Překvapení ze zahrádky

31.12.2019
Zdroj:
Longino, John T. and Booher, Douglas B. (2019) Expect the unexpected: a new ant from a backyard in Utah, Western North American Naturalist: Vol. 79 : No. 4 , Article 3., https://scholarsarchive.byu.edu/wnan/vol79/iss4/3
Zdroj
Dělnice mravence Strumigenys ananeotes, foto Jack Longino.

Objev nového druhu mravence není zas až taková událost, aby zprávy o ní pronikly mimo příslušnou odbornou literaturu. Nicméně okolnosti objevu mravence Strumigenys ananeotes v Utahu za zmínku stojí. Narazil na ně víceméně náhodou myrmekolog Jack Longino z University of Utah na zahradě svého domu v Salt Lake City. V srpnu 2018 nalezl první čtyři jedince. Pokládal je nejprve za zavlečený druh. Když se příští den trochu poryl v hlíně, narazil na další. Podrobný průzkum ukázal, že jistě jde o místní druh podobný arizonským mravencům. Protože S. ananeotes má rád teplé, vlhké prostředí, v suchém klimatu Utahu žil trvale v podzemí, takže ho nikdo nezpozoroval.

„Centrum města není zrovna místo, kde bychom očekávali objev nového druhu. Pouze lidská činnost, díky které ve městě rostou stromy, způsobila, že se v létě podobá listnatým lesům východních Spojených států. Mravenci proto mohli rozšířit svá stanoviště na povrch,“ vysvětluje objevitel nového druhu mravence Jack Longino.

 

Bakterie převezou smrt

30.12.2019
Zdroj:
Günther, S.D., Fritsch, M., Seeger, J.M. et al. Cytosolic Gram-negative bacteria prevent apoptosis by inhibition of effector caspases through lipopolysaccharide. Nat Microbiol (2019) doi:10.1038/s41564-019-0620-5
Zdroj
Mikroskopický snímek bakterií rodu Shigella ve stolici. Bakterie jsou ty čárky, kulaté útvary jsou tělní buňky, foto Centers for Disease Control and Prevention Publich Health Image Library [Public domain].

Bakterie se před imunitním systémem napadeného organismu mohou skrýt uvnitř buněk, kde se v klidu množí. Nicméně i proti tomu existuje obrana - apoptóza, programovaná buněčná smrt. Organismus nakažené buňky cíleně hubí, takže bakterie zahynou spolu s nimi. Shigella flexneri, jeden z původců shigelózy (bakteriální dysenterie neboli úplavice), apoptózu zastaví. Využívá k tomu speciální lipopolysacharid, který blokuje enzymy zvané kaspázy, klíčové pro spuštění apoptózy.

Shigella flexneri, gramnegativní tyčinková bakterie, způsobuje shigelózu skupiny B, jednu ze čtyř typů shigelóz (A - D), které způsobují různé druhy rodu Shigella. Všechny po namnožení v tenkém střevě napadají sliznici tlustého střeva. Shigellózy postihují celosvětově 200 milionů lidí ročně, z čehož 600.000 zemře. Jde o výlučně lidskou nákazu. U nás nejde o časté onemocnění, ročně lékaři zaznamenají asi 400 případů, přičemž u 20% z nich k nákaze došlo v cizině. Zdrojem infekce je nakažená osoba nebo kontaminovaná strava. Jde o typickou nemoc špinavých rukou, jejímuž šíření brání základní hygienická opatření.

 

AI pomáhá elektrolýze

28.12.2019
Zdroj:
D.E.Blanco et al., Optimizing organic electrosynthesis through controlled voltage dosing and artificial intelligence, PNAS September 3, 2019 116 (36) 17683-17689, DOI: 10.1073/pnas.1909985116
Zdroj
Schéma fungování elektrolyzéru při elektrochemické výrobě adiponitrilu z akrylonitrilu, upraveno z obr. laboratoř Miguela A. Modestina/New York University.

Umělá inteligence podstatně zlepšila elektrochemickou syntézu adiponitrilu, jedné z nejrozšířenějších surovin chemického průmyslu, ze které vyrábíme polymer nylon 6.6. Při standardní elektrolýze za stálého proudu z emulse akrylonitrilu CH2CHCN ve vodném elektrolytu vzniká kromě adiponitrilu NC(CH2)4CN reakcí s vodou jako nepoužitelný vedlejší produkt propionitril CH3CH2CN. Pulzní elektrolýza pomocí milisekundových proudových pulsů vede kromě výrazně čistšímu produktu ke zvýšení produkce o 20%.

Správná délka pulsů vyplynula z vyhodnocení 16 experimentů pomocí algoritmu využívajícího neuronovou síť a strojového učení. Jde o největší zlepšení elektrochemické syntézy adiponitrilu za posledních 50 let. Většinu adiponitrilu v současnosti připravujeme reakcí butadienu s kyanovodíkem HCN za katalýzy niklem. Nicméně zlepšení elektrochemického metody by mohlo tento stav změnit.

 

Pralinky září

27.12.2019
Zdroj:
https://ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2019/12/schillernde_schokolade.html
Zdroj
Ukázka čokoládových pralinek s duhově zářícím povrchem, foto ETH Zürich/Giulia Marthaler.

Čokoládové pralinky zářící duhovými barvami připravili experti ze švýcarské ETH Zürich. Dosáhli toho bez přídavku jakýkoli dalších materiálu, pouze tvarováním povrchu čokolády. Vytvořili na něm uspořádanou strukturu rozměry srovnatelnou s vlnovou délkou světla, na kterých dochází k odlišnému rozptylu různých vlnových délek, takže čokoláda začne duhově zářit. Nově založená spin-off společnost jedná s významným výrobcem čokolády, abychom si nové pralinky mohli brzy koupit. Krátké video s duhovými pralinkami najdeme zde.

 

Marný boj

26.12.2019
Zdroj:
Galili E, Benjamin J, Eshed V, Rosen B, McCarthy J, Kolska Horwitz L (2019) A submerged 7000-year-old village and seawall demonstrate earliest known coastal defence against sea-level rise. PLoS ONE 14(12): e0222560. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222560
Zdroj
Archeologické nálezy z lokality Tel Hreiz, a - c zbytky hráze, d oboustranná pazourková teslice, e pískovcová miska, f čedičový kámen na mletí, g nálezy z pohřbu, h pravděpodobný kamenný hrob, i paroh daňka mezopotámského (Dama dama mesopotamica, angl. fallow deer), foto Galili E, Benjamin J, Eshed V, Rosen B, McCarthy J, Kolska Horwitz L (2019) A submerged 7000-year-old village and seawall demonstrate earliest known coastal defence against sea-level rise. PLoS ONE 14(12): e0222560. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0222560.

