Zachráníme biodiverzitu?

31.12.2009

Do října 2010, kdy se sejde v Nagoji 193 skupin zabývajících se rozmanitostí životního prostředí, má být jasno, do jaké míry se jednotlivé země zaslouží o zachování biodiverzity. Už nyní se zdá, že dřívější přísliby zapojení se do boje proti ztrátám různých organismů vyjdou naprázdno. Nicméně se očekává naplánování pevnějších cílů do roku 2020 a potom 2050. V současné situaci je ohroženo 1021 druhů nahosemenných rostlin (32 %), 6483 druhů obojživelníků (29 %), 5490 druhů savců (21 %) a 9998 druhů ptáků (12 %). Obecně vzato, je procento ohrožených druhů 22 % v tropických lesích, 15 % druhů v lesích mírného pásma, 5 % druhů v boreálních lesích. 17 % druhů v lučních porostech ve Středomoří, 12 % druhů v pouštích a tundře, 16 % druhů mořských rostlin, 11 % druhů v mangrovech a 27 % druhů v korálových útesech.

Mikrotransportní mechanismus

30.12.2009

Prof.Alfredo Alexander-Katz z MIT spolu se svým studentem Charlesem Singem a dalšími experty z Boston University i Německa sestrojili nový transportní mechanismus. Tvoří ho malé plastové kuličky o průměru několika mikronů ponořené do kapaliny. V jejich nitru najdeme drobné částečky z magnetického materiálu. V rotujícím magnetickém poli se kuličky uspořádají do řetězců a roztočí se. Tím vyvolají konvektivní proudy v kapalině, které rozpohybují předměty až o rozměrech desetin milimetru.

Vakcíny z rostlin

29.12.2009

Charles Arntzen referoval na 238.shromáždění Americké chemické společnosti (American Chemical Society) o geneticky manipulovaném rostlinném viru. Nakazí-li se jím tabák, začne produkovat protilátky proti norovirům, což jsou po chřipce nejrozšířenější viry způsobující onemocnění. Výroba vakcín pomocí rostlin je snazší a levnější než dosavadní postupy a můžeme ji využít pro všechny typy patogenních virů, tedy i pro obranu proti chřipce.

Teplokrevní dinosauři

28.12.2009

Pracovníci z University of St Louis ve státě Missouri testovali pomocí dvou metod, kteří ze 14 vyhynulých dinosaurů bylůi teplokrevní, od malých tvorů podobných ptákům až po tyranosaura. Ukázalo se, že pět největších druhů (vážili přes 20 kg) bylo teplokrevných; pouze 250 gramů vážící Archaeopteryx byl pravděpodobně studenokrevný.

Laser vyrobí nanovlákno

27.12.2009

Nový způsob přípravy nanovláken vyvinul britsko-americko-španělský vědecký tým z Imperial College London, Rutgers University a Universidad de Vigo. Vychozí materiál lokálně ohřeje intenzivní laserový parsek a proud vzduchu z malé kapičky taveniny vytáhne nanovlákno.

Methylace DNA

27.12.2009
struktura methylcytosinu

Methylcytosin, často nazývaný pátá báze DNA, tvoří skupinu nukleotidů v savčím genomu. Jeho strukturu vidíme na obrázku. Methylace neovlivňuje párování bází, avšak může regulovat transkripci a může být přenášena na dceřiné buňky, takže jde o epigenetickou značku. Nyní byla pořízena první úplná mapa methylované DNA u člověka. Ukázalo se, že mnoho rostlin a živočichů používá methylace k potlačení parazitů, kteří pronikli do jejich genomu, jako jsou transposony a retroviry. Značku lze však též použít pro regulaci exprese přirozeně se vyskytujících genů. Protože se methylace cytosinu mění s věkem nositele i při různých chorobách (zejména při rakovině), je distribuce, funkce a regulační schopnost této modifikace použitelná jako možný diagnostický znak i jako potenciální terapeutické agens.

Křemíkové vločky

24.12.2009

Experti z americké Sandia National Laboratory pod vedneím Grega Nielsona vyvinuli technologii výroby miniaturních fotovoltaických článků z krystalického křemíku. Jejich průměr nepřesahuje 1 mm a tloušťka se pohybuje v rozmezí 14 až 20 mikrometrů. Oproti standardním článkům, které tvoří čtverce o hraně 15 cm, má nový typ řadu výhod. Llze jimi bez potíží pokrýt i nevelké, zakřivené nebo ohebné plochy. Jejich účinnost je 14,9%, což je zcela srovnatelné s na trhu běžně dostupnými fotovoltaickými články. Jsou však 10X slabší, takže na jejich výrobu se spotřebuje méně křemíku. K dalším úsporám suroviny dojde při výrobě. Příhodná je také jejich cena. Jeden malý článeček stojí asi 18 haléřů a na pokrytí metru čtverečního jich potřebujeme asi 50 tisíc.

Benzenový tranzistor

24.12.2009

Americko-jihokorejský tým z Yale University a Gwangžuského vědecko –technologicko ústavu vedený prof.Markem Reedem připojil zlaté konektory na jedinou molekulu benzenu. Pomocí napětí vloženého mezi elektrody mohou měnit její energetické stavy, takže její odpor průchodu proudu se mění. Chová se tak jako miniaturní tranzistor. Vzhledem k tomu, že první molekuly mezi zlaté kontakty uchytil prof.Reed již v devadesátých letech., vidíme, že na dobu, kdy si takové součástky budeme moci koupit na trhu, bude ještě dlouhá. Jejich význam spočívá nejenom v tom, že zaberou méně místa, hlavně mohou být mnohem rychlejší a méně se zahřívají.

