Zkoumání dynamiky tekutin a kooperativního krmení

Zdroj: Pennsylvánská univerzita, Fakulty inženýrství a aplikovaných věd, Technologická univerzita v Delftu

**Popis obrázku:** Kuličky představují buňky migrující dolů pomocí elektrických proudů během vývoje embrya.

Kromě vývoje mohou podobné mechanismy existovat také během hojení ran a progrese rakoviny. Pochopení toho, jak elektrická pole vedou migraci buněk, by dokonce mohlo inspirovat potenciální nové strategie v tkáňovém inženýrství a regenerativní medicíně.

Doktor Barriga a jeho kolegové z Technologické univerzity v Drážďanech zjistili, že buňky neurální lišty jsou během vývoje řízené vnitřními elektrickými poli. Prostřednictvím tohoto procesu, známého jako elektrotaxe (pohyb živočichů způsobený elektrickým proudem), mohou buňky snímat směr z elektrických polí generovaných uvnitř embrya a podle toho se pohybovat.

Neurální lišta je nezbytnou součástí embrya a tato oblast buněk tvoří kosti naší tváře a krku, stejně jako části nervového systému.

Komunikační tok

Jak embryo roste, existuje nepřetržitý tok komunikace mezi buňkami za účelem vytvoření tkání a orgánů. Buňky potřebují číst četné podněty ze svého prostředí. Ty mohou být chemické nebo mechanické povahy. Samotné však nemohou vysvětlit kolektivní migraci buněk. Velké množství důkazů ale naznačovalo, že k pohybu může dojít také v reakci na embryonální elektrická pole. Jak a kde jsou tato pole v embryích založena, bylo dosud nejasné.

Toto pozorování bylo dříve omezené na studium kultivovaných buněk, ale nyní bylo vědecky prokázané ve vyvíjejícím se embryu.

Citlivá napěťově fosfatáza 1 (Vsp1)

Doktor Barriga a jeho tým identifikovali enzym známý jako citlivá napěťově fosfatáza 1 (Vsp1), který se nachází v buňkách neurální lišty. Vzhledem k všestranné struktuře Vsp1 se zdálo, že je schopný jak snímat, tak převádět elektrické signály. Aby se potvrdilo, že Vsp1 je nutný pro elektrotaxi, vytvořili vědci defektní verzi enzymu a ukázali, že kolektivní elektrotaxe byla v buňkách injikovaných touto kopií narušená.

Na rozdíl od očekávání se enzym Vsp1 nezdál být relevantní pro samotný pohyb, ale místo toho by mohl specificky převádět gradienty elektrického proudu na směrovou a kolektivní migraci. Jedná se o unikátní pozorování, protože většina enzymových senzorů je vyžadovaná pro samotný pohyb, což ztěžuje studium jejich role ve vedení.

Buňky neurální lišty

Toto je první experimentální důkaz, který naznačuje, že elektrická pole se objevují podél cesty, kde migrují buňky neurální lišty a vysvětluje mechanismus jejich vzniku. Tyto objevy zdůrazňují cenný příspěvek, který poskytuje bioelektřina během embryonálního vývoje. Rozšířením našich znalostí o elektrotaxi uživých zvířat tento výzkum otevírá nové možnosti pro napodobování vývojových procesů v laboratoři s přesností větší než kdykoli předtím.

Je však zapotřebí dalšího výzkumu, abychom pochopili roli elektrických polí v buněčném chování a zvýšili naše chápání fyziky živých systémů.

Výzkum mechanismů elektrotaxe však stále pokračuje. „V širší perspektivě jsme nyní uvedli dalšího hráče do složitého procesu morfogeneze tkání,“ poznamenává doktor Barriga. „Otázkou nyní je, jak to zapadá do již zavedených rámců mechanických a chemických podnětů během embryogeneze?“.

Vědecký tým: Fernando Ferreira, Sofia Moreira, Min Zhao a Elias H. Barriga

Zdroj: EurekAlert, Nature DOI: 10.1038/s41563-024-02060-2, Technologická univerzita v Drážďanech

Nečekaný objev převratné varianty NQR dokáže detekovat signály z jednotlivých atomů

08/01/2025 Iveta Mauci 3 min read 98 Zobrazení atomy, bezkonkurenční přesnost, dynamika, fyzika, NQR, objev

Fyzika-matematika Věda

Popis obrázku: Detekce jednotlivých jader.

Nová metoda je tak přesná, že dokáže detekovat signály z jednotlivých atomů. Je to výkon, který se dříve považoval za nemožný.

Inženýři z Pennsylvánské univerzity, Fakulty inženýrství a aplikovaných věd, využili kvantové senzory k realizaci převratné varianty nukleární kvadrupolární rezonanční spektroskopie (NQR). Techniky tradičně používané k detekci drog a výbušnin, nebo k analýze léčiv.

Zaměřením na jediné jádro můžou vědci odhalit podrobnosti o molekulární struktuře a dynamice, které byly dříve skryté. Tato technika umožňuje studovat stavební kameny přírodního světa ve zcela novém měřítku.

Dílčí atomové poznatky

Vědci využívají rádiové vlny k odhalování molekulárních „otisků“ neznámých materiálů už od 50. let 20. století. Pomáhají například při skenování lidského těla pomocí magnetické rezonance, nebo při detekci výbušnin na letištích.

Tyto metody však spoléhají na signály zprůměrované z bilionů atomů, což znemožňuje detekovat drobné odchylky mezi jednotlivými molekulami. Taková omezení brání aplikacím ve výzkum proteinů. Malé rozdíly ve funkčnosti kontroly tvaru mohou určit rozdíl mezi zdravím a nemocí.

„Tato nová technika však umožňuje izolovat jednotlivá jádra a pomáhá odhalit drobné rozdíly v tom, co se považovalo za identické molekuly,“ říká Lee Bassett, docent v oboru elektrotechniky a systémového inženýrství (ESE).

Nečekaný objev při experimentech

Objev vyplynul z nečekaného pozorování během rutinních experimentů. Alex Breitweiser, čerstvý absolvent doktorského studia ve fyzice na Pensylvánské škole umění a věd a spoluautor článku, který je nyní výzkumníkem v IBM, pracoval s centry dusíkové vakance (NV) v diamantech. Často se jedná o defekty v atomárním měřítku, když si všiml neobvyklých vzorců v kvantových datech.

Periodické signály vypadaly jako experimentální artefakt, ale přetrvávaly i po rozsáhlém odstraňování problémů. Po návratu k učebnicím z 50. a 60. let 20. století o nukleární magnetické rezonanci Breitweiser identifikoval fyzikální mechanismus, který vysvětloval to, co viděli, ale který byl dříve odmítnutý jako experimentálně nevýznamný.

Bezkonkurenční přesnost

Pochopení tohoto efektu bylo dále rozvinuto díky spolupráci s výzkumníky na Technologické univerzitě v Delftu v Nizozemsku, kde Breitweiser strávil čas prováděním výzkumu souvisejících témat v rámci mezinárodního stipendia. Spojením odborných znalostí z experimentální fyziky, kvantového snímání a teoretického modelování vytvořil tým metodu schopnou zachytit jednotlivé atomové signály s mimořádnou přesností.

„Je to trochu jako izolovat jeden řádek v obrovské tabulce. Tradiční NQR vytváří něco jako průměr. Získáte představu o datech jako celku, ale nevíte nic o jednotlivých datových bodech. S touto metodou je to, jako bychom odhalili všechna data za průměrem, izolovali signál z jednoho jádra a odhalili jeho jedinečné vlastnosti,“ vysvětluje Mathieu Ouellet, čerstvý absolvent doktorského studia ESE a druhý spoluautor článku.

Dešifrování signálů

Stanovení teoretických základů neočekávaného experimentálního výsledku vyžadovalo značné úsilí. Ouellet musel pečlivě testovat různé hypotézy, spouštět simulace a provádět výpočty, aby porovnal data s potenciálními příčinami. „Je to trochu jako diagnostikovat pacienta na základě symptomů,“ vysvětluje. „Data ukazují na něco neobvyklého, ale často existuje více možných vysvětlení. Trvalo docela dlouho, než jsme dospěli ke správné diagnóze.“

Díky charakterizaci jevů, které byly dříve skryté, by nová metoda mohla vědcům pomoci lépe porozumět molekulárním mechanismům, které utvářejí náš svět.

Jak pracuje mozek, když nefungují všechny smysly

08/01/2025 Iveta Mauci 3 min read 96 Zobrazení atismus, komunikace, mateřství, mozek, vnímání

Astrofyzika Astronomie Věda

**Na obrázku:** Sheaova laboratoř sledovala nervové dráhy spojující AC s několika dalšími částmi mozku, včetně mediálního genikulátu (na obrázku), o kterém se předpokládá, že pomáhá řídit a udržovat pozornost.

Abychom vnímali svět a komunikovali s jinými lidmi, potřebujeme všechny naše smysly. To platí pro zvířata i pro lidi. U vývojových poruch jako je autismus tomu tak být ale nemusí.

Vědci z laboratoře v Cold Spring Harboru zjistili, že se ve sluchovém centru myšího mozku spojují čichové a zvukové signály, což ovlivňuje sociální chování, jako je vyhledávání mláďat. Tento objev může vést k lepšímu pochopení toho, jak neurologické stavy, jako je autismus, ovlivňují schopnost člověka interpretovat sociální signály.

Jak přesně se tyto signály mísí v mozku a vzájemně se ovlivňují, není dobře známo. Profesor Stephen Shea z laboratoře v Cold Spring Harboru a postgraduální studentka Alexandra Nowlanová, sledovali, jak se čich a sluch vzájemně ovlivňují v myším mozku během mateřského chování. Zjistili, že se tato činnost neomezuje pouze na matky. Mohou se ji naučit i matky náhradní, jako jsou nevlastní matky a nebo chůvy.

Tyto stavy mohou ovlivnit způsob, jakým mozek zpracovává přicházející informace. Tyto podmínky mohou ovlivnit to, jak mozek zpracovává příchozí informace a ztěžovat tak interpretaci sociálních podnětů, které řídí rozhovory, schůzky a další. Představte si, že jste na večeři, ale necítíte vůni jídla. Nebo jste doma, ale neslyšíte zvonek u dveří. Zní to jako sen? Jenže, co když to sen není?

„Vyhledávání mláďat je pro matky, nebo pečovatelky jednou z nejdůležitějších věcí. Vyžaduje schopnost cítit a slyšet mládě. Pokud jsou obě tyto věci důležité, může to znamenat, že se někde v mozku spojují.

Jednou ze zajímavých věcí, kterou jsme zjistili, byla projekce z místa zvaného bazální amygdala (BA),“ vysvětluje Stephen Shea.

U myší a lidí se bazální amygdala (BA) podílí na učení a zpracování sociálních a emočních signálů. Tým zjistil, že neurony BA přenášejí během vyhledávání mláďat pachové signály do sluchového centra mozku, sluchové kůry (AC). Tam se spojují s přicházejícími zvukovými signály a ovlivňují reakci zvířete na budoucí zvuky, jako je křik mláďat.

Překvapivé bylo, že když Sheaův tým zablokoval myším matkám přístup k čichovým signálům, jejich reakce na přivolání mláďat se téměř úplně rozpadla.

„Myslíme si, že to, co se dostává do AC, je filtrované prostřednictvím sociálně-emocionálních signálů z neuronů BA,“ vysvětluje Shea. „Toto zpracování může být u autismu a neurodegenerativních onemocnění narušené.

**Na obrázku:** Nervové dráhy, nahoře obarvené neonově zeleně, přenášejí signály o čichu myším mozkem z bazální amygdaly do sluchové kůry.

Sheaova laboratoř nyní zkoumá, jak se tyto oblasti mozku propojují a vzájemně ovlivňují. Jejich práce může vést k lepšímu pochopení toho, jak může autismus ovlivnit schopnost člověka interpretovat sociální signály.

„Myšlenka, že jsme objevili nervový obvod, který může umožňovat přímou interakci emočních procesů s vnímáním, je pro mě velmi vzrušující,“ říká Shea. Jeho výzkum by mohl přinést odpovědi na jednu z nejstarších otázek lidstva. Jak naše smysly ovlivňují způsoby, jakými se vzájemně propojujeme a jak vnímáme svět?

Zdroj: EurekAlert, původní tiskovou zprávu napsala Sara Giarnieri, Cold Spring Harbor Laboratory

Trojice oslnivých hvězd září z vyhloubené dutiny reflexní mlhoviny

23/11/2024 Iveta Mauci 1 min read 123 Zobrazení HP Tau, Hubbleův teleskop, reflexní mlhovina, T Tauri, trojice hvězd

Trojice oslnivých hvězd září z vyhloubené dutiny reflexní mlhoviny

Hubbleův vesmírný teleskop sleduje systém tří hvězd, které vypadají jako třpytivá kosmická geoda. Trojice oslnivých hvězd září z vyhloubené dutiny reflexní mlhoviny.

Reflexní mlhoviny nevyzařují vlastní viditelné světlo, ale svítí, když se světlo blízkých hvězd odráží od plynu a prachu jako mlha osvětlená září světlometů automobilu. Oblak plynu a prachu, který se pohybuje a otáčí kolem hvězd, září díky odrazu jejich světla.

HP Tau se nachází přibližně 550 světelných let daleko v souhvězdí Býka. Hubbleův teleskop studoval HP Tau jako součást výzkumu protoplanetárních disků. Materiálu obklopující hvězdy, které se v průběhu milionů let spojují do planet.

Systém tří hvězd

Systém tří hvězd je tvořený hvězdou HP Tau, HP Tau G2 a HP Tau G3. HP Tau je známá jako hvězda T Tauri. Je typem mladé proměnné hvězdy, která ještě nezačala jadernou fúzi. Ale začíná se vyvíjet ve vodíkem poháněnou hvězdu podobnou našemu Slunci.

Hvězdy T Tauri bávají mladší než 10 milionů let. Pro srovnání, naše Slunce je staré kolem 4,6 miliardy let. Tyto hvězdy se často nacházejí ještě zabalené v oblacích prachu a plynu, ze kterých vznikly. Stejně jako u všech proměnných hvězd se jasnost HP Tau v průběhu času mění.

Chaotický vývoj mladých hvězd

O hvězdách T Tauri je známo, že mají periodické i náhodné fluktuace jasnosti. Náhodné variace mohou být způsobené chaotickou povahou vyvíjející se mladé hvězdy, jako je nestabilita v akrečním disku prachu a plynu kolem hvězdy.

Materiál z tohoto disku padající na hvězdu je spotřebovaný při vzplanutí na povrchu hvězdy. Periodické změny mohou být způsobené obřími slunečními skvrnami rotujícími z pohledu dovnitř a ven.

Zdroj: NASA Flickr, NASA.gov

Vědci vytvořili přesný model fotonu

20/11/2024 Iveta Mauci 1 min read 119 Zobrazení chemické reakce, foton, kvantová fyziká, přesný model, světlo

Fyzika Věda

Povaha vzájemného působení vede k nekonečným možnostem světla existovat, šířit se a také cestovat okolním prostředím.

Tato neomezená možnost světla však ztěžovala modelování těchto interakcí. Pro kvantové fyziky to byla výzva, kterou řeší už několik desetiletí.

Seskupením možností do odlišných souborů byl tým z Birminghamu schopen vytvořit model, který popisuje nejen interakce mezi fotonem a emitorem, ale také to, jak energie z této interakce putuje do vzdáleného „vzdáleného pole“. Díky tomu byli schopni použít své výpočty k vytvoření vizualizace samotného fotonu.

„Naše výpočty nám umožnily převést zdánlivě neřešitelný problém na něco, co lze spočítat. A téměř jako vedlejší produkt modelu jsme byli schopni vytvořit tento obrázek fotonu, něco, co ve fyzice dosud nebylo vidět.

***Nová teorie, která vysvětluje, jak světlo a hmota interagují na kvantové úrovni, umožnila výzkumníkům poprvé definovat přesný tvar jediného fotonu.***

Tím, že jsou nyní vědci schopni přesně definovat, jak foton vzájemně působí s hmotou a dalšími prvky svého prostředí, mohou navrhnout nové nanofotonické technologie. Můžou detekovat patogeny, nebo například řídit chemické reakce na molekulární úrovni.

„Tato práce nám pomáhá lépe porozumět energetické výměně mezi světlem a hmotou. Spousta těchto informací byla dříve považovaná za pouhý „šum“, ale je v nich tolik informací, které nyní dokážeme pochopit a využít. Tím, že jsme tomu porozuměli, jsme položili základy, abychom byli schopni navrhnout interakce světla a hmoty pro budoucí aplikace, jako jsou lepší senzory, vylepšené fotovoltaické energetické články, nebo kvantové výpočty.“ Dodal ke studii doktor Benjamin Yuen.

Zdroj: Tisková zpráva EurekAlert, Výzkum byl publikovaný v Physical Review Letters

Mravenci začali pěstovat houby před 66 mil. lety díky asteroidu, který vyhubil dinosaury

07/10/2024 Iveta Mauci 3 min read 475 Zobrazení asteroid, dinosauři, evoluce, Gongylidia, Lesní mravenci, Mravenec lesní, Smithsonianské Národní přírodovědecké muzeum, vyhubení

***Mravenčí dělník vzácného druhu Mycetophylax asper na své houbové zahradě,*** *pěstující houby sesbírané v Santa Catarině v Brazílii, v roce 2014*.

Zemědělství existovalo už miliony let předtím, než lidé začali pěstovat vlastní plodiny. Ve skutečnosti si několik živočichů pěstovalo vlastní potravu dávno předtím, než se vyvinuli lidé.

Podle nové studie začaly kolonie mravenců pěstovat houby ve chvíli, když Zemi před 66 miliony lety zasáhl asteroid. Tento dopad způsobil globální masové vymírání, ale také vytvořil ideální podmínky vyhovující houbám. Houby začali pěstovat inovativní mravenci a vytvořili evoluční partnerství, které se před 27 miliony lety ještě více propojilo a trvá dodnes.

Vědci shromáždili a analyzovali rozsáhlou genetickou databázi. Našli některé houbové plodiny, které se před více než 27 miliony lety spoléhaly výhradně na mravence.

Vědci ze Smithsonianského Národního přírodovědeckého muzea, analyzovali genetická data ze stovek druhů hub a mravenců, aby vytvořili podrobné evoluční stromy. Porovnání těchto stromů umožnilo vědcům vytvořit evoluční časovou osu mravenčího zemědělství a určit, kdy mravenci poprvé začali pěstovat houby.

Mravenčí zemědělci

Téměř 250 různých druhů mravenců v Americe a Karibiku se živí houbami. Vědci rozdělili tyto mravence do čtyř zemědělských systémů na základě jejich pěstitelských strategií. Lesní mravenci patří mezi ty, kteří praktikují nejpokročilejší strategii, známou jako vyšší zemědělství. Tito mravenci sbírají kousky čerstvé vegetace, aby poskytli obživu svým houbám, které zase pěstují potravu pro mravence zvanou gongylidia. Tato houba mimo kolonie mravenců již přirozeně neexistuje. Tato potrava pomáhá pohánět složité kolonie lesních mravenců, které mohou čítat miliony jedinců.