U uzoučké pobřežní nížiny mezi izraelským pohořím Karmel a Středozemním mořem leží pod hladinou moře v lokalitě Tel Hreiz zbytky neolitické vesnice. Její obyvatelé před 7.000 roky vybudovali 100 m dlouhou hráz, aby ochránili obydlí před stoupající hladinou moře. Jako materiál používali kameny z říčního koryta ze vzdálenosti 1 až 2 km. „V žádné z ostatních zatopených vesnic v regionu nejsou známé žádné podobné stavby, což činí z lokality Tel Hreiz jedinečný příklad zjevného důkazu lidské reakce na vzestup hladiny moře v neolitu (mladší době kamenné),“ objasňuje význam nálezu spoluautor výzkum Jonathan Benjamin z australské Floinders University. Moře v té době stoupalo rychlostí 70 cm za sto let, takže změna byla pozorovatelná i během tehdejšího nepříliš dlouhého života. Ochránit vesnici bylo nad možnosti obyvatel, takže nakonec byli nuceni odejít.

 

Péče zestárla

25.12.2019
Zdroj:
Maddin, H.C., Mann, A. & Hebert, B. Varanopid from the Carboniferous of Nova Scotia reveals evidence of parental care in amniotes. Nat Ecol Evol 4, 50–56 (2020) doi:10.1038/s41559-019-1030-z
Zdroj
Umělecká rekonstrukce zkamenělého synapsida Dendromaia unamakiensis s mláďaty v doupěti, obr.Maddin, H.C., Mann, A. & Hebert, B. Varanopid from the Carboniferous of Nova Scotia reveals evidence of parental care in amniotes. Nat Ecol Evol 4, 50–56 (2020).

Rodičovská péče zestárla o 40 milionů let. Uspořádání 309 milionů let starých fosilií synapsidů Dendromaia unamakiensis nalezených na Cape Breton Island v kanadské provincii Nova Scotia vypadá jako samice s mláďaty v doupěti. „Jde o nejstarší důkaz dlouhodobé postnatální péče u obratlovců. Zdá se, že dospělé zvíře skrývá a chrání mláďata v doupěti. Takové chování je dnes u savců velmi běžné. Je zajímavé pozorovat zvíře, které je součástí evoluční linii vedoucí k savcům, chovat se tímto způsobem tak brzy,“ komentuje první autorka publikace prof.Hillary C. Maddin z Carleton University v Ottawě.

Jako synapsida označujeme vyhynulou skupinu obratlovců, sesterskou k plazům. Přes svůj vzhled je příbuznějším savcům než plazům. Žili od pozdního karbonu do spodní křídy. Patří mezi ně masožravci, býložravci i všežravci. Největší nalezený příslušník této třídy za živa vážil přes 40 kg.

 

Pneumatiku rozpustíme!

23.12.2019
Zdroj:
S.Zheng et al., Dissolving used rubber tires, Green Chem., 2019, DOI: 10.1039/c9gc03545a
Zdroj
Rozrušení sírových můstků v molekulách kaučuku pomocí siloxanů.

Ojeté pneumatiky jsou velmi problematický odpad. Rozrušení sírových můstků, které zpevňují molekuly kaučuku, představuje zásadní problém. Podle Carlose Scuracchia,experta na recyklaci gumy z brazilské Federal University of Sao Carlos: „Opětné užití vulkanizovaného kaučuku je zásadní problém životního prostředí, jehož řešení je stále otevřené. Většina metod recyklace gumy vytváří materiály, které je obtížné formovat a mají zcela odlišné vlastnosti než původní suroviny.“ Možné řešení představuje rozrušení sirných vazeb pomocí siloxanů za katalýzy tri(perfluorfenyl)boranem B(C6F5)3. Reakční schéma vidíme na obrázku. Pneumatika se rozpustí na suroviny znovu použitelné k výrobě plastických hmot.

Vedoucí výzkumu Michael A.Brook komentuje výsledky svého týmu: „Byli jsme překvapeni, že opravdu lze rozpustit gumu a přeměnit ji na původní kapalné polymery. Neočekával jsem to.“

 

Ptačí oko překvapilo

22.12.2019
Zdroj:
Tyrrell, L.P., Teixeira, L.B.C., Dubielzig, R.R. et al. A novel cellular structure in the retina of insectivorous birds. Sci Rep 9, 15230 (2019) doi:10.1038/s41598-019-51774-w
Zdroj
Nahoře tyranovec zelenavý, foto Don Faulkner [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)], dole tyranovec nejmenší, foto User:Mdf [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)].

Dosud neznámá struktura fotoreceptorů existuje v sítnici dvou druhů pěvců amerického rodu tyranovců (Empidonax). Podle způsobu napojení na mozek zřejmě slouží ke sledování pohybu rychle letící hmyzu. Tvoří ji nepravidelně rozmístěné fotoreceptorické buňky v oční sítnici umožňující barevné viděníčípky? v centrální části sítnice. Místo u ptáků obvyklé kapky tuku mají na špici velikou obří mitochondrii obklopenou malými oranžovými kapičkami, které absorbují vlnové délky světla pod 565 nm. To znamená, že odezvu tohoto čípku spustí jen žluté, oranžové a červené světlo. Konkrétně jde o ptáky tyranovec zelenavý (Empidonax virescens, angl. Acadian flycatcher) a tyranovec nejmenší (Empidonax minimus, angl.least flycatcher), které vidíme na obrázku. „Tato nová organela v čípku nebyla doposud popsána u žádného obratlovce. Je možné, že těmto ptákům umožňuje vidět svět odlišně v porovnání s ostatními zvířaty,“ říká první autor publikace prof. Luke P. Tyrrell ze State University of New York at Plattsburgh (SUNY Plattsburgh).