Hojivé nanočástice

23.12.2009

George Han a Luis R. Martinez spolu se svými kolegy z Albert Einstein College of Medicine připravili nový přípravek pro léčbu abscesů, tedy zanícených hlubších vrstev pokožky. Tvoří ho nanočástice z hydrofilní gelu ze směsi křemičitanů a polyethylenglykolu připravené metodou sol-gel (akademon.cz 26.5.2004). Do reakční směsi se přidá dusitan sodný, který se v nanočásticích rozkládá na oxid dusnatý NO. Nanočástice po aplikaci nejprve proniknou hluboko do kůže, kde začnou uvolňovat oxid dusnatý, který podpoří hojivé procesy v organismu (akademon.cz 26.2.2008). Testování nového přípravku zatím proběhlo na myších. Doposud se abscesy převážně lečí chirurgicky.

Vývoj řeči

23.12.2009

Transkripční faktor FOXP2 je jediný známý gen spojovaný s lidskou řečí, ale liší se velmi málo od jeho šimpanzí obdoby. Nové pokusy odhalují rozdíly v aktivaci transkripčních cílů FOXP2 lidí a šimpanzů, které jsou patrny v odlišné expresi v mozku. Údaje potvrzují myšlenku, že evoluční změny ve FOXP2 v lidské vývojové linii mají přímý dopad na vývoj lidského mozku a na choroby centrálního nervového systému a mohou významně ovlivnit rozvoj jazykových okruhů v lidské nervové soustavě.

Létající teleskop

22.12.2009
Otevírající se okno teleskopu (foto NASA/Tom Tschida)

Technici NASA provedli testovací let infračerveného teleskopu. Zařízení je umístěno na palubě letounu Boeing 747, který má v levé zadní části trupu zabudované speciální okno. Za ním najdeme vlastní teleskop, který při letu ve stratosféře po jeho otevření může zaznamenávat infračervené signály přicházející z Vesmíru. Během testu bylo okno poprvé plně otevřeno za letu po dobu dvou minut, aby bylo možné sledovat proudění vzduchu kolem za ním umístěné aparatury. Projekt SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) je společnými dílem NASA a Německého centra pro letectví a kosmonautiku (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt). Vlastní teleskop byl zhotoven v Německu. Další lety jsou naplánovány na jaro příštího roku. Naše atmosféra velmi účinně pohlcuje infračervené záření, takže pozorování Vesmíru v těchto vlnových délkách je ze zemského povrchu neproveditelné. Zatím se provádí pomocí družic. Nasazení letadla celý proces zlevní.

Umělé krevní destičky

21.12.2009

Nanočástice, které pomohou zastavit krvácení, se podařilo vyrobit týmu vědců z Case Western University v Clevelandu pod vedením Doc.Erin Lavikové. Jejich polymerní jádro pokrývá vrstva polyethylenglykolu. K němu se váží molekuly bílkovin, které zajistí napojení na naše vlastní krevní destičky. Umělé krevní destičky k nim přilnou, takže sraženina vzniká mnohem rychleji. Vynález najde uplatnění při poskytování první pomoci u těžkých úrazů. Naše vlastní tělní mechanismy masivní krvácení nezastaví, takže ztráta krve je častou příčinou úmrtí u rozsáhlých poranění.

Nanotrubice a grafen

20.12.2009
cykloparafenylen, nejkratší uhlíková nanotrubice

Tým texaských vědců vedený prof. Rodem Ruoffem z University of Texas v Austinu připravil materiál, který se vlivem teploty nebo vlhkosti extrémně deformuje. Jednu jeho vrstvu tvoří neuspořádané uhlíkové nanotrubice, druhou plátky z oxidovaného grafenu (akademon.cz 22.10.2004). Připravuje se postupným filtrováním nejprve roztoku s obsahem uhlíkových nanotrubic a pak s rozptýleným grafenem.

Připravit polovodivý grafen typu p není tak obtížně, protože k tomu stačí jeho lehká oxidace, k níž dochází často přirozenou cestou v zemské atmosféře. Vyrobit typ n už tak jednoduché není, pro využití grafenu v elektronice je třeba obou typů. Tento problém vyřešil početný tým tvořený vědci ze Stanford University, University of Florida a Lawrence Livermore National Laboratory, k jehož vůdčím duchům patřil Hongjie Dai. Vyvinuli novou technologii, která spočívá v zahřívání grafenu procházejícím elektrickým proudem na teplotu stovek stupňů Celsia v atmosféře z čistého amoniaku. Na místech poruch v krystalové struktuře dochází k chemické reakci, při které se do ní zabuduje dusík.

Velké plochy grafenu se daří vyrábět Abhay Shuklaovi a jeho kolegům z pařížské Université Pierre et Marie Curie. Grafenové vrstvy kondenzují z uhlíkových par na hladké desce běžného borosilikátového skla.

Vědci z Georgia Institute of Technology zjistili, že vrstva silně vodivých uhlíkových nanotrubic výrazně snižuje potenciál bariéru při prostorové emisi elektronů z elektrody. Jejích výzkum může mít velký význam pro konstrukci lepších iontových motorů.Skupina vedená Dr.Davidem Careyem z University of Surrey a prof. Ravi Silvou z dublinské Trinity College jako látku pro výrobu takových elektrod vyvinula kompozitní materiál z polymeru a uhlíkových nanotrubic.

Chemikům z Lawrence Berkeley National Laboratory se podařilo připravit cyklickou makromolekulu slouženou z jednotlivých benzenových molekul vázaných na protilehlých koncích (viz obr.), chemicky cykloparafenylen. Jde vlastně o nejkratší uhlíkovou nanotrubici. Chemický postup umožní přesnější výstavbu uhlíkových na míru dle požadavků uživatelů než dosavadní postupy fyzikální, které vycházely z různých metod kondenzace uhlíkových par.