Tým použil vzorky k sekvenování genetických dat pro 475 různých druhů hub (z nichž 288 pěstují mravenci) a 276 různých druhů mravenců, kdy 208 z nich pěstuje houby. Je to největší genetický soubor dat o mravencích pěstujících houby. To umožnilo vědcům vytvořit evoluční stromy těchto dvou skupin. Porovnání divokých druhů hub s jejich kultivovanými příbuznými pomohlo vědcům určit, kdy mravenci začali využívat určité houby.

Data odhalila, že mravenci a houby jsou propletené již 66 milionů let. To je přibližně od doby, kdy na konci křídového období zasáhl Zemi asteroid. Tato kataklyzmatická srážka naplnila atmosféru prachem a úlomky, které blokovaly slunce a na léta bránily fotosyntéze. Výsledné masové vymírání vyhladilo v té době zhruba polovinu všech rostlinných druhů na Zemi.

Pro houby však byla tato katastrofa přínosem. Tyto organismy se množily, když spotřebovávaly spoustu mrtvého rostlinného materiálu povalujícího zem.

„Mravenci domestikovali tyto houby stejným způsobem, jakým lidé domestikovali plodiny,“ řekl Schultz.

Entomolog Ted Schultz , kurátor mravenců v Smithsonian's National Museum of Natural History a hlavní autor nového článku, na výpravě za sběrem mravenců do pohoří Acarai v jižní Guyaně v říjnu 2006. — Entomolog Ted Schultz, kurátor mravenců v Smithsonianském Národnímpřírodovědeckém muzeu historie a hlavní autor nového článku, na výpravě za sběrem mravenců do pohoří Acarai v jižní Guyaně v říjnu 2006.

Doktor Schultz strávil 35 let studiem evolučního vztahu mezi mravenci a houbami. Provedl více než 30 expedic do lokalit ve Střední a Jižní Americe, aby pozoroval tuto interakci ve volné přírodě. Ve své laboratoři v muzeu choval kolonie lesních mravenců a dalších mravenců pěstujících houby. V průběhu let Schultz a kolegové shromáždili tisíce genetických vzorků z celých tropů.

Zdroj: EurekAlert, Science, Národní přírodovědecké muzeum, Wikipedia

Vědci našli účinnou alternativu k tradiční elektronice

30/09/2024 Iveta Mauci 3 min read 222 Zobrazení alternativa, elektron, elektronika, Monopoly orbitálního momentu hybnosti, náboj, OAM

Fyzika Nové Věda

*Monopoly orbitálního momentu hybnosti (OAM) jsou pro orbitroniku lákavou vyhlídkou, protože OAM je ve všech směrech jednotná. To by znamenalo, že informační toky by mohly být generov*ané *v libovolném směru.*

Monopoly orbitálního momentu hybnosti nabízejí velké výhody pro vznikající oblast orbitroniky. Potenciálně účinnou energetickou alternativu k tradiční elektronice.

Dlouho byly předmětem velkého teoretického zájmu. Nyní byla jejich existence prokázaná kombinací robustní teorie a experimentů ve švýcarském institutu světelného zdroje Paula Scherrera.

Zatímco elektronika využívá k přenosu informací náboj elektronu, technologie budoucnosti s menším dopadem na životní prostředí by mohla ke zpracování informací využívat jinou vlastnost elektronů. Až donedávna byla hlavním uchazečem o jiný typ „troniky“ spintronika. Zde je vlastností používanou k přenosu informace spin elektronu.

Výzkumníci také zkoumají možnost využití orbitálního momentu hybnosti (OAM) elektronů obíhajících kolem jejich atomového jádra: vznikající pole známé jako orbitronika. Toto pole je velkým příslibem pro paměťová zařízení. Hlavně proto, že velká magnetizace by mohla být potenciálně generovaná s relativně malými nabíjecími proudy, což vede k energeticky účinným zařízením. Otázkou za milion dolarů je nyní identifikace správných materiálů pro generování toků OAM, což je nezbytný předpoklad pro orbitroniku.

Nyní mezinárodní výzkumný tým vedený vědci z institutu PSI Paula Scherrera a institutu Maxe Plancka v Halleu a Drážďanech v Německu ukázal, že chirální topologické polokovy, nová třída materiálů objevená na PSI v roce 2019, má vlastnosti, díky nimž jsou vysoce praktickou volbou pro generování proudů OAM.

Chirální topologické polokovy: přímé řešení pro orbitroniku

Při hledání vhodných materiálů pro orbitroniku již byly učiněné kroky vpřed s použitím konvenčních materiálů, jako je titan. Tyto materiály mají helikální atomovou strukturu, která dává přirozenou „ručnost“ jako dvojitá šroubovice DNA a mohla by jim přirozeně poskytnout vzory nebo textury OAM, které umožňují její tok.

Atraktivní, ale nepolapitelná vyhlídka orbitálních monopólů momentu hybnosti

Existuje jedna konkrétní textura OAM, předpokládaná u chirálních topologických polokovů, která výzkumníky uchvátila: monopoly OAM. U těchto monopólů OAM vyzařuje ze středu ven jako hroty vystrašeného ježka stočeného do klubíčka.

Proč jsou tyto monopoly tak zajímavé? Je to tím, že OAM je jednotný ve všech směrech. To znamená, že je izotropní. „Toto je velmi užitečná vlastnost, protože to znamená, že toky OAM mohou být generované v libovolném směru,“ říká Schüler.

Navzdory přitažlivosti monopolů OAM pro orbitroniku zůstaly až do této nejnovější studie teoretickým snem.

Ježci se schovávají mezi teorií a experimentem

Na jejich experimentálním pozorování spočívá naděje v technice známé jako Circular Dichroism in Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy (Kruhový dichroismus v úhlově rozlišené fotoemisní spektroskopii), neboli CD-ARPES, využívající kruhově polarizované rentgenové záření ze synchrotronového světelného zdroje. Přesto mezera mezi teorií a experimentem v minulosti bránila výzkumníkům v interpretaci dat. „Výzkumníci možná měli data, ale důkazy o monopolech OAM v nich byly pohřbené,“ říká Schüler.

V ARPES světlo svítí na materiál a vyvrhuje elektrony. Úhly a energie těchto vyvržených elektronů odhalují informace o elektronové struktuře materiálu. U CD-ARPES je dopadající světlo kruhově polarizované.

„Přirozeným předpokladem je, že pokud používáte kruhově polarizované světlo, měříte něco, co je přímo úměrné OAM,“ vysvětluje Schüler. „Problém je, jak ukazujeme v naší studii, že se to ukazuje jako poněkud naivní předpoklad. Ve skutečnosti je to mnohem složitější.“

Dveře se otevírají pro zkoumání textur orbitálního momentu hybnosti v nových materiálech

Nyní, když se teorie a experiment konečně spojily, je širší výzkumná komunita vybavena prostředky pro zkoumání textur OAM napříč různými materiály a optimalizaci jejich aplikací pro orbitroniku.

Zdroj: EurekAlert, Objev byl publikován v časopise Nature Physics s otevřeným přístupem.

Vědci zveřejnili 3D rekonstrukci části lidského mozku

26/09/2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 559 Zobrazení datová sada, lidský mozek, medicína, neurony, věda

Medicína Nové Věda

***Zmapovaný fragment lidského mozku. Výzkumníci publikovali dosud největší datovou sadu neuronových spojení.*** *Šest vrstev excitačních neuronů barevně odlišených podle hloubky.*

Jeden milimetr krychlový mozkové tkáně nemusí znít jako hodně. Ale vezmeme-li v úvahu, že miniaturní čtvereček obsahuje 57 000 buněk, 230 milimetrů krevních cév a 150 milionů synapsí, pak to vše dohromady představuje 1400 terabajtů dat.

Nejmodernější algoritmy AI společnosti Google umožňují rekonstrukci a mapování mozkové tkáně ve třech rozměrech. Tým také vyvinul sadu veřejně dostupných nástrojů, které mohou výzkumníci použít k prozkoumání a anotaci konektomu.

Harvardský tým vedený Jeffem Lichtmanem, profesorem molekulární a buněčné biologie, společně s výzkumníky z Google, dokázali něco obrovského. Dosud největší 3D rekonstrukci části lidského mozku v synaptickém rozlišení. Ukazuje v živých detailech každou buňku a její síť nervových spojení v minimalistickém kousku lidské temporální kůry. A to o velikosti poloviny zrnka rýže.

Google Research AI

Tento mistrovský čin je nejnovějším dílem v téměř 10leté spolupráci s vědci z Google Research. Ti kombinují zobrazování pomocí Lichtmanovy elektronové mikroskopie s algoritmy AI k barevnému kódování a rekonstrukci extrémně složitého zapojení mozků savců.

Konečným cílem této spolupráce, bylo vytvoření mapy s vysokým rozlišením neurální kabeláže celého mozku myši. Ta by obsahovala asi 1000krát větší množství dat, než jaké právě vytvořili z 1 milimetru krychlového fragmentu lidské kůry.

„Slovo ‚fragment‘ je ironické,“ řekl Lichtman. „Terabyte je pro většinu lidí obrovský, ale fragment lidského mozku, jen nepatrný, malinký kousek lidského mozku, jde stále o velikost tisíce terabajtů.“

Nejnovější mapa obsahuje dosud neviděné detaily struktury mozku, včetně vzácné, ale výkonné sady axonů spojených až 50 synapsemi. Tým také v tkáni zaznamenal neobvyklé zvláštnosti, jako například malý počet axonů, které tvořily rozsáhlé přesleny. Vzhledem k tomu, že jejich vzorek byl odebraný pacientovi s epilepsií, nejsou si jisti, zda jsou takové neobvyklé útvary patologické, nebo prostě vzácné.

**Sdílená datová sada H01.**
Byla vykreslená řada histologických znaků v 1 mm ³ lidského mozku, včetně neuropilu (A) a jeho segmentace (B) v rozlišení nanometrů, anotovaných synapsí (C) , xcitačních neuronů (D) , inhibičních neuronů (E), astrocytů (F), oligodendrocyty (G), myelin (H ) a krevní cévy (I). Byla také identifikovaná dříve nerozpoznaná neuronální třída (J) a multisynaptická spojení (**K).**

Lichtmanovým oborem je „connectomika“, která se snaží podobně jako genomika, vytvářet komplexní katalogy struktury mozku. A to až po jednotlivé buňky a kabeláž. Takto dokončené mapy by osvětlily cestu k novým pohledům na mozkové funkce a nemoci, o kterých toho vědci stále moc neví.

Zdroje: AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Věda, DOI10.1126/science.adk4858

Cestování do vesmíru a hledání planety pro buduoucí život.

Cestování mimo naši planetu si žádá nové výzkumy pro podporu života

23/09/2024 Iveta Mauci 2 min read 149 Zobrazení cestování, věda, vesmír

Cestování do vesmíru, hledání planet pro možný budoucí život. Mnohé výzvy nám zatím dávají pořádně zabrat. Lidské tělo se do vesmíru prostě nehodí. Dýcháme vzduch, musíme jíst, spát a stav beztíže pro nás taky přináší mnohá rizika. Vědci, kteří pracují na Mezinárodní vesmírné stanici pracují na projektech, které zkoumají, jak by se dalo těmto věcem předejít.

Části buněk megakaryocytů, velkých buněk, které se vyskytují v kostní dřeni a krevních destiček, hrají důležitou roli při srážení krve a odezvy imunitních reakcí. Výsledky by mohly poskytnout kritické poznatky o rizicích změn zánětu. Mají důležitou roli při imunitních reakcích a tvorbě sraženin nejen při kosmických letech, ale i na zemi.

Mise SpaceX Crew-9

Astronauti Nick Hague (NASA) a Alexandr Gorbunov (Roskosmos), budou v rámci projektu na ISS, kromě studie srážení krve, podporovat další vědecké výzkumy. Například změny vidění u astronautů a účinky vlhkosti na rostliny pěstované ve vesmíru. Budou se také zabývat vývojem záplat pro dalekohled NICR.

Vitamíny pro podporu zraku

U některých astronautů dochází ke změnám zraku, což je stav zvaný neurookulární syndrom spojený s kosmickým letem. Výzkum B Complexu testuje, zda denní doplněk vitaminu B může tomuto problému zabránit, nebo jej zmírnit. Dále hodnotí, jak může genetika ovlivnit individuální reakci.

Záplaty pro NICER

Dalekohled NICER (Neutron Star Interior Composition Explorer) na vnější straně vesmírné stanice měří rentgenové záření vyzařované neutronovými hvězdami a dalšími vesmírnými objekty. Pomáhá zodpovědět otázky týkající se hmoty a gravitace.

V květnu 2023 se u teleskopu NICER objevila „světelná netěsnost“, díky níž sluneční světlo ruší denní měření. Během budoucího výstupu do vesmíru, budou instalované speciální záplaty určené k zakrytí části poškození. Čímž se přístroj vrátí k nepřetržitému provozu.

Zalévání salátu

Protože se lidé ze Země vzdalují na delší dobu, roste potřeba pěstování potravin přímo ve vesmíru. Vědci na vesmírné stanici provedli mnoho pokusů s pěstováním rostlin pomocí hardwaru Veggie. Včetně pokusu Veg-01B, který prokázal, že červený římský salát „Outredgeous“ je vhodný pro pěstování ve vesmíru.

Plant Habitat-07 používá tento salát ke zkoumání toho, jak podmínky vlhkosti ovlivňují nutriční kvalitu a mikrobiální bezpečnost rostlin. Pokročilý systém Plant Habitat řídí vlhkost, teplotu, vzduch, světlo a vlhkost půdy, čímž vytváří přesné podmínky potřebné pro experiment.

Jak podmínky prostředí ovlivňují vývoj a funkci megakaryocytů a krevních destiček, zkoumá projekt MeF1 (Megakaryocytes Orbiting in Outer Space and Near Earth/ Megakaryocyty obíhající ve vesmíru a v blízkosti Země).

Zdroj: NASA, SpaceX

Zamrzlé arktické lesy skrývaly fosilie vyhynulých druhů ořechů

28/08/2024 Iveta Mauci 4 min read 295 Zobrazení fosilie, fosilní les, ostrov Axela Heiberga, Severní ledový oceán, vlašské ořechy

Medicína Nové Technologie Věda

Kanadský ostrov Axeala Heiberga je dnes zamrzlou pouští postrádající téměř veškerý život. Před 45 miliony let však na svých severních březích ledového oceánu podporoval bujný deštný prales. Od té doby byl les pohřben nejprve pod vrstvami sedimentu, poté skončil pod ledem. Takže doslova zamrzl v čase.

Pokud byste se ohlédli do středního eocénu před 45 miliony let, zemské póly by byly k nepoznání. V té době byly Antarktida a polární kruh teplé a pokryté lesem, což je v příkrém kontrastu s mrazivými pouštěmi, které si s regionem spojujeme dnes.

„Když vstoupíte na toto Bohem zapomenuté místo, první, čeho si všimnete, jsou velké pařezy. Jejich průměr je od metru a některé mají i více. Navíc jsou stále zakořeněné v půdě, ve které vyrostly. Leží úplně mimo nejbližší žijící stromy, které jsou 3000 kilometrů daleko,“ řekl spoluautor studie James Basinger, emeritní profesor geologických věd na univerzitě v Saskatchewanu.

Pařezy bývalých ořešáků jsou tak nápadné, že jsou vidět ze vzduchu. V roce 1985 je objevili pracovníci kanadské geologické společnosti, když prováděli průzkum oblasti z vrtulníku. Tehdy se na ostrově Axela Heiberga objevil fosilní les. O rok později se paleobotanici vrátili na místo a našli fosilie, které se nepodobají ničemu, co kdy viděli.

Zkameněliny

„Ve skutečnosti není tolik míst, kam byste se mohli jít podívat na zkameněliny, které jsou v tak zachovalém stavu,“ řekl Steven Manchester, hlavní autor studie a kurátor paleobotaniky ve Floridském muzeu přírodní historie.

***Zkamenělé pařezy na ostrově Axela Heiberga stále vyčnívaly v krajině i poté, co byly miliony let zamrzlé pod ledem.***

Ve většině případů je fosilizace charakterizována tím, že organická hmotu po čase nahradí minerály. V jiných případech se organická hmota zahřívá a lisuje na uhlí, nebo se spaluje při lesních požárech a konzervuje se jako dřevěné uhlí. Ale to není případ fosilií na ostrově Axela Heiberga. Dřevo, listy, šišky, ořechy a ovoce jsou zdánlivě nezměněné. Tato jedinečná forma uchování se nazývá mumifikace a probíhá pouze za velmi specifických a vzácných okolností.

„Stromy mohou být zničené bakteriemi a houbami, nebo rozbouřeným korytem řek. Existuje mnoho způsobů, jak ztratit materiál, než se stane fosilií,“ řekl Basinger. Ale prastaré lesy na Axel Heibergu byly pohřbené rychle pod bažinatými a jezerními sedimenty. Jak se globální klima ochladilo, tyto procesy se zpomalily.

Během patnácti let Basinger a jeho kolegové získali více než tisíc zkamenělých ořechů a semen a vrátili se s nimi do Saskatchewanu, aby je studovali.

Vizualizace globálně teplé planety

Díky své vysoké zeměpisné šířce měly polární oblasti relativně krátké vegetační období, ale vynahrazovaly to mimořádně dlouhými letními dny, kdy do nich svítilo sluneční světlo až dvacet hodin v kuse. Naopak zimy se vyznačovaly téměř úplnou tmou, přesto teploty jen zřídka dosahovaly bodu mrazu.

Paleontologické a geologické záznamy naznačují, že v té době bylo v zemské atmosféře více CO₂ , což vedlo k mnohem vyšším teplotám, než jsou nyní. Tento globální skleník zase vytvořil teplé oceánské cirkulace, které udržely Severní ledový oceán bez ledu.

Byly tam cypřišové bažiny a horské lesy, kde stromy rostly až do výšky 40 metrů. Baldachýn zahrnoval desítky stromů, jako jsou sekvoje, cedry, hikory, borovice, smrky, jedlovce, modříny, břízy, jinany a samozřejmě ořešáky.

Co se můžeme naučit od vlašských ořechů z Axel Heibergu

Jako odborník na evoluční historii vlašských ořechů pomohl Manchester dovést desítky let trvající projekt až do úspěšného konce. Provedl CT skeny vlašských ořechů a popsal tři dosud neznámé druhy.

***Většina zkamenělin vlašských ořechů byla kratší než 3 cm.***

Po naskenování je Manchester porovnal s vlašskými ořechy z moderních i vyhynulých druhů. Národní úložiště, jako je iDigBio, umožňují výzkumníkům snadno najít muzejní exempláře uložené kdekoli ve Spojených státech. Fosilie se neshodovaly s ničím, co bylo dosud objeveno. Bylo zjištěno, že představují tři nové druhy rodu Juglans.

Na základě genetických dat od žijících druhů se vědci kdysi domnívali, že vlašské ořechy pochází z Asie. V nedávné době však fosilní údaje naznačují, že se místo toho poprvé objevily v teplém, vlhkém prostředí Severní Ameriky nebo Evropy. Jak se rodina diverzifikovala, některé druhy se přizpůsobily chladnějším podmínkám, což jim umožnilo rozšířit svůj areál do vyšších zeměpisných šířek.

Fosílie z této studie dodávají jasnější obrázek o tom, jak se vlašské ořechy vyvíjely během období intenzivně se měnícího klimatu a odkud se vzaly naše moderní druhy.

