se vyjádřit, zda a jak si popsané události pamatují. Skoro polovina si vzpomněla minimálně na jednu vymyšlenou událost. V naprosté většině šlo o vzpomínku na neexistující událost, která vrhala špatné světlo na názorové oponenty.

„Lidé jednají na základě falešných vzpomínek a je často těžké je přesvědčit, že falešné zprávy jsou falešné. Jak máme pomoci lidem, aby nebyli uvrženi v omyl, když možnosti vytvářet neuvěřitelně přesvědčivé zprávy neustále narůstají?,“ rozvažuje spoluautorka výzkumu Elizabeth F.Loftus z University of California v Irvine. Studie fungování paměti ukazují, že vzpomínáme spíše na poslední vzpomínku než na událost samu. Pevně zahnízděný omyl z paměti těžko odstraníme. Jak říká zaskakující herec Karel Infeld Práchenský ve hře Záskok od Ladislava Smoljaka a Zdeňka Svěráka: „Tak pozor, na tohle pozor, neříkat mi nic, co do té role nepatří. Poněvač já mám děsnýho pamatováka. A já to pak z tý hlavy nedostanu.“

Stanislav Brabec 24.8.2019: Toto je známo již velmi dlouho. https://en.wikipedia.org/wiki/False_memory_syndrome Ovšem odkazovaný nový výzkum používá nevhodnou metodologii, zřejmě ve snaze napasovat to na moderní buzzword Fake News. Aby byl výzkum validní, bylo by třeba vymyšlené zprávy porovnat se všemi zprávami z mediálního prostoru, a zjistit, zda nemohlo dojít k záměně s podobnou reálnou zprávou. Již nejedna vymyšlená zpráva ze satirických webů se stala pravdou.

26.8.2019: To je poněkud odvážné tvrzení na základě krátké aktuality. Spoluautorkou publikace je významná expertka na paměť Elizabeth F.Loftus a publikace vyšla v recenzovaném vědeckém časopise Psychological Science, který má impakt faktor něco přes 6, což není špatné. Autoři i recenzenti pravděpodobně něco vědí o navrhování psychologických experimentů, takže tvrzení o nevhodné metodologii by asi chtělo detailnější rozbor. Nicméně současná psychologie zápasí s metodologickými chybami neustále, takže klidně můžete mít pravdu. Novost zmíněné publikace spatřuji v tom, že řeší vzpomínky na události, kterým pokusné osoby nebyl přítomny. Zatímco dosavadní experimenty s falešnou pamětí řešili, alespoň pokud je mi známo, vzpomínky na události, kterým zkoumaná osoba přítomna byla. Což může, ale nemusí, být rozdíl.

Stanislav Brabec 1.9.2019: Pravda, studii jsem nečetl, jen krátký článek. Riziko záměny vymyšlených mediálních zpráv s podobnými zprávami, které se staly, nelze nijak eliminovat, a proto bude takto pojatá studie vždy zatížena nejistotou: Jde o falešnou vzpomínku na událost, která se nestala, nebo na nepřesnou vzpomínku na událost, která se stala? Samozřejmě, můžeme to ignorovat, a oboje označit za falešnou vzpomínku. Již před lety nás na přednáškách matematické statistiky varovali před zjednodušeným zpracováním statistik měřených na lidech. Udělat statisticky kvalitní studii na lidech je mimořádně náročné, vzhledem k tomu, že většinu studií nelze dvojnásobně zaslepit v homogenní skupině subjektů. Toto je přesně ten typ studie. Ano, autoři mohli celý pokus udělat v laboratoři. Namísto mediálních zpráv by nejdříve vytvořili zprávy o událostech, které se odehrály v laboratoři, a po čase by testovali vzpomínky na tyto události. To by eliminovalo alespoň část chyb.

 

Tajemství lodních deníků

22.8.2019
Zdroj:
Axel J.Schweiger et al., Arctic Sea Ice Volume Variability over 1901–2010: A Model-Based Reconstruction, 2019, J. Climate, 32, 4731–4752, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-19-0008.1
Zdroj
Stránky z lodního deníku U.S.Coast Guard ship Bear z 18.července 1915, kdy plula Beaufortovým mořem podél okraje ledového pole, foto National Archives.

Zajímavé informace můžeme najít ve starých lodních denících. Záznamy plavidel Pobřežní stráže Spojených států, které pluly v minulém století v arktických vodách, obsahují informace o rozsahu ledového příkrovu severu, byť v poněkud zašifrované podobě. „V lodních denících důstojníci vždy zaznamenávají situaci, v níž se nacházejí. Poskytují tak hodinová pozorování mořského ledu v určité době a místě. Pokud byla loď na volném moři, v lodním deníku bychom četli „plnou parou vpřed“ nebo „v pohybu“. Když loď potkávala plovoucí led, důstojník mohl zapsat „plavba různými kurzy a rychlostmi“. To znamená, že loď pluje polem ledových ker. Když se ocitli uvězněni v ledovém sevření, v deníku bychom mohli číst „zablokována““, upřesňuje spoluautor výzkumu Kevin R. Wood z University of Washington.

U.S.Revenue Cutter Thetis kotvící na moři poblíž King Island západně od Aljašky roku 1903, foto Coast Guard Museum Northwest. Jméno lodi bylo Thetis, Revenue Cutter je jméno organizace, z níž později vznikla Pobřežní stráž.Rozsah arktického ledu známe dobře z družicových pozorování od roku 1979. Záznamy lodních deníků pomohly rozšířit znalost z uplynulých 30 na 110 let až do počátku 20. století. V prvních čtyřech desetiletích až do roku 1940 pozorujeme teplotní výkyv, kdy rozsah ledového pokryvu z nevysvětlených důvodů setrvale klesal. Je zvláštní, že autoři výzkumu nešli ještě hlouběji do historie. Plavidla organizací, z nichž roku 1915 Pobřežní stráž Spojených států vznikla, proplouvají Arktidou od roku 1879. Výhodou je, že existují záznamy z konce 20.století se překrývající s družicovými snímky, takže obě metody měření rozsahu arktického ledu lze dobře napasovat.