Mostotunel

19.12.2009

Čína zahájila práce na stavbě skoro 50 km dlouhé kombinace mostů a tunelu, který propojí Hong Kong přes deltu Perlové řeky s městem Macao a velký přístavem Čuchaj (Zhuhai). Celou oblast obývá přes 65 milionů lidí (včetně Hong Kongu) a patří k nejrozvinutějším částem Čínské lidové republiky. Dílo za 10 miliard USD výrazně usnadní spojení, protože pozemní doprava doposud musí objíždět celou deltu. Vzdálenost mezi Hong Kongem na mořském pobřeží a Kantonem (Guangzhou), kde narazíme na první most přes Perlovou řeku, přesahuje 100 km vzdušnou čarou. V roce 2016 budeme moci vyrazit automobilem z Hong Kongu po šestiproudové dálnici nejvyšší povolenou rychlostí 100 km/hod k jihu. Na prvním umělém ostrově vjedeme do tunelu. Takové přerušení je nezbytné, protože lodní doprava v této oblasti je velmi hustá. Po sedmi kilometrech z něj na druhém umělém ostrově vyjedeme a budeme dále pokračovat po mostě, který se po chvíli rozštěpí. Levé (východní) rameno bude směřovat do Macaa, pravé (západní) do Čuchaje. Životnost stavby se odhaduje na 120 let. Přežije tajfun i náraz lodi o výtlaku 300.000 tun, a protože jde o seismicky aktivní oblast, tak i zemětřesení o síle 8 stupně Richterovy škály.

Podmořští živočichové

18.12.2009

Agentura Mezinárodního sčítání mořského života vydala předběžný seznam živočišných druhů, žijících ve velkých hloubkách. Minulý týden bylo oznámeno, že bylo objeveno 5722 druhů žijících hlouběji než 1000 m pod hladinou, kde je naprostá tma. Dalších 17 650 druhů se vyskytovalo hlouběji naž 200 m, kde nedostatek světla znemožňuje fotosyntézu.

Nové cíle pro staré léky

17.12.2009

O většině léků se předpokládá, že jsou selektivní co do určitého proteinového cíle, i když se mohou vázat k jiným proteinům. Nová strategie dvacetičlenné skupiny amerických badatelů na identifikaci vedlejších účinků známých léků je založena na zpracování 3665 schválených léků s vazbou na stovky proteinů. Chemická podobnost potvrdila tisíce vazeb, včetně postranních vlivů léků a kandidátů na léky. Jistě to umožní určení nových klinických aplikací pro léky dříve schválené pro lidskou potřebu.

Desinfikující nátěr

16.12.2009

Chemici Jüjü Sun a Čengping Cchao ze South Dakota University připravili speciální aditivum do nátěrových hmot, které vykazuje silné desinfekční účinky. Účinnou složkou je běžný vinylový polymer, na němž je navázána chloraminová skupina – atom chloru napojený na organicky vázaný dusík. Jeho přidáním se kvalita nátěrů nesnižuje. Účinný je nejenom proti bakteriím, a to i rezistentním na antibiotika, ale i proti kvasinkám, houbám a virům.

Kopalova přednáška

16.12.2009
logo AV ČR

Tiskové prohlášení České astronomické společnosti číslo 136: Česká astronomická společnost udělila čestnou Kopalovu přednášku 2009 doc. RNDr. Vladimíru Karasovi, DrSc., z Astronomického ústavu Akademie věd ČR za nedávné významné výsledky v relativistické astrofyzice zejména při studiu okolí černých děr a zdařilou konfrontaci těchto teoretických údajů s pozorováním rentgenových dvojhvězd a aktivních jader galaxií.

Cena bude slavnostně předána 18. prosince 2009 od 17:30 h v budově Akademie věd ČR na Národní třídě 3, Praha 1 v sále č. 108 v prvním patře. Po předání ceny bude přednesena laureátská přednáška „Bolavé zuby, zlámané kosti, zhroucené hvězdy: co společného má jejich studium? aneb O výzkumu kompaktních hvězd a černých děr metodami rentgenové astronomie“. Předání ceny i přednáška jsou přístupné veřejnosti, vstup zdarma.

Doc. Vladimír Karas se těmito problémy zabývá již od dob svých vysokoškolských studií a zejména v posledním desetiletí dosahuje sám, popř. ve spolupráci se svými studenty a domácími i zahraničními kolegy prvotřídních výsledků, jak o tom svědčí obsáhlý seznam 166 prací, které získaly až dosud 979 citací, tj. poměr téměř 6 citací/práci, a Hirschův index H = 17. Jeho současná vědecká produktivita je opravdu výjimečná: jen v letech 2007/2008 uveřejnil 35 prací, což je patrně současný český rekord. Obor, který doc. Karas tak významně ovlivňuje, přitom patří v současné době díky kombinaci pozemních a kosmických pozorování i zásluhou velkého pokroku v numerické relativitě k nosným programům soudobé astrofyziky, takže v něm panuje zcela mimořádná konkurence.

Z těchto důvodů se doc. RNDr. Vladimír Karas, DrSc., stal třetím nositelem ocenění Kopalovou přednáškou České astronomické společnosti.

Kopalovu přednášku zřídila Česká astronomická společnost v roce 2007. Je udělována českým astronomům/astronomkám za významné vědecké výsledky dosažené v několika posledních letech a uveřejněné ve světovém vědeckém tisku. Poprvé byla udělena v roce 2007, tedy v roce 90. výročí založení České astronomické společnosti.