V nové studii vědci popisují tři nové, ale dávno vyhynulé druhy vlašských ořechů, které byly objevené na ostrově nad polárním kruhem. Fosílie se nacházely severněji, než jakýkoli známý druh vlašských ořechů. Ať už žijící, nebo vyhynulý a představují některé z nejstarších známých záznamů této skupiny.

Zdroje: Univerzita v Chikagu, Press Journals, Muzeum Florida, iDigBio

Gelový elektret schopný přeměnit energii bez externího zdroje

16/08/2024 Iveta Mauci 2 min read 233 Zobrazení alkyl, gel, Gelový elektret, kapalina, stabilní náboj, věda, výzkum

Jak dostat náboj podobný lidské energii vysílané ve svalech do umělého zdroje vytvořeného člověkem? Tak právě takovou výzvu řešili výzkumníci z Hokkaidské univerzity NIMS (Národní institut pro vědu o materiálech) a Farmaceutické univerzity Meiji.

Aby jejich výzva nebyla moc přízemní, vytvořili něco, co udrží stabilní elektrostatický náboj a zachová si tvar. Elektret bez potřeby dalšího zdroje.

Elektretové materiály schopné zadržovat elektrostatický náboj můžou být použité k vývoji zařízení poháněných vibracemi bez externích zdrojů energie. Zájem o vývoj takových lehkých, měkkých materiálů generujících energii roste hlavně v oblasti zdravotnictví, ale také v oblasti robotiky.

Co je gelový elektret

Gelový elektret je schopný stabilně udržet velký elektrostatický náboj. Tým do tohoto gelu zakomponoval vysoce flexibilní elektrody a vytvořil senzor schopný vnímat nízkofrekvenční vibrace. Např. vibrace generované lidským pohybem a převádět je na výstupní napěťové signály. Toto zařízení může být použité jako běžně nositelný zdravotní senzor.

Kapaliny alkyl–π vykazují vynikající vlastnosti zadržování náboje. Můžou být aplikované i na jiné materiály. Například nátěrem, nebo impregnací a navíc jsou snadno tvarovatelné.

Z kapaliny na alkyl

Výzkumnému týmu se podařilo vytvořit alkyl-π gel přidáním stopového množství nízkomolekulárního gelátoru do alkyl-π kapaliny. Zjistili, že modul pružnosti tohoto gelu je 40 milionkrát vyšší, než jeho kapalný protějšek. Mohl tak být zjednodušeně lépe fixovaný a utěsněný. Gel-elektret získaný nabitím tohoto gelu navíc dosáhl 24% zvýšení retence náboje ve srovnání se základním materiálem (tj. kapalinou alkyl–π), a to díky zlepšenému zadržení elektrostatických nábojů v gelu.

Další články z rubriky

Spojení flexibilních elektrod s gelovým elektretem vytvořil vibrační senzor schopný vnímat vibrace s frekvencemi až 17 Hz a převést ji na výstupní napětí 600 mV.

V budoucím výzkumu si tým klade za cíl vyvinout nositelné senzory schopné reagovat na jemné vibrace a různé deformace namáháním dalším zlepšením charakteristik nabíjení elektretu (tj. kapacity nabití a životnosti nabití) a pevnosti alkyl-π gelu. A protože je tento gel navíc recyklovatelný a znovu použitelný jako materiál pro snímač vibrací, očekává se, že jeho použití pomůže podpořit oběhové hospodářství.

Zdroj:

Tisková zpráva NIMS, Hokkaido University a Meiji Pharmaceutical University vyvinul gelový elektret schopný stabilně udržet velký elektrostatický náboj.(„Alkyl–π Funkční molekulární gely: Kontrola modulu pružnosti a zlepšení výkonu elektretu“

Tento výzkum s volným přístupem byl publikovaný v online verzi Angewandte Chemie International Edition.

Akito Tateyama, Kazuhiko Nagura, Masamichi Yamanaka,Takashi Nakanishi; Journal: Angewandte Chemie International Edition [11. dubna 2024]; DOI:10.1002/anie.202402874

Lékem na plešatost může být běžný cukr

16/08/2024 Katerina Karaskova 0 komentářů 4 min read 514 Zobrazení cukr, deoxyribóza, lék, plešatost

Medicína Nové Věda Výzkum

Podle tiskové zprávy zveřejněné univerzitou v Sheffieldu, se vědcům podařilo objevit cukr, který dokáže obnovit růst vlasů.

Tým vědců z Scheffieldské univerzity a pákistánské univerzity COMSATS zjistil, že organická sloučenina 2-deoxy-D-ribóza (2dDR) může stimulovat růst nových vlasů.

Výzkumníci došli k tomuto závěru po osmi letech zcela jiného výzkumu. Původně tým sledoval, jak by tento cukr mohl napomáhat hojení ran. K náhodnému objevu dospěli, když viděli, jak chlupy v okolí poraněných míst vykazují zrychlený růst ve srovnání s neošetřenými oblastmi. Domnívali se, že má přímý vliv na nemocné chlupové folikuly.

Mužská plešatost

„Mužská plešatost je častým onemocněním. Postihuje muže po celém světě. V současné době existují pouze dva léky na její léčbu, které jsou licencované FDA,“ řekla Sheila MacNeilová, profesorka Sheffieldské univerzity. „Náš výzkum naznačuje, že odpověď na léčbu vypadávání vlasů by mohla být tak jednoduchá. Stačí použití přirozeně se vyskytujícího cukru deoxyribózy. který zvyšuje přívod krve do vlasových folikulů a podporuje tak růst vlasů.“

Aby vědci ověřili svou teorii, vyvolali u myší vypadávání chlupů způsobené testosteronem, aby napodobili mužskou plešatost u lidí. Následně byly myši rozdělené do skupin. Negativní myši léčené dihydrotestosteronem (DHT), pozitivní myši léčené minoxidilem. Myši léčené 2dDR gelem a skupina myší, které byl podávaný gel složený z 2dDR a minoxidilu.

Pozn:

Minoxidil se prodává v lokální formě pod značkami Rogaine a Theroxidil. Je jedním ze dvou léků na vypadávání vlasů schválených FDA. A které jsou v současné době na trhu. Lék má vedlejší účinky v podobě citlivosti na světlo a nepříjemnými pocity na pokožce hlavy. Neléčí ustupující linii vlasů. Je účinnější u mladších lidí, kteří mají méně než 40 let. A neměli by ho užívat lidé, kteří užívají léky na krevní tlak.

Průběh studie

Ve studii dostávaly myši příslušné přípravky denně po dobu 20 dnů. Poté byly analyzované řezy kůží, aby se zjistila délka, průměr, hustota a šířka chlupových folikulů. Poměr růstových fází chlupů – anagenu (růstu) a telogenu (klidu), pokrytí chlupových cibulek melaninem a růst krevních cév.

Po 21 dnech měly myši léčené gelem 2dDR-SA na bázi alginátu sodného s prodlouženým uvolňováním podobný růst chlupů, jako skupina myší léčených minoxidilem. Výsledkem však bylo o něco větší množství krevních cév a nárůst délky a hustoty chlupových folikulů. Ten opět kopíroval léčbu minoxidilem. Gel 2dDR-SA také zvýšil množství chlupů v anagenní neboli růstové fázi, která je zásadní pro udržení hustoty chlupů, resp. vlasů.

Další články autora

Celkově byla léčba přípravkem 2dDR-SA o 80-90 % účinnější než minoxidil. Při kombinaci přípravku 2dDR-SA a minoxidilu nedošlo k žádným významným prospěchům. Což naznačuje, že tato cukerná sloučenina má velký potenciál jako cenově dostupná a bezpečná alternativa k současným nabídkám.

„Tento proangiogenní cukr deoxyribóza se vyskytuje v přírodě. Je levný a stabilní. A prokázali jsme, že může být dodávaný v různých formách gelů,“ řekl Muhammed Yar, docent na COMSATS. „To z něj činí atraktivního kandidáta pro další zkoumání léčby vypadávání vlasů u mužů.“

Vědci se domnívají, že tato cukerná sloučenina reguluje vaskulární endoteliální růstový faktor (VEGF), který stimuluje růst nových vlasů. A nevidí důvod, proč by se měla omezovat pouze na mužskou plešatost (androgenní alopecii). Potenciálním využitím je také při vypadávání vlasů vyvolaném chemoterapií.

2dDR

„Pro studium mechanismu účinku 2dDR však bude zapotřebí další práce. Takové, která by zkoumala hladiny VEGF v tomto modelu po přidání 2dDR. A do jaké míry lze stimulaci vlasových folikulů zablokovat přidáním inhibitorů VEGF,“ poznamenali vědci.

Zjištění jsou v počátečním stádiu, ale dávají nám naději na léčbu pro vypadávání vlasů. Posouvají pozornost k využití přírodních látek, jako je například ta, která se nachází ve skořici. Pro vývoj nových a účinných lokálních léčebných postupů, které by mohly prospět milionům lidí na celém světě.

Studie byla zveřejněna v časopise Frontiers in Pharmacology.

Vědci zkouší novou metodu jak sledovat neutrina. Dali jim příchuť

14/08/2024 Iveta Mauci 2 min read 243 Zobrazení aplikace, chuť, dynamická rovnice, fyzika neutrin, neutrina, slučování hvězd, studie, supernova, věda, vesmír

Astronomie Fyzika Nové Věda Vesmír

Složité uspořádání a velký počet neutrin ve hvězdných systémech znemožňuje jejich sledování. Jde o velký oříšek i při sledování pouhé části neutrin. Podle studie zveřejněné Úřadem pro vědecké a technické informace amerického ministerstva energetiky vědci zkoumali potenciální způsob, jak tento problém vyřešit.

Vědci doufají, že jejich aplikace v astrofyzice pomůže vyřešit dynamické rovnice, které vznikají při vzniku hvězd, supernov a dalších hvězdných systémů. Nová metoda umožňuje používat nejmodernější hydrodynamické simulační kódy. Tento přístup zahrnuje rozšíření tradičních metod výpočtu pohybu neutrin tak, aby zahrnovaly kvantově mechanickou změnu chuti. Takový přístup snižuje složitý výpočet toho, jak se neutrina chovají ve složitých systémech.

Fyzika neutrin

Při sloučení supernov, nebo vzniku neutronových hvězd, dojde k vystřelení mnoha typů chemických a fyzických prvků do prostoru. Jako poslové změn pak putují vesmírem. Od fotonů po gravitační vlny. Od neutrin po těžké prvky. Všichni tito poslové poskytují vědcům nové poznatky o fyzice hvězdných objektů.

Aby vědci mohli tyto „posly“ používat, potřebují pochopit fyziku neutrin. Protože neutrina nesou podstatnou část energie těchto systémů. Kromě toho vědci potřebují porozumět interakcím s obsahem neutrin, aby dokázali předpovědět obsah těžkých prvků, produkovaných při explozí hvězd a při slučování hvězd.

Úhlové momenty zapouzdřují celkový počet a tok neutrin do malé sady pohybových rovnic. Vědci pak mohou tyto rovnice použít k výpočtu změny „chuti“ neutrin. Snížený počet rovnic v metodě úhlového momentu nabízí cestu vpřed pro řešení problémů s transformací chuti neutrin v kompaktních astrofyzikálních objektech. Jako je sloučení neutronových hvězd.

Další články z vědy

Vědecký pohled na neutrina

Podle vědců mají neutrina kvantově mechanickou vlastnost zvanou „chuť“. Tato chuť se může při pohybu vesmírem transformovat. Hlavním úkolem při sledování fyzického pohybu neutrin je změna jejich chuti v astrofyzikálních systémech, jako jsou supernovy s kolapsem jádra a sloučení neutronových hvězd.

*Trojrozměrné obrysy kvantové koherence v simulaci neutrinového momentu. Simulace začíná náhodnými počátečními podmínkami a vyvine strukturu za méně než nanosekundu.*

Cíl metody transformace chuti

Výzkumníci testovali metodu na typu transformace chuti neutrin nazývané „rychlá příchuť“, pro kterou jsou úhlové informace o neutrinech známým požadavkem pro transformaci. Výsledkem bylo, že metoda velmi dobře zachytila růst transformace.

Vyhlídky na použití poloklasického přístupu založeného na úhlovém momentu k zahrnutí kvantově mechanických efektů chuti při transportu neutrin ve zbytku sloučení neutronové hvězdy lze aplikovat do takové transformace.

Vědci došli k tomuto závěru díky použití zdroje z Národního vědeckého výpočetního střediska pro energetický výzkum, oddělení pro uživatele energie. Při své práci také používali stroj Payne, který jim poskytla státní univerzita v Severní Karolíně.

Vědecká studie s otevřeným přístupem doi.org/10.1016/j.physletb.2023.138210

Sledování velryb grónských odhalil možný vztah na dálku

13/08/2024 Iveta Mauci 3 min read 259 Zobrazení arktická velryba, cyklus, potápění, synchronizace, teorie chaosu, velryby grónské

Nové Příroda/Fauna Věda Země

Velryby grónské patří mezi největší a nejdéle žijící savce na světě. Hrají zásadní roli v mořských ekosystémech Severního ledového oceánu. Ale o jejich potravním řetězci a chování při potápění se ví poměrně málo.

Podle tiskové zprávy Univerzity Hokkaidó, tým složený z vědců z Japonska, Grónska a Dánska, pozoroval vzorce chování velryb. Mohly by napovědět, jak se velryby živí a jak se socializují. Výzkumníci sledovali 144 dní 12 velryb grónských při potápění, označených v zátoce Disko v západním Grónsku. Svůj vědecký objev publikovali v článku, který zveřejnili v časopise Physical Review Research.

Chování při potápění velryb lze považovat za chaotické. Samovolné oscilace, které vyvažují potřebu potravy v hloubkách a potřebu kyslíku na hladině. Použili vědci přístup chaosu dynamických systémů, aby odhalili zákonitosti v rámci zdánlivě neuspořádaného kolektivního chování.

24 hodinový cyklus za potravou

Jejich analýza odhalila 24hodinový cyklus potápění během jara. Tehdy velryby plavou nejhlouběji během odpoledne, aby sledovaly denní pohyb své kořisti směrem k hladině. Což je jev známý jako denní vertikální migrace.

„Zjistili jsme, že velryby, které hledají potravu, se na jaře potápějí během dne hlouběji. Toto potápění je zřejmě synchronizované s jejich vertikálně migrující kořistí,“ uvedl Heide-Jörgensen. „Dosud toto chování nebylo prokázané na jaře ani na podzim, a proto to zůstává sporné.

Aplikace teorie chaosu na pohyb ikonických arktických velryb, odhalila 24hodinový cyklus potápění a synchronizaci na dlouhé vzdálenosti (~100 km).

*(Zleva) Evgeny A. Podolskiy, Jonas Teilmann, Mads Peter Heide-Jörgensen.*

Komunikace velryb

Výzkumný tým navíc učinil překvapivý objev. Pozorovali, že se dvě velryby grónské potápěly synchronizovaně po dobu jednoho týdne. I když byly od sebe vzdálené asi sto kilometrů. Jedna byla samice a druhá neznámého pohlaví. Někdy byly od sebe vzdálené pět kilometrů a někdy až stovky kilometrů. Přesto si přesně načasovaly své výpravy do hlubin trvající až týden, i když do různých hloubek. Synchronizace byla pozorovaná, když se nacházely ve vzájemném akustickém dosahu, který může přesahovat 100 kilometrů. Vědci nezaznamenávali zvuky velryb, aby zjistili, zda se vzájemně ovlivňují, protože to zatím zůstává technicky náročným úkolem.

„Bez přímých důkazů, jako jsou nahrávky obou velryb, není možné určit, jestli spolu jedinci komunikovali,“ řekl Teilmann.

*Vědci sledovali velryby grónské, aby mohli sledovat jejich pohyb a chování při potápění.*

Nicméně, „pozorované podpovrchové chování, by mohlo být prvním důkazem podporujícím akustickou stádovou teorii signalizace na velké vzdálenosti. Kterou u velryb navrhli Payne a Webb již v roce 1971.“

„Možnost akusticky propojených velryb, které se zdánlivě potápějí samy, ale ve skutečnosti jsou spolu, je ohromující,“ uzavřel studii Podolskiy.

Na výzkumu se podíleli:

Docent Evgeny A. Podolskiy z Arktického výzkumného centra Univerzity Hokkaido, profesor Jonas Teilmann z katedry ekoscience Univerzity Aarhus a profesor Mads Peter Heide-Jörgensen z oddělení ptáků a savců Grónského institutu přírodních zdrojů.

Článek byl upraven z tiskové zprávy výzkumu ze dne 9. srpna 2024. Společné vydání Hokkaidské univerzity, Aarhuské univerzity a Grónského institutu přírodních zdrojů.

Nová studie potvrzuje, že rotace vnitřního jádra Země se zpomalila

14/06/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 363 Zobrazení nikl, rotace, tekuté železo, zastavení, Země, zemské jádro

Nové Věda Země

Některé výzkumy naznačují, že vnitřní jádro rotuje rychleji než povrch naši planety. Nová studie Jihokalifornské univerzity (USC), publikovaná v časopise Nature, poskytuje jasný důkaz, že vnitřní jádro začalo kolem roku 2010 snižovat svou rychlost a pohybovalo se pomaleji než zemský povrch.

„Když jsem poprvé uviděl seismogramy, které naznačovaly tuto změnu, byl jsem zaražený,“ řekl John Vidale, děkanský profesor věd o Zemi na Vysoké škole Písma, umění a vědy na USC. „Ale když jsme našli další dva tucty pozorování signalizujících stejný vzorec, výsledek byl nevyhnutelný. Vnitřní jádro se poprvé po mnoha desetiletích zpomalilo. Jiní vědci v poslední době argumentovali podobnými i odlišnými modely, ale naše nejnovější studie přináší nejpřesvědčivější rozuzlení.“

Relativita couvání a zpomalování

Má se za to, že vnitřní jádro se poprvé po přibližně 40 letech obrací a couvá vzhledem k povrchu planety, protože se pohybuje o něco pomaleji, nikoli rychleji než zemský plášť. Ve srovnání s rychlostí v předchozích desetiletích se vnitřní jádro zpomaluje.

Vnitřní jádro tvoří pevná, železo-niklová koule, obklopená vnějším jádrem z tekutého železa a niklu. Vnitřní jádro, které je zhruba stejně velké jako Měsíc, se nachází více než 3 000 km pod našima nohama a představuje pro výzkumníky výzvu: Nelze ho navštívit ani si ho prohlédnout. Vědci musí k vytvoření zobrazení pohybu vnitřního jádra využívat seismické vlny zemětřesení.

***VNITŘNÍ JÁDRO ZAČALO KOLEM ROKU 2010 SNIŽOVAT SVOU RYCHLOST A POHYBOVALO SE POMALEJI NEŽ ZEMSKÝ POVRCH.***

Nový pohled na opakující se přístup

Profesor Vidale a Wei Wang z Čínské akademie věd, na rozdíl od jiných výzkumů, využívali křivky a opakující se zemětřesení. Seismické události, ke kterým dochází na stejném místě a vytvářejí identické seismogramy.

V této studii výzkumníci shromáždili a analyzovali seismická data zaznamenaná v okolí Jižních Sandwichových ostrovů ze 121 opakujících se zemětřesení, ke kterým došlo v letech 1991 až 2023. Využili také údaje z dvojitých sovětských jaderných testů v letech 1971 až 1974, stejně jako opakované francouzské a americké jaderné testy z jiných studií vnitřního jádra.