Nahoře mikroskopický snímek části sítnice tyranovce zelenavého. Barevné kroužky jsou olejové kapičky standardních ptačích čípků, temně oranžové jehlany jsou tukovými kapičkami obklopené mitochondrie nových fotoreceptorů.  Jeho detail v elektronovém mikroskopu je na obrázku dole. Žlutá šipka označuje směr dopadajícího světla,  oranžové směřují k okolním kapičkám, modrá šipka označuje standardní tukovou kapku přilehlého běžného čípku, um značí mikrometr, upraveno podle Tyrrell, L.P., Teixeira, L.B.C., Dubielzig, R.R. et al. A novel cellular structure in the retina of insectivorous birds. Sci Rep 9, 15230 (2019) doi:10.1038/s41598-019-51774-w, CC BY 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.Oko ptáků je trochu odlišné od savčího. Pro vidění za špatného osvětlení využívají jako my buňky zvané tyčinky, které umožňují jen černobílé vidění. Barevné vidění většiny ptáků je tetrachromické, na rozdíl od našeho trichromického. Trichromický barevný obraz vytvářejí tři typy světlocitlivých buněk zvaných kvůli tvaru čípky, citlivé na tři různé vlnové délky světla. Čípky tetrachromického vidění jsou citlivé na čtyři druhy světelného záření, čtvrtý typ vnímá i blízké ultrafialové světlo, což my nedokážeme. Stavba ptačích čípků je od savčích poněkud odlišná, liší se např. typickou tukovou kapičkou. „Sítnice tyranovitých, což jsou draví ptáci sedící a čekající na kořist, vyvinula z fotoreceptorů novou buněčnou strukturu, která umožňuje zpozorovat, sledovat a ulovit rychle se pohybující kořist, jako je hmyz,“ soudí šéf výzkumu prof. Esteban Fernandez-Juricic z Purdue University.

 

Hop a je tu mravenec

21.12.2019
Zdroj:
D Ye, J C Gibson, A V Suarez, Effects of abdominal rotation on jump performance in the ant Gigantiops destructor (Hymenoptera, Formicidae), Integrative Organismal Biology, obz033, https://doi.org/10.1093/iob/obz033
Zdroj
Dělnice mravence Gigantiops destructor. Velké složené oči pokrývající značnou část hlavy jsou pro tento druh typické, foto via WikiMedia Commons.

Přizvednutí a máchnutí zadečkem hodně pomáhá jihoamerickému mravenci Gigantiops destructor při skoku, jak vidíme na videu. Pohyb zadečku ve svislé rovině těla skok prodlužuje a stabilizuje. Přes své jméno není G.destructor nijak zvlášť velký ani agresivní. Mezi jinými amazonskými mravenci ho snadno přehlédneme. Při pohybu jako jeden ze čtyř jediných známých druhů mravenců s oblibou využívá skoků při útěku nebo pronásledování kořisti. „Tito mravenci hledají potravu v opadaném listí, a by bylo by pro ně velmi obtížné vylézt a slézt z každého listu. Skoky výrazně zrychlují jejich pohyb,“ vysvětluje spoluautor výzkumu entomolog J.C.Gibson z University of Illinois at Urbana-Champaign.

Video převzato z publikace D Ye, J C Gibson, A V Suarez, Effects of abdominal rotation on jump performance in the ant Gigantiops destructor (Hymenoptera, Formicidae), Integrative Organismal Biology, , obz033, CC BY 4.0, https://doi.org/10.1093/iob/obz033.

 

Pohleďme skrze křemík

20.12.2019
Zdroj:
K.Lee et al., Neutral-Colored Transparent Crystalline Silicon Photovoltaics, Joule, 2019, https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.11.008
Zdroj
Vlevo standardní křemíková destička o síle 200 mikrometrů, vpravo s otvory, foto Ulsan National Institute of Science/2019 Elsevier Inc.

Průhledné fotovoltaické články místo obyčejných okenních skel by plnily dvojí účel. Jednak by vyráběly elektřinu, jednak by pouštěly dovnitř budovy méně energie, takže by klesly náklady na klimatizaci. Jak vidíme na konci aktuality, řada konstrukčních týmu na tom pracuje. Zajímavý příspěvek přidali experti z jihokorejského Ulsan National Institute of Science and Technology. Má-li být skrze něco vidět, tak do toho prostě udělejme díry! Jak vidíme na obrázku, běžná destička z krystalického křemíku o tloušťce 200 mikrometrů, základ mnohých fotovoltaických článků, s množstvím otvorů o průměru 100 mikrometrů je slušně průhledná. Díry se pochopitelně nevrtají, ale připravují fotolitograficky.

Účinnost článku poklesne z 20% na 12,2%, což je ve srovnání s jinými průhlednými fotovolatickými články obstojné. Jejich účinnost nepřevýší 7%. Expert na sluneční baterie, Neil Robertson z University of Edinburgh, který nebyl členem výzkumného týmu, komentuje: „Ověřená životnost krystalických křemíkových článků a neutrální odstín vykazují dobrý potenciál pro praktické využití.“

akademon.cz 29.12.2017: Okno vyrobí elektřinu

akademon.cz 10.11.2010: Fotovoltaické okno

akademon.cz 16.7.2008: Fotovoltaické články z oken

 

Vejce se přizpůsobí

19.12.2019
Zdroj:
Wisocki, P.A., Kennelly, P., Rojas Rivera, I. et al. The global distribution of avian eggshell colours suggest a thermoregulatory benefit of darker pigmentation. Nat Ecol Evol (2019) doi:10.1038/s41559-019-1003-2 - T.Kvalnes et al., Offspring fitness and the optimal propagule size in a fluctuating environment, Journal of Avian Biology, Volume49, Issue7, July 2018, e01786, doi: 10.1111/jav.01786 - D. Athanasiadou et al., Nanostructure, osteopontin, and mechanical properties of calcitic avian eggshell, Science Advances 30 Mar 2018:, Vol. 4, no. 3, eaar3219, DOI: 10.1126/sciadv.aar3219
Zdroj
Ukázka vrabčích vajec. Rozdílná velikost odpovídá i trochu odlišnému tvaru, foto Thomas Kvalnes/NTNU).

Udržování správné teploty je klíčové pro vývoj ptačích zárodků. Ptákům, kteří žijí v chladnějších oblastech, pomáhá i barva vajec. Poslední ornitologické výzkumy ukazují, že čím severněji ptáci hnízdí, tím tmavší mají vejce, a tudíž tím více je ohřívá sluneční záření. Rozmnožování pomocí vajec s pevnou skořápkou je prastarý a úspěšný způsob vzniklý u druhohorních ještěrů. Je o desítky milionů let starší než děloha savců. Ukazuje se, že ptáci svá vejce dobře přizpůsobují podmínkám, v nichž žijí. Velký význam mohou mít i drobné detaily. Např. vrabci domácí (passer domesticus, angl. house sparrow) snášejí větší vejce, pokud počasí je chladné a deštivé. Tučnější vrabčí mláďata mají větší šanci na přežití v době, kdy je méně hmyzu, a rodiče tudíž přinášejí méně potravy.

Sameček vrabce domácího, Fir0002/Flagstaffotos, CC BY-NC, via Wikimedia Commons.„Při nízkých teplotách jsou důležité rezervy z velkých vajec. Ale při vyšších teplotách tyto rezervy vedou k růstu rychlejšímu, než je optimální pro dlouhodobé přežití,“ vysvětluje první autor publikace Thomas Kvalnes z Norges teknisk-naturvitenskaplige universitet z Trondheimu. Dřívější studie ukázaly, že příliš rychlý růst je spojen s oxidačním stresem, což způsobuje kratší život. Nicméně ptáci nemají jistotu, jaké počasí skutečně bude. Proto ve snůškách nacházíme vejce větší i menší.„Rozdíl zvyšuje šanci, že některá vejce budou optimální pro nadcházející počasí,“ vysvětluje opět T.Kvalnes.

