Mořské farmaření

30.10.2015

Společnost GreenWave buduje u východoamerického pobřeží od jižní Nové Anglie po New York osm mořských farem nové konstrukce. Základem je svislé uspořádání. Na lany spojených plovácích visí válcové koše na pěstování hřebenatek a protáhlé sítě pro ostatní mušle. Mezi nimi volně visí chaluhy, které rostou velmi rychle a dají se konzumovat jako zelenina. Pod nimi na dně stojí rybí pasti a hranaté klece, v nichž rostou ústřice. Autorem návrhu je ředitel společnosti GreenWave Bren Smith, který za něj letos dostal cenu v soutěži Buckminster Fuller Challenge.

Viskozita mravenců

29.10.2015
Mravenci v reometru, Georgia Tech

Mravenci nejenom že staví podivuhodná mraveniště, ale zvládnout vytvořit zajímavé konstrukce přímo ze svých těl, např. mosty nebo plavidla. Při tom se shlukují do velkých celků a při plavbě po neklidné vodě odolají značným vnějším silám. Přesáhne-li jejich působení určitou hranici, živí mravenci se staví mrtvými, takže zcela uvolní svaly a v případě bezprostřední tlaku se přestávají držet. Zajímavý pokus s mincí ponořujících se do mravenců, kteří se chovají jako viskózní kapalina, uvidíme mimo jiné na těchto videích. Alberto Fernandez-Nieves a Michael Tennenbaum s dalšími kolegy z Georgia Institute of Technology v Atlantě studovali vlastnosti shluku mravenců na reometru, což je běžný přístroj pro stanovení mechanických vlastností materiálů. Zjistili, že se v případě potřeby namačkaní mravenci stanou viskoelastičtí, jako některé polymery. To znamená, že v sobě kombinuje vlastnosti pružné gumy a viskózní kapaliny. Řada biologických tkání má obdobné chování, ale u kompletních organismů je to zajímavé. Otázkou zůstává, zdali natlačení mravenců rodu Solenopsis do reometru, jak to můžeme vidět na obrázku (Georgia Tech), není v rozporu se zákony na ochranu zvířat.

JK 30.10.2015: V rozporu s českým právem to není - mravenec není obratlovec. I když slisovat spoustu mravenců v poly-mravence - vzdálenou obdobu poly-meru, je originální myšlenka :)

23.12.2015: Další pokusy nasvědčují tomu, že mraveniště se chová jako jeden organismus i jinak, než po mechanické stránce. Podle zjištění Thomase A. O’Shea-Whellera a Nigela R. Frankse z University of Bristol a Any B. Sendova-Franks z University of the West of England reagují mravenci pobřežní (Temnothorax albipennis) odlišně na mizení mravenců v různých místech. Pokud jednotlivé mravence odstraňujeme přímo z mraveniště, spouští se evakuační mechanismus a dochází k jeho přestěhování. Mizí-li mravenci na okraji oblasti jejich působení, vyklízejí ji a stahují se zpět do mraveniště.

Konec plešatosti?

28.10.2015
Nahoře je myš kontrolní a uprostřed po třítýdenním působení tofacitinibu na pravou stranu jejího těla.  Úplně dole je obrázek myši po aplikaci ruxolitinibu za stejných podmínek. Obr.S. Harel et al.,  Sci. Adv. 1, e1500973 (2015).  Distributed under a Creative Commons Attribution Non Commercial License 4.0 (CC BY-NC).  10.1126/sciadv.1500973.

Při experimentech s vlasovými folikuly myší i lidí identifikovala Angela M. Christiano se svými kolegy z Columbia University Medical Center v New Yorku enzymy, které zastavují růst vlasu. Konkrétně jde o některé z tzv.Janusových kináz. Stačí je zablokovat a hustá kštice znovu vyraší. Vhodné inhibitory se kupodivu podařilo nalézt mezi látkami, které již americká Food and Drugs Administration schválila jako léky, byť na jiné choroby. Konkrétně jde o ruxolitinib, přípravek proti primární myelofibróze, při které se kostní dřeň mění na vazivo. Jako druhý vhodný inhibitor se jeví tofacitinib, lék na revmatoidní artritidu. Strukturu obou najdeme zde. Jejich účinky se projevily při studiu myší, které přišly o chlupy v důsledku autoimunního onemocnění. Výsledky jejich působení vidíme na obrázku. Nahoře je myš kontrolní a uprostřed po třítýdenním působení tofacitinibu na pravou stranu jejího těla. Úplně dole je obrázek myši po aplikaci ruxolitinibu za stejných podmínek. Obr.S. Harel et al., Sci. Adv. 1, e1500973 (2015). Distributed under a Creative Commons Attribution Non Commercial License 4.0 (CC BY-NC). 10.1126/sciadv.1500973. Bezpochyby jde o zajímavá zjištění, avšak od fungujícího přípravku pro obnovení růstu vlasů jsme ještě daleko a na cestě se může objevit řada překážek.