Zpomalující rychlost vnitřního jádra byla způsobena vířením vnějšího jádra z tekutého železa, které obklopuje jádro, řekl profesor Vidale. Což generuje magnetické pole Země, a také gravitačními tahy z hustých oblastí nadložního skalnatého pláště.

Dopad na zemský povrch

O důsledcích této změny v pohybu vnitřního jádra pro zemský povrch lze jen spekulovat. Vidale řekl, že zpětné sledování vnitřního jádra může změnit délku dne o zlomky sekundy. „Je velmi těžké vysledovat řádově tisíciny sekundy, které se ztrácejí v hluku rozvířených oceánů a atmosféry.“

Budoucí výzkum vědců z USC má za cíl zmapovat trajektorii vnitřního jádra ještě podrobněji, aby přesně odhalil, proč se posouvá.

„Tanec vnitřního jádra může být ještě živější, než víme,“ řekl Vidale.

O studii: Kromě profesora Vidale jsou dalšími autory studie Ruoyan Wang z USC Dornsife, Wei Wang z Čínské akademie věd, Guanning Pang z Cornell University a Keith Koper z University of Utah.

Vědecká studie byla publikovaná v časopise Nature, DOI10.1038/s41586-024-07536-4 s volným přístupem. Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS.

Půdní bakterie vydechují do atmosféry více CO2 po jídle bez cukrů

12/06/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 237 Zobrazení bakterie, jídlo, trávení cukry

Když půdní mikrobi požírají rostlinnou hmotu, trávená potrava se dostává ven jednou ze dvou cest. Buď mikrob potravu využije k výstavbě vlastního těla, nebo potravu vydechne ve formě oxidu uhličitého (CO2) do atmosféry.

Výzkumný tým Northwesternské univerzity poprvé sledoval cesty směsi rostlinného odpadu, jak prochází metabolismem bakterií a přispívá k tvorbě atmosférického CO2. Výzkumníci zjistili, že mikrobi dýchají třikrát více CO2 z uhlíků ligninu (necukerné aromatické jednotky) ve srovnání s uhlíky celulózy (glukózové cukerné jednotky), které obě dodávají strukturu a podporu buněčným stěnám rostlin.

Tato zjištění pomáhají rozklíčovat roli mikrobů v koloběhu uhlíku v půdě. Informace mohou pomoci zlepšit předpovědi toho, jak uhlík v půdě ovlivní klimatické změny.

„Množství uhlíku, které je uložené v půdě, je asi desetkrát větší než množství, které je v atmosféře.“ Uvedla Ludmilla Aristildeová z Northwesternské univerzity, která studii vedla. „To, co se pak stane s touto zásobou v budoucnu, může mít obrovský dopad na naši planetu. Mikrobi mohou tento uhlík uvolnit a přeměnit ho na atmosférické CO2. Proto je obrovský zájem o pochopení, jak metabolizují rostlinný odpad. S rostoucí teplotou bude v půdě k dispozici více organické hmoty různých typů. To bude mít vliv na množství CO2, které se uvolní v důsledku mikrobiální činnosti.“

Ne všechny cesty jsou stejné

Nová studie navazuje na probíhající práci, která probíhá v laboratoři Aristildeové. Předchozí výzkumníci obvykle sledovali, jak se rozkládané sloučeniny z rostlinné hmoty pohybují bakteriemi. Tým Aristildové místo toho použil směs těchto sloučenin. Vytvořili prostředí, jakému jsou bakterie vystavené v přirozeném prostředí. Aby pak mohli sledovat, jak se různé rostlinné deriváty pohybují v metabolismu bakterií, označili vědci jednotlivé atomy uhlíku izotopovými značkami.

„Izotopové značení nám umožnilo sledovat atomy uhlíku specifické pro jednotlivé typy sloučenin uvnitř buňky,“ řekla Aristildeová. „Sledováním uhlíkových stop jsme byli schopni zachytit jejich cesty v metabolismu. To je důležité, protože ne všechny cesty jsou z hlediska produkce oxidu uhličitého stejné.“

Uhlíky cukrů v celulóze například putovaly glykolytickou a pentózo-fosfátovou cestou. Tyto dráhy vedou k metabolickým reakcím, které přeměňují strávené látky na uhlíky pro tvorbu DNA a proteinů, z nichž se vytváří vlastní biomasa mikrobů. Ale aromatické, necukerné uhlíky z ligninu putovaly jinou cestou – přes cyklus kyseliny trikarboxylové.

„Cyklus kyseliny trikarboxylové existuje ve všech formách života,“ řekla Aristilda. „Existuje u rostlin, mikrobů, zvířat i lidí. Tento cyklus sice také produkuje prekurzory pro bílkoviny, ale obsahuje několik reakcí, při nichž vzniká CO2. Většina CO2, který se dýchá při metabolismu, pochází z této dráhy.“

Rozšíření zjištění

Po sledování cest metabolismu provedla Aristildeová se svým týmem kvantitativní analýzu, aby určila množství CO2 vyprodukovaného z různých typů rostlinné hmoty. Po konzumaci směsi rostlinné hmoty dýchali mikrobi třikrát více CO2 z uhlíků pocházejících z ligninu než z uhlíků pocházejících z celulózy.

V prvních experimentech Aristildeová a její tým použili Pseudomonas putida, běžnou půdní bakterii s všestranným metabolismem. Vědci byli zvědaví, zda se jejich zjištění vztahují i na jiné bakterie, a proto prostudovali údaje z předchozích experimentů ve vědecké literatuře. Zjistili, že stejný vztah, který objevili mezi rostlinnou hmotou, metabolismem a CO2, se projevil i u jiných půdních bakterií.

Výzkum byl zveřejněn v úterý (11. června) v časopise Environmental Science & Technology s otevřeným přístupem.

Vědci zmapovali přes satelity celosvětový rozsah skleníků

12/06/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 232 Zobrazení Čína, hladomor, pesticidy, plasty, plodiny, skleníky, Španělsko

Nové Věda

Je snadné si zvyknout, že rajčata, okurky, jahody a další plodiny si můžeme dopřávat po celý rok. Pěstování plodin ve sklenících je rozšířené ve 119 různých zemích. Na Čínu z toho připadá celých 60,4 % celkové plochy. Na druhém a třetím místě je Španělsko s 5,6 % a Itálie se 4,1 % celosvětové plochy skleníků.

V Evropě pochází většina plodin ze Španělska. Matka příroda? Nikoli. Pěstuje se pod mořem bílého plastu. Jeho plocha se táhne jižní částí země a produkuje miliony tun ovoce a zeleniny ročně.

Výhody a nevýhody

Podle docentky a spoluautorky studie Marianne Nylandsted Larsenové z katedry geověd a managementu přírodních zdrojů, však existuje i odvrácená strana mince.

„O environmentálních a sociálních důsledcích pěstování skleníkových plodin v zemích globálního Jihu toho víme velmi málo. Víme však, že mezi ně může patřit nadměrné využívání vodních zdrojů, vysoká spotřeba energie, kontaminace podzemních vod pesticidy a hnojivy, degradace půdy a znečištění plastem ze skleníků, které využívají plastové fólie a fólie. Kromě toho jsou často kritizované pracovní podmínky v zemědělství.“

Celosvětový rozmach skleníků

Pěstování ve sklenících zažívá rozmach. Vyplývá to z nové studie vědců z Kodaňské univerzity, která využívá podrobné satelitní snímky a umělou inteligenci k mapování skleníků po celé planetě. Podle výzkumníků je tento vývoj zdrojem příslibů i obav.

Pomocí kombinace algoritmů hlubokého učení a moderních zdrojů satelitních snímků vědci zmapovali rozlohu půdy využívané pro pěstování skleníků po celém světě. Z jejich mapování vyplývá, že pěstování ve sklenících – ať už se odehrává ve sklenících nebo na otevřených polích obalených plastovými fóliemi – pokrývá nejméně 1,3 milionu hektarů zemského povrchu. Nový údaj je téměř třikrát vyšší než předchozí odhady.

Čína na prvním místě s velkým náskokem. Deset zemí, které se na pokrytí skleníkových plynů podílejí největší měrou:

Čína (60,4 %)
Španělsko (5,6 %)
Itálie (4,1 %)
Mexiko (3,3 %)
Turecko (2,4 %)
Maroko (2,3 %)
Jižní Korea (1,8 %)
Japonsko (1,7 %)
Nizozemsko (1,4 %)
Francie (1,3 %)

Celosvětový fenomén 20. století

Zatímco velké skupiny skleníků na globálním Severu vznikly v 70. a 80. letech 20. století, na globálním Jihu začaly vznikat o dvě desetiletí později. A zatímco na globálním Severu došlo k určité stagnaci, v Asii, Africe a Střední a Jižní Americe trajektorie růstu pokračuje. Skleníky na globálním Jihu totiž zaujímají 2,7krát větší plochu než na globálním Severu.

„Pěstování ve sklenících se stalo celosvětovým fenoménem. Vše nasvědčuje tomu, že se bude rozšiřovat i nadále.“

„Tento fenomén však stoupá velmi rychle a my jsme měli velké mezery ve znalostech dynamiky, která tento jev pohání,“ říká Xiaoye Tong, postdoktorandka kated georyvěd a managementu přírodních zdrojů a první autorka výzkumného článku publikovaného v časopise Nature Food.

„Zdá se, že boom v Číně úzce souvisí s její silnou ekonomickou výkonností v posledním desetiletí a s nárůstem městského obyvatelstva s kupní silou, které vyžaduje rajčata, okurky a další druhy čerstvého ovoce a zeleniny i mimo jejich sezónu. Zemědělci, kteří nejsou schopni tuto formu pěstování financovat, dostávají dotace. Stát podporuje výstavbu skleníků. Osvojují si tak pěstitelské techniky,“ říká Xiaoye Tong.

Obrovské výhody i důsledky

Vládní podpora pěstitelů ve sklenících neexistuje jen v Číně. Vyskytuje se i v suchých a polosuchých oblastech, které se tradičně neobdělávají a kde se dříve intenzivní zemědělství nepěstovalo. Polovina všech oblastí s pěstováním ve sklenících se totiž nachází v regionech s významnými omezeními zdrojů, jako je nedostatek vody. Výzkumníci proto poukazují na to, že pěstování ve sklenících poskytuje příležitosti pro místní potravinovou bezpečnost a zmírnění chudoby v zemích globálního Jihu.

Díky kontrolovanému prostředí skleníky potenciálně nabízejí řadu významných výhod v podobě vyšších a stabilnějších výnosů, účinných zavlažovacích systémů, přesnějšího dávkování hnojiv a živin a lepší kontroly kvality plodin.

„V zemích s nízkými a středními příjmy, které představují 70-80 % celkové plochy, chybí regulace v oblasti pěstování ve sklenících.“ řekl k celosvětovému problému Xiaoye Tong.

Je potřeba prozkoumat význam pěstování plodin ve sklenících pro země globálního Jihu.

„Doufám, že toto mapování poslouží jako výchozí bod pro studie týkající se důsledků pěstování ve sklenících. Například: Zmírnilo chudobu na venkově? Ovlivňuje pěstování ve sklenících poptávku po ovoci a zelenině a požadavky na jejich kvalitu na národních i mezinárodních trzích? A jaké důsledky to má na spotřebu potravin?

Článek byl upraven z tiskové zprávy Kodaňské univerzity. Vědecká studie byla publikovaná v časopise Nature Food.

Psychologické faktory a bariéry mezi cizinci a domorodci

11/06/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 1 min read 1723 Zobrazení jazyky, lidské chování, porozumění, psychologie, věda

Medicína Nové Psychologie Věda

Problematika diskriminace cizinců je hodně diskutovaná. Pocit porozumění ze strany druhých lidí, je tak klíčovým faktorem určujícím pozitivní mezilidské a mezi-skupinové vztahy. Lidská psychologie, která stojí za tímto faktorem, nebyla doposud chápána správně.

Na základě výsledků studie, publikované v časopise Scientific Reports, by se tyto problémy s diskriminací mohly snížit, pokud by se cizinci naučili místní jazyk a sdělovali své poznatky o vlastní zemi. Například Centrum pro mezinárodní vzdělávání a výměnu na Ósacké univerzitě realizuje programy J-ShIP pro výuku japonštiny. Více mediálních příspěvků o podobných programech a iniciativách by mohlo přispět k dlouhodobému snížení problémů s diskriminací.

Výsledky mluví jasně. Vztahy mezi skupinami jdou navázat snadněji za určitých podmínek. A to, když lidé cítí, že jim protějšek rozumí. Domluví se stejným jazykem. A to především proto, že to snižuje jejich předsudky z různorodých názorů a nepochopení situace.

Do jaké míry se Japonci chtějí přiblížit Číňanům, když si přečtou článek popisující čínské chápání Japonska (vs. nedorozumění). Čím vyšší jsou tečky, tím silnější je záměr o oslovení.

Výzkumná skupina z Ósacké univerzity provedla experimentální studii o vztazích mezi Japonci a Číňany a zjistila, jak se mění pohled na ostatní lidi a skupiny, když mají jedinci pocit, že jim ostatní rozumí. Studie ukázala, že role pociťovaného porozumění se do značné míry odvíjí od snížení předsudků vůči druhé osobě.

Doktoři Tomohiro Ioku a Eiichiro Watanabe z Ósacké univerzity v této studii manipulovali s psychologickými procesy pocitů porozumění v kontextu východní Asie, konkrétně mezi Japonci a Číňany.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS. Vědecká studie byla publikovaná v časopise Scientific Reports na DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024- 63227-0

Vědci odhalili miliardový epos zapsaný do chemie života

29/05/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 341 Zobrazení buňky, chemie, metabolismus, srdce, umělé látky, věda, vesmír, vznik života, Země, život

Medicína Nové Technologie Věda

Nový výzkum od ELSI sleduje historii metabolismu od prvotní Země až po současnost (zleva doprava). Historie objevování sloučenin v průběhu času (bílá čára) je cyklická, téměř se podobá EKG.

Metabolismus je „bušícím srdcem buňky“. Studie Technologického institutu v Tokiu ukazuje, že k přeměně jednoduchých geochemických sloučenin na složité molekuly života je zapotřebí pouhá hrstka „zapomenutých“ biochemických reakcí.

Země byla v rané fázi bohatá na jednoduché sloučeniny. Jako je sirovodík, čpavek a oxid uhličitý. Molekuly, které obvykle nebyly spojeny s udržením života. Před miliardami let se časný život spoléhal na tyto jednoduché molekuly jako na zdroj suroviny. Jak se život vyvíjel, biochemické procesy postupně přeměňovaly tyto prekurzory na sloučeniny, které se zde nacházejí dodnes. Tyto procesy představují nejranější metabolické dráhy.

Aby mohli vědci modelovat historii biochemie, potřebovali výzkumníci ELSI inventář pro všechny známé biochemické reakce. Aby pochopili, jaké druhy chemických reakcí, je schopný život provádět. Obrátili se na databázi Kjótské encyklopedie genů a genomů, která katalogizovala více než 12 000 biochemických reakcí. S reakcemi v ruce začali modelovat postupný vývoj metabolismu.

Předchozí pokusy modelovat evoluci metabolismu tímto způsobem soustavně selhávaly při výrobě nejrozšířenějších komplexních molekul používaných současným životem. Důvod však nebyl zcela jasný. Stejně jako dříve, když výzkumníci spustili svůj model, zjistili, že lze vyrobit pouze několik sloučenin. Jedním ze způsobů, jak obejít tento problém: obnovit zastavený proces. Poskytnout systému ručně doplněné moderní sloučeniny. Výzkumníci zvolili jiný přístup: Chtěli zjistit, kolik reakcí chybí. A jejich lov je zavedl zpět k jedné z nejdůležitějších molekul celé biochemie: adenosintrifosfátu (ATP).

Foto: NAOJ / Tiskový zdroj EurekAlert
Jak bouřlivá byla aktivita mladého Slunce a jak ovlivnila rodící se Zemi?
Foto: Openverse
Saturnův měsíc Encelandus je zřejmě obyvatelný
Foto: Ilustrační fotografie / TBIT / Pixabay
Jak probíhá vývoj hvězdy podobné Slunci (video)

ATP je buněčný energetický nukleotid, který může být použitý k řízení reakcí, jako je tvorba bílkovin. ATP je zcela zásadní pro funkci všech známých buněk, které by se jinak ve vodě nevyskytovaly. Má však jedinečnou vlastnost: pokud není ATP již přítomen, neexistuje žádný jiný způsob, jak vyrobit současný život. Cyklická závislost na ATP byla důvodem, proč se model zastavil.

Buněčný energetický nukleotid

Jak by se dalo toto „úzké místo ATP“ vyřešit? Jak se ukázalo, reaktivní část ATP je pozoruhodně podobná anorganické sloučenině polyfosfátu. Umožněním reakcí generujících ATP používat polyfosfát místo ATP, úpravou celkem pouhých osmi reakcí. To by stačilo k dosážení téměř celého současného metabolismu jádra. Vědci pak mohli odhadnout relativní stáří všech běžných metabolitů a klást důrazné otázky o historii metabolických drah.

Jednou z takových otázek je, zda byly biologické dráhy vytvořené lineárním způsobem, ve kterém se postupně přidává jedna reakce za druhou. Nebo zda se reakce drah vynořily jako mozaika, ve které se spojují reakce nesmírně odlišného věku. tvořit něco nového. Vědci to dokázali kvantifikovat a zjistili, že oba typy drah jsou téměř stejně běžné v celém metabolismu.

Ale vraťme se k otázce, která inspirovala studii. Kolik biochemie se ztratí v čase? „Možná to nikdy nebudeme vědět přesně, ale náš výzkum přinesl důležitý důkaz: pouze osm nových reakcí, které všechny připomínají běžné biochemické reakce, je potřeba k přemostění geochemie a biochemie, říká Smith.“ „To nedokazuje, že prostor chybějící biochemie je malý, ale ukazuje to, že i reakce, které zanikly, mohou být znovu objevené ze stop, které po sobě zanechala moderní biochemie,“ uzavírá Smith.

Odkaz:

Joshua E. Goldford ^1,2,3,*,# , Harrison B. Smith ^3,4,# , Liam M. Longo ^3,4,# , Boswell A. Wing ⁵ a Shawn Erin McGlynn ^{3,4,6, *}, Primitivní purinová biosyntéza spojuje starověkou geochemii s moderním metabolismem, Nature Ecology & Evolution, DOI: 10.1038/s41559-024-02361-4

Divize geologických a planetárních věd, California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA
Physics of Living Systems, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA
Blue Marble Space Institute of Science, Seattle, WA, USA
Institut vědy o životě Země, Tokyo Institute of Technology, Tokio, Japonsko
Katedra geologických věd, University of Colorado, Boulder, CO, USA
Výzkumný tým biofunkčních katalyzátorů, RIKEN Center for Sustainable Resource Science, Wako, Japonsko

Technologický institut v Tokiu, stojí v popředí výzkumu a vysokoškolského vzdělávání, jako přední univerzita pro vědu a techniku v Japonsku.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS. Vědecká studie byla publikovaná v Nature Ecology & Evolution , DOI:10.1038/s41559-024-02361-4.

