Nejrychleji rotující hvězda

30.12.2011
Umělecká rekonstrukce vzhledu hvězdy VFTS 102. Obr. NASA, ESA, and G. Bacon (STScI)

Jak se podařilo zjistit NASA, jasná mladá hvězda VFTS 102 z Velkého Magellanova Mračna vzdáleného 160.000 světelných let rotuje 100 x rychleji než naše Slunce. Jednu otáčku vykoná asi za 6 hodin. Extrémní odstředivé síly ji zplošťují a deformují její rovníkovou oblast, z níž vytrhávají oblaka žhavého plazmatu. Rychlost její rotace vzrostla, protože pohltila část hmoty z hvězdy, která rychle obíhala jejich společného těžiště a zanikla jako supernova. Obr. NASA, ESA, and G. Bacon (STScI).

Pohyblivé mikromagnety

28.12.2011

Němečtí badatelé vyvinuli senzor schopný detegovat velmi drobné magnetické signály, což může usnadnit diagnozu nemoci odkrytím magneticky označené látky v těle. Senzor zachycuje velmi malé signály z nízkofrekvenčních magnetických polí. Dosáhlo se toho potažením kmitající konzoly materiálem, který mění tvar v magnetickém poli, což vede k odchylkám pohybu konzoly, jež měří laser. Zařízení funguje při laboratorní teplotě a nevyžaduje vnější magnetické pole, jak to činí jiné magnetosenzory.

Nové chemické prvky

27.12.2011

Mezinárodní unie pro čistou a užitou chemii (IUPAC) navrhla jména nedávno získaných umělých prvků 114 (flerovium, Fl) a 116 (livermorium, Lv). Stalo se tak podle ústavů, které spolupracovaly na jejich přípravě: livermorium podle Lawrence Livermore National Laboratory v Kalifornii a flerovium podle Georgije Flerova, zakladatele jaderné laboratoře v ruské Dubně.

Jak potlačit rezistenci vůči antibiotikům

26.12.2011
Struktura látky BU-005

Známe čtyři hlavní mechanismy, které činí bakterie odolné vůči antibiotikům:

1.Přeměna molekuly antibiotika pomocí enzymu do neškodné podoby.

2.Změny struktury vazebního místa, kde se molekula antibiotika může přichytit a působit.

3.Využití jiné metabolické cesty, než je ta, kterou antibiotika blokují.

4.Změna průchodnosti buněčné membrány bakterií pro antibiotika. Snížení propustnosti při vstupu anebo jejich aktivní transport z nitra buňky pomocí vhodných bílkovin v membráně.

Jason Sello se svým týmem z americké Brown Universtity prostudoval stovky dipeptidů, než se jim podařilo identifikovat ten, který nejúčinněji blokuje membránovou pumpu, která vyhání antibiotika ven z buňky. Budeme-li látku BU-005, jak ji pojmenovali, podávat spolu s antibiotiky, podrží si svou účinnost.

Vánoční anděl

25.12.2011
Mlhovina Sharpless 2-106, zkratkou Sh2-106 nebo jen S106. Foto NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Mlhovinu ve tvaru anděla zaznamenal Hubblův teleskop. Jde o 2.000 světelených let vzdálenou oblast o rozměru několika světelných let pojmenovanou Sharpless 2-106, ve které vznikají hvězdy. Modrá oblaka velmi horkých plynů, jež proudí z mladé hmotné hvězdy IRS-4, tvarují prstence z plynů a prachu do podoby páru křídel. Jejich nehomogenní struktura se objevuje při styku velmi horkého plynu s chladným mezihvězdným prostředím. Červený lem vzniká odrazem slabého červeného záření hvězdy od okolních oblaků prachu. Snímek byl pořízen pomocí Wild Field Camera 3 Hubblova teleskopu v únoru 2011. Poblíž této mlhoviny se podařilo nalézt klastr více než 600 hnědých trpaslíků, objektů o hmotnosti okolo jedné desetiny našeho Slunce. Září jen v infračervené oblasti, protože jsou příliš malé, než aby z nich vznikly hvězdy. Na obrázku vidíme mlhovinu Sharpless 2-106, zkratkou Sh2-106 nebo jen S106. Foto NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA).