Snímek řezu vaječnou skořápkou pořízený elektronovým mikroskopem. Vnější strana je nahoře, foto D. Athanasiadou et al., Science Advances  30 Mar 2018:, Vol. 4, no. 3.Důležitou součástí vejce je skořápka. Jak ukazují poslední výzkumy struktury vaječných skořápek kura domácího (Gallus gallus f.domestica, angl. domestic chicken), zdaleka nejde o pasivní skořepinu. Během vývoje zárodku se vnitřní část rozpouští a poskytuje vápník na růst kostí. Pevnost klesá, takže kuřátko se snáze vylíhne. Jak už u pevných biologických struktur jako kosti nebo nejrůznější schránky bývá, tvoří skořápku uspořádaná elastická bílkovinná a tuhá minerální složka, konkrétně minerál kalcit CaCO3. Z bílkovin je nejvíce zastoupen osteopontin. Čím je ho více, tím je skořápka pevnější. Aby mohli zkoumat jemnou strukturu skořápek elektronovým mikroskopem, museli vědci nejprve nařezat iontovým paprskem dostatečně tenké vrstvy.

„Přibližně 10 až 20 % slepičích vajec se rozbije nebo praskne, což zvyšuje riziko bakteriální kontaminace, a tím i otravy Salmonelou. Pochopení toho, jak minerální nanostruktura přispívá k pevnosti skořápky, by mohlo umožnit výběr nosnic podle genetických vlastností k produkci odolnějších vajec pro zvýšení bezpečnosti potravin,“ uvedl šéf výzkumu prof.Marc D. McKee z McGill University v Montrealu.

 

Pulsar umí překvapit

18.12.2019
Zdroj:
Zaven Arzoumanian & Keith C. Gendreau, Focus on NICER Constraints on the Dense Matter Equation of State, The Astrophysical Journal Letters, 2019
Zdroj
Rekonstrukce povrchu pulsaru J0030+0451, obr. NASA, NICER, GSFC's CI Lab.

Velice překvapivý pohled přineslo vůbec první zmapování povrchu pulsaru, rychle rotující neutronové hvězdy vyzařující elektromagnetické záření. Jak vidíme na obrázku NASA v nepravých barvách, bílé skvrny na pulsaru J00300+0451, které odpovídají oblastem maximálního vyzařování, naprosto neodpovídají teorii. Předpokládaný vzhled pulsaru vidíme na dolním obrázku. Oblasti, ze kterých proudí elektromagnetické záření, by měly ležet středově symetricky mimo osu rotace na místě magnetických pólů pulsaru. Tam nabité částice urychlené extrémním magnetickým polem vyzařují elektromagnetické záření. Místo očekávaných dvou pozorujeme u J00300+0451 tři nesymetricky umístěné na jedné polokouli. To jsou ty bílé fleky.

Předpokládaný vzhled pulsaru.Pulsar J0030+0451 se otočí jednou za 0,0049 s, má průměr 26 km, váží 1,4 krát více než Slunce a leží od nás 1.100 světelných let v souhvězdí Ryb. Malý průměr a velká hmotnost je způsobena spojením protonů a elektronů v plazmatu původní hvězdy pod obrovským tlakem do neutronů. Zdá se, že jeho magnetické pole je mnohem méně souměrné, než vyplývá z teorie. Schéma povrchu vzniklo pomocí rentgenového teleskopu Neutron star Interior Composition Explorer (NICER), který NASA umístila na palubu Mezinárodní kosmické stanice ISS. Kdo to chce vidět v pohybu, může zkouknout animovaný gif.

 

Insekticid čmelákům neškodí

17.12.2019
Zdroj:
Maj Rundlöf, Ola Lundin, Can Costs of Pesticide Exposure for Bumblebees Be Balanced by Benefits from a Mass-Flowering Crop?, Environ. Sci. Technol. 2019, doi: 10.1021/acs.est.9b02789 - H.Koch et al., Flagellum Removal by a Nectar Metabolite Inhibits Infectivity of a Bumblebee Parasite, Current Biology, Volume 29, ISSUE 20, P3494-3500.e5, October 21, 2019, doi: 10.1016/j.cub.2019.08.037
Zdroj
Samička čmeláka zemního Bombus terrestris na květu lípy malolisté (Tilia cordata), foto Ivar Leidus [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)].

Čmelák zemní (Bombus terrestris, angl. large earth bumblebee) neprosperuje na plochách jetele lučního ošetřených insekticidem thiaklopridem hůře než na kontrolních pozemích. Žádný škodlivý účinek thiaklopridu pozorován nebyl. Čmeláci žijící na ošetřených plochách létali pro květní nektar častěji. Mohli více žrát, což zřejmě kompenzovalo škodlivé působení insekticidu. Květy ošetřeného jetele přitahují čmeláky více možná proto, že jsou vyvinutější a ne tak poškozené jiným hmyzem jako na neošetřených plochách. Podstatně hůře prosperovala čmeláctva, která získávala potravu z ploch, na kterých žádný jetel nebyl.

Květ jetele lučního  (Trifolium pratense)  z čeledi boboviých, Ivar Leidus [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]. Přítomnost jetele má výrazně větší význam než přítomnost pesticidu. Jeho zákaz může paradoxně kolonie čmeláků poškodit. Jak soudí autoři výzkumu Maj Rundlöf (Lundská univerzita) a Ola Lundin (Švédská zemědělská univerzita v Uppsale): „Zákaz pesticidů může zvýšit pěstování plodin méně náchylných k škůdcům a nekvetoucích, i když přesný vliv těchto zákazů na kultivační vzorce nelze s jistotou předvídat. Použití thiaklopridu představuje nízké riziko a chrání kvetoucí plodiny jako důležitý zdroj potravy.“ Alespoň čmeláci by z toho mohli mít prospěch.

Chemická struktura insekticidu thiaklopridu.Důležitou roli může hrát i dávkování. V jižním Švédsku, kde pokusy během dvou let probíhaly, je dovolená dávka 72 g thiaklopridu na hektar jetele lučního, zatímco jinde lze postřikovat podstatně více. Podle jiných studii ošetření thiaklopridem čmeláky poškozuje. Pozorované rozdíly může vysvětlit jen další výzkum. Thiakloprid, jehož chemickou strukturu vidíme na obrázku, patří mezi neonikotinoidy, pesticidy podobné nikotinu. Poškozuje nervovou soustavu hmyzu.