Nový senzor detekuje chyby magnetické rezonance

26/05/2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 8 min read 421 Zobrazení Dánsko, Kodaň, magnetická rezonance, Senzor MRI

Dítě podstoupí vyšetření magnetickou rezonancí — Nový prototyp by mohl potenciálně zvýšit kvalitu MRI skenů nebo dokonce snížit náklady a rychlost. Foto: Getty

Nemocnice Hvidovre má jako první na světě prototyp senzoru schopného detekovat chyby při skenování magnetickou rezonancí pomocí laserového světla a plynu. Nový senzor, vyvinutý mladým výzkumníkem z Kodaňské univerzity a nemocnice Hvidovre, dokáže to, co je pro současné elektrické senzory nemožné.

MRI skenery používají lékaři a zdravotníci každý den, aby získali jedinečný pohled do lidského těla. Používají se zejména ke studiu mozku, životně důležitých orgánů a dalších měkkých tkání prostřednictvím 3D snímků výjimečné kvality ve srovnání s jinými typy lékařského zobrazování.

I když je tento pokročilý nástroj pro zdravotníky neocenitelný a téměř nepostradatelný, stále existuje prostor pro zlepšení. Silná magnetická pole uvnitř MRI skenerů mají výkyvy, které způsobují chyby a poruchy při skenování. V důsledku toho musí být tyto drahé stroje pravidelně kalibrovány.

Speciální skenovací metody

Existují i speciální skenovací metody, které dnes bohužel v praxi nelze provést. Mezi nimi tzv. spirální sekvence, které by mohly zkrátit dobu skenování, např. při diagnostice krevních sraženin, sklerózy a nádorů. Spirální sekvence by byly atraktivním nástrojem také ve výzkumu MRI, kde by mimo jiné mohly poskytnout výzkumníkům a zdravotníkům nové poznatky o onemocněních mozku. Ale kvůli vysoce nestabilnímu magnetickému poli není provádění těchto typů skenování v současné době možné.

Teoreticky lze problém vyřešit senzorem, který čte a mapuje změny magnetického pole. A opravit chyby pomocí počítače přímo v obrázcích. V praxi to bylo se současnou technologií obtížné, protože jinak vhodné senzory ruší magnetické pole, protože jsou elektrické a napojené na kovové kabely.

Vynálezce doufá, že se tento problém stane minulostí. Pro boj s tímto problémem vyvinul výzkumník z Institutu Nielse Bohra a Dánského výzkumného centra pro magnetickou rezonanci (DRCMR), senzor, který využívá laserové světlo ve vláknových kabelech a malé skleněné nádobě naplněné plynem. Prototyp je v provozu a funguje.

Senzor MRI nebo magnetometr využ*ívá k měření magnetických polí laserové světlo a plyn.*

„Nejprve jsme prokázali, že to bylo teoreticky možné, a nyní jsme dokázali, že to lze provést v praxi. Ve skutečnosti nyní máme prototyp, který v zásadě dokáže provést potřebná měření, aniž by narušil skener MRI.“ A jako vyladěné má potenciál zlevnit, zlepšit a zrychlit skenování magnetickou rezonancí, i když ne nutně všechny tři najednou,“ směje se Hans Stærkind, postdoktorand z Institutu Nielse Bohra a DRCMR v nemocnici Hvidovre.

„Skener MRI už dokáže produkovat neuvěřitelné snímky, pokud si člověk udělá čas. Ale s pomocí mého senzoru si lze představit použít stejné množství času k vytvoření ještě lepších snímků, nebo strávit méně času a přesto získat stejnou kvalitu jako dnes. Třetím scénářem by mohlo být vybudování levnějšího skeneru, který by i přes pár chyb mohl s pomocí mého senzoru stále poskytovat slušnou kvalitu obrazu,“ říká výzkumník.

Jak prototyp funguje

MRI skenery používají silné magnety k vytvoření silného magnetického pole, které nutí protony v tělesné vodě, sacharidech a bílkovinách, aby se srovnaly s magnetickým polem. Když pacientem pulsují rádiové vlny, stimulují jeho protony. Ty se dočasně vychylují z této rovnováhy. Když se pak vrátí do zarovnání s magnetickým polem, uvolní rádiové vlny, které lze použít k vytvoření 3D obrazů čehokoli, co je skenováno. A to v reálném čase.

Navzdory tomu, že skenery MRI existují již od roku 1977, zůstávají jednou z nejpokročilejších lékařských technologií. Ve skutečnosti je vše od kvantové mechaniky, supravodivých magnetů až po pokročilou matematiku a informatiku nezbytným předpokladem pro jejich fungování.

Fakta o skenerech MRI

Zařízení se skládají z obřího magnetu s tak velkou magnetickou silou, že se musí ochladit na -269 °C, jinak hrozí, že se stane kouřem, a to doslova. Mimo jiné se to děje pomocí kapalného helia a činí primární magnet stroje supravodivým.

To znamená, že elektřina, která pohání elektromagnetismus, nemá žádný odpor a neustále běží v uzavřeném okruhu bez dodávky elektřiny. Obrovské účty za elektřinu spojené s provozem MRI, jsou příčinou jejich ochlazování.

V rámci MRI skeneru existuje řada dalších elektromagnetů, které lze použít k ovládání magnetického pole, takže můžete nahlížet do konkrétních částí těla a dělat to z různých úhlů.

Velmi vysoká síla magnetických polí vyžaduje, aby přezky na opascích, mince a všechny ostatní kovové předměty byly bezpečně uložené mimo dosah stroje v jiné místnosti. Ve skutečnosti došlo k řadě nehod se skenery MRI kvůli jejich výjimečně silnému magnetismu. Například invalidní vozík. Kdyby byl ve stejné místnosti, mohl by ho magnet přitáhnout obrovskou rychlostí. A to bez ohledu na to, co mu stojí v cestě.

Snímky přesné na milimtr

Pomocí počítače lze magnetickou rezonancí (MRI) vytvořit na milimetr přesné 3D snímky pacientovy měkké tkáně z libovolného úhlu. Prototyp Hanse Stærkinda využívá zařízení pro vysílání a příjem laserového světla, které vypadá jako stereo systém z 90. let. Laserové světlo posílá přes optické kabely, tedy bez kovu, a do čtyř senzorů umístěných ve skeneru.

Uvnitř senzorů prochází světlo malou skleněnou nádobou obsahující cesium, které absorbuje světlo ve správných světelných frekvencích.

„Když má laser při průchodu plynem správnou frekvenci, dochází k rezonanci mezi vlnami světla a elektrony v atomech cesia. Ale frekvence, neboli vlnová délka. při které se to děje, se mění. K tomuto procesu dochází ve chvíli, když je plyn vystaven magnetickému poli. Tímto způsobem můžeme změřit sílu magnetického pole tím, že zjistíme, jaká je správná frekvence,“ vysvětluje výzkumník.

Jak dochází k poruchám v ultravýkonném magnetickém poli MRI skeneru, prototyp Hanse Stærkinda mapuje, kde v magnetickém poli k nim dochází a jakou silou se pole změnilo. V blízké budoucnosti by to mohlo znamenat, že vadné snímky budou následně opraveny a můžou se použít. A to díky dat shromážděných senzory. Následně zpřesněny a zcela použitelné.

Rezonance

V Tintinových dobrodružstvích operní diva Bianca Castafiore rozbije křišťálovou sklenici tím, že silou svého hlasu narazí na rezonanční frekvenci sklenice. Vše má určitou frekvenci, na které sklo vibruje, neboli osciluje.

Pokud jste někdy jako dítě uvedli do pohybu houpačku pumpováním tam a zpět, použili jste k tomu rezonanční frekvenci. Když něco rezonuje, jeho oscilace se zesílí.

Pokud pošlete světlo do plynu, projde přímo skrz, pokud nemá správnou frekvenci. Ale při určité frekvenci je světlo absorbované plynem. A to ve chvíli, kdy kmitá stejnou frekvencí, jako elektrony v atomech plynu.

Elektrony při pohlcování energie oscilují a světlo je potom znovu vyzařované do všech směrů. Způsobují to elektrony, jak padají zpátky na své místo. Když se na to podíváte, uvidíte, že paprsek ztmavne a plynová pára se rozsvítí. Rezonance tedy je, když zasáhnete vlastní frekvenci systému tak, že osciluje. Tato frekvence se nazývá rezonanční frekvence.

Inovace s komerčními vyhlídkami

„Původní nápad přišel od mého nadřízeného zde na DRCMR, Esbena Petersena, který už bohužel není mezi námi. Viděl obrovský potenciál ve vývoji senzoru založeného na laserech a plynu, který by byl schopen měřit magnetická pole, aniž by je rušil,“ dodal Hans Stærkind.

Prototyp je v současné době umístěný na DRCMR v nemocnici Hvidovre v Kodani, kde vznikl původní nápad.

*Prototyp je funkční v nemocnici Hvidovre.*

Jak to funguje

Ve skeneru MRI jsou rozmístěné čtyři senzory. Jeden zůstává mimo dosah magnetického pole a funguje jako kontrola. Laserové světlo uvnitř senzorů s určitými světelnými frekvencemi prochází malou skleněnou nádobkou s cesiovým plynem.

Frekvence laseru vytváří rezonanci v elektronech atomů cesia. To ztlumí světlo na míru, kterou lze detekovat. Pokud je plyn vystavený magnetickému poli, mění se spouštěcí frekvence v závislosti na síle magnetického pole. Kolísání magnetického pole skeneru tak může být registrované a data mohou následně odhalit chyby v MRI skenu.

S pomocí kvantových fyziků z Institutu Nielse Bohra, včetně profesora Eugena Polzika, Stærkind rozvinul myšlenku do skutečné teorie. A s prototypem nyní tuto teorii uvedl do praxe.

Prototyp v provozu

„Prototyp se již testuje v nemocničním prostředí. A zatím naše testy ukázaly, že funguje, jak má. Lze si představit, že tento vynález bude nakonec integrované přímo do nových MRI skenerů,“ říká Stærkind.

Prototyp bude dále vyvíjený, aby se jeho měření stala ještě přesnější. Podle Stærkinda jsou bezprostřední cílovou skupinou pro jeho senzor výzkumné jednotky MRI. Ale také doufá, že se o nové technologii dozví některý z velkých výrobců MRI, a to v poněkud delším časovém horizontu.

Následující výzkumníci přispěli k výzkumnému projektu s prototypem:

Z Institutu Nielse Bohra, Univerzita v Kodani: Hans Stærkind, Kasper Jensen, Jörg H. Müller a Eugene S. Polzik. Z Dánského výzkumného centra pro magnetickou rezonanci (DRCMR) v nemocnici Hvidovre: Vincent O. Boer a Esben T. Petersen

*Hans Stærkind je hlavní silou teorie i prototypu.*

Senzor MRI bude pokračovat ve svém vývoji jako součást Kodaňského centra pro biomedicínské kvantové snímání. Prototyp je testován ve spolupráci s Dánským výzkumným centrem pro magnetickou rezonanci v nemocnici Hvidovre.

Článek byl upraven z tiskové zprávy Kobensovy univerzity.

Vědci z Vídeňské univerzity objevili přírodní 3D tisk u štětinových červů

14/05/2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 288 Zobrazení 3D tisk, exoskeletony, Florian Raibl, hmyz, interdisciplinární studie, laboratoř Maxe Perutze, Masarykova univerzita Brno, molekulárním biolog, příroda, štětinoví červi, tvorba štětin, Vídeň, Vídeňská univerzita

Nové Příroda/Fauna Technologie Věda

**LARVA MOŘSKÉHO KROUŽKOVCE PLATYNEREIS DUMERILII, RASTROVACÍ ELEKTRONOVÝ MIKROFOTOGRAFIE (MĚŘÍTKO VELIKOSTI: 100 ΜM**).

Nová interdisciplinární studie vedená molekulárním biologem Florianem Raiblem z laboratoří Maxe Perutze na Vídeňské univerzitě poskytuje vzrušující pohledy na štětiny mořského kroužkovitého červa Platynereis dumerilii. Tvorbu štětin řídí specializované buňky, tzv. chaetoblasty. Jejich způsob fungování je až překvapivě podobný jako u technické 3D tiskárny.

Projekt publikovaný AAAS v Eureka Alert, je výsledkem spolupráce s výzkumníky z Helsinské univerzity, Vídeňské technické univerzity a Masarykovy univerzity v Brně. Studie byla nedávno publikována v renomovaném časopise Nature Communications.

Podle Vídeňské univerzity, nabízí lepší pochopení tohoto procesu přirozené tvorby, potenciál pro technický rozvoj.

Chitin je primárním stavebním materiálem jak pro exoskeleton hmyzu, tak pro štětiny štětinových červů, jako je mořský kroužkovec Platynereis dumerilii. Štětinatci však mají poněkud měkčí chitin – tzv. beta chitin, který je zajímavý zejména pro biomedicínské aplikace. Štětiny umožňují červům pohybovat se ve vodě. Jak přesně se chitin formuje do odlišných štětin, zatím zůstává záhadou.

Nová studie nyní poskytuje vzrušující pohled na tuto speciální biogenezi. Florian Raible vysvětluje: „Proces začíná špičkou štětiny, následuje střední část a nakonec základna štětin. Hotové části jsou vytlačovány dále a dále z těla ven. V tomto vývojovém procesu jsou důležité funkční jednotky, které jsou vytvářeny jeden po druhém, kus po kusu, což je podobné 3D tisku.“

Lepší pochopení procesů, jako jsou tyto, má také potenciál pro vývoj budoucích lékařských produktů nebo pro výrobu přirozeně rozložitelných materiálů. Beta-chitin z dorzální schránky olihně se v současnosti používá jako surovina pro výrobu zvláště dobře snášených obvazů na rány. „Možná v budoucnu bude možné použít k výrobě tohoto materiálu také buňky annelid,“ říká Raible.

Různé segmenty štětin mořského kroužkovce Platynereis dumerilii. 3D rekonstrukce z více než 1000 elektronových mikrofotografií. Čepel (vlevo), čepel s kloubem (uprostřed), hřídel (vpravo).

Přesné biologické pozadí: takzvané chaetoblasty hrají v tomto procesu ústřední roli. Chaetoblasty jsou specializované buňky s dlouhými povrchovými strukturami, tzv. mikroklky. Tyto mikroklky obsahují specifický enzym, o kterém by výzkumy mohly prokázat, že je zodpovědný za tvorbu chitinu, materiálu, ze kterého jsou nakonec vyrobeny štětiny. Výsledky vědců ukazují dynamický buněčný povrch charakterizovaný geometricky uspořádanými mikroklky.

Jednotlivé mikroklky mají podobnou funkci jako trysky 3D tiskárny. Florian Raible vysvětluje: „Naše analýza naznačuje, že chitin je produkován jednotlivými mikroklky buňky chaetoblastu. Přesná změna počtu a tvaru těchto mikroklků v průběhu času je proto klíčem k tvarování geometrických struktur jednotlivých štětin, např. jako jednotlivé zuby na špičce štětin, které jsou přesné až do submikrometrového rozsahu.“ Štětiny se obvykle vyvinou během pouhých dvou dnů a mohou mít různé tvary; v závislosti na stádiu vývoje červa jsou kratší nebo delší, špičatější nebo plošší.

*Srovnání mezi „biologickým“ (vlevo) a „technologickým“ 3D tiskem (vpravo).*

Vedle lokální spolupráce s Vídeňskou technickou univerzitou a zobrazovacími specialisty z brněnské univerzity se pro výzkumníky z Vídeňské univerzity ukázala jako velký přínos spolupráce s laboratoří Jokitalo na Helsinské univerzitě. S využitím svých odborných znalostí v sériové blokové rastrovací elektronové mikroskopii (SBF-SEM) výzkumníci zkoumali uspořádání mikroklků v procesu tvorby štětin a navrhli 3D model pro syntézu tvorby štětin. První autor Kyojiro Ikeda z Vídeňské univerzity vysvětluje: „Standardní elektronová tomografie je velmi pracná, protože řezání vzorků a jejich zkoumání v elektronovém mikroskopu se musí provádět ručně. S tímto přístupem však můžeme spolehlivě automatizovat analýza tisíců vrstev.“

**První autor Kyojiro Ikeda a vedoucí studie Florian Raible (zleva doprava).**

Skupina Raible v současné době pracuje na zlepšení rozlišení pozorování, aby bylo možné odhalit ještě více podrobností o biogenezi štětin.

* Kyojiro N. Ikeda ,Ilya Belevich ,Luis Zelaya-Lainez ,Lukáš Orel ,Josef Füssl ,Jaromír Gumulec ,Christian Hellmich ,Eija Jokitalo &Florián Raible

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Nature Comunnications: DOI10.1038/s41467-024-48044-3.

Zkamenělý pavouk nebo mravenec? Výzkum odhalil vzácný nález v pryskyřici

13/05/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 365 Zobrazení fosílie, jantar, mravenec, Oregonská státní univerzita, pavouk, pryskyřice

Tiskové zprávy TOP 10 Věda

Arachnofobie může člověka přimět k útěku, ale zvířecí predátoři pavouků takový strach neznají. Proto, jak vysvětluje paleobiolog George Poinar Jr. v článku Oregonské státní univerzity, si některé druhy pavouků vyvinuly obranu pomocí klamu. Maskují se za mnohem méně žádoucí kořist, mravence.

Poinar ve svém nedávném článku publikovaném v časopise Historical Biology představuje raný záznam pavouka napodobujícího mravence ve zkamenělé pryskyřici.

„Mravenci jsou pro pavouky obzvláště vhodnými tvory, za které se mohou vydávat. Pro mnoho zvířat jsou mravenci nechutní nebo nebezpeční,“ řekl Poinar z Oregonské Státní univerzity v College. „Mravenci jsou na svou obranu agresivní, nejen že umí silně kousnout a mají žahavý jed, ale jako spojence si mohou přivolat desítky hnízdních kolegů.

Pavouci naproti tomu nemají žádnou chemickou obranu a jsou samotáři, což je činí zranitelnými vůči lovu větších pavouků, vos a ptáků. Predátorů, kteří se mravencům raději vyhnou. Pokud se tedy pavouk dokáže chovat jako mravenec, je pravděpodobnější, že ho nikdo nebude obtěžovat.“

Pavouci, kteří se převlékají za mravence, žijí na mnoha místech po celém světě, ale až dosud se většina z nich dokázala vyhnout odhalení ze strany výzkumníků fosilií i predátorů. Exemplář, který Poinar popisuje a který pojmenoval Myrmarachne colombiana, byl uložen ve zkamenělé pryskyřici známé jako kopál.

Kopál je méně vyzrálá forma zkamenělé pryskyřice než jantar, jehož stáří se běžně datuje na 25 milionů let a více. Přesto může být kopál starý až 3 miliony let.

Stáří pryskyřice však v tomto případě nebylo možné určit, řekl Poinar, mezinárodní odborník na využívání rostlinných a živočišných forem života uchovaných v jantaru, aby se dozvěděl o biologii a ekologii dávné minulosti.

Pryskyřičný blok, se kterým pracoval a který pocházel z kolumbijského Medellínu, byl příliš malý na to, aby jej bylo možné otestovat stářím bez rizika poškození pavouka uvnitř. Poinar poznamenává, že neexistuje žádný záznam o tom, že by v současnosti žijící pavouk napodobující mravence našel svůj domov v Kolumbii.