Hranice stonožek

24.12.2011
Tasmaniosoma hickmanorum (nahoře) a Tasmaniosoma compitale (dole) naložené v lihu. Foto Bob Mesibov.

Bob Mesibov z Queen Victoria Museum and Art Gallery v tasmánském Launcestonu zjistil, že rozhraní mezi oblastmi, které obývají tasmánské stonožky Tasmaniosoma hickmanorum a Tasmaniosoma compitale je velmi ostré. Probíhá celým ostrovem v délce 230 km a oblast, kde můžeme najít oba druhy, není širší než 100 m. Ostrá hranice mezi podobnými druhy bývá zpravidla spojena s nějakým rozhraním geografickým (např. hřeben nebo vodní tok) nebo ekologickým (např. prudká změna v množství dopadajících srážek). Oba druhy členovců, které Dr.Mesibov před rokem popsal, neodděluje od sebe nic, co bychom uměli rozeznat. Na obrázku vidíme stonožky Tasmaniosoma hickmanorum (nahoře) a Tasmaniosoma compitale (dole) naložené v lihu. Foto Bob Mesibov.

Koloběh rtuti v přírodě

23.12.2011

Koloběh rtuti v atmosféře zkoumali Seth Lyman z Utah State University a prof. Daniel Jaffe z University of Washington v Bothellu. Při výzkumných letech zjistili, že ve výškách okolo 6 – 7 tisíc metrů se rtuť přítomná v elementární formě jako pára oxiduje. V této formě se mnohem snáze vymývá srážkami a dostává na zem, kde ji bakterie přemění na methylrtuť. Tento neurotoxin vstupuje do potravních řetězců a ukládá se v tělech ryb.

Kmenové buňky ze srdce

22.12.2011

Myší srdce obsahuje početné dospělé kmenové buňky, které se podobají mezenchymovým kmenovým buňkám z kostní dřeně a dalších tkání, odkud se mohou transformovat do buněk kostí, svalů nebo tuku. Australští vědci izolovali buňky ze srdce dospělých a rostoucích myší, které se mohou dělit po delší časové období, při čemž nesou na povrchu proteiny podobné proteinům jiných mezenchymových kmenových buněk. Studie ukázala, že srdeční kmenové buňky se mohou vyvinout do tkání, jako je tuk, chrupavka a sval. Lze uvažovat o klinickém využití takových buněk.

Makrofágy zvyšují tělesnou teplotu

21.12.2011
struktura katecholaminů noradrenalinu (nahoře) a adrenalinu (dole).

V současném modelu termogeneze u teplokrevných živočichů dá hypothalamus (dolní část mezimozku) po zaznamenání nízké teploty pokyn k uvolnění noradrenalinu pro koordinaci adaptivní termogeneze v bílé i hnědé tukové tkáni. Nyní bylo prokázáno, že u myší vystavených nízké teplotě se aktivují makrofágy tukové tkáně prostřednictvím interleukinu-4, který teprve uvolňuje noradrenalin a další katecholaminy. Buňky krvetvorného systému, jako alternativně aktivované makrofágy, mohou tak představovat druhý okruh termogeneze, která funguje paralelně se sympatickými nervy.

Nejstarší repelent

20.12.2011
listy Cryptocarya woodii v Botanické zahradě  Manie van der Schijff, Pretoria, 2013, foto JMK,  GNU Free Documentation Licence.

Lyn Wadley z University of the Witwatersrand v jihoafrickém Johannesburgu spolu s týmem archeologů, botaniků a paleobotaniků podrobila důkladnému studiu 77 tisíc let staré zbytky lůžka z rostlinných stonků a listů. Zbudovali ho naši předci ve svém příbytku pod převisem v dnešní lokalitě Sibudu na severu provincie Kwazulu-Natal. Tvoří ho asi jeden centimetr silná vrstva rostlinných zbytků o rozměrech přibližně 1 x 3 m. Zajímavé je, že jeho důležitou součástí byly listy stromu Cryptocarya woodii z čeledi vavřínovitých, které obsahují aromatické látky, jež odpuzují i zabíjejí hmyz a jeho larvy. Na snímku vidíme listy Cryptocarya woodii v Botanické zahradě Manie van der Schijff, Pretoria, 2013, foto JMK, GNU Free Documentation Licence.