Nahoře kvetoucí vřes obecný (Calluna vulgaris), dole chemická struktura kalunenu (callunene).Musíme vzít v úvahu, že nektar z květů nepředstavuje pro hmyz pouze zdroj energie, ale i četných sloučenin působících proti parazitům. Konkrétně sloučenina kalunen (callunene) z květního nektaru vřesu obecného (Calluna vulgaris) likviduje infekci běžným parazitickým prvokem Crithidia bombi. Odstřihne jim bičíky, kterými se přichytávají na střevní stěnu čmeláků zemních. Na obrázku nahoře kvetoucí vřes obecný, jediný druh rodu Calluna, dole chemická struktura kalunenu.

 

Sprej proti omrzlinám

16.12.2019
Zdroj:
Kalpesh Vaghasiya et al., Heparin-Encapsulated Metered-Dose Topical “Nano-Spray Gel” Liposomal Formulation Ensures Rapid On-Site Management of Frostbite Injury by Inflammatory Cytokines Scavenging, ACS Biomater. Sci. Eng. 2019, 5, 12, 6617-6631 Publication Date: November 6, 2019, https://doi.org/10.1021/acsbiomaterials.9b01486
Zdroj
Heparin je polysacharid tvořený různými opakujícími se disacharidovými jednotky s navázanými sulfo nebo amino skupinami. Na obrázku vidíme chemickou strukturu jednoho z disacharidů. Dole chemická struktura dalších součástí hojivého gelu.

Nový sprej umožní začít léčbu omrzlin bezprostředně po jejich vzniku. Obsahuje liposomy s heparinem, ibuprofen proti bolesti a zanícení a propylenglykol proti zmrznutí. Heparin zabraňuje srážení krve a napomáhá regeneraci krevního řečiště. Lipozomy zajišťují, aby pronikl hluboko a nezůstal pouze na povrchu. Lipozom (liposom) je malý kulový útvar s dutinkou uvnitř. Jeho povrch tvoří lipidová dvouvrstva, což je membrána ve vodném prostředí tvořená molekulami estery vyšších karboxylových kyselinlipidů? uspořádanými hydrofobními částmi k sobě a hydrofilními od sebe. Je základem buněčných membrán. Lipozomy se k transportu léčiv využívají již delší dobu. Značnou výhodou je, že mohou přenášet v dutině sloučeniny hydrofilní a uvnitř obalu hydrofobní.

Omrzlina prstů u nohy dva dny po výstupu na nejvyšší kanadskou horu Logan o výšce 5.959 m, foto Dr. S. Falz [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)]. Při omrznutí vznikají v povrchových tkáních těla ledové krystalky, které narušují buňky a způsobují až rozpad tkání. Dosavadní způsob léčby omrzlin zahrnuje ponoření postižené části těla do teplé vody, lokální aplikaci mastí s antibiotiky a podávání prostředků proti zánětu a pro rozšíření cév. Zejména ponoření do teplé vody lze jen obtížně provést venku za silného mrazu bezprostředně po vzniku omrzliny. Dále hrozí zmrznutí použité masti, což může situaci ještě zhoršit. Nový, snadno použitelný gel ve spreji představuje významný přínos pro všechny, kteří přebývají v extrémních podmínkách.

 

Sklovina prozradila příbuznost

15.12.2019
Zdroj:
Welker, F., Ramos-Madrigal, J., Kuhlwilm, M. et al. Enamel proteome shows that Gigantopithecus was an early diverging pongine. Nature 576, 262–265 (2019) doi:10.1038/s41586-019-1728-8
Zdroj
Porovnání 180 cm vysokého člověka s jedinými dvěma známými druhy rodu Gigantopithecus, většího G.blacki a menšího G.giganteus, obr. Discott [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].

Orangutan je nejbližší příbuzný největšího známého primáta Gigantopitheca, který mohl dorůst výšky až 280 cm a váhy 550 kg. Překvapivě to nevyplynulo z analýzy DNA, která se nedochovala. Ze skloviny 1,9 milionu let starých fosilií stoliček z čínské jeskyně Chuifeng se podařilo extrahovat bílkoviny. Z porovnání jejich struktury a struktury obdobných bílkovin ostatních primátů vyplývá, že nejbližšími příbuznými Gigantopitheca jsou orangutani (rod Pongo). Jejich poslední společný předek žil před 10 - 12 miliony let. Pozor, zas ta sklovina, viz předchozí aktualita ze 14.12.!

Fosilie dolní čelisti druhu Gigantopithecus blacki, foto Wilson44691 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)].„Analýza paleoproteomu nám poprvé umožnila odhalit evoluční historii tohoto vzdáleného příbuzného nás lidí. Naše nálezy určují dlouho diskutovanou fylogenetickou pozici Gigantopitheca jako raného člena podčeledi Ponginae. Přetrvávání proteomu v subtropickém podnebí po téměř dva miliony let naznačuje, že ve starších nálezech z vyšších zeměpisných šířek se mohly zachovat i starší bílkoviny,“ soudí první autor publikace Frido Welker z Kodaňské univerzity. Jako genom zahrnuje veškerou genetickou informaci konkrétního organismu, proteom je soubor všech jeho bílkovin. Paleoproteom je pak soubor všech proteinů vyhynulého organismu.

Nejstarší pozůstatky Gigantopitheců jsou staré 6 - 8 milionů let, nejmladší 310 tisíc let. Jediné nálezy představují čelisti a zuby, které morfologicky nejvíce připomínají orangutana. Velikost a tělo rekonstruovali paleontologové na základě podobností s ostatními primáty. Žil v hustě zalesněných oblastech jihovýchodní Asie, kde nejspíše pojídal bambus.

 

Sklovina prozradí postavení

14.12.2019
Zdroj:
L.Marawall Buckwalter, J.Baten, Valkyries: Was gender equality high in the Scandinavian periphery since Viking times? Evidence from enamel hypoplasia and height ratios, Economics and Human Biology, Volume 34, August 2019, Pages 181-193, doi: 10.1016/j.ehb.2019.05.007
Zdroj
Hypoplasie skloviny způsobená nedostatečnou výživou, foto Otis Historical Archives Nat'l Museum of Health & Medicine [CC BY 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/2.0)].

Množství a kvalita stravy výrazně odrážela sociální postavení. Osoby společensky výše postavené měly ve středověku lepší stravu než ostatní. Zajímavé informace o rozvrstvení společnosti přináší studium tzv. lineární hypoplasie skloviny u archeologických kosterních nálezů. Jde o nedostatečný vývoj skloviny v důsledku nedostatečné výživy. Analýza ukázala, že postavení žen za vikinských časů ve venkovských oblastech Skandinávie bylo rovnocenné mužům. „Ženy ze severských zemích mohly podporovat mýty o Valkýrách: byly silné, zdravé a vysoké,“ komentuje jeden z výzkumníků Joerg Baten z Eberhard Karls Universität Tübingen.