 

Hlístic je nepočítaně

21.8.2019
Zdroj:
J. van den Hoogen et al., Soil nematode abundance and functional group composition at a global scale, Nature, volume 572, pages 194–198 (2019) doi: 10.1038/s41586-019-1418-6
Zdroj
Hlístice háďátko obecné (Caenorhabditis elegans), obr. Bob Goldstein, Wikimedia Commons, GNU Free Documentaion License 1.2.

Nejpočetnějšími tvory na Zeměkouli jsou nepatrné hlístice (Nematoda, angl. nematodes). Nedávný odhad dospěl k číslu 4,4 x 1020. Narazíme na ně prakticky ve všech zemských biotopech, pozemských i vodních, včetně hor a hlubokých oceánských příkopů. Zejména jde o půdní živočichy. Celková hmotnost všech hlístic světa dosahuje úctyhodných 300 milionu tun, což je jen o málo méně než úhrnná hmotnost lidstva. Však jich také na každého z nás připadá kolem 57 miliard kusů. Ukazují to výsledky velkého sčítání hlístic, které proběhlo po všech kontinentech na základě vyhodnocení 6.759 odebraných půdních vzorků.

Mapa počtu hlístic ve 100 g suché půdy na základě pixelů o skutečné ploše zhruba jeden kilometr čtvereční (30 prostorových vteřin),  J. van den Hoogen et al., Soil nematode abundance and functional group composition at a global scale, Nature, volume 572, pages 194–198 (2019).„Hlístice hrají důležitou roli v oběhu živin v půdě, takže jsou významné pro růst rostlin a úrodnost půdy. Číselné odhady rozšíření těchto půdních organismů na naší Zemi se však doposud zakládaly pouze na hrubých odhadech,“ vysvětluje smysl studie Karin Hohberg z Senckenberg Museum für Naturkunde v Görlitz (Zhořelec). Nacházíme je na všech trofických úrovních půdních potravních řetězců. Počet druhů dosahuje desítek tisíc. Překvapivě nejrozšířenější jsou v subarktické oblasti, kde jich žije plných 38%. Nejméně jich najdeme v tropech, pouhých 21%. V půdách mírného pásu napočteme 24%.

akademon.cz 19.1.2016: Hlístice pěti tváří

akademon.cz 14.12.2012: Masožravé houby kladou pasti

akademon.cz 11.1.2012: Rostliny loví pod zemí

 

Prales hoří

20.8.2019
Zdroj:
M.Bruckner et al., Quantifying the global cropland footprint of the European Union's non-food bioeconomy, Environmental Research Letters, Volume 14, Number 4, 2019, DOI: https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab07f5
Zdroj
Družicový snímek části pralesa na Borneu bezohledným kácením přeměněného na plantáže pro výrobu palmové oleje, foto ESA, CC BY-SA 3.0.

Evropa ani svět nejsou dost velké na nahrazení fosilních paliv obnovitelnými zemědělskými zdroji bez podstatného snížení spotřeby, což dokládá nedávno vypracovaná studie. Projevuje se to zejména v produkci olejů pro výrobu biopaliv a vláken pro textilní průmysl, která nahrazují syntetické tkaniny. Zatímco 86% orné půdy, na které pěstujeme potraviny pro nasycení obyvatel zemí Evropské unie, leží v těchto zemích, u nepotravinářských plodin je to pouze 35%. Naše bioekonomika silně závisí na zemědělství Číny, Indonésie, Bangladéše, Malajsie, Thajska, Filipín i Austrálie. Severní Amerika představuje významného dodavatele kukuřice pro výrobu nepotravinářského ethanolu.

Bohužel rozšiřování orné půdy v tropických oblastech jde zpravidla na úkor pralesa a způsobuje extrémně obtížně napravitelné škody. Tropické pralesy rostou na živinami velmi chudých půdách. Na rozdíl od půd mírného pásu většinu organické hmoty nacházíme v rostlinách. Obnovení zničeného pralesa trvá proto velmi dlouho a nemusí k němu dojít nikdy. Zvětšení plochy orné půdy doma také není řešení, protože Evropa prostě není dost velká. „Abychom nahradili palmový olej např. domácím řepkovým, potřebujeme třikrát větší rozlohu půdy. Místo přesunu problému musíme snížit spotřebu. To je jediná cesta, která přinese výsledky, sníží tlak na ekosystémy a zmírní škody na biodiverzitě,“ uvádí spoluautor studie Martin Bruckner z Wirtschaftsuniversität Wien.

Stanislav Brabec 22.8.2019: V případě biopaliv vzala EK všem Evropanům právo volby, zda biopaliva používat nebo ne. Pokud se chci dopravovat, musím biopaliva používat. Lidé jen nemlčí. Ovšem trvalo 15 let, než EK tyto hlasy vyslyšela, a letos v květnu konečně napravila alespoň ty nejkřiklavější následky politiky biopaliv. Palmový olej z plantáží v místě vykácených pralesů ztratily statut zákonného biopaliva. Ovšem bioetanol z plantáží v místě vykácených pralesů stále statut biopaliva má, stejně tak jako řepka.

23.8.2019: Přidávání biopaliva z řepky jsme už mohli zrušit. Za to, že je máme, si můžeme sami a ne EK. Že z toho premiér má profit, je jistě jen náhoda.

Stanislav Brabec 24.8.2019: Vzhledem k tomu, že jde o implementaci směrnice EU, není možné se tomu zcela vyhnout. (Požadavky na obnovitelné zdroje jsou vysoké, a biopaliva jsou jedním z uznaných způsobů plnění.) Od roku 2020 by měla platit zpřísněná směrnice, podle které již je přimíchávání biopaliv povinné. Květnová revize s tím trochu zamíchala, nicméně pokud jsem ji dobře pochopil, nástup této povinnosti nezrušila.