Numerický matematik a astronom prof. RNDr. Zdeněk Kopal, DSc. (1914 –1993) se narodil 4. dubna 1914 v Litomyšli. Ve 14 letech si postavil dalekohled a pečlivě pozoroval oblohu. Brzy se dozvěděl o existenci České astronomické společnosti, stal se jejím členem v roce 1929 a docházel na Štefánikovu hvězdárnu na Petříně. Soustředil se na výzkum proměnných hvězd. V průběhu tří let vykonal více než 10 000 pozorování. Když mu bylo 16 let, stal se předsedou odborné sekce pro pozorování hvězd měnlivých. Pod jeho vedením se sekce stala jedním z evropských středisek pro výzkum proměnných hvězd. Po absolvování Karlovy univerzity v roce 1937 pokračoval Kopal ve studiu v anglické Cambridgi u Arthura Stanleye Eddingtona. Výzkum těsných dvojhvězd u nás Kopal pozvedl na světovou úroveň. V roce 1948 vznikla komise pro fotometrické dvojhvězdy Mezinárodní astronomické unie a Kopal se stal jejím prvním předsedou. V roce 1958, kdy se začalo uvažovat o letu člověka na Měsíc, navázal Kopal spolupráci s NASA. V roce 1959 se stal vedoucím projektu, který měl za úkol pořídit detailní mapy Měsíce. Během více než čtyřicetiletého působení v Manchesteru Kopal připravil k doktorátu přes 100 žáků. Vydal kolem 25 monografií a publikoval zhruba 400 vědeckých článků. V rodném městě Litomyšli mu byl odhalen památník symbolizující těsnou dvojhvězdu na místě, kde kdysi stával rodný dům Z. Kopala.

Stránky České astronomické společnosti zde.

Katalyzovaný vznik vazby C-N

16.12.2009

Vazbu mezi uhlíkem a dusíkem najdeme v mnoha užitečných sloučeninách, např. plastických hmotách, hnojivech, léčivech, insekticidech. Její vytváření je energeticky dosti náročné. Vychází se při tom z amoniaku, který doposud připravujeme přes sto let starým tradičním procesem za vysoké teploty a tlaku. Prof. Paul Chirik se svým týmem z Cornell University připravil komplexní hafniovou sloučeninu, která katalyzuje reakci molekulární dusíku N2 s oxidem uhelnatým CO. Dvě molekuly komplexu sevřou mezi sebe molekulu dusíku, přičemž mezi nimi vzniknou nové vazby a rozpojí se velmi pevně vázané atomy dusíku. Nová látka reaguje s oxidem uhelnatým bez problémů za vzniku vazby mezi dusíkem a uhlíkem. Okyselením se pak z komplexní molekuly uvolní oxamid NH2COCON2.

Senzory na lodích

15.12.2009

Experti na životní prostředí z University of East Anglia pod vedením prof. Andrewa Watsona vytvořili rozsáhlou síť, která umožňuje sledovat, jak severní Atlantik pohlcuje oxid uhličitý z atmosféry. Jejich senzory nesou obchodní lodě projíždějící touto oblastí. Jejich měření doplňuje sledování teploty povrchové vrstvy oceánu pomocí družic. Výsledky ukazují, že množství pohlceného oxidu uhličitého během několika uplynulých let podstatně kolísalo a silně závisí na místních podmínkách. Stejným způsobem by bylo možné postupovat i v jiných oblastech světového oceánu. Metoda je však zcela nepoužitelná na rozsáhlých plochách s omezenou lodní dopravou, jako severní Pacifik nebo jižní moře.

Hodnotu jejich práce poněkud snižuje fakt, že to byla právě ukradená mailová korespondence z University of East Anglia, která dokládá manipulaci s daty ze strany klimatologických expertů. Nicméně metoda vytváření rozsáhlých sítí pro monitorování procesů na zemském povrchu je nepochybně velmi důležitá. Umožní nám totiž shromáždit dostatečné množství dat, abychom dokázali vyhodnocovat změny klimatu v reálném čase. Obdobné sítě pro sledování obydlených aglomerací se začínají budovat z běžných mobilních telefonů vybavených miniaturními senzory.

Hydraulické novinky

14.12.2009
foto  Jeff Aristoff, Princeton; John Bush, MIT

Při dopadu tenkého proudu na vodorovný povrch se kapalina nejprve rozprostře do tenké vrstvy a v určité vzdálenosti od místa dopadu tloušťka její vrstvy prudce vzroste. Oblast pokrytá tenkou vrstvou má zpravidla kruhový průměr, avšak dostatečně viskózní tekutiny (např. glycerin) vytváří polygonální oblasti. Prof. John Bush a Jeff Aristoff z Fluid Dynamics Lab na MIT pomocí řady pokusů a matematických modelů popsal vznik různých tvarů.

Jak funguje Golgiho aparát?

14.12.2009

Klíčová organela zpracovávající proteiny a lipidy pro sekreci z buněk, takzvaný Golgiho aparát, je stohem plochých membránových útvarů. Pracovníci University of California v San Diegu nyní identifikovali dva proteiny, které udržují tvar i funkci Golgiho aparátu tím, že se vážou na určitý fosfoinositid, typický pro tuto organelu. Jsou to GOLPH3 a MYO18A. Jeden konec GOLPH3 se váže ke Golgiho aparátu, druhý pak k MYO18A, jenž se pak váže na cytoskelet. Tím se vytváří dostatečné napětí, aby si organela udržela tvar a patřičně fungovala.

Astrofotografické centrum

13.12.2009
 Jedna ze tří kopulí Astrofotografického centra. Vpravo zakladatelé centra, manželé Ourednikovi (foto J+V Ourednik).

Během včerejšího odpoledne proběhlo v alpském údolí Muestair ve východní části Švýcarska slavnostní otevření nového Astrofotografického centra. Zájemci si tu mohou pronajmout počítačem řízený hvězdářský dalekohled a věnovat se s ním na plno své zálibě. K dispozici mají rovněž studovnu, počítače i ubytovací kapacity. Zařízení se nachází ve výšce 1935 m v lokalitě s 250 slunečními dny v roce. Nejpozději v roce 2011 bude návštěvníkům k dispozici i napojení na teleskop umístěný v australských Macedon Ranges, takže je nebude muset zajímat místní nepříznivé počasí nebo fakt, že zrovna svítí Slunce.