Pouze ve velkých obchodních centrech jako Lund nebo Sigtuna na tom ženy byly o něco hůře. I v pozdějších středověkých časech byla postavení skandinávských žen lepší než ve zbytku Evropy, což se projevovalo lépe vyvinutou sklovinou. Hypoplasie (nedostatečné vyvinutí) skloviny je obecný příznak reakce organismu na nepříznivé okolní podmínky. „V naší studii jsme předpokládali, že dívky a ženy by statisticky trpěly větším poškozením, pokud by dostávaly méně jídla a péče než mužští členové společnosti,“ vysvětluje Laura Marawall Buckwalter z téže univerzity.

 

Hraje všemi barvami

13.12.2019
Zdroj:
Lane, S., Vagin, S., Wang, H. et al. Wide-gamut lasing from a single organic chromophore. Light Sci Appl 7, 101 (2018) doi:10.1038/s41377-018-0102-1
Zdroj
Nahoře fluorescence Np-P4VB v různém prostředí: (a) v cyklohexanu, (b) v DMF, (c) v DMF s dusičnanem zinečnatým, (d) v DMF s dusičnanem rtuťnatým, (e) v okyseleném DMF, foto S.Lane et al., Wide-gamut lasing from a single organic chromophore, Light Sci Appl 7, 101 (2018). Dole chemická struktura Np-P4VB.

Sloučenina Np-P4VB vyzařuje světlo při fluorescenci v neobyčejně širokém rozmezí vlnových délek v závislosti na složení rozpouštědla. Jak vidíme na obrázku nahoře, může hrát všemi barvami. V cyklohexanu C6H12 svítí modře, v dimethylformamidu DMF (CH3)2NC(O)H modrozeleně, zeleně v DMF za přítomnosti dusičnanu zinečnatého Zn(NO3)2, za přítomnosti dusičnanu rtuťnatého Hg(NO3)2 žlutě a v okyseleném DMF oranžově. „Tento materiál může najít široké uplatnění od senzorů přes biologické značení až po displeje,“ soudí první autor publikace Stephen Lane z University of Alberta. Podle chemického názvosloví jde o bis(4-pyridyl)dineopentoxyl-p-fenylendivinylen, jehož chemickou strukturu vidíme na obrázku dole.

Vanad v roztoku v různých oxidačních stavech, foto Steffen Kristensen [Public domain].Podobný barevný rozsah v chemii najdeme jedině u vanadu. Roztoky různých kationtů vanadu mají barvy velmi odlišné. Jak vidíme na obrázku, ve vodném roztoku je V2+ světle fialový, V3+ zelený, VO2+ modrý nebo VO3+ žlutý.

 

Frkačka nebo chameleon?

12.12.2019
Zdroj:
A.Pal et al., Elastic Energy Storage Enables Rapid and Programmable Actuation in Soft Machines, Advanced Functional Materials, 2019, https://doi.org/10.1002/adfm.201906603
Zdroj
Frkačka, zabávné pouťové zařízení, které se fouknutí prudce narovná a zatroubí a vyleká všechny kolem nenadálým pohybem a zvukem.

Frkačka, jednoduché pouťové zařízení pro obveselení, nalezla cestu do robotiky. Jak vidíme na videu, pruh elastického polymeru je v klidovém stavu stočený. Foukneme-li do něj vzduch, napřímí se. Při poklesu tlaku se znovu smotá a pevně uchopí předmět, u kterého zrovna bude. Pohyb může být tak rychlý, že napodobí způsob lovu chameleona.. I když ten brouček na videu mi oproti tvrzení autorů moc živý nepřijde, pohyb je to fakt rychlý. Chameleoni loví hmyz prudkým vystřelením jazyka, na jehož lepivý konec se nebohá kořist přilepí. Nakonec vytvořili i model masožravé rostliny mucholapky podivné (Dionaea muscipula, angl. Venus flytrap). Jak vypadá lov rostliny mucholapky ve skutečnosti, shlédneme zde.

Chameleon pardálí (Furcifer pardalis, angl.panther chameleon) dorůstá kolem 50 cm. Žije na Madagaskaru a přilehlých ostrovech, foto Anne97432 [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)].„Věříme, že pokud dokážeme vyrobit roboty schopné provádět pohyby s velkou amplitudou při vysoké rychlosti, jako umí chameleoni, pak mnoho automatizovaných úkolů bude možné provádět přesněji a mnohem rychleji. Standardní roboti jsou obvykle konstruovány z tvrdých a těžkých součástí, které se kvůli setrvačnosti pohybují pomalu. Chceme překonat tento problém,“ říká člen týmu Ramses V. Martinez z Purdue University.

 

Ozvučení přitahuje

11.12.2019
Zdroj:
Gordon, T.A.C., Radford, A.N., Davidson, I.K. et al. Acoustic enrichment can enhance fish community development on degraded coral reef habitat. Nat Commun 10, 5414 (2019) doi:10.1038/s41467-019-13186-2
Zdroj
Instalace podvodního reproduktoru na korálový útes, foto Harry Harding, University of Bristol.

V uplynulých desetiletích poničené korálové útesy se vzpamatovávají, byť nikterak závratným tempem. Pomoci může i správné ozvučení. „Zdravé korálové útesy jsou velmi hlasitá místa - vrzání krabů, vrčení ryb a další zvuky vytváří pestrý biologický zvukový obraz. Na poškozených útesech je naopak strašidelné ticho,“ říká šéf výzkumu prof.Stephen D. Simpson z University of Exeter. Ozvučení některých částí zotavujícího útesu po 40 dní během listopadu a prosince 2017 vedlo ke zdvojnásobení počtu ryb a 50% nárůstu druhové rozmanitosti ryb ve srovnání s kontrolními plochami. Zvuk zdravých útesů vypouštěly podvodní reproduktory mezi ostrovy Lizzard a Palfrey v severní části Velkého bradlového útesu. Reproduktory se nacházely i na kontrolních plochách, zůstaly však po celou dobu pokusu tiché.

 

Plast zabíjí

10.12.2019
Zdroj:
J.L.Lavers et al., Entrapment in plastic debris endangers hermit crabs, Journal of Hazardous Materials, 2019, DOI: 10.1016/j.jhazmat.2019.121703
Zdroj
Krab Coenobita perlatus patří do skupiny desetinohých korýšů, které laicky nazýváme krabi nebo raci poustevníčci. Najdeme mezi nimi druhy mořské, čistě suchozemské i semiterestrické, public domain via Wikimedia Commons.