„Pro pavouky je výzvou provést tuto magickou transformaci na mravence,“ řekl. „Mravenci mají šest nohou a dvě dlouhá tykadla, zatímco pavouci mají osm nohou a žádná tykadla.“

Aby se obešly tyto anatomické rozdíly, řekl Poinar, pavouci obvykle umístí své dvě přední nohy způsobem, který se blíží vzhledu antén. Ale počet nohou a nepřítomnost/přítomnost tykadel nejsou jediné vlastnosti, které odlišují vzhled mravence od vzhledu pavouka.

„Břicho a hlavohruď pavouků jsou těsně spojeny, zatímco u mravenců jsou ekvivalenty těchto částí těla odděleny úzkým segmentem zvaným řapík,“ řekl Poinar. „A existuje mnoho dalších menších struktur, které je třeba u pavouků upravit, aby se co nejvíce podobali mravencům.“ Jak je toho dosaženo? Většina vědců tvrdí, že to začíná pavoučí mutací, adaptací a poté přirozeným výběrem.

„Nicméně si myslím, že je v tom také nějaký pavoučí uvažování a inteligence, protože pavouci často modelují změny svého těla po konkrétních mravencích ve stejném prostředí,“ řekl. „V prvních dnech nám bylo řečeno, že všechny návyky hmyzu byly výsledkem instinktů, ale to už neplatí.“

Několik skupin pavouků si vyvinulo schopnost vypadat a chovat se jako různé druhy mravenců, dodal. Existují také pavouci, kteří se snaží splynout jako jiný hmyz, jako jsou mouchy, brouci a vosy.

Většina napodobenin patří do několika rodin loveckých pavouků, včetně Salticidae nebo skákavých pavouků. Zdá se, že exemplář v kolumbijském kopálu je skákavý pavouk.

Pavouci, kteří praktikují mimiku, také pocházejí z čeledí Corinnidae (sluneční pavouci), Thomisidae (květinoví pavouci) a Zodariidae (skvrnití nebo mravenčí pavouci).

Článek byl upraven z tiskové zprávy Oregonské státní univerzity, vědecká studie byla publikovaná v časopise Historická biologie, DOI10.1080/08912963.2024.2320190.

Vědci odhalili v hlubokomořských rybách škodliviny DDT z historických skládek

07/05/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 5 min read 355 Zobrazení chemie, DDT, hlubokomořské ryby, Los Angeles, škodliviny

Příroda/Fauna Věda

Barel na mořském dně, Kalifornská univerzita, San Diego. Vědci na výzkumném plavidle Falkor využili dálkově ovládané vozidlo SubBastian ke sběru sedimentů u pobřeží Los Angeles během expedice Biodiverse Borderlands v červenci 2021.

Od roku 1948 minimálně do roku 1961 jezdily čluny najaté výrobcem DDT Montrose Chemical Corporation z přístavu v Los Angeles směrem na Catalina a čerpaly výrobní odpad naložený kyselinou sírovou a až 2% čistého DDT přímo do Tichého oceánu.

Do roku 1972 bylo toto skládkování na moři legální až do roku 1972 a uniklo veřejné kontrole, protože bylo zastíněno jinou praxí Montrose na likvidaci odpadu: čerpáním zředěnější kyselé suspenze, která také obsahovala DDT, kanalizací LA County a do oceánu u Palos Verdes.

Odhaduje se, že 100 tun DDT skončilo v sedimentech šelfu Palos Verdes a Agentura pro ochranu životního prostředí jej v roce 1996 prohlásila za podvodní Superfund Site. V roce 2000 soudce nařídil společnosti zaplatit 140 milionů dolarů za nápravu škod na životním prostředí. Výzkum od té doby spojuje znečištění DDT na šelfu Palos Verdes s kontaminací a zdravotními problémy místní divoké zvěře, včetně lachtanů, delfínů, ryb krmících se u dna a dokonce i pobřežních kalifornských kondorů (pravděpodobně kvůli konzumaci mrtvých mořských savců).

V roce 2011 výzkumník z UC Santa Barbara David Valentine použil podmořského robota, aby znovu objevil skládku Montrose na moři poblíž Cataliny na místě nyní známém jako Skládka 2. Zjištění se dostala do povědomí veřejnosti v roce 2020, kdy Los Angeles Times zveřejnily první ze série odhaluje odhalování toxického dědictví regionu pobřežního skládkování.

Studie, publikovaná v časopise Environmental Science and Technology Letters, financovaná Národním úřadem pro oceán a atmosféru, naznačuje, že chemikálie související s DDT vypuštěné do oceánu před desítkami let mohou stále pronikat do mořských potravinových sítí.

Ve 40. a 50. letech 20. století byl oceán u pobřeží Los Angeles skládkou pesticidu DDT, o němž je dnes známo, že škodí lidem i volně žijícím živočichům. Vzhledem k odolnosti DDT a jeho toxických rozkladných produktů toto znečištění sužuje pobřežní vody Los Angeles i po více než půl století. Přestože v té době bylo toto průmyslové znečištění mořského prostředí na skládce asi 24 km od pobřeží poblíž ostrova Catalina Island legální, od roku 2020, kdy se dostalo do širšího povědomí, vědce i veřejnost hluboce znepokojuje.

Nyní nový výzkum vědců ze Scrippsova oceánografického ústavu Kalifornské univerzity v San Diegu a Státní univerzity v San Diegu (SDSU) zjistil, že hlubokomořské ryby a sedimenty odebrané v blízkosti skládky na pobřeží ostrova Catalina jsou kontaminovány řadou chemických látek souvisejících s DDT.

Od znovuobjevení pobřežní skládky poblíž ostrova Catalina vědci pracují na zjištění rozsahu a závažnosti dnešního problému. Zvláště naléhavé jsou otázky, zda desítky let staré chemikálie, které se nyní usadily na mořském dně kilometry pod vodou, zůstávají na místě, nebo zda cirkulují v mořských ekosystémech, kde by sloučeniny mohly škodit volně žijícím zvířatům nebo dokonce představovat zdravotní riziko pro lidi.

„Jsou to hlubokomořské organismy, které netráví mnoho času na povrchu a jsou kontaminovány těmito chemikáliemi souvisejícími s DDT,“ řekl Lihini Aluwihare, profesor chemie oceánů na Scripps a spoluautor studie. „Stanovení současné distribuce kontaminace DDT v hlubinných potravních řetězcích pokládá základy pro přemýšlení o tom, zda se tyto kontaminanty také přesouvají hlubinnými potravními řetězci nahoru do druhů, které mohou být konzumovány lidmi.“

Výzkumníci Valentine a Scripps pomohli zmapovat rozsah skládek. K dnešnímu dni našli chemikálie související s DDT v oblasti mořského dna větší než město San Francisco. Stále není známo, zda znečištění zůstává na místě, nebo zda se pohybuje podmořským prostředím způsobem, který představuje nebezpečí pro mořský život nebo pro lidi.

Tým sbíral vzorky sedimentů a hlubinných živočichů z vodního sloupce v San Pedro Basin poblíž Dumpsite 2, aby otestoval širokou škálu sloučenin souvisejících s DDT. Výzkumné plavby za účelem sběru těchto vzorků byly financovány National Science Foundation a Schmidtovým oceánským institutem.

Testování DDT obvykle hledá čtyři až osm chemikálií, ale článek z roku 2016, jehož autory jsou Hoh a Aluwihare, identifikovali 45 chemikálií souvisejících s DDT v tuku delfínů z pobřeží jižní Kalifornie. Výsledky ukázaly, že divoká zvěř byla v reálném světě vystavena mnohem větší sadě sloučenin DDT. V této studii tým testoval tuto větší sadu chemikálií souvisejících s DDT, známou jako DDT+, v naději, že by mohla pomoci vyvinout chemický otisk pro Skládku 2 a další mořské skládky používané Montrose. Testování na DDT+ také poskytne ucelenější obraz o stupni kontaminace sedimentů a zvířat, která by jinak mohla zůstat neodhalena.

Když vědci analyzovali sedimenty na přítomnost DDT+, našli více než 15 chemikálií, z nichž 14 bylo dříve detekováno u ptáků a mořských savců v jižní Kalifornii.

Výzkumníci shromáždili 215 ryb zahrnujících tři běžné druhy poblíž Skládky 2. Chemická analýza odhalila, že ryby obsahovaly 10 sloučenin souvisejících s DDT, z nichž všechny byly také přítomny ve vzorcích sedimentu.

„Není známo, že by se žádný z těchto druhů ryb živil v sedimentu mořského dna,“ řekla Anela Choy, biologická oceánografka ve Scripps a spoluautorka studie. „Musí existovat jiný mechanismus, který je vystaví těmto kontaminantům.“ Jednou z možností je, že existují fyzikální nebo biologické procesy, které resuspendují sedimenty kolem skládky 2 a umožňují těmto kontaminantům proniknout do hlubších vodních potravinových sítí.

Zjištění zatím nemohou vyloučit lokalitu Palos Verdes Superfund jako potenciální zdroj kontaminace v rybách, řekl Aluwihare. Ale několik linií důkazů odhalených ve studii, nižší celkové koncentrace a dvě chybějící sloučeniny související s DDT v mělčích vodních druzích ryb, stejně jako překrývání mezi kontaminanty nalezenými v sedimentu a kontaminanty nalezenými u mořských savců a ptáků, poukazují na alarmující možnost, že se znečištění přesouvá z mořského dna do mořské potravní sítě.

„Bez ohledu na zdroj je to důkaz, že sloučeniny DDT si razí cestu do hlubokého oceánského potravního webu,“ řekla Margaret Stack, chemička životního prostředí v SDSU a hlavní autorka studie. „To je důvod k obavám, protože to není velký skok, aby to skončilo u mořských savců nebo dokonce u lidí.“

Hoh řekl, že pochopení cest, kterými chemikálie související s DDT vstupují do potravinové sítě, je životně důležité a „pomůže nám zjistit, co dělat, pokud jde o zmírňování a co nedělat, pokud jde o rozvoj na moři, což by mohlo tento problém zhoršit. rozvířit tyto nečistoty.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, studie byla publikovaná v ACS Pubs. Další informace o výzkumu oceánografie Scripps, který probíhá na skládce DDT na moři v jižní Kalifornii, naleznete zde: https://scripps.ucsd.edu/ddtcoastaldumpsite.

Jezerní tsunami představují v oteplujícím se klimatu významnou hrozbu

06/05/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 368 Zobrazení Aljaška, ekologie, ohrožení, sesuvy půdy, tsunami

*Nejaktivnější část nestability na ledovci Portage, pohled dolů na jezero Portage a výletní loď v dálce.*

Podle Americké seismologické společnosti, Cowee Creek, Brabazon Range, Upper Pederson Lagoon, jména, která vám možná nebudou povědomá, označují místa nedávných jezerních tsunami, což je jev, který je stále častější jak na Aljašce, v Britské Kolumbii, ale i v dalších oblastech s horskými ledovci.

Podle tiskové zprávy AAAS, se většina těchto tsunami, vyvolaných sesuvy půdy do malých vodních ploch, zatím odehrála na odlehlých místech, ale geolog Bretwood Higman ze společnosti Ground Truth Alaska, řekl, že je možná jen otázkou času, kdy tsunami zaplaví obydlenější místa, jako je jezero Portage Lake poblíž Whittieru na Aljašce.

Mezi další místa na Aljašce, kde se rizika jezerních tsunami shodují s lidskou činností a infrastrukturou, patří Eklutna, Seward, Valdez, Juneau, jezero Grewingk ve státním parku Kachemak Bay a jezero Index poblíž Glacier View.

Na výročním zasedání Americké seismologické společnosti (SSA) v roce 2024, diskutoval Higman o důležitosti hodnocení míst, jako je Portage Lake, z hlediska možnosti jezerních tsunami, aby částečně pomohl charakterizovat seismické signály spojené se sesuvy půdy.

„Existují záznamy případů dramatických a velmi výrazných předchůdců seismických signálů, které předcházejí katastrofickému sesuvu půdy, někdy až o dny,“ poznamenal Highman. „Kdybychom se dostali do bodu, kdy bychom jim rozuměli a věděli, jak je odhalit, mohly by být opravdu užitečné.„

Higman nazývá jezerní tsunami „vznikajícím nebezpečím spojeným s klimatem“. Geologické podmínky, které jsou základem událostí na místech, jako je Aljaška, jsou obvykle podobné. Vyšší teploty roztaví ledovce, které podpírají stěny údolí, které je kolébkou zmenšujícího se ledovce. Bez ledovce, který by je zadržel, jsou stěny údolí náchylnější k sesuvu půdy, ať už do stávající vodní plochy, nebo do nového jezera vytvořeného táním ledovce. V jiných oblastech oteplování oslabuje permafrost, což může být důležité pro stabilitu svahů nad jezery.

„Je to něco, co bylo historicky poměrně vzácnou událostí, ale v posledních několika letech jich bylo opravdu překvapivé množství,“ řekl Higman.

Například tsunami Elliot Creek v roce 2020 v ledovcovém údolí v Britské Kolumbii se vyznačovalo sesuvem půdy o objemu 18 milionů krychlových metrů a vlnou tsunami přesahující 100 metrů.

Při této vlně tsunami byly nejvíce poškozeny lesy a stanoviště lososů, ale Higman a jeho kolegové se zabývají těmito vzdálenými, ale dramatickými událostmi, aby našli způsoby, jak se připravit na tsunami v místech s rozsáhlejší infrastrukturou. „Existují místa, kde pozorujeme stejný druh geologické nestability, která předcházela těmto jiným událostem, ale je zde vystaveno mnoho lidí,“ řekl Higman.

Higman řekl, že existují určité paralely mezi tektonickými zlomy, které seismologové obvykle studují, a „chováním, které vidíme na povrchu poruch těchto velmi velkých sesuvů“, což naznačuje, že také nabízejí jeden způsob, jak studovat dynamiku zlomů v miniaturách.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS.

Nejstarší skály ukrývaly důkazy o magnetickém poli Země

06/05/2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 334 Zobrazení důkazy, geologie, geomagnetické pole, Grónsko, horniny, nejstarší, skály, škodlivé záření, Vědecké tiskové zprávy, vesmír, Země

Tiskové zprávy TOP 10 Věda Země

Tato fotografie ukazuje příklad 3,7 miliardy let staré formace pásového železa nalezené v severovýchodní části Isua Supracrustal Belt.

Geologové z MIT a Oxfordské univerzity objevili v Grónsku starobylé horniny, které nesou nejstarší pozůstatky raného magnetického pole Země. Zdá se, že tyto horniny jsou výjimečně nedotčené a zachovaly si své vlastnosti po miliardy let.

Podle Eureka Alert vědci zjistili, že horniny jsou staré asi 3,7 miliardy let a zachovaly si stopy magnetického pole o síle nejméně 15 mikrotesla. Dávné pole má podobnou sílu jako dnešní magnetické pole Země.

Zjištění, která jsou volně přístupná v časopise Journal of Geophysical Research, představují jeden z prvních důkazů o magnetickém poli obklopujícím Zemi. Výsledky potenciálně prodlužují stáří magnetického pole Země o stovky milionů let a mohou vrhnout světlo na rané podmínky na planetě, které napomohly vzniku života.

Magnetické pole Země

„Magnetické pole je teoreticky jedním z důvodů, proč si myslíme, že Země je jako obyvatelná planeta skutečně jedinečná,“ říká Claire Nicholsová, bývalá postdoktorandka MIT, která nyní působí jako docentka geologie planetárních procesů na Oxfordské univerzitě. „Předpokládá se, že naše magnetické pole nás chrání před škodlivým zářením z vesmíru a také nám pomáhá mít oceány a atmosféry, které mohou být stabilní po dlouhou dobu.“

Předchozí studie prokázaly, že magnetické pole na Zemi je staré nejméně 3,5 miliardy let. Nová studie prodlužuje životnost magnetického pole o dalších 200 milionů let.

„To je důležité, protože se domníváme, že právě v této době vznikl život,“ říká Benjamin Weiss, profesor planetárních věd Roberta R. Shrocka z katedry věd o Zemi, atmosféře a planetách (EAPS) na MIT. „Pokud magnetické pole Země existovalo o několik set milionů let dříve, mohlo hrát rozhodující roli při zajištění obyvatelnosti planety.“

Nicholsová a Weiss jsou spoluautory nové studie, na níž se podílejí také Craig Martin a Athena Eysterová z MIT, Adam Maloof z Princetonské univerzity a další kolegové z institucí včetně Tuftsovy univerzity a Coloradské univerzity v Boulderu.

Pomalé stáčení

Dnes je magnetické pole Země poháněno roztaveným železným jádrem, které pomalu chrlí elektrické proudy v samogenerujícím se „dynamu“. Výsledné magnetické pole se rozšiřuje ven a kolem planety jako ochranná bublina. Vědci se domnívají, že na počátku svého vývoje byla Země schopna podporovat život, částečně díky ranému magnetickému poli, které bylo dostatečně silné na to, aby udrželo život udržující atmosféru a současně chránilo planetu před škodlivým slunečním zářením.

O tom, jak raný a robustní tento magnetický štít byl, se vedou debaty, ačkoli existují důkazy datující jeho existenci do doby před asi 3,5 miliardami let.

Experimenty týmu také ukázaly, že horniny si zachovaly starobylé pole, přestože prošly dvěma následnými tepelnými událostmi. Jakákoli extrémní tepelná událost, jako například tektonické otřesy podpovrchových vrstev nebo hydrotermální erupce, by mohla potenciálně zahřát a vymazat magnetické pole horniny. Tým však zjistil, že železo v jejich vzorcích se pravděpodobně orientovalo a poté vykrystalizovalo před 3,7 miliardami let při nějaké počáteční extrémní tepelné události. Asi před 2,8 miliardami let a pak znovu před 1,5 miliardami let mohly být horniny znovu zahřáty, ale ne na extrémní teplotu, která by narušila jejich magnetizaci.

Kameny se staly svědky historie pravěkého moře

Výsledky také vyvolávají otázky, jak mohla dávná Země pohánět tak silné magnetické pole. Zatímco dnešní pole je poháněno krystalizací pevného železného vnitřního jádra, předpokládá se, že vnitřní jádro se tak brzy ve vývoji planety ještě nevytvořilo.

„Zdá se, že důkazem toho, co tehdy vytvářelo magnetické pole, byl jiný zdroj energie, než jaký máme dnes,“ říká Weiss. „A Země nás zajímá, protože je zde život, ale je to také prubířský kámen pro pochopení jiných terestrických planet. Naznačuje to, že planety v celé galaxii mají pravděpodobně spoustu způsobů napájení magnetického pole, což je důležité pro otázku obyvatelnosti jiných planet.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Journal of Geophysical Research.

Vykopávky odkryly fosilie obřích klokanů vážících až 170 kilogramů

16/04/2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 5 min read 1247 Zobrazení Austrálie, fosílie, klokani, Nová Guynea, obří, vykopávky

Dějiny Příroda/Fauna Věda

Podle nové studie publikované v Eureka Alert, paleontologové z Flindersovy univerzity, popsali tři nové neobvyklé druhy obřích fosilních klokanů z Austrálie a Nové Guineje a zjistili, že jejich tvar, výskyt a způsob skákání jsou rozmanitější, než se dosud předpokládalo.