Jitka Ourednik 11.4.2010: Centrum pro astrofotografii "AlpineAstrovillage Lü-Stailas má pro letošní rok připravený cyklus tématických pobytů, které zájemce seznámí a připraví pro pozorování a fotografování oblohy. Čtyři samostatné kurzy cyklu tematicky navazuji a jsou koncipověny od zakladního seznámení s teleskopem a nebeskými tělesy a používání digitálních a CCD kamer k pokročilejšímu ovládání robotických teleskopú. Zájemci mají v prúbšhu kurzů dost času jak na odpolední a večerní astronomický program tak na výlety do nádherného okolí Alp východního Švýcarska. Letošní program též chystá večery pozorování oblohy, kterým bude předcházet kulturní program jako konzerty, prednasky, atd.

Mate-li zájem, sledujte webové stránky astrocentra www.alpineastrovillage.com.

Nové poznatky o tření

12.12.2009

Rafael Tadmor se svými kolegy z texaské Lamar University pomocí jednoduchých experimentů zjistil, že pro pohybování visících kapek vody je zapotřebí větší síly, než pokud na stejné podložce leží. Je to v rozporu s ověřenou poučkou, že tření je tím větší, čím větší tlak působí na třecí plochu. Na přilnavost kapek zjevně mají podstatný vliv i jiné typy sil.

rikoset 23.12.2009: Že by to bolo váhou kvapky, ktorá zvyšuje silu priľnavosti?

Pochutnáme si na bavlníku?

12.12.2009

Doc.Keerti Rathore se svým týmem genetiků z texaské AM University získal geneticky upravený bavlník, jehož semena neobsahují toxin gossypol. Jedná se o polyfenolický aldehyd, který hraje důležitou roli při ochraně rostliny proti hmyzím škůdcům. V ostatních částech geneticky modifikovaného bavlníku zůstává. Doposud bylo možné bavlníková semena zkrmovat jen dobytkem, kterému gossypol nevadí. Lidem poškozuje játra i srdce, i když v malých dávkách a s možnými vedlejšími účinky může posloužit jako mužská antikoncepce anebo protirakovinný preparát. Doposud se proto využíval z bavlníkových semen pouze olej pro výrobu majonéz a salátových zálivek. Vysoký obsah bílkovin, který dosahuje skoro čtvrtiny jejich váhy, až doposud pro výživu nebylo možné využít. Solené a pražené chutnají lépe než sója.

Vymírání vzácných a zavlékání nepůvodních druhů vede k homogenizaci evropské flóry

11.12.2009
logo AV ČR

Tisková zpráva AV ČR: Lidská činnost ovlivňuje složení flóry prostřednictvím dvou základních procesů: vymírání vzácných původních druhů a zavlékání druhů nepůvodních, často invazních. Oba tyto procesy mění jak taxonomickou (které druhy jsou přítomné), tak fylogenetickou (jakou mají evoluční historii a jak jsou si navzájem příbuzné) strukturu rostlinstva.

Mezinárodní tým odborníků z projektů 6. rámcového programu DAISIE a ALARM pod vedením Martena Wintera z UFZ-Helmholtz Centre for Environmental Research v německém Halle, za účasti pracovníků Botanického ústavu Akademie věd ČR analyzoval, jak se vymírání a zavlékání rostlinných druhů během posledních století projevilo na složení flóry Evropy. Výsledky jejich výzkumu byly tento týden zveřejněny v on-line edici prestižního časopisu Proceedings of the National Academy of the United States of America (PNAS).

„Za posledních několik století počet do Evropy zavlečených rostlinných druhů vysoce převyšuje počet druhů, které v jednotlivých regionech vymřely; díky tomu mají tyto regiony vyšší taxonomickou diverzitu (roste v nich více druhů) než před pěti sty lety. Vnitřní fylogenetická diverzita však klesá, neboť vymřelé vzácné druhy byly zpravidla fylogeneticky jedinečné, zatímco většina běžných zavlékaných druhů je fylogeneticky příbuzná druhům původním. Flóry jsou tedy druhově bohatší, ale z evolučního hlediska postupně ztrácejí svoji jedinečnost,“ říká vedoucí autor studie Marten Winter.

To má závažné důsledky na celoevropské úrovni; srovnáme-li flóry jednotlivých evropských regionů mezi sebou, ukazuje se, že jsou si stále podobnější. Vymírání sice vede k diferenciaci, protože se většinou týká jen určitého regionu a málokdy dojde k vymření druhu v celé Evropě (zůstane-li vzácný a fylogeneticky jedinečný druh přítomen jen v jedné oblasti, zatímco z jiné vymizí, budou si oba regiony v důsledku takové extinkce méně podobné), ale tato diferenciace je překonávána homogenizačním efektem invazí nepůvodních druhů. Mnoho úspěšných nepůvodních druhů totiž dosáhlo velkého rozšíření, což zvyšuje vzájemnou taxonomickou podobnost flóry jednotlivých regionů; díky tomu, že druhy zavlékané do jednotlivých regionů jsou fylogeneticky blízké tamní původní flóře (tuto skutečnost ještě umocňuje to, že zhruba polovina nepůvodních druhů v regionech má oblast původního rozšíření v jiné části Evropy), jsme svědky homogenizace též fylogenetické.

„Naše výsledky ukazují, že biodiverzitu a její dlouhodobé změny je třeba hodnotit nejen pomocí prostého počtu druhů, ale je důležité brát v potaz též evoluční kritéria, která nám o skutečném stavu a odolnosti ekosystémů vůči probíhajícím globálním změnám mohou prozradit více,“ dodává Petr Pyšek z Botanického ústavu Akademie věd ČR, jeden ze spoluautorů studie.