Význam velrybího trávení

27.10.2015
Plejtvák obrovský (Balaenoptera musculus) ve východní části Tichého oceánu, foto NOAA.

Člověkem způsobený podstatný pokles stavů velkých kytovců v posledních staletích může mít vliv i na distribuci živin v oceánech. Tito rozměrní tvorové požírají v hloubce velká množství potravy, kterou pak po strávení vylučují na hladině v podobě, která je pro řadu dalších organismů lépe využitelná. Podle Jense-Christiana Svenninga z Aarhuské univerzity v Dánsku, Christophera E. Doughtyho z Oxfordské univerzity a dalších badatelů ve Spojených státech i Nizozemí rozhodně nejde o zanedbatelné množství zejména pokud jde o koloběh fosforu nebo železa. Velcí mořští savci přispívají k transportu živin i v horizontálním směru mezi oblastmi výkrmu a rození mláďat. Doposud panoval sklon podíl živočichů na koloběhu živin podceňovat. Nezanedbatelně se na přenosu živin mezi ekosystémy podílejí i draví ptáci, kteří loví na moři a hnízdí na suché zemi. I anadromní ryby, např. lososi, které se z moře vracejí k rozmnožování do řek, mají svůj podíl. Díky tomu, že jsme jich už hodně snědli, oproti minulosti podstatně klesl. Podle S.A.Zimova a jeho kolegů z Pacifického geografického ústavu Ruské akademie věd to byly právě výkaly velkých pleistocénních býložravců, které z tehdejších sibiřských stepí vytvářely mnohem úživnější oblast než je tomu dnes.

K velkému vymírání

26.10.2015
Deformovaná schránka chitinovce Ancyrochitina (vlevo) a normální (vpravo). Bílá úsečku je 0,1 mm dlouhá. Obr. Thijs R. A. Vandenbroucke  et al., Metal-induced malformations in early Palaeozoic plankton are harbingers of mass extinction, Nature Communications 6, Article number: 7966, doi:10.1038/ncomms8966.

organismů na rozhraní ordoviku a siluru mohla přispět změna složení oceánů. Na základě vysokého obsahu kovů ve zkamenělém tehdejším mořském planktonu to usuzuje Wolfgang Kiessling z Universität Erlangen-Nürnberg a Thijs R. A. Vandenbroucke z Gentské univerzity spolu s dalšími kolegy. V libyjských usazeninách korelují silně deformované schránky mikroskopických chitinovců rodu Ancyrochitina s vysokým obsahem železa, molybdenu, olova, manganu a arsenu, což doprovázel výrazný pokles množství rozpuštěného kyslíku. Koncentrace kovů v tehdejší mořské vodě dosáhla takových hodnot, že přiotrávila přítomný plankton. Důsledkem byla tvorba deformovaných schránek. Co způsobilo změnu chemismu oceánů, nám fosilie bohužel zatím neprozrazují. Na obrázku můžeme porovnat deformovanou schránku chitinovce Ancyrochitina (vlevo) s normální (vpravo). Bílá úsečku je 0,1 mm dlouhá. Obr. Thijs R. A. Vandenbroucke et al., Metal-induced malformations in early Palaeozoic plankton are harbingers of mass extinction, Nature Communications 6, Article number: 7966, doi:10.1038/ncomms8966. Chitinovci (Chitinozoa) jsou vyhynulé mikroorganismy nejasného zařazení s chitinózními schránkami.

Včelky farmářky

25.10.2015

Jihoamerické včely Scaptotrigona depilis krmí své larvy houbou, kterou k tomu účelu pěstují. Sociální hmyz, např. některé druhy mravenců a termitů, zhusta vytvářejí podmínky pro růst jiných druhů organismů, které jim pak slouží za potravu. U včel, které spolu s mravenci patří do řádu blanokřídlých (Hymenoptera), to teprve nyní odhalil až Cristiano Menezes ze státem financované Brazilské zemědělské výzkumné společnosti (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária). Původně se domníval, že jde o houbovou nákazu. Při jejím bližším zkoumání zjistil, že se vyskytuje ve všech úlech. Prorůstá plástve a larvy se jí živí. Odstranění houby vedlo ke zvýšení úmrtnosti larev z 28% na 92%.