Čína nebo Indie?

20.12.2011

Vedoucí místo Číny na světě v počtu obyvatel a rychle dotahující Indie jsou často podkladem k porovnání obou těchto velmocí v různých národohospodářských ohledech. Tak poměr Číny a Indie v počtu obyvatel je 1,34/1,20 miliard, v průměrném věku 35,5/26,2 let, v kupní síle z hrubého domácího důchodu 10,09/4,06 bilionů dolarů, v gramotnosti 92%/61%, ve využívání internetu 389/61 milionů, v pracovní síle 815,3/478,3 milionů, v inflaci za rok 2010 3,2%/12%, v nákladech na zbrojení v procentech národního důchodu 4,2/2,5, v rezervách v cizí měně a zlatě 2,88/0,29 bilionů dolarů a v spalování uhlí v miliardách tun v roce 2010 3,38/0,69. Jak to bude vypadat za deset let, pokud tu ještě budeme, abychom situaci zaznamenali?

Ulovený Sentinel

19.12.2011
RQ-170 Sentinel. Foto ruthDowser/Wikimedia Commons/ CC-BY-SA-3.0

Počátkem tohoto měsíce Irán ukořistil jeden z amerických průzkumných bezpilotních letounů RQ-170 Sentinel. Podle prohlášení jednoho z íránských expertů se podařilo převzít jeho řízení a ovlivnit GPS signál natolik, že palubní počítač se domníval, že přistává na své domovské základně v Afghánistánu, zatímco byl ještě nad íránským územím. I když panují pochyby, zdali Irán disponujeme takovými prostředky, faktem je, že letoun jim padl do rukou nepoškozený. Žádné zařízení, které spoléhá na jakýkoli radiový signál přicházející z vnějšku, nelze udělat stoprocentně odolné proti rušení nebo změnění tohoto signálu. Ani autodestrukční systém, kterým Sentinel nejspíš disponuje, mnoho nepomohl. Řídící jednotka v takovém případě vyhodnotí situaci jako standardní. I autonomní robot bez dálkového řízení musí disponovat nějakým vstupním kanálem pro příjímání rozkazů. Foto ruthDowser/Wikimedia Commons/ CC-BY-SA-3.0.

Nejranější moderní lidé v Evropě

18.12.2011

Objev anatomicky moderních lidí a jejich příchod ze středního do vrchního paleolitu byly dlouho předmětem intenzivních debat. Převládal názor, že fosilní nálezy a zručnost oněch jedinců ukazují na neanderthálce, ale nedávný výzkum týkající se zubů z jeskyně Grotta del Cavallo v jižní Itálii spolu s nálezy z Ksar Akil v Libanonu ukazuje zřetelně na jejich původ z moderních lidí a při tom na stáří před 45 000 lety. Je tedy zřejmé, že Homo sapiens v dnešní formě přišel do Evropy jednak středoevropskou aurignacskou cestou, jednak jihoevropskou protoaurignacskou cestou a ještě jižnější tzv. uluzzijskou cestou.

Účinnost přes 100%

16.12.2011

Fotovoltaický článek s kvantovou účinností přes 114% sestrojili vědci z National Renewable Energy Laboratory pod vedením Matthewa C. Bearda. Rozvinuli svůj dřívější objev (viz akademon.cz 25.7.2007), že jeden foton o dostatečné energii může excitovat více elektronů. Kvantová účinnost je definovaná jako v procentech vyjádřený podíl elektronů, jež při dopadu na fotovoltaický článek vytvoří pár elektron-díra. Nový článek tvoří nanokrystalická vrstva oxidu zinečnatého ZnO spolu s vrstvou selenidu olovnatého PbSe s vhodnými poruchami struktury sevřené mezi zlatou elektrodou a filmem z průhledného vodiče.