Tři nové druhy patří k vyhynulému rodu Protemnodon, který žil v období před přibližně 5 miliony až 40 000 lety. Jeden z nich je přibližně dvakrát větší než největší dnes žijící klokan rudý. Výzkum navazuje na objev několika kompletních koster fosilních klokanů z jezera Callabonna v suché jižní Austrálii z let 2013, 2018 a 2019. Tyto výjimečné fosilie umožnily vedoucímu výzkumníkovi Dr. Isaacu Kerrovi, tehdy ještě doktorandovi, rozluštit téměř 150 let trvající hádanku kolem identity druhů rodu Protemnodon.

Protemnodon vypadal podobně jako klokan šedý, ale byl obecně zavalitější a svalnatější. Zatímco některé druhy vážily kolem 50 kg, jiné byly mnohem větší než kterýkoli žijící klokan. Jeden z nových druhů pojmenovaných v rámci nejnovější studie, Protemnodon viator, byl však mnohem větší a vážil až 170 kg. To je asi dvakrát více než největší samci klokana rudého.

Protemnodon viator byl dobře přizpůsoben svému suchému prostředí ve střední Austrálii a žil v podobných oblastech jako dnešní klokani rudí. Byl to klokan s dlouhými končetinami, který dokázal poměrně rychle a efektivně skákat. Jeho jméno viator znamená latinsky „cestovatel“ nebo „poutník“.

Australští vědci objevili další dva nové druhy, Protemnodon mamkurra a Protemnodon dawsonae a zároveň se vrátili k práci dřívějších badatelů včetně britského přírodovědce Sira Richarda Owena, který ve viktoriánské Anglii zavedl termín „dinosaurus“.

První druhy rodu Protemnodon popsal v roce 1874 britský paleontolog Owen, který se řídil tehdy běžným přístupem a zaměřil se především na fosilní zuby. Mezi zuby svých exemplářů viděl drobné rozdíly a popsal šest druhů rodu Protemnodon. Následné studie některé z těchto raných popisů zpochybnily, nicméně nová studie Flindersovy univerzity souhlasí s jedním z jeho druhů, Protemnodon anak. Tento první popsaný exemplář, nazývaný holotyp, je stále uložen v Přírodovědném muzeu v Londýně.

Dr. Kerr říká, že se dříve předpokládalo, že někteří nebo všichni zástupci rodu Protemnodon byli čtyřnožci. „Naše studie však naznačuje, že to platí pouze pro tři nebo čtyři druhy rodu Protemnodon, které se mohly pohybovat podobně jako quokka nebo potoroo, tedy někdy se pohybovat po čtyřech a jindy poskakovat po dvou nohách.

„Nově popsaný Protemnodon mamkurra je pravděpodobně jedním z nich. Velký, ale silně kostnatý a robustní klokan se pravděpodobně pohyboval poměrně pomalu a nevýkonně. Možná skákal jen výjimečně, snad jen když se lekl.“

Paleontolog Dr Isaac Kerr zobrazuje fosilní čelist obřího klokana Protemnodon viator a mnohem menší čelist největšího žijícího klokana, klokana červeného.

Dr. Kerr říká, že nejlepší fosilie tohoto druhu pocházejí z jeskyně Green Waterhole v jihovýchodní části Jižní Austrálie, na území kmene Boandiků. Jméno druhu, mamkurra, vybrali boandičtí stařešinové a jazykoví odborníci z Burrandies Corporation. Znamená „velký klokan“.

Je neobvyklé, že jediný rod klokanů žije v tak rozmanitých prostředích, říká. „Například je nyní známo, že různé druhy Protemnodonů obývaly širokou škálu stanovišť, od vyprahlé střední Austrálie po zalesněné hory Tasmánie a Nové Guineje s vysokými srážkami.“

Třetí z nových druhů, Protemnodon dawsonae, je znám z menšího počtu fosilií než zbylé dva a je spíše záhadou. S největší pravděpodobností to byla násypka střední rychlosti, něco jako klokan z bažin. Název mu byl dán na počest výzkumné práce australské paleontoložky Dr. Lyndally Dawsonaové, která studovala systematiku klokanů a fosilní materiál z ‚Big Sink‘, části Wellington Caves v NSW, odkud je tento druh většinou znám. Aby doktor Kerr shromáždil data pro studii, navštívil sbírky 14 muzeí ve čtyřech zemích a prostudoval „takřka každý kousek Protemnodonu, který existuje“.

„Vyfotografovali jsme a naskenovali v 3D přes 800 vzorků shromážděných z celé Austrálie a Nové Guineje, provedli jsme měření, porovnali a popsali je. Byla to docela těžká práce.

„Je to tak dobrý pocit, mít to konečně na světě, po pěti letech výzkumu, 261 stránkách a více než 100 000 slovech. Opravdu doufám, že to pomůže k dalším studiím Protemnodona, abychom mohli zjistit více o tom, co tito klokani dělali.

Zatímco fosilie Protemnodonů jsou v Austrálii poměrně běžné, historicky byly nalezeny „izolované“, nebo jako jednotlivé kosti bez zbytku zvířete. To v minulosti bránilo paleontologům při studiuProtemnodona, takže bylo obtížné říci, kolik druhů tam bylo, jak je rozlišit a jak se druhy lišily velikostí, zeměpisným rozsahem, pohybem a adaptacemi na jejich přirozené prostředí.

Asi před 40 000 lety všichni Protemnodoni na pevninské Austrálii vyhynuli, možná ještě chvíli přetrvávali na Nové Guineji a v Tasmánii. K tomuto vyhynutí došlo navzdory jejich rozdílům ve velikosti, přizpůsobení, stanovišti a geografickém rozsahu.

Z dosud nejasných důvodů se totéž nestalo mnoha podobným a blízce příbuzným zvířatům, jako jsou wallaros a šedý klokani. Na tuto otázku může brzy odpovědět další výzkum, kterému částečně napomáhá tato studie.

„Zkameněliny tohoto rodu jsou velmi rozšířené a nacházíme je pravidelně, ale častěji si nemůžete být jisti, na který druh se díváte.“ Tato studie může výzkumníkům pomoci cítit se jistější při práci s Protemnodonem .

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS.

Jak se z chyb „zkopírovat vložit“ vytvořila živočišná říše včetně člověka

16/04/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 234 Zobrazení evoluce, geny, hmyz, kopírování, kutikula, příroda

Nové Příroda/Fauna TOP 10 Věda

Podle článku publikovaného v odborné časopise Nature Ecology & Evolution, se před 700 miliony let poprvé objevil pozoruhodný tvor. Ačkoli se na něj podle dnešních měřítek nedalo moc dívat, měl už přední a zadní část těla a horní a dolní část těla. V té době šlo o převratnou adaptaci, která stanovila základní tělesný plán, který nakonec zdědila většina složitých živočichů včetně člověka.

Nenápadný živočich žil na Zemi v dávných mořích. Pravděpodobně se plazil po mořském dně. Zřejmě šlo o posledního společného předka bilateriánů (oboustranně souměrných), obrovské superskupiny zvířat včetně obratlovců zahrnující ryby, obojživelníky, plazy, ptáky a savce a bezobratlé jako hmyz, členovce, měkkýše, červy, ostnokožce a mnoho dalších.

Podle studie 20 různých druhů bilaterálních živočichů, včetně člověka, žraloků, jepic, stonožek a chobotnic, lze dodnes vysledovat více než 7 000 skupin genů až k poslednímu společnému předkovi bilaterálních živočichů. Zjištění učinili vědci z Centra pro genomickou regulaci (CRG) v Barceloně, které zveřejnil časopis Nature.

Pozoruhodné je, že studie zjistila, že přibližně polovina těchto genů předků byla od té doby zvířaty využita v určitých částech těla, zejména v mozku a reprodukčních tkáních. Tato zjištění jsou překvapivá, protože prastaré, konzervované geny mají obvykle základní, důležité úkoly, které jsou potřebné v mnoha částech těla.

Když se na ně vědci podívali blíže, zjistili, že na vině je řada náhodných chyb „copy paste“ (zkopírovat vložit), které probíhaly během evoluce bilaterálních živočichů. Například na počátku historie obratlovců došlo k významnému okamžiku. Poprvé se objevila skupina tkáňově specifických genů, což se shodovalo se dvěma duplikacemi celého genomu. Zvířata si mohla ponechat jednu kopii pro základní funkce, zatímco druhá kopie mohla být použita jako surovina pro evoluční inovace. K podobným událostem v různém rozsahu docházelo neustále v průběhu celého evolučního stromu bilaterálních živočichů.

„Naše geny jsou jako rozsáhlá knihovna receptů, které lze různě upravovat a vytvářet nebo měnit, včetně tkáně a orgánů. Představte si, že náhodou skončíte se dvěma kopiemi receptů na kuřecí rizoto. Původní recept si můžete ponechat a užívat si ho, zatímco evoluce upraví další kopii tak, aby místo ní vzniklo rizoto s houbami, masem a zeleninou. A teď si představte, že se zkopíruje celá kniha receptů a to hned dvakrát. Umíte s představit, jaké možnosti se tím evoluci otevírají.

Dědictví těchto událostí, které se odehrály před stovkami milionů let, žije dodnes ve většině složitých živočichů,“ vysvětluje Federica Mantica, autorka článku a výzkumná pracovnice Centra pro genomickou regulaci (CRG) v Barceloně.

Autoři studie nalezli mnoho příkladů nových, tkáňově specifických funkcí, které byly umožněny specializací těchto předpotopních genů. Například geny TESMIN a tomb, které pocházejí od stejného předka, nakonec nezávisle na sobě hrály specializovanou roli ve varlatech jak u obratlovců, tak u hmyzu. Jejich význam podtrhuje skutečnost, že problémy s těmito geny mohou narušit tvorbu spermií, což ovlivňuje plodnost jak u myší, tak u ovocných mušek.

Specializace genů předků také položila některé základy pro vývoj složitých nervových systémů. Například u obratlovců vědci našli geny, které jsou rozhodující pro tvorbu myelinových pochev kolem nervových buněk, jež jsou nezbytné pro rychlý přenos nervových signálů. U člověka také identifikovali FGF17, o němž se předpokládá, že hraje důležitou roli při udržování kognitivních funkcí do vysokého věku.

U hmyzu se specifické geny specializovaly ve svalech a v epidermis na tvorbu kutikuly (nebuněčné vrstvy pokrývající povrch těla živočichů a rostlin poskytující ochranu), což přispívá k jeho schopnosti létat. V kůži octomilek se jiné geny specializovaly na vnímání světelných podnětů, což přispělo k jejich schopnosti měnit barvu, kamuflovat se a komunikovat s jinými octomilkami.

Studiem evoluce druhů na úrovni tkání studie ukazuje, že změny ve způsobu využití genů v různých částech těla hrály velkou roli při vytváření nových a jedinečných vlastností živočichů. Jinými slovy, když geny začnou působit v určitých tkáních, může to vést k rozvoji nových tělesných znaků nebo schopností, což v konečném důsledku přispívá k evoluci zvířat.

„Naše práce nás nutí přehodnotit role a funkce, které geny hrají. Ukazuje nám, že geny, které jsou klíčové pro přežití a které se zachovaly po miliony let, mohou v evoluci také velmi snadno získat nové funkce. Odráží to evoluční balancování mezi zachováním životně důležitých rolí a objevováním nových cest,“ uzavírá profesorka výzkumu ICREA.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS.

Pyrit, známý také jako bláznovo zlato, může obsahovat cenné lithium

16/04/2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 429 Zobrazení Bláznovo zlato, lithium, lithium-iontové baterie, přírodní zdroj, Pyrit

TOP 10 Věda

Podle recenzovaného článku Evropské geovědní unie existuje důvod, proč vám letecké společnosti nedovolí dát si notebook do odbaveného zavazadla v přepravním prostoru. Lithium-iontová baterie totiž představuje vážné nebezpečí požáru. Ale proč?

Lithium je neuvěřitelně reaktivní. Například čisté lithium prudce interaguje se zdánlivě neškodnou vodou, uvolňuje teplo a tvoří vysoce hořlavý vodík. Tato reaktivita je však přesně důvodem, proč je lithium skvělým materiálem pro baterie a proč je kritickým minerálem pro přechod na zelenou energii. Lithium-iontové baterie jsou široce používány v elektrických vozidlech. Navíc mohou ukládat energii vyrobenou z obnovitelných zdrojů, jako je slunce a vítr.

V posledních letech poptávka po lithiu raketově vzrostla. Primární zdroje lithia, jako jsou pegmatity a vulkanické jíly, jsou dobře známy, ale bylo by užitečné najít jiné sklady, které jsou bezpečné a hospodárné. Za tímto účelem tým vedený výzkumníky z univerzity Západní Virginie koumá, zda by předchozí průmyslové operace (např. důlní hlušina nebo vrtné odřezky) mohly sloužit jako zdroj dalšího lithia bez vytváření nových odpadních materiálů. Shailee Bhattacharyavová, sedimentární geochemička a doktorandka pracující s profesorem Shikhou Sharmou v laboratoři IsoBioGeM, představí výsledky týmu příští týden během Valného shromáždění Evropské unie geověd (EGU) 2024.

Studie se zaměřuje na 15 vzorků sedimentárních hornin středního devonu z Appalačské pánve v USA. Tým našel spoustu lithia v pyritových minerálech v břidlici, řekla Bhattacharyavová, „což je neslýchané.“

Ačkoli v geologické literatuře chyběly informace o průsečíku mezi lithiem a pyritem bohatým na síru, elektrochemický a inženýrský svět se již začal zabývat tím, jak by lithium-sírové baterie mohly nahradit lithium-iontové, řekla Bhattacharyaová. „Snažím se pochopit, jak by mohly být spolu spojeny lithium a pyrit.“

Jak se ukazuje, organicky bohatá břidlice může vykazovat potenciál pro vyšší výtěžnost lithia v důsledku této podivné interakce mezi lithiem a pyritem. Není však známo, zda lze pozorování extrapolovat mimo vzorky ze současného místa studie. „Toto je přesně specifická studie,“ varoval Bhattacharya. Tato práce je však slibná, protože naznačuje možnost, že určité břidlice by mohly být zdrojem lithia, který nevyžaduje nové doly. „Můžeme mluvit o udržitelné energii, aniž bychom spotřebovávali velké množství energetických zdrojů,“ řekla.

Pro splnění technologických potřeb energetického přechodu nabývají baterie všech velikostí, zejména ty, které pohánějí elektrická vozidla, stále většího významu. V současné době se široce používají lithium-iontové baterie a pokračující výzkum jejich zdokonalování je středem zájmu energetického inženýrství. To zase výrazně zvýšilo poptávku po lithiu (Li) jako přírodním zdroji. Zatímco primární rudy Li (pegmatit, solanka a jíl vázaný na vulkanické horniny) jsou obecně dobře známy, bylo by žádoucí identifikovat další zdroje Li, které by bylo možné bezpečně a ekonomicky využívat. Využití materiálu z dřívějších průmyslových provozů (např. důlní hlušiny nebo vrtných odřezků) jako zdroje dalšího Li by bylo atraktivní, protože by při něm vznikalo jen málo nebo žádný nový odpadní materiál.

Tým svá zjištění představí na Valném shromáždění EGU 2024.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS.

Kolaps masivní hvězdy způsobil nejjasnější a nejdelší gama záblesk

14/04/2024 Andrea Březinová 0 komentářů 7 min read 230 Zobrazení CSA, ESA, gama záření, JWST, loď, NASA, supernova

Technologie TOP 10 Věda Vesmír

Zatímco tento objev řeší jednu záhadu, další záhada se prohlubuje. Pozorování kosmického dalekohledu Jamese Webba nevykazují žádné známky těžkých prvků. V říjnu 2022 pozoroval mezinárodní tým výzkumníků, včetně astrofyziků Northwestern University, dosud nejjasnější gama záblesk (GRB), jaký byl kdy zaznamenán, GRB 221009A.

Nyní tým pod vedením Severozápadu potvrdil, že fenomén odpovědný za historický výbuch, přezdívaný BOAT („nejjasnější všech dob“), je kolaps a následná exploze masivní hvězdy. Tým objevil explozi nebo supernovu pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) NASA.

Zatímco tento objev řeší jednu záhadu, další záhada se prohlubuje.

Vědci spekulovali, že důkazy o těžkých prvcích, jako je platina a zlato, by se mohly nacházet v nově objevené supernově. Rozsáhlé pátrání však nenašlo podpis, který takové prvky doprovází. Původ těžkých prvků ve vesmíru nadále zůstává jednou z největších otevřených otázek astronomie.

„Když jsme potvrdili, že GRB byl generován kolapsem masivní hvězdy, dalo nám to příležitost otestovat hypotézu, jak se tvoří některé z nejtěžších prvků ve vesmíru,“ řekl Peter Blanchard z Northwesternu, který vedl studii. „Neviděli jsme známky těchto těžkých prvků, což naznačuje, že extrémně energetické GRB jako BOAT tyto prvky neprodukují.“ To neznamená, že je nevyrábějí všechny GRB, ale je to klíčová informace, protože stále chápeme, odkud tyto těžké prvky pocházejí. Budoucí pozorování s JWST určí, zda „normální“ bratranci ČLUNU produkují tyto prvky.“

Zrození LODĚ

Když její světlo zalilo Zemi 9. října 2022, byla LOĎ tak jasná, že nasytila většinu světových detektorů gama záření. K silné explozi došlo přibližně 2,4 miliardy světelných let daleko od Země ve směru souhvězdí Sagitta a trvala několik set sekund. Když se astronomové snažili pozorovat původ tohoto neuvěřitelně jasného jevu, okamžitě je zasáhl pocit úžasu.

„Dokud jsme schopni detekovat GRB, není pochyb o tom, že tento GRB je nejjasnější, jakého jsme kdy viděli, s faktorem 10 nebo více,“ řekla Wen-fai Fongová, docentka fyziky a astronomie ze Severozápadní univerzity, Vysoké školy umění a vědy a členka CIERA.

„Událost vytvořila některé z fotonů s nejvyšší energií, jaké kdy byly zaznamenány satelity navrženými k detekci gama záření,“ řekl Blanchard. „Byla to událost, kterou Země vidí jen jednou za 10 000 let.“ Máme štěstí, že žijeme v době, kdy máme technologii k detekci těchto výbuchů, které se odehrávají v celém vesmíru. Je tak vzrušující pozorovat tak vzácný astronomický jev, jako je LOĎ, a pracovat na pochopení fyziky za touto výjimečnou událostí.“

„Normální“ supernova

Blanchard, jeho blízká spolupracovnice Ashley Villarová z Harvardské univerzity a jejich tým, než aby událost okamžitě sledovali, chtěli vidět GRB během jeho pozdějších fází. Asi šest měsíců poté, co byl GRB původně detekován, Blanchard použil JWST k prozkoumání jeho následků.

GRB byla tak jasná, že zakryla jakoukoli potenciální signaturu supernovy v prvních týdnech a měsících po výbuchu. V této době probíhal takzvaný dosvit GRB jako světlomety auta jedoucího přímo na vás, které vám bránily vidět samotné auto. Museli jsme tedy počkat, až výrazně zeslábne, abychom měli šanci supernovu spatřit.

Blanchard použil blízký infračervený spektrograf JWST k pozorování světla objektu na infračervených vlnových délkách. Tehdy spatřil charakteristický podpis prvků, jako je vápník a kyslík, které se obvykle vyskytují v supernově. Překvapivě nebyl výjimečně jasný, jako neuvěřitelně jasný GRB, který doprovázel.