Čínský sen

23.10.2015
Umělecká rekonstrukce letu vzducholodi Yuanmeng, obr.cannews.com

Úspěšný test čínské vzducholodi Yuanmeng (Sen) proběhl 13.října. Vzlétla z letiště v Xilinhotu ve Vnitřním Mongolsku a ve vzduchu setrvala 24 hodin. Její délka dosahuje 75 m, výška 22 m a objem 18.000 krychlových metrů, což nejsou nijak zvláštní parametry. Největší létající stroje vůbec, německé vzducholodě LZ-129 Hindenburg a LZ-130 Graf Zeppelin II obsahovaly 200.000 krychlových metrů plynu při délce 245 m a výšce 40 m. Avšak Yuanmeng dokáže vystoupat až do výšky 20 km a bez přistání vydržet ve vzduchu šest měsíců, což zatím v praxi nebylo ověřeno. Umožní to zejména její plně solární pohon. Hnací elektromotory napájí elektřina z fotovoltaických článků na horní straně jejího pláště, jak vidíme na obrázku. Jde pouze o uměleckou rekonstrukci jejího letu (obr. cannews.com). Dalších 5 až 7 tun nejrůznějších záznamových a komunikačních zařízení získá energii stejným způsobem. Do výšky ji vynese helium. Hlavní úkoly vzducholodi budou zřejmě monitorovací, špionážní a spojovací.

akademon.cz 2.3.2014: Létající hybrid

Stáří Šigirského idolu

22.10.2015
Šigirský idol v muzeu v Jekatěrinburgu, Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0

zpřesnili experti z mannheimského Curt-Engelhorn-Zentrum Archäometrie gGmbH na 11 tisíc let. Pomocí pokročilých metod hmotnostní spektrometrie stanovili jeho stáří vyhodnocením zastoupení jednotlivých izotopů v modřínovém dřevě, z nějž je 2,8 m vysoká socha zhotovena. Během dvaceti let tak Šigirský idol zestárl o 1.500 let. Původní odhady z poloviny devadesátých let minulého století stanovily jeho stáří na 9.500 let. Tak jako tak jde o nejstarší dochovanou dřevěnou sochu na světě. Její fragmenty nalezli archeologové roku 1894 pod čtyřmetrovou vrstvou rašeliny v lokalitě Šigir asi 100 km východně od ruského Jekatěrinburgu. Právě kyselé prostředí rašeliniště přispělo k jejímu uchování. Původní výška možná dosáhla až 5,3 metru. Nyní je k vidění ve Sverdlovském oblastním muzeu v Jekatěrinburgu. Curt-Engelhorn-Zentrum Archäometrie gGmbH je obecně prospěšnou společností se specializací na stanovení stáří archeologických nálezů. Modřín, z nějž naši dávní předci vyryli kamennými nástroji Šigirský idol, dorostl věku 159 let. Na několika místech můžeme rozeznat obličejové rysy. Jeho povrch pokrývají ryté geometrické motivy, z nichž část znázorňuje žebra. Zbytek někteří vědci pokládají za písmo. Prohlédnout si ho můžeme na obrázku (Wikimedia Commons CC BY-SA 3.0).

Nejstarší stopy života?

21.10.2015
Modře luminující krystalek zirkonu z lokality Jack Hills v Austrálii, foto Valley/University of Wisconsin. Jeho normální barva je červená.

Inkluze grafitu v minerálu zirkonu naznačují, že život na naší planetě mohl být již před více než 4 miliardami let. Z té doby nemáme k dispozici žádný dochovaný kus zemské kůry. Minerál zirkon, chemicky křemičitan zirkoničitý ZrSiO4 je velmi odolný materiál, takže jeho krystalky mohou být starší než hornina, ve které je nacházíme. Konkrétně zirkony z lokality Jack Hills v Západní Austrálii jsou až 4,4 miliardy let staré. Jde o nejstarší dochovaný minerál na Zemi. Izotopové složení v nich pevně uzavřených stopách grafitu prozkoumala Elizabeth A. Bell se svými kolegy z University of California v Los Angeles a Wendy L. Mao ze Stanford University. Poměr izotopů 12C/13C odpovídá jejich biologickému původu. Enzymatické reakce v živých buňkách lépe zpracovávají sloučeniny s izotopem 12C. Snížení koncentrace izotopu uhlíku 13C oproti přirozené hodnotě tak naznačuje biologický původ materiálu. Pečlivý výběr zirkonových krystalků bez jakéhokoli poškození zajišťuje, že nejde o pozdější kontaminaci. Život tak může být o 300 milionů let starší, než jsme se doposud domnívali. Modře svítící krystalek zirkonu z lokality Jack Hills v Austrálii vidíme na obrázku (foto John Valley/University of Wisconsin) . Luminiscenci vybudilo ozařování elektrony. Jeho normální barva je červená.

akademon.cz 12.5.2004: Zkamenělý život starý 3,5 miliardy let?