Z plastového odpadu vznikají smrtící pasti pro drobné živočichy. Průzkum pláží odlehlých ostrovů ukázal, že ve zbytcích plastových lahví zahyne ročně přes 560.000 tisíc krabů poustevníčků Coenobita perlatus (angl. hermit crab). Na Hendersonové ostrově v Tichém oceánů 61.000 a na Kokosových ostrovech v Indickém oceánu 508.000. Prostě vlezou do zbytku PET lahve a bídně tam zhynou, protože nezvládnou cestu ven. Hustota mrtvých tělíček drobounkých desetinožců činí po řadě 2.447 a 1.117 krabů/m2 pláže. „Když jsme prohlíželi odpad na ostrovech, zděsilo mě, v kolika otevřených plastových obalech byli živí či mrtví krabi poustevníčci,“ říká první autorka publikace Jennifer L. Lavers z University of Tasmania

Naprostou většinu plastového odpadu do Tichého a Indického oceánu splavují velké asijské řeky, do kterých ho místní obyvatelé a obchodní společnosti bezohledně sypou. Ale nejsme v tom zcela bez viny. Nezanedbatelnou část pravděpodobně tvoří náš plastový odpad vyvezený do asijských zemí k tzv. recyklaci nebo ekologické likvidaci, přičemž všichni zúčastnění vědí nebo alespoň tuší, jak je to doopravdy. „Krabi poustevníci hrají klíčovou roli při správném fungování tropických ekosystémů tím, že provzdušňují a hnojí půdu, rozptylují semena a odstraňují odumřelé organismy. Jsou také významnou součástí mořského ekosystému. Při poklesu jejich populace jde o více, než pouze o riziko pro přírodní prostředí. Jsou také důležitou součástí mořských ekosystémů, na kterých je založen rybolov, rekreace a cestovní ruch, takže dopady mohou být nakonec také ekonomické,“ doplňuje J.L.Lavers.

 

Pluje a dávkuje

9.12.2019
Zdroj:
de Ávila, B.E., Angsantikul, P., Li, J. et al. Micromotor-enabled active drug delivery for in vivo treatment of stomach infection. Nat Commun 8, 272 (2017) doi:10.1038/s41467-017-00309-w - X.Wei et al., Biomimetic Micromotor Enables Active Delivery of Antigens for Oral Vaccination, Nano Lett. 2019, 19, 3, 1914-1921, Publication Date:February 6, 2019, https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.8b05051
Zdroj
Schéma mikrodávkovače s pohonem.

Pořádně prohnat nebezpečnou bakterii Helicobacter pylori, která napadá žaludeční sliznice, dokáže miniaturní dávkovač o průměru kolem 20 μm s mikromotorkem. Jak vidíme na obrázku, jádro tvoří hořčíková kulička, která reaguje se žaludeční kyselinou chlorovodíkovou za vývoje vodíku Mg + 2HCl ---> H2 + MgCl2. Vznikající bublinky plynu ženou mikročástici rychlostí kolem 120 μms-1, dokud nenarazí na žaludeční stěnu. Na ni se přichytí pomocí povrchové vrstvy tvořené polysacharidem chitosanem. Mikroskopický záznam pohybu mikročástice hnané vodíkovými bublinkami shlédneme na tomto videu.

Chemická struktura antibiotika klarithromycinu.Usazená mikročástice uvolňuje postupně z aktivní vrstvy pod chitosanem antibiotikum. Tuto vrstvu tvoří blokový kopolymer kyseliny mléčné a glykolové napuštěný antibiotikem klarithromycinem. Další experimenty směřují k využití metody pro podávání očkovacích látek ústy. Schéma přípravy mikročástic můžeme shlédnout na tomto videu. Obě videa převzata z de Ávila, B.E., Angsantikul, P., Li, J. et al. Micromotor-enabled active drug delivery for in vivo treatment of stomach infection. Nat Commun 8, 272 (2017) doi:10.1038/s41467-017-00309-w, CC BY 4.0, https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

 

Tlukoucí srdce velryby

8.12.2019
Zdroj:
Extreme bradycardia and tachycardia in the world’s largest animal, J. A. Goldbogen, D. E. Cade, J. Calambokidis, M. F. Czapanskiy, J. Fahlbusch, A. S. Friedlaender, W. T. Gough, S. R. Kahane-Rapport, M. S. Savoca, K. V. Ponganis, P. J. Ponganis, Proceedings of the National Academy of Sciences Nov 2019, 201914273; DOI: 10.1073/pnas.1914273116
Zdroj
Plejtvák obrovský (Balaenoptera musculus) ve východní části Tichého oceánu, foto NOAA.

Velryby extrémně namáhají svá obrovská srdce. Vůbec první měření jejich elektrokardiogramu (EKG) přineslo zajímavé údaje. Když se plejtvák obrovský (Balaenoptera musculus, angl. blue whale) potopí, aby z mořské vody odfiltroval drobné korýše, svou jedinou potravu, nemůže dýchat. Ponor do hloubky skoro 200 m po dobu 16,5 minuty představuje extrémní zátěž, což má své důsledky. Pod vodou klesá srdeční tep na 4 až 8 pulsů za minutu, někdy i pouhé dva. Po vynoření musí doplnit kyslíkový deficit, takže srdce se rozběhne rychlostí 25 až 37 tepů za minutu. Oboje je příliš malá (bradykardie) nebo příliš velká hodnota (tachykardie). Krátké video z experimentů najdeme zde.

Netopýr hvízdavý (Pipistrellus pipistrellus) patří se svými 5 gramy mezi nejmenší savce, CC BY-SA 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/.Rychlost, s jakou srdce tepe, je úměrná velikosti. Srdíčko malinkého netopýra hvízdavého (Pipistrellus pipistrellus) tepe až 900 krát za minutu, srdce myšky 600 krát za minutu, sloní srdce 25 až 30 krát. Srdce 23 m dlouhého a 70 tun těžkého plejtváka obrovského vážící 319 kg tepe v klidu 15 krát za minutu a jedním úderem přečerpá 80 litrů krve. Na tak obrovského tvora je to málo. Pomalý srdeční rytmus pomáhá kompenzovat oblouk aorty. Stahem mezi dvěma srdečními pulsy žene těla další krev.

Kostra plejtváka obrovského, foto Bronwen Lea [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)]. Zachytit na obrovskou plovoucí masu pomocí přísavek měřící přístroj z jedoucího člunu nebylo vůbec snadné, jak vidíme na úvodním videu. „Opravdu jsem si nebyl jistý, že to bude fungovat. Tolik věcí muselo klapnout: potřebovali jsme najít plejtváka, umístit senzor na vhodném místě a v dobrém kontaktu s kůží velryby a samozřejmě zajistit, aby senzor fungoval a zaznamenával data,“ říká první autor publikace J.A.Goldbogen ze Stanford University. Avšak podařilo se.