Mravenčí toxin

15.12.2011

Aline Rifflet se svými kolegy z Université de Toulouse identifikovala toxin, pomocí kterého afričtí mravenci Crematogaster striatula bojují proti termitům. Jde o sacharid s obsahem dusíku. Poté, co ho mravenci vyloučí, podléhá další chemické reakci, jež výrazně zvýší jeho toxicitu. Crematogaster striatula žije v rovníkové Africe a je to několik milimetrů velký, tmavý červenohnědý mravenec. Možná bychom ho v boji proti termitům, kteří působí rozsáhlé škody, mohli užít i my.

Jak roste světová populace

15.12.2011

Odhaduje se, že koncem října tohoto roku dosáhlo lidstvo na naší planetě 7 miliard jedinců. Je jistě zajímavé, že vzrůst až do tohoto roku se zrychloval. Jedna miliarda lidí žila na Zemi v roce 1804, po 123 letech (do roku 1927) dosáhl počet lidí 2 miliard, po dalšách 32 letech (do roku 1959) 3 miliard, po dalších 15 letech (do roku 1974) 4 miliard, po dalších 13 letech (do roku 1987) 5 miliard a po dalších 11 letech (do roku 1998) 6 miliard. Pak se rychlost růstu zpomalila. Na 7 miliard jsme čekali 13 let a očekává se, že 8 miliard tu bude až po 14 letech v roce 2025 a 9 miliard až po 18 letech v roce 2043. Nárůst populace přirozeně závisí na plodnosti, která se v různých částech světa liší od 1,2 dítěte na ženu v Bosně a Hercegovině, přes 1,4 v Rusku a Německu, 1,6 v Číně, 1,9 v Brazílii a Austrálii, 2,1 v USA, 2,6 v jižní Africe, 2,7 v Indii až po rekordních 7,2 dětí v africkém Nigeru. Zajímavé je i srovnání různých ukazatelů populace ve světě v roce 2011. Tak 19 % obyvatel žije v Číně, 31 % obyvatel jsou křesťani, 50,4 % jsou muži, 50,5 % žije ve městech, průměrný věk lidí je 29 let, průměrně vydělávají 10 290 dolarů ročně a 73 % lidí nemá internet. Celosvětově jeden z osmi lidí trpí podvýživou, jeden ze tří nemá hygienický záchod a jeden ze tří žije v chudinských čtvrtích (slums nebo favelas).

Trojnásobné nebezpečí pro obojživelníky

12.12.2011

Nejvážnějším ohrožením pro obojživelníky jsou změna klimatu, využití půdy a plísňové onemocnění chytridiomykóza. Analýza téměř úplného výběru druhů obojživelníků ukázala, že největším nebezpečím je spojení změny podnebí a využití půdy. Plísňové chroby jsou omezeny pouze na určitá území. Je znepokojivé, že nejvíce jsou ohroženy oblasti s nejbohatším výběrem obojživelníků.

Co ukrývá fata morgana?

10.12.2011

Zajímavý způsob, jak učinit předmět neviditelným (viz též akademon.cz 12.10.2008, 15.2.2007 a 20.10.2006), odhalili Ali E. Aliev, Yuri N.Gartstein a Ray H. Baughman z University of Texas v Dallasu. Využívají k tomu neobvyklý ohyb světelných paprsků v vrstvě přehřátého vzduchu. Tento jev je pod jménem fata morgána znám v horkých oblastech již tisíce let. Jako vhodný materiál využili vrstvy z uhlíkových nanotrubic, která se vyznačuje nízkou tepelnou kapacitou, takže je možné ji velmi rychle vyhřát až na 2.500 K.

Video se záznamem celého experimentu můžete shlédnout zde.