Spolupracující mikroorganismy

20.10.2015
struktura hemové skupiny

Bakterie na mořském dně poblíž hydrotermálních průduchů spolupracují s mikroorganismy Archea, samostatnou, velmi starou doménou života. Jejich buňky si předávají mezi sebou elektrony, což jim umožňuje vyžít z methanu, který v hlubinách moří uniká z hydrotermálních průduchů. Využívají k tomu bílkovin zvaných cytochromy, které jsou obdobou našeho hemoglobinu. Rovněž obsahují hemové skupiny s navázanými ionty železa, které se střídavě oxidují a redukují z Fe2+ na Fe3+ a zpátky. Přenos elektronů zajišťuje právě tento proces. Zjistila to Victoria J. Orphan se svými kolegy z California Institute of Technology. Každý organismus musí při získávání energie chemickou cestou vyřešit problém, co s přebývající elektrony. Naprosto nejrozšířenějším mechanismem je redukce kyslíku – dýchání. Archea se elektronů přebývajících z oxidace methanu na oxid uhličitý zbavují tím, že je předávají buňkám bakterií, jež je rády využijí ve svém metabolismu. Tato spolupráce jim umožňuje využít až 80% methanu, který uniká z oceánského dna skrze hydrotermální průduchy. Bez kooperace by ve velmi drsném prostředí sotva přežili.

25.10.2015: Stejné elektrické propojení odhalila prof. Antje Boetius se svými kolegy z Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie mezi organismy Archea, které oxidují methan CH4 na oxid uhličitý CO2 a bakteriemi, které získávají energii redukcí síranů SO42- na sulfan H2S.

akademon.cz 24.6.2005: Bakteriální uzemnění

Energie ze splašků

19.10.2015
stavba reaktorů pro termickou tlakovou hydrolýzu v Blue Plains, foto EPA

Vodovody a kanalizace v District of Columbia ve Spojených státech v lokalitě Blue Plains uvedly nákladem 470 milionů USD do chodu čističku odpadních vod kombinovanou s elektrárnou, která z komunálních odpadních vod produkuje 10 MW elektřiny. Pevný zbytek po jejich vyčištění se nejprve hydrolyzuje za zvýšeného tlaku a teploty v reaktorech, které vidíme na obrázku (foto EPA). Velké organické molekuly se rozpadnou na zkvasitelné části. Anaerobní bakteriální kvašení probíhá ve čtyřech betonových tancích, každý o výšce téměř 25 m. Vznikající methan pohání trojici turbín, jež ženou generátory. Odcházející nízkotlaká pára se vrací zpět do procesu. Jde o největší instalaci této technologie vyvinuté norskou společností Cambi AS na světě. Zpracuje 1.400.000 kubických metrů splašků denně. Ve srovnání s klasickou technologií čištění odpadních vod jsou emise oxidu uhličitého nižší o třetinu a náklady o 10 milionů USD ročně.

Lovecký revír žraloka

18.10.2015
žralok kladivoun obecný na snímku Richarda Herrmana/NOAA

kladivouna obecného (viz obr., foto Richard Herrmann/NOAA) je mnohem větší, než se předpokládalo. Oceánologové z americké agentury National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) pod vedením Russe Vettera označkovali 30.června t.r. samičku žraloka kladivouna poblíž ostrova San Clemente, který leží asi 150 km západně o místa, kde americko-mexická hranice dosahuje pobřeží Tichého oceánu. Visačka na její hřbetní ploutvi umožňuje přesné sledování její polohy pomocí družic. Nejprve směřovala k jihu, aby se obloukem přes záliv Sebastiana Vizcaina na mexickém Kalifornském poloostrově obrátila k severu. Do 10.září urazila přes 1.600 km a doplula k pobřeží kalifornského okresu Ventura, severně od místa označkování. Kladivoun obecný (Sphyrna zygaena) je druh žraloka z čeledi kladivounovitých (Sphyrnidae) z řádu žralounů (Carcharhiniformes).