 

Bolí, bolí

19.8.2019
Zdroj:
H.Abod et al., Specialized cutaneous Schwann cells initiate pain sensation, Science 16 Aug 2019: Vol. 365, Issue 6454, pp. 695-699, DOI: 10.1126/science.aax6452
Zdroj
Mikroskopický snímek barvené gliové buňky (glie) z kultury mozkových buněk. Jde o typ glie, který nazýváme kvůli jeho tvaru astrocyt, foto Bruno Pascal [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Dosud neznámý typ receptorů bolesti vytvářejí nečekaně gliové buňky. Dosud jsme je pokládali pouze za podpůrné buňky neuronů, které je podepírají, kryjí, elektricky izolují nebo vyživují, jak kde. Nicméně pokusy na laboratorních myších ukázaly,že síťky z propletených nervových a gliových buněk, které procházejí ze škáry do pokožky, nejsvrchnější vrstvy kůže, po mechanickém podráždění vysílají signály přes míchu do mozku.

„Objev mění naše chápaní mechanismu vnímání bolesti a může mít význam pro porozumění příčin chronické bolesti,“ soudí prof.Patrik Ernfors ze švédského Karolinska Institutet. Nové receptory nalezli a testovali objevitelé zatím jen u myší, nicméně lze velmi důvodně předpokládat, že je máme také. Zajímavé je, že jde o první známý receptor mechanického podráždění, který tvoří jiné než nervové buňky. Dosud jsme předpokládali, že bolest vnímáme prostřednictvím podráždění pouhých zakončení nervových buněk v kůži.

 

Máčka svítí zeleně

18.8.2019
Zdroj:
H.-B.Park et al., Bright Green Biofluorescence in Sharks Derives from Bromo-Kynurenine Metabolism, iScience 2019, DOI:https://doi.org/10.1016/j.isci.2019.07.019
Zdroj
Nahoře chemická struktur 8-bromkynureninové žluti, dole aminokyseliny tryptofanu. Excitační a emisní spektrum fluorescene 8-bromkynureninové žlutí je uprostřed, H.-B.Park et al., Bright Green Biofluorescence in Sharks Derives from Bromo-Kynurenine Metabolism, iScience, 1 - 10, 2019. V levé části spektra vidíme modré světlo, které 8-bromokynureninová žluť pohlcuje, čímž získá energii, kterou vyzáří fluorescencí jako zelené světlo na spektru vpravo.

Některé máčky, žraloci z čeledi máčkovitých (Scyliorhinidae, angl.catshark), umí využít modré světlo, které proniká do moře nejhlouběji, a v kožních buňkách ho přeměnit na zelenou luminiscenci. Zeleně svítící máčku kalifornskou (Cephaloscyllium ventriosum, angl. swell shark) vidíme na videu. Poslední výzkumy ukázaly, že žraloci překvapivě využívají jako luminofor jednoduchou organickou sloučeninu, 8-bromkynureninovou žluť. Chemickou strukturu spolu s excitačním i emisním spektrem vidíme na obrázku. Očekávali bychom, že analogicky s dalšími mořskými svítícími tvory zdrojem luminiscence bude spíše mnohem větší molekula speciální bílkoviny.

Máčka mramorovaná (Scyliorhinus_retifer, angl.chain catshark), další zeleně fluoreskující žralok, foto David Gruber/iScience.Kynureniny vznikají z aminokyseliny tryptofanu (struktura viz horní obr. dole). „Je zajímavé, že tyto biofluorescenční molekuly vykazují antimikrobiální chování. Tyto máčky žijí při mořském dně, aniž bychom pozorovali biologické znečištění nebo nárůsty. Můžeme tak vysvětlit další podivuhodné vlastnosti žraločí kůže. Výzkum otevírá řadu dalších otázek o možné funkci biofluorescence v přenosu signálů centrálního nervového systému a odolnosti vůči mikrobiální infekci,“ doplňuje spoluautor publikace David F.Gruber ze City University of New York.

 

Pěkně narostl

16.8.2019
Zdroj:
Gerald Mayr et al., Leg bones of a new penguin species from the Waipara Greensand add to the diversity of very large-sized Sphenisciformes in the Paleocene of New Zealand, Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology, 2019, DOI: 10.1080/03115518.2019.1641619
Zdroj
Rekonstrukce tučňáka Crossvallia waiparensis v porovnání s člověkem, CC Attribution-NonCommercial, Mayr, G., De Pietri, V.L., Love, L., Mannering, A. & Scofield, R.P., 9 August 2019. Leg bones of a new penguin species from the Waipara Greensand add to the diversity of very large-sized Sphenisciformes in the Paleocene of New Zealand. Alcheringa XX, xxx–xxx. ISSN 0311-5518.

Řady monstrózní nelétavých ptáků rozšířil tučňák žijící před šedesáti miliony let. Crossvallia waiparensis dorůstal výšky téměř člověka a mohutností ho určitě předčil, jak vidíme na obrázku, popř. na modelu. Dosahoval 160 cm a vážil až 80 kg. Nálezy několika zkamenělých částí kostí nohy a křídla pocházejí z novozélandské lokality Waipara Greensands, proslulého naleziště paleocénních fosilií tučňáků. Může to připadat málo, ale naše znalosti anatomie obratlovců jsou na takové výši, abychom z několika kostí získali rámcovou představu o celém tvoru. Paleocén, nejstarší období třetihor, proběhl před 66,0 až 55,8 milionu let.