Univerzální oko

11.12.2009

V různých optických přístrojích, včetně mikroskopů, se používá polarizované světlo. Kontrola polarizovaného světla je důležitá a lze ji provést pomocí krystalů, ale pouze v omezeném rozsahu vlnových délek. Pracovníci z univerzity v Bristolu ve Velké Británii nyní zjistili, jakým způsobem garnát zvaný strašek paví (Odontodactylus scyllarus) dokáže specializovanými receptorovými očními buňkami kontrolovat polarizaci téměř v celém viditelném spektru. Další studie straška slibují zdokonalení některých optických přístrojů.

Robot překonal Atlantik

10.12.2009

Včera přistál ve městě Baiona v severozápadním Španělsku po 5.000 km dlouhé plavbě vědecký ponorný kluzák Scarlet Knight (Šarlatový rytíř). Ve skutečnosti je žlutý a pojménování nese na počest atletického týmu americké Rutgersovy univerzity, která první transatlantickou plavbu robotického plavidla bez posádky organizuje. Svou pouť zahájil na opačné straně Atlantiku 27.dubna letošního roku. Pohybuje na principu kluzáku hnaného změnami vztlaku. Čerpadlo nasává vodu do nádrže uvnitř trupu, čímž roste jeho hmotnost a začne se potápět. Na bocích umístěná křidélka přemění klesání v pohyb šikmo dolů. Po dosažení předem nastavené hloubky se voda vyčerpá a kluzák začne zvolna stoupat k hladině. Celou plavbu stoupá a klesá rychlostí přibližně jednoho kilometru za hodinu, ale pro monitorování okolí je takový pomalý pohyb dostačující, ne-li žádoucí. Rutgersova univerzita disponuje celou flotilou 22 obdobných plavidel, která využívá pro výzkum oceánů. Každé z nich je vybaveno GPS, zařízením pro komunikaci, např. satelitním telefonem, hloubkoměrem a samozřejmě různými senzory, které sledují např. teplotu nebo slanost vody v okolí.

Odkud máme vodu?

10.12.2009

Voda je zcela zásadní složkou všeho živého (od 10 % ve vlasech po 98 % v mořské medúze), ale jak se objevila na Zemi, je předmětem debat. F. Albarede z Lyonu předkládá hypotézu, že v době srážky proto-Země s dalším tělesem vedoucí ke vzniku Měsíce byla obě tělesa suchá. Teprve poté, podle chronologie založené na měření poměru zastoupení uranu a olova, případně jodu a xenonu, došlo k akreci (nabalování) vlhkého materiálu z oblasti za pásem asteroidů, která vrcholila 100 milionů let po osamostatnění sluneční soustavy. Přísun vody do zemského pláště pak vedl k tektonickým pohybům, které mohly být zásadně důležité pro vznik života. Podobný mechanismus mohl alespoň v počátku fungovat na Venuši, ale nikoli na Marsu.

Nanočástice konzervují

9.12.2009

Yuan Yao z Purdue University připravil chemickou modifikací nanočástice z rostlinného polysacharidu fytoglykogenu, který např. tvoří podstatnou část kukuřičných zrn. S jejich pomocí bude možné prodloužit trvanlivost některých potravin. Fytoglykogenové nanočástice vytvářejí vrstvu na povrchu tukových kapiček, čímž zamezují přístupu kyslíku a žluknutí.

Finále soutěže robotů z Lega bude hostit ČVUT v Praze

9.12.2009
logo ČVUT

Tisková zpráva ČVUT: Velké finále soutěže robotů z Lega pod názvem Robosoutěž se bude konat v pátek 11. prosince 2009 od 15.00 hodin v Zengerově posluchárně Fakulty elektrotechnické Českého vysokého učení technického v Praze (Karlovo náměstí 13, Praha 2).

V úvodním předmětu Roboti nového programu Fakulty elektrotechnické ČVUT Kybernetika a robotika tvoří studenti v týmech jednoduché roboty. Nejlepších osmnáct týmů spolu se dvěma týmy robotického semináře Gymnázia Voděradská změří síly v závěrečné soutěži o zajímavé ceny. Zvítězí robot, který nejrychleji samostatně projede bludištěm, které předem nezná. Celá soutěž bude přenášena po internetu. Podobná soutěž úspěšně probíhá na německé univerzitě ve Stuttgartu a vítězové národních kol se později utkají i mezi sebou.

Profesor Michael Šebek, vedoucí katedry řídicí techniky Fakulty elektrotechnické ČVUT vysvětluje: "Nový studijní program Kybernetika a robotika je velmi zajímavý, ale i náročný. Byl vytvořen podle mezinárodních standardů ve spolupráci s našimi výzkumnými týmy světové úrovně. Abychom studentům obtížný začátek studia odlehčili, zařadili jsme do něj motivační předmět Roboti, ve kterém se hravou formou seznámí se základy tvůrčí práce inženýra. Doufáme, že se pak s větší chutí pustí do namáhavých základních předmětů programu, protože už budou chápat, k čemu je to potřeba. Robosoutěž je aperitivem v menu programu Robotika a kybernetika.“

Více informací najdete na webových stránkách http://support.dce.felk.cvut.cz/roboti/

Ledová pokrývka Země a CO2

8.12.2009

Mezi eocénem a oligocénem (geologické epochy v období třetihor) před přibližně 34 miliony let se Země začala ochlazovat, což vedlo k rychlé tvorbě ledové pokrývky a poklesu mořské hladiny. Předpokládá se, že snižující se hladina CO2 byla důležitým faktorem v tomto přechodu ze skleníkového do současného chladničkového klimatu. Pracovníci z Velké Británie a Texasu použili izotopy bóru ve výjimečně dobře zachovaných uhličitanových mikrofosílií v Tanzánii, aby odhadli obsah atmosférického CO2 v oné době přechodu a zjistili, že hladina CO2 klesla pod mez, kdy se vyvolává tvorba ledové pokrývky, a pak se zvýšila, aby opět klesla. Potvrzuje se tak zásadní úloha CO2 při vývoji ledové pokrývky.