 

Kořeny demokracie

7.12.2019
Zdroj:
Ruck, D.J., Matthews, L.J., Kyritsis, T. et al. The cultural foundations of modern democracies. Nat Hum Behav (2019) doi:10.1038/s41562-019-0769-1
Zdroj
Lögberg na Islandu, místo zasedání zákonodárného sboru v letech 930 až 1262, foto Diego Delso [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)].

Rozsáhlý výzkum s půl milionem respondentů ze 109 zemí nejspíš přinesl odpověď na otázku, zdali demokratické instituce samotné stačí ke vzniku funkční demokracie. Nuže, nestačí. Na každý sledovaný stát připadá přes 4,5 tisíce lidí, takže může jít o skutečně reprezentativní průzkum a smysluplní výsledky. Podstatné jsou kulturní tradice, a to zejména akceptování odlišností. Demokratický způsob vlády nespustí změny v kulturních hodnotách, spíše kulturní hodnoty vyvolají změnu systému. Což sledujeme každodenně ve světě. Naši demokracii ohrozí, pokud přijdeme o otevřenost ke změnám a odlišnostem. Na druhou stranu přílišná vstřícnost vůči kulturám, které pluralitu názorů nevyznávají, nás ohrozí rovněž.

 

Opravdu poslední mamut

6.12.2019
Zdroj:
Laura Arppe, Juha A. Karhu, Sergey Vartanyan, Dorothée G. Drucker, Heli Etu-Sihvola, Hervé Bocherens. Thriving or surviving? The isotopic record of the Wrangel Island woolly mammoth population. Quaternary Science Reviews, 2019; 222: 105884 DOI: 10.1016/j.quascirev.2019.105884
Zdroj
Mamut srstnatý, Mammuthus primigenius, Flying Puffin [CC BY-SA 2.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0)].

Přestože mamuti (rod Mammuthus, angl.mammoth) vyhynuli před 10 až 8 tisíci lety, poslední exempláře přežily tisíce let na Wrangelově ostrově, zapomenuté výspě 140 km severně od pobřeží východní Sibiře. Vyhynuli podle radiokarbonového datování eprve před 4.000 roky krátce po příchodu prvních lidí, kteří je pravděpodobně vyhubili. Konkrétně šlo o mamuta srstnatého (Mammuthus primigenius, angl. woolly mammoth). Podle spoluautora výzkumu prof.Hervé Bocherens z Universität Tübingen existuje i jiná možná příčina jejich skonu: „Lze si představit, že populace, možná již geneticky poškozená a s problémy s kvalitou pitné vody, mohla podlehnout extrémnímu počasí.“ Krátce před nimi, před 5.600 lety, vyhynuli mamuti na další osamělé vartě, na ostrově Saint Paul v Tichém oceánu jihozápadně od Aljašky.

Zdenek Burian 10.2.2020: Dobrý den,moc tomu nevěřím, co píšete. MAMUTI neměli důvod vyhnout,jejich prostředí se na sibiři, wranglerově ostrově a ostrově st.Paula v plném rozsahu zachovalo.Navíc,zprávy lovců z těchto oblastí naznačují, že tam poslední skupinky těchto obrů žijí dodnes. Bylo by dobré přestat lidem mást hlavy a začít mluvit a psát pravdu,děkuji Z.Burian.

11.2.2020: Máte naprostou pravdu, jak se můžeme přesvědčit na tomto videu, minimálně v šedesátých letech byli mamuti ještě na živu.

 

Ebonit nahrazen

5.12.2019
Zdroj:
Luo, J., Wang, Z., Xu, L. et al. Flexible and durable wood-based triboelectric nanogenerators for self-powered sensing in athletic big data analytics. Nat Commun 10, 5147 (2019) doi:10.1038/s41467-019-13166-6 - Xu, W., Zheng, H., Liu, Y. et al. A droplet-based electricity generator with high instantaneous power density. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-1985-6
Zdroj
Konstrukce triboelektrickéhé článku TENG z balzového dřeva a teflonu.

Miniaturní triboelektrické generátory elektřiny (TENG - triboelectric nanogenerator) nabývají stále větší důležitosti. Vyrábějí elektřinu třením, takže se hodí pro napájení pohybujících se elektrických obvodů, např. nositelné elektroniky (wearable electornics), elektrických obvodů v oděvech. Nevyužívá se tradiční ebonitová tyč s liščím ohonem, na to by asi nebylo dost lišek, nýbrž nejrůznějších plastů. Zajímavý koncept využívá dřevo na měděné elektrodě v kombinaci s teflonem (polytetrafulorethylen).

Chemická struktura polytetrafluorethylenu neboli teflonu.Porozita balzového dřeva pro využití v TENGu se nejprve zvýší rozpuštěním části ligninu a hemicelulózy v roztoku hydroxidu sodného NaOH a siřičitanu sodného Na2SO3, takže naroste podíl celulózy. Přenášená plošná nábojová hustota (transferred charge density) dosahuje 36 μCm-2, což není příliš mnoho. Nejlepší TENGy dodávají řádově vyšší náboje, ale výzkum je na začátku a využití obnovitelného zdroje je slibné. Na videu vidíme možné využití v podobě pingpongového stolu, jehož povrch tvoří jednotlivé triboelektrické články. Dopad míčku je možné vyhodnotit velmi přesně (video J.Luo. et al., Nat Commun 10, 5147 (2019), https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).

Franta Flinta 9.12.2019: Co to je ten ebonit?

10.12.2019: Ebonit je kaučuk vulkanizovaný sírou tak moc, že se ji tam už víc nevejde. Může obsahovat až 40% síry. Je tvrdý a černý, takže moc jako guma nevypadá.

16.2.2020: Generátor vyrábějící elektřinu z tření dopadajících kapek vody může využívat energii deště. Vodní kapky při dopadu na teflonovou destičku vytvářejí třením náboj, který odvádějí připojené elektrody z hliníku a oxidu ciničito-inditého. Tribogenerátor při práci ukazuje video (Xu, W., Zheng, H., Liu, Y. et al., Nature 2020). Metr čtvereční plochy může generovat energie až 50 W. „Náš výzkum ukazuje, že kapka 100 mikrolitrů vody uvolněné z výšky 15 cm může generovat napětí přes 140 V. A vyrobená energie může rozsvítit 100 malých LED žárovek,“ řekl profesor Wang.

 

Diskuse/Aktualizace