Zkamenělé kosti tučňáka Crossvallia waiparensis, A - L kosti a zlomky nožních kostí, M - O zlomky kostí křídla, úsečka ve středu obrázku je 50 mm dlouhá, obr. Gerald Mayr et al., Leg bones of a new penguin species from the Waipara Greensand add to the diversity of very large-sized Sphenisciformes in the Paleocene of New Zealand, Alcheringa: An Australasian Journal of Palaeontology, 2019, DOI: 10.1080/03115518.2019.1641619.Zkamenělé kosti C.waiparensis neležely desítky let v muzejních sbírkách, nýbrž je nalezl amatérský paleontolog Leigh Love před 18 měsíci. S pomocí mocných nohou se megatučňák proháněl a lovil nehluboko pod mořskou hladinou jako jeho dnešní příbuzní. „Oceány přetékaly potravou, protože obrovští predátoři chyběli. Vypadá to, že prostě obsadil prázdnou niku,“ soudí prof.R.Paul Scofield z novozélandské University of Canterbury. Vyhynul zhruba před 30 miliony let, kdy velcí mořští savci začali představovat přílišnou konkurenci.

 

Houba přehopsne

15.8.2019
Zdroj:
S.Nath et al., ‘Sneezing’ plants: pathogen transport via jumping-droplet condensation, Journal of the Royal Society Interface, 5 June 2019, Volume 16Issue 155. DOI:https://doi.org/10.1098/rsif.2019.0243
Zdroj
Schéma přenosu výtrusů patogenní houby Puccinia triticina z infikovaných na zdravé rostliny, obr.Virginia Tech.

Šíření výtrusů hub probíhá leckdy prazvláštním způsobem. Houba Puccinia triticina (angl. leaf rust fungus), původce rostlinné choroby rzi pšeničné, využívá povrchové energie vodních kapek na listech pšenice. Ty jsou velmi nesmáčivé, dokonce je označujeme jako superhydrofobní. Splynou-li dvě drobounké kapičky, dostatek povrchové energie se přemění na kinetickou, která vzniklou kapku vymrští až do výše 5 mm, což je dost na její zachycení i slabým větrem. Nachází-li se v ní výtrusy houby Puccinie, což u nemocných rostlin je pravidlem, mohou takto infikovat okolní rostliny. Nadskakování kapiček shlédneme na videu, které není příliš zřetelné ani rychlé. Zajímavější záběry jsou spíše v druhé půli.

Rez pšeničná, foto Alena Hanzalová, Rzi na pšenici - dlouhodobý problém, https://www.agromanual.cz/cz/clanky/ochrana-rostlin-a-pestovani/choroby/rzi-na-psenici-dlouhodoby-problem.Šéf výzkumu Jonathan B. Boreyko z Virginia Polytechnic Institute and State UniversityVirginia Tech? z Blacksburgu upřesňuje: „Kapička má rozměry tloušťky lidského vlasu, kolem 50 mikrometrů, takže všechno probíhá v měřítku, které nevnímáme. Vítr o rychlosti 0,1 m/s může kapičky nadnášet, zatímco pro jejich odtržení z listu by bylo třeba větru 10 m/s, což je stokrát více. Jakmile se ocitnou ve větru, teoreticky není žádný limit, kam mohou doletět.“

 

ONG, PONG a SPONG

14.8.2019
Zdroj:
G.He et al., High-permeance polymer-functionalized single-layer graphene membranes that surpass the postcombustion carbon capture target, Energy Environ. Sci., 2019, DOI: 10.1039/c9ee01238a
Zdroj
Chemická struktura oxidu uhličitého.

Membránu, která velmi účinně oddělí oxid uhličitý od dusíku, lze připravit z grafenu, monoatomické vrstvy uhlíku. Z proudící směsi těchto plynů nepropustí 96% dusíku. Z grafenu nejprve připravíme ONG, z něj PONG a nakonec SPONG. Vypadá to trochu jako čínský komiks, ale ONG je zkratka z oxygen-functionalized nanoporous graphene, kyslíkem modifikovaný nanoporézní grafen. Jde o grafenovou vrstvu s otvory o průměru 1,8 až 3,3 nm stabilizovanými atomy kyslíku na okrajích. Připravuje se působení kyslíkové plazmy na grafen. Porozita ONG je velká, 18,5%. To znamená, že 18,5% procent plochy tvoří díry.

Schéma přípravy membrány  selektivní pro oxid uhličitý, upraveno podle  G.He et al., High-permeance polymer-functionalized single-layer graphene membranes that surpass the postcombustion carbon capture target, Energy Environ. Sci., 2019.Schéma přípravy membrány vidíme na obrázku. Aby skrze póry procházely pouze molekuly oxidu uhličitého, zajišťují molekuly polymeru s velkou afinitou k CO2 navázané kolem nich. Vznikne tak PONG, polymer-functionalized ONG, polymerem modifikovaný ONG. Dobře funguje polyethylenimin a poly(ethylenglykol)-bis-amin (PEI, resp. PEGBA). PONG zpevnila impregnace dalším polymerem, poly(ethylenglykol)-dimethyl-etherem (PEGDE) . Čistě mechanickou podporu chránící membránu před prooražením nebo natržení představuje poly[1-(trimethylsilyl)-1-propin], což na obrázku znázorněno není.

Chemická struktura sloučenin tvořících membránu selektivní pro oxid uhličitý. Seshora dolů kyslíkem funkcionalizovaný grafen, polyethylenimin, poly(ethylenglykol)-bis-amin, poly(ethylenglykol)-dimethyl-ethere a poly[1-(trimethylsilyl)-1-propin].Membrány jsou pro separaci plynů vhodnější než sorbenty, protože pracují v kontinuálním režimu. Přestože popsaná membrána vykazuje velmi dobré parametry, zásadní nevýhodou je, že zatím existuje pouze v rozměrech centimetrů čtverečních. Pro účinné oddělování oxidu uhličitého z kouře např. tepelných elektráren by byly zapotřebí tisíce metrů čtverečních. Podla Sankara Naira z Georgia Institute of Technology, experta na mikroporézní membrány, k praktické průmyslové aplikaci povede ještě dlouhá cesta. Příprava selektivně propustných membrán s póry obklopenými polymerními vousy s příslušnou afinitou je zajímavá myšlenka, která pravděpodobně najde širší uplatnění.

Franta Flinta 15.8.2019: Ve vzduchu je ještě spousta kyslíku? Co s ním? Projde membránou nebo neprojde?