Očkování vdechnutím

7.12.2009

V příštím roce začnou v Indii testy nové vakcíny proti spalničkám, kterou vyvinul vědecký tým Roberta Sieverse z University of Colorado v Boulderu. Její podání je velmi jednoduché. Stačí otevřít nevelký plastový inhalátor připomínající lahvičku a zhluboka vdechnout. Byť počet úmrtí na tuto chorobu díky očkování v posledním desetiletí výrazně poklesl, stále zůstává rozšířena hlavně v jihovýchodní Asii. Nová, jednoduchá metoda očkování může výrazně přispět k jeho dalšímu rozšíření. Dostatečně jemný prášek z oslabeného viru se vyrábí pomocí kapalného superkriticikého oxidu uhličitého. Pomocí vodního aerosolu byly očkovány tři miliony mexických dětí během epidemie spalniček v osmdesátých letech. Jenže pro jeho výrobu bylo třeba v místě aplikace použít speciální, elektřinou poháněný přístroj.

Z odpadu výživa

6.12.2009
šváb americký Periplaneta americana, foto Gary Alpert, GNU Free Documentation Licence.

Nancy Moran a Zakee Sabree z University of Arizona a Srinivas Kambhampati z Kansas State University zjistili, že uvnitř některých tělních buněk amerického švába Periplaneta americana symbioticky přežívají bakterie Blattabacterium. Přeměňují odpadní produkty švábího metabolismu, močovinu a kyselinu močovou, na sloučeniny, které jejích hostitel může využít pro vytváření potřebných aminokyselin. Jejich symbióza trvá 140 milionů let. Švábi mohou vytvářet zásoby kyseliny močové na horší časy, kdy přijímají potravu chudou na dusík. Švába amerického vidíme na snímku Garyho Alperta.

Život na Marsu?

5.12.2009
Reliefový globus Marsu. Jižní část je výrazně hornatější než severní (JPL, NASA).

Vědci z Astromaterials Research and Exploration Science v Johnson Space Center, HOUSTON,v listopadovém čísle (2009) časopisu Geochimica et Cosmochimica Acta, vydávaném The Geochemical Society and The Meteoritical Society, oznámili jako objev zjištění projevů života v meteoritu ALH4001 (nalezen v Antarktidě), o kterém se předpokládá, že pochází z Marsu. Přímý důkaz o jeho původu ovšem chybí. Přezkoušeli své nálezy z roku 1996 a tvrdí, že krystaly magnetitu a mikrostruktury, zjištěné elektronovým mikroskopem, mohou být pozůstatky živých organismů. Jak řekl již Bernard Shaw, v tomto nálezu je mnoho nového a původního. Bohužel to původní není nové - mikrostruktury v meteoritech byly popsány již v předminulém století a dokonce i pojmenovány - Clausisphaira fissa nebo po císaři Vilémovi Wilhelmia. A to nové není původní, neboť nálezy nejrůznějších organických materiálů v meteoritech, pokládaných kdysi za důkaz života, se ukázaly být artefakty, které se tvoří z organických sloučenin, které nemůžeme označovat jako živé - jde o předchůdce života, protobionty, o kterých nebylo prokázáno, že tvoří předstupeň života v našem, pozemském smyslu slova. Že by hon za senzacemi zasáhl již i NASA? Publish or perish!?

Pan Vladimír Černák: Protobionti by senzací nebyli? :-) Jistě, pokud by tam šlo jen o jednodušší organické sloučeniny, tak se nehopsá. Pokud by to ale mělo avizovat něco složitějšího, třeba nějaký protein, tak by to už zajímavé bylo. Ps. Jaký důkaz o marsovském původu toho meteoritu si je možno představit pod termínem "přímý důkaz"?

Doc.MUDr.Josef Dvořák, CSc. 13.12.2009: (1) Nález proteinu by byl zajímavý, ale ne z hlediska života. Organické sloučeniny v kosmu mají velký počet možností vývoje. Různorodost kosmického vývoje, jak vidíme na tělesech sluneční soustavy, je nepředstavitelná. Oč pestřejší může být vývoj organických sloučenin? Na Titanu vidíme, že tam existují sloučeniny, které na Zemi existovat ani nemohou. Každá planeta, každé těleso v kosmu je zajímavé, ale jeho výzkum může trvat i stovky let a při tom se vyzkoumá třeba i jen něco, co má význam jen pro dané těleso. Musíme nechat k výzkumu něco i pro naše potomky, a proto má smysl zkoumat ne to, co je zajímavé, nýbrž to, co z našeho dnešního, omezeného hlediska má význam pro nás tady na Zemi. Jinak se v tom utopíme. V kosmu si budeme muset zvyknout na výzkum, trvající třeba i stovky let - jako je například oteplování Země, 200 let sledování počasí je naprosto nedostatečná doba k rozhodnutí, zda jde o trend trvalý nebo o periodickou změnu - tím spíše, že víme, že před třemi sty let tu byla časově omezená změna - malá doba ledová!

(2) Srovnání materiálu z Měsíce a ze Země ukázalo, že každé kosmické těleso má svoje jakési spektrum prvků, ze kterých se skládá. Přímý důkaz je proto srovnání spektra prvků z onoho meteoritu s materiálem z Marsu - a takový zatím nemáme a ještě dlouho nebudeme mít v dostatečném množství, které by charakterizovalo Mars jako celek. Nejde vždy jen o druh prvku, významný je například poměr izotopů! Metodicky je to jednoduché, pro orientaci stačí hmotový spektrograf. Pozn.: Na Měsíci je výhoda, že lunární regolit obsahuje drť z rozsáhlých oblastí, jak se tam při opakovaných impaktech nahromadila - a zde nezáleží na tom, odkud přiletěla, stačí, že víme, že určitě je jen z Měsíce.