Sirtuin pomáhá buňkám při dělení

10.12.2011
Struktura bílkoviny sirtuin, typ SIRT2, obr. Emw, Wikimedia Commons, GNU Free Documentation Licence.

Některé sirtuiny z rodiny proteinů (viz též akademon.cz 3.12.2010, 31.8.2009 a 30.5.2003) byly zjištěny při chorobách spojených s věkem. Jeden z těchto členů, SIRT2, reguluje buněčné dělení a potlačuje tvorbu nádorů u myší. Váže se na struktury, spojené s buněčným dělením, ale jeho role ve vývoji rakoviny byla teď odhalena Chu-Xia Dengem z Národního ústavu zdraví v Bethesdě. Spolu s kolegy zjistili, že některé nádory produkují abnormálně nízké hladiny SIRT2 a že myši neobsahující gen pro SIRT2 jsou náchylné k rakovině. Stejně i buňky bez SIRT2 nebyly schopny se řádně dělit: 35 % mutantních buněk kultivovaných in vitro obsahovalo abnormální počty chromosomů. Nedostatek SIRT2 snižoval aktivitu komplexu APC/C, který má zásadní význam pro správné přidělení chromosomů do dělících se buněk. Na obrázku je znázorněna struktura bílkoviny sirtuin, typ SIRT2.

Rostlinné geny pro fixaci dusíku

8.12.2011
Medicago truncatula (obr. Helmholtz Zentrum München)

Luštěniny se liší od ostatních rostlin v tom, že jsou schopny symbioticky fixovat dusík pomocí rhizobiálních bakterií. Genom středomořské luštěniny Medicago truncatula z čeledi bobovitých byl nyní sekvenován a jeho analýza ukazuje, že byl několikrát duplikován a že duplikace proběhla přibližně před 58 miliony let. Právě tento proces hrál významnou roli při endosymbiotické fixaci dusíku.

Moderní technologie v diplomacii

7.12.2011

Spojené státy, které nemají přes třicet let diplomatické styky s Iránem, otevřely na internetu alespoň virtuální vyslanectví. Stránka se obrací přímo na Íránce a přináší informace o udělování víz a možnostech studia, prohlášení americké vlády a aktuality. Íránská vláda vyjádřila svůj nesouhlas ještě před zpřístupnění této stránky, bezprostředně poté, co ministryně zahraničí USA Hillary R. Clinton oznámila pouhý úmysl. V dnešní době není tak snadné udržovat obyvatelstvo v informačním ghettu.

Pan Jaromír 18.12.2011: Akademone, nechceš radši nechat politiku na pokoji? Je snad málo stránek, které o ní ví zaručeně "všechno"?

akademon.cz 18.12.2011: Nechci. Nemůžeme se tvářit, že vědecké objevy se odehrávají za zdmi výzkumných institucí bez vztahu k vnějšímu světu. Nové technologie mohou náš život v budoucích desetiletích ovlivnit více než jakékoli jiné téma, které se nyní zdá závažné. A z oblasti velké politiky – technologický náskok Spojených států je možná nejdůležitější faktor, který udržuje stabilitu současného světa. Proto se otázkám politiky i kterýmkoli jiným budeme na stránkách akademonu.cz věnovat i nadále dle vlastního uvážení. Máte nějaký konkrétní příspěvek do diskuse?

Karel 23.12.2011: Navážu na Jaromíra a odpověď Akademona. pokud tady budete řešit politiku, o které nic nevíte, pak:

1. ztratíte čtenáře (beztak jde úroveň akademona dolů)

2. Akademon skončí jako Lysenko

A to Vám nepřeju. Věda, která je služka politiky, není věda. A pokud byste se chtěli srovnávat s Einsteinem a jeho dopisem Rooseveltovi, pak také dodejte, že svého činu v závěru života velice litoval.

akademon.cz: 23.12.2011: Vážený pane Karle, děkuji za Váš zájem, Vaše přirovnání mě pobavilo. Možná by bylo načase od obecných frází přejít k nějakému konkrétnímu problému. Píšete, že politice nic nevím. Poučte mě. Napište, v čem je původní příspěvek špatně, nač máte jiný názor. Co chybí v příspěvku o virtuálním vyslanectví a co bych tam měl dodat? Pomozte mi tak zlepšit klesající úroveň akademonu. Nedostává se mi lidí ochotných přiložit ruku k dílu, dobrých rad mám dostatek.

Veronika Kuchyňová-Šmigolová 14.12.2012 via fb:Pozitivní je, že cílem je dát Íráncům informace, které jim jejich vládá upírá, ale jako skutečné velvyslanectví by to fungovat nemohlo.

Virtuální vyslanectví USA najdeme zde.