Tajemství hvězdy KIC 8462852

16.10.2015
Mapa souhvězdí Labutě s vyznačenou polohou hvězdy KIC 8462852. Licencováno pod CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons -https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cygnus_constellation_map.png#/media/File:Cygnus_constellation_map.png

Kosmický dalekohled Kepler během své mise odhalil zajímavé nepravidelné poklesy jasnosti hvězdy KIC 8462852 v souhvězdí Labutě vzdálené 1.480 světelných let. Družice Kepler vypuštěná NASA v roce 2009 nese na palubě dalekohled určený k vyhledávání planet mimo naši Sluneční soustavu. Jasnost zmíněné hvězdy klesá až o 20% v 5 až 80 denních, opakujících se intervalech. Nejpodivnější je, že se nepodařilo odhalit žádnou periodicitu. Pokud by tento jev byl nějak spojen s rotací hvězdy nebo s oběhem tělesa přirozeného původu, třeba i po velmi podivné, excentrické dráze, pravidelnost by se nutně musela vyskytovat. Provedená měření spekter k objasnění této záhady zatím nepřispěla. Pokusy o vysvětlení jsou zatím spíše ve stadiu spekulací. V úvahu stále přichází i přístrojová chyba, byť řadu možných příčin tohoto typu se již podařilo vyloučit. Rozměrná, mimozemskou civilizací aktivně řízená struktura, která zastiňuje hvězdu, by pozorování rovněž vysvětlovala. Ani pro tuto hypotézu žádný důkaz nemáme. Pokud světlo zastiňují tělesa přirozeného původu, musí jít o nestabilní systém velmi krátce po jeho vzniku. Mohlo by jít např. o rozpad komety nebo chaos v oblacích prachu vyvolaný blízkým průletem velmi hmotného objektu či přímo kolizí s ním. Proměnlivou svítivost by mohla mít i samotná hvězda KIC 8462852, nicméně její spektrální charakteristiky a nízký výkon v infračervené oblasti neodpovídají známým hvězdám tohoto typu. Na obrázku vidíme mapu souhvězdí Labutě s vyznačenou polohou hvězdy KIC 8462852. Licencováno pod CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons -https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cygnus_constellation_map.png#/media/File:Cygnus_constellation_map.png.

18.12.2015: Po důkladném prověření naměřených dat dospěli astronomové k závěru, že s největší pravděpodobností jde o průlet komety. Podle Douglase Vakocha, předsedy představenstva SETI International, organizace, která zaštiťuje projekt hledání mimozemské civilizace, se žádné důkazy svědčící pro její aktivity nalézt nepodařilo.

Origami fotovoltaika

15.10.2015
animace pohybu fotovoltaického článku (University of Michigan).

Dosáhnout většího výkonu fotovoltaických článků lze jejich správným nasměrováním, aby byly vždy kolmo ke směru dopadajících slunečních paprsků. To vyžaduje jejich natáčení ve dvou směrech. Kvůli nemalým nákladům na rozpohybování celých panelů přistupují nyní provozovatelé k nejjednoduššímu řešení, totiž umístit je napevno. Se zajímavým řešením přišel Aaron Lamoureux se svými kolegy z týmu Maxe Shteina z University of Michigan. Jak vidíme na videu, rozdělíme-li pružný článek z arsenidu gallitého pomocí průřezů na jednotlivé, vzájemně jen částečně spojené segmenty, lze je snadno natáčet působením na krajní body celého panelu. Zjednodušeně to vidíme na animovaném obrázku (University of Michigan). Svou polohu mění jen vlastní fotovoltaický článek, jeho rám, ochrana, montáž i další případné prvky zůstávají v klidu.

Připravené korály

14.10.2015
Na obrázku vidíme miniaturní atol vytvořený dírkovníkem válcovitým ve Velkém bradlovém útesu (foto Australian Institute of Marine Science CC BY-NC 3.0).

Mořský korál dírkovník válcovitý (Porites cylindrica) udržuje ve spodní části svého těla, kde vytváří svou vápenatou schránku, stálou, vhodnou zásaditost. Malý vliv změn pH okolní mořské vody prokázal tým australských biologů pod vedením Lucy Georgiou a Malcolma McCullocha z University of Western Australia při pozorováních doložených experimenty na Heronově ostrově, který leží v jižním cípu australského Velkého bradlového útesu. Jako mořské korály označujeme některé bezobratlé z třídy korálnatců (Anthozoa) kmene žahavců (Cnidaria). Vytvářejí pevné struktury z uhličitanu vápenatého, který se v kyselém prostředí rozpouští. Narůstající koncentrace oxidu uhličitého v mořské vodě zvyšuje její kyselost, což by tyto drobné živočichy mohlo ohrozit. Bez své pevné podpory mohou sotva existovat. Nicméně se zdá, že korály si s tímto nebezpečím poradí. Na obrázku vidíme miniaturní atol vytvořený dírkovníkem válcovitým ve Velkém bradlovém útesu (foto Australian Institute of Marine Science CC BY-NC 3.0).