16.8.2019: Provedené experimenty neřeší kyslík. Membrána je určena k oddělení oxidu uhličitého z kouřových plynů, kde je kyslíku mnohem méně a oxidu uhličitého mnohem více než ve vzduchu. Kdybychom membránu použili k odstraňování oxidu uhličitého ze vzduchu, získali bychom při odstranění 96% dusíku směs, ve které by zbývalo 200 x více dusíku než oxidu uhličitého.

Erika Prášková 19.8.2019: A jak je to s NOxy? Při spalování také musí vznikat?

 

Larva si odskočí

13.8.2019
Zdroj:
G. M. Farley et al., Adhesive latching and legless leaping in small, worm-like insect larvae, Journal of Experimental Biology 2019 222: jeb201129 doi: 10.1242/jeb.201129
Zdroj
Plodomorka Asphondylia solidaginis, foto Beatriz Moisset [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)].

Až 36 x dále, než činí délka těla, doskočí larvy druhu plodomorka (Asphondylia, angl. gall midges). Délka skoku dosáhne až 121 mm. Jak vidíme na videu, využívají síly celého těla. Nejprve se kolmo k podložce svinou do kroužku, zaklesnou speciální tělní západku a tělo napnou. Prudké narovnání po uvolnění západky je vymrští do vzduchu. Běžná délka skoku je 20 až 30 násobek délky těla. Plodomorky patří do hmyzího řádu dvoukřídlých (Diptera, i angl.), které zpravidla nazýváme mouchy.

Larvy plodomorek žijí poklidný život uvnitř hálek, zvláštních nádorovitých útvarů na rostlinách, které vznikají působením larev. Slouží jim jako úkryt i potrava. Skoky larev plodomorky jsou zřejmě únikovou reakcí v případě poškození hálky. Zajímavý je mechanismus tělní západky, který udrží napnuté tělo larvy stočené. Funguje obdobně, jako tlapičky gekonů na základě adheze miniaturních chloupečků. Nepochybně významné je, že pohyb skokem vyžaduje 30 x méně energie, než uplazení stejné vzdálenosti.

„Mechanismus přichycení založený na drobných adhezivních strukturách a skutečnost, že koncept šetří energii, by mohl být zajímavý pro vývoj měkkých robotů,“ soudí šéfka výzkumného týmu prof. Sheila N. Patek z Duke University v Severní Karolíně. I když život jednoduchého robota nemá valnou cenu, asi by bylo nutné vyřešit zaměřování dlouhých skoků. Hmyz je velmi fatalistický a spoléhá na osud. Byl jsem svědkem doskoku kobylky zelené přímo do kotlíku s vroucí polévkou.

 

Virtuální biopsie

12.8.2019
Zdroj:
F.H.Silver et al., https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/srt.12712, https://doi.org/10.1111/srt.12712
Zdroj
Zařízení pro virtuální biopsii metodou VOCT, foto Rutgers University.

Zařízení pro současné ultrazvukové a infračervené vyšetření kůže vzniklo na Rutgers University v New Jersey. IČ záření tkáně osvětluje do hloubky, protože jsou pro tyto vlnové délky částečně propustné. Složením s údaji o hustotě tkání, které získáváme pomocí ultrazvuku, vznikne zobrazení do hloubky kůže. Umožňuje rozpoznat a popsat leze a nádory bez nutnosti biopsie, což je vyšetření na základě odebraného vzorku živé tkáně. Nejen, že odpadá nutnost byť nevelkého chirurgického zákroku, ale i samo vyšetření je kratší. Není třeba dopravit odebranou tkáň do specializované laboratoře a čekat na výsledek.

Porovnání VOCT vyšetření (vlevo) a histopatologického (vpravo) na základě mikroskopie řezu tkání. Šipka označuje melanocytový nevus, nezhoubné nahromadě  pigmentových buněk melanocytů, obr. Rutgers University.„Vyšetření zabere 15 minut a nepředstavuje žádnou zátěž pro pacienta, protože světlo nepociťuje vůbec a vnímá jen sotva slyšitelný zvuk. Jde o významné zlepšené oproti chirurgické biopsii, která je invazivní, drahá a časově náročná,“ objasňuje výhody metody VOCT jeden z autorů prof.Frederick H.Silver z Rutgers Robert Wood Johnson Medical School. VOCT je zkratka z vibrational optical coherence tomography, vibrační optická koherenční tomografie. VOCT vytváří trojrozměrný obraz i do hloubky kůže, takže umožňuje chirurgům získat představu o skutečném rozsahu zákroku podstatně dříve, než poprvé říznou skalpelem. V případě potřeby mohou v předstihu povolat plastického chirurga nebo specialistu na rozsáhlé odstraňování tkáně.

 

Žába rybníkářka

11.8.2019
Zdroj:
Marvin Schäfer et al., Goliath frogs build nests for spawning – the reason for their gigantism?, Journal of Natural History Volume 53, 2019 - Issue 21-22, https://doi.org/10.1080/00222933.2019.1642528
Zdroj
Veleskokan goliáší (Conraua goliath), foto Marvin Schäfe.

Největší žába světa veleskokan goliáší (Conraua goliath, angl. Goliath Frog) aktivně buduje pro potomstvo rybníčky. Najde-li louži vhodnou pro vajíčka a pulce, vyčistí ji od listí. Nenajde-li, vyhrabe v usazeninách na břehu řeky díru, popř. postaví hráz. Dokáže při tom přemisťovat i kameny o váze 2 kg, což při vlastní váze 3,3 kg je úctyhodný výkon. Dospělé žáby mají trup dlouhý až 40 cm, s nataženými nohama až 96 cm, a doskočí 6 metrů, což je absolutní rekord. Zdržují se v rychle tekoucích tropických pralesních řekách s písčitým dnem.