Saturnův obrovský prstenec

4.12.2009

Saturnovy prstence jsou známy jako klenot naší sluneční soustavy – jsou ploché, tenké a leží ve vzdálenosti několika poloměrů od planety, kde gravitační zrychlení zabraňuje tvorbě satelitů. Výjimku tvoří málo zřetelný E-prstenec, který leží ve vzdálenosti kolem deseti poloměrů Saturnu. Pozorování Spitzerovým vesmírným dalekohledem nyní odhalila přítomnost obrovského prstence, ležícího ve vzdálenosti 128-207 planetárních poloměrů (okolo 25 milionů kilometrů). I jeho tloušťka je ohromná (okolo 40 poloměrů Saturnu) a překrývá vertikálně celou dráhu měsíce Phoebe – zdá se, že se prstenec skládá z materiálu odvrženého z tohoto měsíce. Částice prstence zřejmě sahají od hlavních Saturnových prstenců až k okraji meziplanetárního prostoru.

Kosmetika trochu jinak

3.12.2009

V současné době je trh s kosmetikou zaplaven pseudo-zázračnými,přípravky, které dle reklamy dokážou zcela nemožné ihned, zázraky do tří dnů. I velmi renomované firmy uvádějí na trh stále nové přípravky na odstranění vrásek, omládnutí na mladistvě pružnou pokožku, založené na působení kyseliny hyaluronové, kolagenu či vysokomolekulárních cukrech. Tyto látky jsou sice přírodní produkty, ve své podstatě pokožce vlastní, v jejich aplikaci se však skrývá jeden podstatný problém. Kyselina hyaluronová, její soli a kolagen, jedno jestli z lososa, kaviáru či získaný z jiné tkáně anebo podobné látky, jsou vysokomolekulární bílkoviny. To značí, že jde o tak velké molekuly, že v žádném případě neproniknou pokožkou a neovlivní tudíž její vlastnosti. Jejich účinek se rovná vaječnému bílku, nanesenému na tvář. V případě, že by tyto látky byly schopny volně disociovat přes pokožku, pravděpodobně bychom seschli hned při prvním lehkém zapocení.

Vysokomolekulární cukry mohou do mezibuněčného prostoru proniknout a vázat tam na sebe velké množství vody. Tím dojde k zavodnění a zbytnění tkáně a následnému vyrovnání vrásek. Je tu však malý háček. Tělo nadbytečnou vodu velmi rychle vyloučí a ta s sebou strhne mnoho užitečných látek. V důsledku toho dojde k prohloubení původního problému. Tým českých vědců z AV ČR, několika vysokých škol, společnosti Enzymix s.r.o. a odborných klinických pracovišti z oblasti kožního lékařství a gynekologie připravil směs biologicky aktivních látek, které mají na základě klinických studií ověřený účinek na lidskou pokožku. Využili při tom speciální technologie stabilizované kombinace enzymů s peptidickými štěpy a deriváty kyseliny hyaluronové v kombinaci s oligopeptidy a esenciálními aminokyselinami. Mimo těchto látek obsahuje účinná směs ještě řadu dalších biologicky účinných složek rostlinného i živočišného původu. Protože neobsahuje příliš velké molekuly, proniká velmi dobře do mezibuněčného prostoru, kde katalytickým působením enzymů vytváří kolagen, elastenová vlákna a vyplňující kyselinu hyaluronovou ze sloučenin, které dodá vlastní organismus.

Při výzkumu účinků směsi těchto látek na Psoriatické klinice prof. Novotného bylo mimo jiné zjištěno výrazné zlepšení stavu psoriázy a atopického ekzému, mimo jiných kožních chorob. Velmi pozitivní vliv byl při testech na gynekologickém pracovišti zjištěn na tvorbu strií, vrásek, odstranění a změkčení jizev, včetně potlačení hematomů, otoků či následků popálenin.

Více o kosmetice vytvořené na základě klinických zkoušek si můžete přečíst zde.

Biopolymer

3.12.2009

Prof. Sang Yup Lee spolu se svým týmem z Korejského ústavu pokročilých vědecko-technologických studí (KAIST) a chemické společnosti LG Chem geneticky modifikovali bakterii Escherichia coli. Přidali do ní dva různé geny z odlišných bakterií, takže vyrábí polymerní kyselinu mléčnou. Tato látka je široce využitelná, termoplastická a biodegradabilní, její průmyslová výroba je však obtížná. Při vzniku polymeru chemickou cestou z kyseliny mléčné CH3CH(OH)COOH se uvolňují molekuly vody, které vznikající produkt hydrolyzují. Získáme tedy jenom velmi krátké molekuly. Postupuje se tak, že se nejprve nechají spolu zreagovat dvě molekuly kyseliny mléčné. Tato sloučenina již polymeruje bez potíží. Je otázkou, zdali korejský produkt nebude trpět stejnou vadou, protože veškeré děje v biologických systémech se odehrávají ve vodném prostředí.

Řízení cirkadiánního rytmu

2.12.2009

Vědcům z Jeruzalémské hebrejské univerzity se podařilo identifikovat molekulu miRNA, která zodpovídá za řízení 24hodinové rytmu živočichů (akademon.cz 18.4.2003, 15.2.2002). Nevelké molekulu miRNA (mikroRNA) hrají velkou roli v řídících a regulačních pochodech v živých organismech. Více o nich najdeme v akademonu.cz 22.3.2009, 25.11.2008, 30.9.2008, 25.2.2008, 27.8.2007, 13.7.2005, 3.2.2005, 21.9.2004 a 20.8.2004.

Diskuse/Aktualizace