Vážení hvězd

13.10.2015
Pulsar v Krabí mlhovině v souhvězdí Býka (nahoře). Obrázek vznikl kombinací snímků Hubbleova teleskopu ve viditelné části spektra (červená) a rentgenových snímků (modrá) družice Chandra (foto NASA). Celou Krabí mlhovinu o průměru 10 světelných let vidíme v nepravých barvách v dolní části obrázku  složeném ze snímků Hubbleova teleskopu a Evropské jižné observatoře (foto NASA, ESA).

Novou metodu, jak určit hmotnost pulsarů, vypracoval Wynn Ho z University of Southampton a Cristobal Espinoza z Pontificia Universidad Catolica de Chile spolu s dalšími kolegy. Vychází z dosavadních představ o struktuře těchto neutronových hvězd nepatrných rozměrů, podle nichž jejich vnitřek má vlastnosti kapaliny. Pro upřesnění - jako kapalinu označujeme látky v kapalném skupenství. Oproti tomu tekutiny jsou kapaliny i plyny, protože některé rysy jejich chování jsou shodné. Uvnitř pulsarů samozřejmě nic, co by byť jen vzdáleně připomínalo jakoukoli nám známou kapalinu. Extrémně stlačené neutrony těžko přirovnat k čemukoli, co známe. Nicméně z mechanického hlediska je lze popsat jako kapalinu. A právě z vyhodnocení vlivu rotace kapalného vnitřku na poruchy rotace celého velmi rychle se otáčejícího pulsaru lze určit jeho hmotnost. Hmotnost nebeských těles se doposud počítala z jejich oběžných drah vyhodnocením vzájemného gravitačního působení. To je u nové metody naopak na překážku, protože blízkost jiného objektu může rovněž ovlivnit poruchy rotace. Novou metodu lze použít jen pro osamocené pulsary, ale lepší než nic.

Na obrázku nahoře vidíme pulsar v Krabí mlhovině v souhvězdí Býka. Otočí se 30 x sekundu. Obrázek vznikl kombinací snímků Hubbleova teleskopu ve viditelné části spektra (červená) a rentgenových snímků (modrá) družice Chandra. Jde o pozůstatek po výbuchu supernovy pozorovaném roku 1054 (foto NASA). Celou Krabí mlhovinu o průměru 10 světelných let vidíme v nepravých barvách v dolní části obrázku složeném ze snímků Hubbleova teleskopu a Evropské jižné observatoře (foto NASA, ESA).

Generátor příboje

12.10.2015
zařízení pro vytváření příboje, foto Deltares, ústav pro výzkum vody

Největší zařízení pro reálné modelování příbojových vln vyrostlo během uplynulých tří let nákladem 26 milionů euro v nizozemském Delftu. Tvoří ho 300 metrů dlouhý a 9,5 m hluboký kanál. Jeden jeho konec přehrazuje deska poháněná čtyřmi mohutnými hydraulickými písty s celkovým příkonem 1,9 MW, která dokáže vzedmout vlny až 4,5 m vysoké. Veškerá měření provádí vozík pohybující se nad kanálem, vybavený laserovými skenery, sonary a dalšími detektory. Na této animaci můžeme shlédnout, jak to funguje. Skutečný vzhled najdeme na obrázku (foto Deltares, ústav pro výzkum vody). Pro zemi, kde polovina obyvatelstva žije pod úrovní mořské hladiny, je studium působení mořského příboje na hráze doslova životní nutností.

Laserová holicí čepelka

8.10.2015
Skarp Razor se v podstatě svým vzhledem od běžné holicí čepelky neliší, foto Morgan Gustavsson MBBS

Zásadní přelom v technologii holení slibují Morgan Gustavsson a Paul Binun. V současnosti jejich společnost Morgan Gustavsson MBBS pomocí kickstarteru shromažďuje prostředky na výrobu holicí čepelky, která vousy a chlupy nebude odřezávat, ale přepalovat laserovým paprskem. Zájem je veliký, takže se oproti původnímu plánu podařilo shromáždit řádově více prostředků. Jak vidíme na obrázku, Skarp se v podstatě svým vzhledem od běžné holicí čepelky neliší (foto Morgan Gustavsson MBBS). Ostří nahrazuje tenký laserový paprsek vlnové délky, kterou přednostně pohlcuje barvivo melanin v chlupech a vousech. Což by ovšem mohlo znamenat, že až vám vous zbělí, neoholíte se. Stejný problém by mohli mít i albíni. Blonďáci a blondýnky se obávat nemusí, ti mají melaninu ještě dost. Uvidíme, zdali skutečně dojde k první změně technologie holení po 5.000 letech, jak slibují vynálezci Skarpu. Pokud by se jejich produkt významně rozšířil, mělo by to i environmentální dopady. Jen obyvatelé samotných Spojených států se ročně vyhodí na dvě miliardy standardních holicích čepelek. Jejich výrobci by se pak mohli jít klouzat. Skarp při práci uvidíme na tomto videu od společnosti Morgan Gustavsson MBBS.