Rybníček vyhrabaný a ohražený velekskokanem goliáším. Vyházené zbytky rostlin leží v popředí snímku. Šedá hmota uprostřed jsou snesená vajíčka, foto Marvin Schäfe.Veleskokan goliáší žije pouze na malém území v západní Africe na teritoriu Kamerunu a Rovníkové Guineje. Studie proběhla na 19 rybníčcích na 400 m dlouhém úseku řeky Mpoula v západním Kamerunu nedaleko od ústí do moře. „Skutečnost, že toto chování jsme odhalili teprve nyní, ukazuje, jak málo toho víme i o nejpozoruhodnějších tvorech naší planety. Doufáme, že naše objevy spolu s dalšími výsledky probíhajícího výzkumu zvýší porozumění pro potřeby veleskokana,“ komentuje vedoucí projektu Mark-Oliver Rödel z německého Museum für Naturkunde, předseda společnosti Frogs & Friends.

 

Panna rozmlouvá

10.8.2019
Zdroj:
http://www.adwmainz.de/nachrichten/artikel/sprechende-geschlechtsteile-in-der-klosterbibliothek.html
Zdroj
Proužek pergmanenu s fragmenty básně Der Rosendorn nedávno nalezený v knihovně kláštera v rakouském Melku, Unknown 14th-century scribe/poet. [Public domain].

V rozsáhlých klášterních knihovnách můžeme ještě dnes narazit na překvapení, která bychom opravdu nečekali. Na nedávno nalezeném nenápadném úzkém proužku pergamenu v klášterní knihovně v rakouském Melku nalezli historici po obtížné práci fragment středověké německé básně neznámého autora Der Rosendorn (Trn růže). Jde o fiktivní rozhovor dívky s její mluvící vulvou na odvěké téma. Řeší neúspěšně otázku, co muži vlastní chtějí. Zdali ženu celou či jen její vaginu. Pro klášterní knihovnu nečekané téma. Nicméně proužky pergamenu, jako ten nově nalezený s Rosendornem, sloužily k podlepení okrajů starších, poškozených listů. A pergamen byl ve středověku velmi drahý! Báseň Rosendorn, kterou známe ze dvou o dvě stě let mladších záznamů, vznikla podle původních předpokladů v 15.století. V té době uvolněný přístup k vlastní sexualitě nepředstavoval výjimku. Melkský rukopis vznikl kolem roku 1300, tedy o 200 let dříve, kdy tak volný přístup nikdo nečekal. Klášter v Melku vznikl v roce 1089, knihovna pochází z 12.století. A fiktivní posta mnicha Adsa z Melku je vypravěčem románu Umberta Eca Jméno růže.

 

Jakou barvu vyberou?

9.8.2019
Zdroj:
A.Eacock et al., Adaptive colour change and background choice behaviour in peppered moth caterpillars is mediated by extraocular photoreception, Communications Biology, volume 2, Article number: 286 (2019), DOI: 10.1038/s42003-019-0502-7 ID
Zdroj
Vlevo larvy motýla drsnokřídlece březového na různě barevných podkladech, vpravo larvy ve větším detailu, A.Eacock et al., Adaptive colour change and background choice behaviour in peppered moth caterpillars is mediated by extraocular photoreception, Communications Biology, volume 2, Article number: 286 (2019).

Larvy píďalkovitého motýla drsnokřídlece březového (Biston betularia, angl. peppered moth) mění zbarvení podle podkladu, na kterém zrovna přebývají. Různé varianty vidíme na obrázku. Vzhledem připomínají větvičky a díky změně barvy splývají s vegetací ještě lépe, což je chrání před predátory. Zajímavé je, že barvu podkladu vnímají housenky pravděpodobně přes fotoreceptory v kůži. Zakrytí očí nic nezmění na schopnosti přizpůsobit se.

Nahoře původní světlá forma drsnokřídlece březového, dole tmavá forma vzniklá díky znečištění na počátcích průmyslové revoluce, foto Chiswick Chap [CC BY-SA 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5)].Jak vidíme na obrázku, dospělý drsnokřídlec březový existuje ve dvou barevně odlišných podobách. Původní je světlá forma na obr. nahoře. S nástupem průmyslové revoluce vznikla tmavá forma (dole), tzv. carbonaria, která je v tmavým prachem silně znečištěných oblastech mnohem méně nápadná.

 

Chaluhy ukládají CO2

8.8.2019
Zdroj:
A.Ortega et al., Important contribution of macroalgae to oceanic carbon sequestration, Nature Geoscience, 2019, doi: 10.1038/s41561-019-0421-8
Zdroj
Mnohobuněčná mořská řasa chaluha bublinatá (Fucus vesiculosus), foto Chaluhy Kristian Peters -- Fabelfroh 12:47, 31 December 2006 (UTC) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)].

Mnohobuněčné mořské řasy, chaluhy nebo ruduchy (červené řasy), představují oproti dosavadním předpokladům významné hráče v globálním koloběhu uhlíku. Jako všechny fotosyntézující organismy vyrábějí organické sloučeniny z atmosférického oxidu uhličitého. Přestože vytvářejí velmi produktivní pobřežní ekosystémy, nezaznamenali jsme doposud, že by produkovaly jakékoli usazeniny obsahující uhlík. Nejnovější výzkum ukázal, že zbytky těl řas jsou mnohem odolnější a zpět na oxid uhličitý se rozkládají mnohem pomaleji, než jsme předpokládali. Analýza DNA identifikovala zlomky řas na otevřeném moři 5.000 km od místa, kde mohly vyrůst, a rovněž v hloubkách kolem 4.000 m.