Překvapivý zrak dávného živočicha

6.12.2011

Fosilní složené oči živočicha z období křídy před polovinou miliardy let jsou složeny ze čtyř oddělených oblastí na konci tyčinky dlouhé přibližně 0,5 mm a směřujících do čtyř různých stran. Pracovníci univerzity v Bonnu studovali oči korýše Henningsmoenicaris scutula a zjistili, že tyto oči umožňovaly sledování pohybu objektu a dovolovaly i celkový obraz okolí.

akademon.cz 8.12.2011: Fosilie nalezené na Klokaním ostrově v Jižní Austrálii dokládají, že kambrický dravý členovec Anomalocaris disponoval velmi dobrým zrakem. Jeho složené oko tvořilo 16.000 čoček. Jeho dobré optické parametry zajišťovaly jasné vidění, bez kterého se dravci sotva mohou obejít. Anomalocaris byl v Kambriu zřejmě největším živočichem a stál na vrcholu potravní pyramidy. Otisky jeho čelistí nacházíme na fosiliích trilobitů.

Molekulární mechanismus anaerobní oxidace čpavku

4.12.2011

Jsou známy dva mikrobiální procesy, denitrifikace a anaerobní oxidace amoniaku, které umožňují uvolnění vázaného dusíku ve formě plynného N2. Denitrifikace byla studována přes sto let a její intermediáty a enzymy jsou dobře známy. Anaerobní oxidace amoniaku byla méně zkoumána, ale bylo navrženo, že probíhá přes hydrazin (N2 H4.). Nyní skupina holandských a německých vědců zjistila, že hydrazin se vyrábí z amoniaku a dusitanu. Identifikace zapojených genů a enzymů vedla ke zjištění, že oxid dusnatý (NO) je přímým prekurzorem hydrazinu a jeho oxidace na N2. Jde o novou biochemickou reakci, v níž se tvoří vazba N-N a tím vzniká i dusík v atmosféře.

Dávné osídlení Evropy

3.12.2011

Anatomicky moderní lidé podle dřívějších výzkumů dorazili do Evropy před 44 000 až 42 000 lety. Tyto údaje jsou většinou založeny na studiích kamenných nástrojů. Dvě nedávné studie používající moderní datování pomocí radioaktivního uhlíku se věnovaly lidské čelisti z aurignacského naleziště v Cavernu v Anglii objeveného roku 1927 a odhadovaného na stáří 35 000 let a určily jeho stáří na 44 000 let. Morfologie čelisti ukazuje, že jde o rané Homo sapiens spíše než Neanderthálce. Podobně jihoitalská Grotta del Cavallo obsahuje zbytky moderního člověka staré 45 000 až 43 000 let. Zřejmě jde o nejstarší fosilie moderního člověka a nikoli pozdní Neanderthálce.

Genová terapie léči slepotu

1.12.2011

Jonathan Wyatt, třiašedesátiletý právník z Bristolu, se stal prvním nemocným, jemuž se lékaři pokoušejí vyléčit slepotu pomocí genové terapie. Trpí závažnou oční chorobou choroideraemií, která způsobuje postupnou pozvolnou degeneraci cévnatky, vedoucí až k úplné slepotě. Na celém světě ji trpí asi 100.000 lidí a léčbu neznáme. Způsobuje ji nefunkčnost genu REP1 na chromozomu X. Cévnatka je jednou z vrstev stěny oční koule všech obratlovců, tedy i člověka. Umožňuje vyživování hlubokých vrstev sítnice a pomáhá udržet klidové zaostření oka na dálku. Nyní poprvé aplikovaná genová terapie byla vyvinuta týmy profesorů Roberta MacLarena z Oxford University a Miguela Seabra z Imperial College London. Speciální neškodný virus byl pomocí injekce aplikován do Wyattových očí. Před tím byl upraven tak, aby napadal selektivně oční buňky a vpravil tak do nich řetězec deoxyribonukleové kyseliny nesoucí správnou verzi vadného genu. V rámci testování proběhne tento zákrok, prováděný v oxfordské John Radcliffe Hospital, ještě u jedenácti dalších nemocných. Jde o velmi zajímavý experiment, i když není bez rizika (akademon.cz 8.11.2002).

Diskuse/Aktualizace