13.10.2015: Přelom se nekoná. Kickstarter zastavil 12.10.2015 celý projekt pro porušení svých pravidel.

Nobelova cena za chemii 2015

7.10.2015

Nobelovu cenu za chemii pro rok 2015 obdrželi společně Tomas Lindahl z britského Francis Crick Institute, Paul Modrich z Howard Hughes Medical Institute v Durhamu v Severní Karolíně a Aziz Sancar z University of North Carolina v Chapel Hill za jejich výzkum, jak buňky na molekulární úrovni opravují deoxyribonukleovou kyselinu. Molekuly DNA nejsou samy o sobě příliš stabilní. Navíc je neustále poškozuje ultrafialové záření, volné radikály i další sloučeniny. Takových defektů denně vzniknou tisíce. Další chyby mohou vzniknout při dělení buněk, kdy se molekuly DNA zdvojují. Proto každá buňka disponuje rozsáhlým molekulárním systémem, který vznikají chyby neustále odstraňuje. Bez něj by život nemohl existovat.

Nobelova cena za fyziku 2015

6.10.2015

Nobelovu cenu za fyziku pro rok 2015 obdrželi společně Takaaki Kadžita z Tokijské univerzity a Arthur B. McDonald z kanadské Queen's University v Kingstonu za objev neutrinových oscilací, což prokazuje klidovou hmotnost neutrina. Oscilace neutrin je kvantově mechanický jev, při kterém se neutrino jednoho typu přeměňuje na jiný typ.

Nobelova cena za fyziologii a lékařství 2015

5.10.2015
struktura avermektinu

Polovinu Nobelovy ceny za fyziologii a lékařství pro rok 2015 obdrželi společně William C. Campbell z Drew University v Madisonu v New Jersey a Satoshi Omura z Kitasatovy univerzity v Tokyu za objev avermektinu, látky účinné při terapii hlísticových parazitárních onemocnění, zejména říční slepoty a lymfatické filariózy (elefantiázy). Druhou polovinu ceny získala Joujou Tchu z Čínské akademie tradičního čínského lékařství za objev artemisinu, účinného antimalarika.

akademon.cz 1.10.2004: Artemisin - důstojný protivní malárie

Plamínky, móóc plamínků...

5.10.2015
struktura gama-valerolaktonu

Nová aditiva, která zabrání šíření plamene v hořlavém aerosolu, vznikla v laboratoři prof. Julie A. Kornfield z California Institute of Technology v Pasadeně ve spolupráci s experty z Jet Propulsion Laboratory. V koncentraci 0,3 hmotnostních procent zabrání explozi paliva v nádržích letadla, aniž by omezila hoření v místě spalování v tryskovém motoru. Na tomto videu vidíme, že to opravdu funguje. Oblak mlhy z paliva bez aditiva okamžitě od plamene blízkých plynových hořáků vzplane celý. Je-li přítomno aditivum, hoření se omezí pouze na nejbližší okolí planoucích hořáků. Pokud by toto aditivum bylo v palivu letadel, která narazila 11.září 2011 do budov Světového obchodního centra, nikdy by nedošlo k výbuchu a následnému požáru takového rozsahu. Obě věže by nejspíš zůstaly stát. Ale kdyby jsou chyby... Chemicky tvoří nové antidetonační aditivum poly(cyklooktadien) modifikovaný na koncích řetězců aminoskupinami -NH2 a karboxylovými skupinami -COOH. Ty zajistí spojování jednotlivých polymerních řetězců do ještě větších celků.

Nejenom velkými plameny se vědci zabývají. Gama-valerolakton (struktura viz obr.) identifikoval chemický tým Istvána Horvátha z Univerzity Loránda Eötvöse v Budapešti ve spolupráci s čínskými chemiky Městské univerzity v Hong Kongu jako k prostředí nejšetrnější podpalovač dřevěného uhlí při grilování a palivo do olejových lamp. Při jeho spalování nevznikají žádné škodlivé zplodiny. Zároveň vyvinuli metodu jeho snadné výroby z odpadního papíru pomocí kyseliny sírové.