Červená mořská řasa Asparagopsis taxiformis u pobřeží ostrova Reunion v Indickém oceánu, foto Jean-Pascal Quod [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].Ze zbytků řas plujících na hladině 69% klesne do hloubky větší než 1.000 metrů, odkud je návrat oxidu uhličitého do atmosféry velmi pomalý. První autorka publikace Alejandra Ortega z Vědecko-technologické univerzity krále Abduláha v Saudské Arábii (KAUST) uvádí: „Tyto poznatky mají dalekosáhlý význam pro popis globálního koloběhu oxidu uhličitého. Ukazuje se, že mnohobuněčné řasy jsou důležité pro ukládání uhlíku, a měly by se proto brát v úvahu při hodnocení obsahu uhlíku v oceánu.“ O reakci fotosyntézujících organismů na rostoucí koncentraci oxidu uhličitého v atmosféře víme zatím příliš málo. I proto je pravděpodobnost dlouhodobých předpovědí klimatu pochybná, protože dosavadní modely tyto vlivy nezahrnují v dostatečné míře.

Erika Prášková 9.8.2019: Jak může v červených řasách probíhat fotosyntéza, když jsou červené? Chlorofyl je zelený.

Jindra Lacko 10.8.2019: S tou fotosyntézou je to složitější:

1) ruduchy chlorofyl mají (navíc k červeným barvivům)

2) fotosyntetizujicích barviv je víc, nežli jenom zelený chlorofyl

Červená barviva jsou zvláště vhodná pro fotosyntézu ve větších hloubkách, protože dobře chytají modré světlo. A modrá barva se ve vodě ztrácí nejpomaleji, a proto je jí v hloubce relativně nejvíc (viz modrý odstín fotek). Případně též https://cs.wikipedia.org/wiki/Ruduchy#Stavba_chloroplastu.

Pavel 11.8.2019: Možná to je proto, že fotosyntéza a chlorofyl spolu souvisí jen vzdáleně. Fotosyntéza je proces získávání energie ze slunečního záření a chlorofyl je jen jedno z mnoha barviv, které fotosyntetizující organismy k tomu využívají. Takže jak je to možné? Protože chaluhy používají jiné barvivo než chlorofyl, případně kromě chlorofylu.

 

Majak buchnul

7.8.2019
Zdroj:
O.Masson et al., Airborne concentrations and chemical considerations of radioactive ruthenium from an undeclared major nuclear release in 2017, PNAS, 2019, https://doi.org/10.1073/pnas.1907571116
Zdroj
Nejvyšší naměřené hodnoty aktivity ruthenia 106 ve vzduchu v různých evropských zemích, O.Masson et al., Airborne concentrations and chemical considerations of radioactive ruthenium from an undeclared major nuclear release in 2017, PNAS, 2019, CC BY-NC-ND 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/.

Lehce radioaktivní oblak ruthenia 106, který zasáhl Evropu a části Asie v roce 2017, vznikl při nehodě v závodě na zpracování jaderného paliva Majak na jižním Uralu. Vyplývá to z analýzy 1.100 atmosférických a 200 spadových vzorků. Intenzita radioaktivního záření zůstala v neškodných mezích nanejvýš něco přes 150 milibequerelmBq?/m3 . Jeden bequerel odpovídá jednomu jadernému rozpadu za sekundu, což znamená, že v jednom metru krychlovém radioaktivního rutheniového oblaku došlo k jednomu jadernému rozpadu o něco častěji než každých sedm sekund. Měřitelných hodnot dosáhla radioaktivita kromě Evropy až v Karibiku a na Arabském poloostrově.

Satelitní snímek jadrného zařízení Majak poblíž jihouralského města Ozjorsk, NASA, Jan Rieke (color correction, borders and labels) [Public domain].Podle jednoho z autorů studie, prof.Georga Steinhausera z Leibniz Universität Hannover, „jsme schopni prokázat, že k nehodě došlo při zpracování použitých palivových článků, a to ve velmi pokročilé fázi, krátce před dokončením. Ačkoliv není k dispozici žádné oficiální prohlášení, máme dostatečnou představu, k čemu mohlo dojít.“ Ke krátkému úniku došlo mezi 18.hodinou 25.září 2017 a polednem 26.září 2017. V závodě Majak již před 60 lety došlo k mnohem závažnějšímu úniku radioaktivity, druhému největšímu po Černobylu. 29.září 1957 explodovala nádrž se 70 až 80 tunami octanů a dusičnanů radionuklidů, protože selhalo chlazení.

 

Učte se řeči

6.8.2019
Zdroj:
S.Heim et al., Bilingualism and “brain reserve”: a matter of age, Neurobiology of Aging, Volume 81, September 2019, Pages 157-165, https://doi.org/10.1016/j.neurobiolaging.2019.05.021
Zdroj
Červeně je vyznačen vnitřní čelní závit (gyrus frontalis inferior, angl. inferior frontal gyrus), modře vnitřní temenní lalok (lobulus parietalis inferior, angl.inferior parietal lobule), upraveno podle Patrick J. Lynch, medical illustrator [CC BY 2.5 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.5)].

Další výzkumy potvrzují starší teorii, že dvoujazyčnost zpožďuje nástup neurodegenerativních onemocnění, např. Parkinsonovy nebo Alzheimerovy choroby, až o pět let. Porovnání mozkové kůry pomocí zobrazení magnetickou rezonancí u 224 jednojazyčných a 175 dvoujazyčných osob ve věku od 25 do 84 ukázalo větší množství neuronů ve dvou oblastech mozkové kůry bilingvních. Od šedesátého roku věku nadbytek klesal a kolem 80 let se obě skupiny vyrovnaly.Vypukne-li neurodegenerativní choroba, lidé s větším množství neuronů mají větší rezervu, takže nepříznivé následky propuknou později.

Více nervových buněk u bilingvních osob najdeme ve vnitřním čelním závitu (gyrus frontalis inferior, angl. inferior frontal gyrus) a vnitřním temenním laloku (lobulus parietalis inferior, angl.inferior parietal lobule), přičemž v první oblasti mizí rezerva dříve. Nejlépe je naučit se v co nejranějším věku oba jazyky současně, ale pokud jste to zmeškali, nemusíte házet flintu do žita. Spoluautorka výzkumu Svenja Caspers z Forschungszentrum Jülich uvádí: „Další vzrušující otázkou je, zda učení druhého nebo třetího jazyka ve věku odchodu do důchodu přináší výhodu duševního výkonu. Pro mnoho lidí by to byl schůdný a snadný způsob, jak vybudovat další kognitivní rezervu.“

 

Ze dvou jeden

4.8.2019
Zdroj:
J.F.Masello et al., Additive Traits Lead to Feeding Advantage and Reproductive Isolation, Promoting Homoploid Hybrid Speciation, Molecular Biology and Evolution, Volume 36, Issue 8, August 2019, Pages 1671–1685, https://doi.org/10.1093/molbev/msz090
Zdroj
Buřňák Salvinův obývá ostrovy jižního Indického oceáunu od Afriky po Nový Zéland, foto ZooPro at en.wikipedia [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Neobvyklým způsobem vyprodukovala evoluce buřňáka Salvinova (Pachyptila salvini, angl. Salvin's prion). Studium genomů ukázalo, že jde o křížence buřňáka holubího (Pachyptila desolata , angl.narrow-billed Antarctic prion) a buřňáka širokozobého (Pachyptila vittata, angl. broad-billed prion). Křížením různých příbuzných druhů vzniká nový druh jen velmi, velmi zřídka. Pokud existuje potomstvo takového křížení, je zpravidla neplodné nebo plodné jen velmi vzácně a ne v nespočetné řadě mnoha dalších generací. Základní, ne však jedinou překážku, představují chromozomy. Různé druhy jich mívají odlišný počet. Náš nejbližší příbuzný, šimpanz, jich má 24, zatímco my jenom 23. S takovým nesouladem se vajíčko při oplodnění těžko srovnává.

První autor publikace Juan F. Masello z Justus-Liebig-Universität Gießen stručně shrnuje: „Studie ukazuje, že hybridizace mezi druhy není nutně koncem evoluční linie a že někdy tímto způsobem vznikne nový druh.“

 

Elektřina z vod

2.8.2019
Zdroj:
Meng Ye et al., Charge-Free Mixing Entropy Battery Enabled by Low-Cost Electrode Materials, ACS Omega20194711785-11790, https://doi.org/10.1021/acsomega.9b00863
Zdroj
Schéma elektrochemického článku fungujícího na základě střídavého průtoku mořské a sladké vody, přeloženo dle ACS Omega20194711785-11790.

Smísením jednoho kubického metru sladké vody s mořskou se uvolní energie přes 2.000 kJ. Celosvětově vtékáním všech pozemských sladkých vod do moře vzniká výkon 2 TW. Pro srovnání, výkon jaderné elektrárny Temelín o něco přesahuje 2 GW, tedy tisíckrát méně. Alespoň částečně využít tuto energii umožňuje nový elektrochemický článek získávající elektřinu z rozdílu koncentrací solí ve vyčištěné odpadní vodě (0,032 M) a moři (0,6 M). Schéma fungování vidíme na obrázku:

Schéma elektrodových reakcí článku fungujícího na základě střídavého průtoku mořské a sladké vody.Sladká voda protéká článkem a vyplavuje z jedné elektrody sodné ionty Na+, ze druhé chloridové anionty Cl-. Elektrodový materiál se oxiduje, popř. redukuje a vnějším obvodem začne téct proud (kroky 1 a 2). Po vybití elektrod připojíme zařízení na mořskou vodu a elektrody začnou pohlcovat sodné, popř. chloridové ionty, v důsledku čehož se redukují, popř. oxidují. Obvodem teče elektrický proud opačného směru(krok 2 a 3). Po nabití elektrod připojíme článek na sladkou vodu a celý cyklus opakujeme. Jako materiál pro elektrody posloužila berlínská modř a polypyrrol. Schéma elektrodových reakcí vidíme na obrázku.

 

Bizarní pratvor

1.8.2019
Zdroj:
J. Moysiuk, J.-B. Caron, A new hurdiid radiodont from the Burgess Shale evinces the exploitation of Cambrian infaunal food sources, Proceedings of the Royal Society B, Volume 286 Issue 1908, doi: 10.1098/rspb.2019.1079
Zdroj
Rekonstrukce kambrického dravce Cambroraster falcatus, obr.Lars Fields/Royal Ontario Museum. Jeho fosilie pocházejí z lokality Marble Canyon v národním parku Kootenay v Britské Kolumbii.)

Proslulé Burgesské břidlice, významné naleziště zkamenělin v kanadské provincii Britská Kolumbie, vydaly dalšího bizarního tvora, starého 506 milionů let. Podkovovitý krunýř kryl seshora tělo asi 30 cm dlouhého kambrického dravce Cambroraster falcatus s osmi ploutvemi po stranách. Každý ze dvou výrůstků u úst vypadá, jakoby vytvořen z pětinásobného hřebenu s ostny na konci s háčky, které do sebe velmi přesně zapadají. Pomocí tohoto ústrojí nejspíše vyhrabával kořist z měkkých usazenin mořského dna, aby ji vcucnul ústy.

Z kambria, nejranějšího období prvohor před 542 - 488 miliony let, pocházejí nejstarší zkameněliny vícebuněčných tvorů. Životní formy se v té době vyvíjely takovým tempem, že hovoříme o kambrické explozi. Nabývaly při tom z dnešního pohledu velmi podivných tvarů a bizarních forem. Autoři publikace uvádějí: „Cambroraster navyšuje množství fosilních důkazů, že radiodonta a obecně předchůdci členovců nebyli v žádném případě primitivní. Tyto organismy vykazovaly vysokou úroveň ekologické rozmanitosti a hrály řadu důležitých rolí v prvních komplexních živočišných komunitách světa.“ Jako radiodonta označují paleontologové skupinu kambrických členovců.

akademon.cz 28.4.2017: Evoluce kusadlovců

akademon.cz 31.1.2017: Náš nejstarší předek

akademon.cz 21.2.2016: Trilobit na lovu

akademon.cz 23.7.2015: Příčiny kambrické exploze

 

Diskuse/Aktualizace