Geneticky modifikovaný mazlíček

4.10.2015
No nekupte to... Čínský geneticky modifikovaný odmácí mazlíček, foto BGI

Pořídili byste si geneticky modifikovaného domácího mazlíčka? Budete mít možnost. Genetici z BGI, což je zkratka z Beijing Genomic Institute, geneticky modifikovali prase, takže doroste váhy maximálně 25 kg. Vyšli před tím ze svých předchozích výsledků, kdy zmenšovali velikost prasat pro laboratorní účely. Řada pokusů se dělá na prasatech, protože jsou lidem geneticky dosti podobná, rozhodně více než laboratorní myši. Pěstování malého prasátka je levnější a práce s ním je mnohem snazší než se stokilovým vepřem. Nyní svou práci dotáhli do komerčního konce a uvedli tyto domácí mazlíčky na trh. Můžete ho mít za 1.600 USD. Pokud jde o BGI, jde o genetické pracoviště světové úrovně. Nesídlí v Pekingu, jak by název napovídal, tam pouze v roce 1999 vzniklo. Jeho vedení najdeme v současné době v Šen-Čenu, čínském předměstí Hong-Kongu, která je od čínského hlavního města skoro 2.000 km daleko. Tato práce pochopitelně vyvolala v naší části světa řadu etických námitek. Nemyslím, že by v Číně kohokoli zajímaly, pro ně je zvíře zpravidla jen zvíře, byť geneticky modifikované.

akademon.cz 10.7.2003: První geneticky modifikované domácí zvířátko

Pavel 5.10.2015: Já si vždy myslel, že prasata se k pokusům používají i proto, že jsou zhruba stejně velká jako lidé, tedy jejich orgány pracují v podobných podmínkách jako u lidí. O tuto výhodu u těchto prasat výzkumníci přicházejí.

Plasty červům!

2.10.2015
potemník moučný Tenebrio molitor MHNT od Didier Descouens – Vlastní dílo. Licencováno pod CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tenebrio_molitor_MHNT.jpg#/media/File:Tenebrio_molitor_MHNT.jpg

Larvy brouka potemníka moučného (Tenebrio molitor) dokážou díky bakteriím ve své trávící trubici strávit polystyrenové plasty. Experimentálně to ověřili vědci z americké Stanford University a Pekingské univerzity pro letectví a kosmonautiku pod vedením prof. Craiga Criddleho. Na 2,5 mm dlouhého tvorečka, který nám může pomoci při likvidaci významné části plastových odpadů, doma občas narazíme v mleté mouce. Polystyren nejspíše známe ve formě izolační hmoty z pěnového polystyrenu. Jeho užití je mnohem širší, patří k velmi rozšířeným plastům. Chemickou strukturu najdeme zde. Vzhledem k tomu, že zmíněné larvy již dnes slouží jako krmivo chovatelům pro plazy a ptáky, užití se nabízí samo. Možnostmi jejich chutné úpravy jako naší potravy se zabývá entomolog Tom Turpin z Purdue University v americké Indianě. Osmažíme-li je na oleji nebo másle, chutnají jako popcorn, tedy nic moc. Nicméně v nich najdeme prospěšné tuky a vitaminy A i B. Dobrou chuť!.

Na obrázku vidíme fotografii potemníka moučného Tenebrio molitor MHNT od Didier Descouens – Vlastní dílo. Licencováno pod CC BY-SA 4.0 via Wikimedia Commons https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tenebrio_molitor_MHNT.jpg#/media/File:Tenebrio_molitor_MHNT.jpg

Sající beton

1.10.2015
Porézní beton Topmix společnosti Tarmac v akci, foto Tarmac.

Nahrazení písku v betonové směsi jemně drcenou žulou podstatně zvýší jeho porositu po zatuhnutí, a tedy i propustnost pro vodu. Poréznější cementový beton Topmix uvedla na trh britská společnost Tarmac. Propustí více než stokrát více vody než běžný produkt, v číslech 36.000 mm vodního sloupce za hodinu oproti 300 mm. Na videu vidíme, že vodu vpíjí vskutku hltavě, takže i s přívalem si poradí. Jde nepochybně o zajímavý produkt, zvláště užitečný v dnešní době začínajících problémů se suchem. Na velkých betonových plochách se voda nebude hromadit, vytvářet velké nepříjemné kaluže a odpařovat se, ale vsákne se do půdy pod nimi. Rychlost průsaku je tak velká, že jí lze svádět drenážemi do sběrných nádrží a užít jako užitkovou vodu. Na druhou stranu je otázka, zdali by nebylo lepší řešení prostě takové plochy nestavět. Zabetonování dalších částí přírody, ať už k jakýmkoli účelům, tím získává další podpůrný argument. Ani Topmix není bez vady. Má nižší pevnost, takže auta po něm mohou jezdit nanejvýš rychlostí 30 km/hod. Hodí se tedy na parkoviště a nikoliv už na vozovky. Vadí mu rovněž nižší teploty, což v jeho domovské Británii není takový problém, protože tam prakticky nikdy nemrzne.

Diskuse/Aktualizace