„Není o nic jasnější než předchozí supernovy,“ řekl Blanchard. „Vypadá to docela normálně v kontextu jiných supernov spojených s méně energetickými GRB.“ Dalo by se očekávat, že stejná kolabující hvězda produkující velmi energetický a jasný GRB by také vytvořila velmi energetickou a jasnou supernovu. Ale ukazuje se, že tomu tak není. Máme tento extrémně svítivý GRB, ale normální supernovu.“

Absence těžkých prvků

Poté, co Blanchard a jeho spolupracovníci poprvé potvrdili přítomnost supernovy, hledali v ní důkazy o těžkých prvcích. V současné době mají astrofyzici neúplný obrázek o všech mechanismech ve vesmíru, které mohou produkovat prvky těžší než železo.

Primární mechanismus výroby těžkých prvků, proces rychlého záchytu neutronů, vyžaduje vysokou koncentraci neutronů. Astrofyzici zatím potvrdili pouze produkci těžkých prvků prostřednictvím tohoto procesu při splynutí dvou neutronových hvězd, kolizi detekovanou laserovým interferometrem Gravitational-Wave Observatory (LIGO) v roce 2017. Vědci však tvrdí, že musí existovat jiné způsoby výroby tyto nepolapitelné materiály. Ve vesmíru je prostě příliš mnoho těžkých prvků a příliš málo sloučení neutronových hvězd.

„Pravděpodobně existuje jiný zdroj,“ řekl Blanchard. „Sloučení binárních neutronových hvězd trvá velmi dlouho. Dvě hvězdy v binárním systému musí nejprve explodovat, aby za sebou zanechaly neutronové hvězdy. Pak to může trvat miliardy a miliardy let, než se dvě neutronové hvězdy pomalu přibližují a nakonec se spojí. Ale pozorování velmi starých hvězd naznačují, že části vesmíru byly obohaceny těžkými kovy dříve, než většina binárních neutronových hvězd měla čas se sloučit. To nás ukazuje na alternativní kanál.“

Astrofyzici předpokládali, že těžké prvky mohou vzniknout také kolapsem rychle rotující masivní hvězdy, přesného typu hvězdy, která vytvořila LOĎ Pomocí infračerveného spektra získaného pomocí JWST Blanchard studoval vnitřní vrstvy supernovy, kde by měly být vytvořeny těžké prvky.

„Explodovaný materiál hvězdy je v raných dobách neprůhledný, takže můžete vidět pouze vnější vrstvy,“ řekl Blanchard. „Ale jakmile se roztáhne a ochladí, stane se průhledným.“ Pak můžete vidět fotony vycházející z vnitřní vrstvy supernovy.

„Navíc různé prvky absorbují a emitují fotony na různých vlnových délkách v závislosti na jejich atomové struktuře, což dává každému prvku jedinečný spektrální podpis,“ vysvětlil Blanchard. „Proto nám pohled na spektrum objektu může říci, jaké prvky jsou přítomny. Při zkoumání spektra ČLONU jsme nezaznamenali žádné známky těžkých prvků, což naznačuje, že extrémní události jako GRB 221009A nejsou primárními zdroji. To je zásadní informace, protože se i nadále snažíme zjistit, kde se tvoří nejtěžší prvky.“

Proč tolik svítí?

Aby vědci oddělili světlo supernovy od světla jasného dosvitu, který před ní přišel, spojili data JWST s pozorováními z Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) v Chile.

„Dokonce i několik měsíců poté, co byl výbuch objeven, byl dosvit dostatečně jasný, aby přispěl velkým množstvím světla ve spektrech JWST,“ řekl Tanmoy Laskar, odborný asistent fyziky a astronomie na University of Utah a spoluautor studie. studie. „Kombinace dat ze dvou dalekohledů nám pomohla přesně změřit, jak jasný byl dosvit v době našich pozorování JWST, a umožnila nám pečlivě extrahovat spektrum supernovy.“

Ačkoli astrofyzici ještě musí odhalit, jak „normální“ supernova a rekordní GRB byly vytvořeny stejnou zhroucenou hvězdou, Laskar řekl, že to může souviset s tvarem a strukturou relativistických výtrysků. Při rychlé rotaci se masivní hvězdy zhroutí do černých děr a produkují výtrysky materiálu, které startují rychlostí blízkou rychlosti světla. Pokud jsou tyto výtrysky úzké, produkují soustředěnější a jasnější paprsek světla.

„Je to jako zaostřit paprsek baterky do úzkého sloupce, na rozdíl od širokého paprsku, který prochází celou stěnou,“ řekl Laskar. „Ve skutečnosti se jednalo o jeden z nejužších výtrysků, které byly dosud pozorovány u gama záblesku, což nám dává tušit, proč se dosvit objevil tak jasně, jak se objevil.“ Mohou za to i jiné faktory, což je otázka, kterou budou výzkumníci studovat v nadcházejících letech.“

Další stopy mohou také pocházet z budoucích studií galaxie, ve které se LOĎ vyskytla. „Kromě spektra samotné LODĚ jsme získali také spektrum její ‚hostitelské‘ galaxie,“ řekl Blanchard. „Spektrum vykazuje známky intenzivní tvorby hvězd, což naznačuje, že prostředí zrození původní hvězdy se může lišit od předchozích událostí.“

Člen týmu Yijia Li, postgraduální student na Penn State, modeloval spektrum galaxie a zjistil, že hostitelská galaxie BOATu má nejnižší metalicitu, což je míra množství prvků těžších než vodík a helium, ze všech předchozích hostitelských galaxií GRB. „Toto je další jedinečný aspekt LODĚ, který může pomoci vysvětlit její vlastnosti,“ řekl Li.

Studii „JWST detekce supernovy spojené s GRB 221009A bez podpisu r-processu“ podpořila NASA (číslo ocenění JWST-GO-2784) a National Science Foundation (čísla ocenění AST-2108676 a AST-2002577). Tato práce je založena na pozorováních provedených vesmírným teleskopem Jamese Webba NASA/ESA/CSA.

Článek byl upraven z tisové zprávy AAAS.

Průlom Stockholmské univerzity, laser dokáže přeměnit materiály na magnetické při pokojové teplotě

11/04/2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 208 Zobrazení Benátky, Evropa, fyzika, kvantová fyzika, laser, magnetizmus, pokojová teplota, Stockholm

Fyzika TOP 10 Věda

***STEFANO BONETTI VE SVÉ LABORATOŘI NA STOCKHOLMSKÉ UNIVERZITĚ.***

Potenciál kvantové technologie je obrovský, ale dnes je z velké části omezen na extrémně chladná prostředí v laboratoři. Nyní se vědcům ze Stockholmské univerzity, Severského institutu pro teoretickou fyziku a Univerzity Ca‘ Foscari v Benátkách podařilo vůbec poprvé prokázat, jak může laserové světlo vyvolat kvantové chování při pokojové teplotě a učinit nemagnetické materiály magnetickými.

Očekává se, že tento průlom vydláždí cestu pro rychlejší a energeticky účinnější počítače, přenos informací a ukládání dat. Vědci předpokládají, že během několika desetiletí pokrok kvantové technologie způsobí revoluci v několika nejdůležitějších oblastech společnosti a připraví cestu pro zcela nové technologické možnosti v oblasti komunikace a energetiky.

Primární zájem pro výzkumníky v této oblasti jsou zvláštní a bizarní vlastnosti kvantových částic, které se zcela odchylují od zákonů klasické fyziky a mohou učinit materiály magnetickými nebo supravodivými. Zvýšením pochopení toho, jak a proč přesně tento typ kvantových stavů vzniká, je cílem být schopen řídit a manipulovat s materiály za účelem získání kvantově mechanických vlastností.

Dosud byli vědci schopni vyvolat kvantové chování, jako je magnetismus a supravodivost, pouze při extrémně nízkých teplotách. Proto je potenciál kvantového výzkumu stále omezen na laboratorní prostředí. Nyní výzkumný tým ze Stockholmské univerzity ve spolupráci s dalšími univerzitami z dalších zemí, jsou prvními na světě, kteří v experimentu demonstrují, jak může laserové světlo vyvolat magnetismus v nemagnetickém materiálu při pokojové teplotě.

„Inovace této metody spočívá v konceptu nechat světlo pohybovat atomy a elektrony v tomto materiálu kruhovým pohybem, aby se generovaly proudy, díky nimž je materiál magnetický jako magnet lednice. Dokázali jsme to udělat vývojem nového světelného zdroje ve vzdálené infračervené oblasti s polarizací, která má tvar „vývrtky“. Je to poprvé, co se nám v experimentu podařilo navodit a jasně vidět, jak se materiál při pokojové teplotě stává magnetickým. Kromě toho náš přístup umožňuje vyrábět magnetické materiály z mnoha izolátorů, přičemž magnety jsou obvykle vyrobeny z kovů. Z dlouhodobého hlediska to otevírá zcela nové aplikace ve společnosti,“ říká vedoucí výzkumu Stefano Bonetti ze Stockholmské univerzity a z Ca‘ Foscari University of Venice.

Metoda je založena na teorii „dynamické multiferroicity“, která předpovídá, že když se atomy titanu „rozvíří“ kruhově polarizovaným světlem v oxidu na bázi titanu a stroncia, vytvoří se magnetické pole. Ale teprve nyní lze teorii potvrdit v praxi. Očekává se, že průlom bude mít široké uplatnění v několika informačních technologiích.

* Severský institut pro teoretickou fyziku (NORDITA) je institut pro spolupráci mezi pěti severskými zeměmi. Od roku 2007 se Nordita nachází v univerzitním kampusu Albanova ve Stockholmu, přičemž hostitelskými univerzitami jsou Stockholmská univerzita a KTH Royal Institute of Technology.

Výzkumný tým ze Stockholmské univerzity, Nordic Institute of Theoretical Physics (NORDITA)* ve Švédsku, University of Connecticut a SLAC National Accelerator Laboratory v USA, National Institute for Materials Science v Tsukuba, Japonsko, Elettra-Sincrotrone Terst, římská univerzita „Sapenza“ a univerzita Ca‘ Foscari v Benátkách v Itálii.

Článek byl upraven podle tiskové zprávy AAAS, vědecký výzkum naleznete pod značkou DOI10.1038/s41586-024-07175-9

Začalo testování měsíční půdy pro stavbu na Měsíci, NASA chce využít místní zdroje pomocí 3D tisku

10/04/2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 4 min read 290 Zobrazení Artemis, Měsíc, měsíční půda, NASA, stavba na Měsíci, testy

Většina lidí zná ikonickou fotografii otisku boty astronauta Buzze Aldrina na povrchu Měsíce, ale co přesně je součástí půdy, která nese otisk onoho slavného „malého kroku pro člověka“, je stále předmětem bádání. Odpovědí na tuto otázku je základní znalost pro program Artemis NASA, jehož cílem je vybudovat stálou základnu na Měsíci.

Zatímco výzkumníci chápou obecné složení měsíční půdy, mineralog ze Severozápadní univerzity, Steven Jacobsen, dostal za úkol, aby dále odhalil záhadu pochybného prachu.

Protože náklady na převoz tradičních stavebních materiálů ze Země jsou neuvěřitelně vysoké, NASA se spojila se společností ICON Technology Inc., aby prozkoumala nové metody pro stavbu měsíční základny s využitím vlastních zdrojů Měsíce. Ale předtím, než ICON dokáže postavit struktury s měsíční půdou, tým musí nejprve pochopit přesné složení půdy, které se může drasticky měnit od jednoho vzorku k druhému.

„Stavba mimo svět přináší mnoho výzev,“ řekl Jacobsen, hlavní řešitel projektu. „Měsíční půda není taková jako na Zemi.“ Na Měsíci se půda tvoří z dopadů meteoroidů, které rozdrtily povrch. Měsíc je tedy v podstatě obalený silnou vrstvou mleté mouky. Druhy minerálů a skla nacházející se v měsíční půdě závisí na mnoha faktorech. Materiál se tak ve finále může značně lišit i na malé ploše.“

Nebezpečí prachu

Vzhledem k budoucím plánům cestovat pravidelně tam a zpět na Měsíc potřebuje NASA nejprve spolehlivou přistávací plochu. Jinak pokaždé, když se lunární přistávací modul dostane do kontaktu s měsíčním povrchem, vykopne destruktivní prach, který by mohl poleptat zařízení a poškodit okolní stanoviště.

„Každá částice prachu na Měsíci je zubatá a hranatá,“ řekl Koube. „Když přemýšlíte o zrnkách písku na Zemi, pak si můžete všimnout rozdílu, že jsou zaoblená, protože vítr, který si s nimi pohrává, odstraňuje všechny tyto drsné hrany. Bez působení větru zůstávají částice hrbolaté a ostré.“

Systém Olympus společnosti ICON je zamýšlen jako víceúčelový konstrukční systém primárně využívající místní lunární a marťanské zdroje jako stavební materiály k podpoře úsilí NASA o vytvoření trvalé přítomnosti na Měsíci. ICON již využívá svou pokročilou technologii 3D tisku k výstavbě domů na Zemi.

„Není možné posílat tradiční pozemské stavební zařízení a materiály na Měsíc,“ řekl Jacobsen. „Náklad by byl příliš těžký.“ Tento plán je tedy mnohem praktičtější. Tak jako byly první cihly na Zemi vyrobeny z pozemské půdy, budou první cihly na Měsíci vyrobeny z půdy měsíční.“

Simulované vzorky půdy

Gardner a Abbott v současnosti používají různé mikroskopické techniky k analýze osmi měsíčních simulantů, umělé měsíční půdy, která je navržena tak, aby napodobovala skutečnou a syntetickou plagioklasu, která je hlavní složkou měsíční horniny. Poté tým porovná lunární simulátory se skutečnými vzorky shromážděnými z misí Apollo.

Vědci si zatím všimli obrovských rozdílů mezi lunárními simulanty. V některých minerálech tým detekoval vodík, složku vody, která se v minerálech na Měsíci nevyskytuje. Také hledají minerální nečistoty v simulantech, které se na měsíčním povrchu neočekávají. Tým se pak může zaměřit na materiály a chemické variace, se kterými se stavební procesy pravděpodobněji setkají.

Po určení variability v realistických vzorcích budou vědci zkoumat, jak může složení nečistot ovlivnit proces tavení používaný v robotické konstrukci. Jakmile se ICON dostane na Měsíc, víceúčelové měsíční konstrukční systémy založené na ISRU naberou měsíční půdu a roztaví ji pro tisk. Po vytištění roztavená špína ztvrdne a ochladí se na keramický materiál.

„Na Zemi můžete sbírat hlínu a vypalovat ji v peci, abyste mohli vyrábět keramiku,“ řekl Jacobsen. „Vlastnosti měsíční půdy jsou ale takové, že je třeba ji nejprve roztavit. Různé minerály v měsíční nečistotě tají různou rychlostí, takže proces 3D tisku je velmi citlivý na změny v mineralogii.“

A samozřejmě žádný vzorek není stejný. Jedna odměrka měsíční nečistoty může mít jiný bod tání než další odměrka. Technologie 3D tisku musí být dostatečně svižná, aby věděla, jak zacházet s těmito jemnými rozdíly. Zde přichází na řadu Jacobsenova knihovna vzorků. Tím, že 3D tiskárna může být připravena na všechny potenciální kompozice, může provádět diagnostiku každé naběračky a poté upravit její parametry laseru pro ohřev a chlazení.

„Bez pochopení vlastností půdy je obtížné porozumět variabilitě finálních tištěných materiálů,“ řekl Jacobsen. „Pomocí knihovny, kterou vytvoříme ze simulantů, křížově zkontrolovaných s měsíční půdou, bude tiskárna vědět, jak zpracovat každý kus, aby vyrobila tu nejlepší keramiku. Tato podrobná knihovna informací bude hrát roli v tom, že se domnělá základna stane realitou.“

Článek byl upraven podle tiskové zprávy.

Antarktické meteority ohrožuje oteplování klimatu

08/04/2024 Tomáš Pokorný 0 komentářů 2 min read 185 Zobrazení Antarktida, meteority, ohrožení, ztráta

Pomocí umělé inteligence, satelitních pozorování a projekcí klimatických modelů tým výzkumníků ze Švýcarska a Belgie vypočítal, že na každou desetinu stupně zvýšení globální teploty vzduchu zmizí z povrchu ledového příkrovu v průměru téměř 9 000 meteoritů. Tato ztráta má zásadní důsledky, protože meteority jsou jedinečné vzorky mimozemských těles, které poskytují pohled na původ života na Zemi a formování Měsíce.

Meteority jsou úlomky z vesmíru, které poskytují jedinečné informace o naší sluneční soustavě a Antarktida je jejich nejplodnějším místem k nalezení, protože na bílém zledovatělém povrchu se snadno hledají. K dnešnímu dni bylo asi 60 procent všech meteoritů, které kdy byly na Zemi nalezeny, sebráno právě z povrchu antarktického ledového příkrovu.

Proudění v oblasti ledového příkrovu soustřeďuje meteority v takzvaných „zónách“, kde je jejich tmavá kůra umožňuje snadnou detekci. Kromě zintenzivnění operací obnovy existuje potenciál ke zvýšení účinnosti misí na obnovu meteoritů v krátkodobém horizontu. Tento potenciál se opírá hlavně o analýzu založenou na datech k identifikaci neprozkoumaných zón uvízlých meteoritů a mapování oblastí odhalujících modrý led, kde se meteority často nacházejí.

Mizí znepokojivým tempem

Podle recenzované publikace zveřejněné v EurekaAlert, do roku 2050 bude asi čtvrtina z odhadovaných 300 000 – 800 000 meteoritů v Antarktidě ztracena v důsledku tání ledovců. Vědci předpokládají, že do konce století by se toto číslo mohlo zvýšit a přiblížit se ztrátě meteoritů blíže třem čtvrtinám.

Harry Zekollari, který publikoval své objevy v časopise Nature Climate Change, zatímco pracoval pod vedením profesora Daniela Farinottiho v Laboratoři hydrauliky, hydrologie a glaciologie na katedře civilního, environmentálního a geomatického inženýrství na ETH Zurich. Zekollari a spoluvedoucí studie Veronica Tollenaar ze Svobodné univerzity v Bruselu ve studii odhalují, že pokračující oteplování má za následek ztrátu asi 5 000 meteoritů ročně, což pětkrát převyšuje úsilí o sběr.

Meteority, časové kapsle vesmíru

Henri Zekollari, nyní docent glaciologie Svobodné univerzity v Bruselu, vyzývá k velkému mezinárodnímu úsilí o zachování vědecké hodnoty meteoritů: „Musíme urychlit a zintenzivnit úsilí o obnovu antarktických meteoritů. Ztráta antarktických meteoritů je podobná ztrátě dat, která vědci získávají z ledových jader shromážděných z mizejících ledovců. Jakmile zmizí, zmizí i některá tajemství vesmíru.“

Vzhledem ke své tmavé barvě a k okolnímu ledu, se meteority přednostně zahřívají. Jak se toto teplo přenáší z meteoritů na led, který ho zahřívá až nakonec způsobí místní tání ledu, což vede k potopení meteoritů pod povrch ledové pokrývky. Jakmile meteority vstoupí do pod led, dokonce i v malých hloubkách, již je nelze detekovat, a proto jsou pro vědu ztraceny.

Vědci dospěli k závěru, že z dlouhodobého hlediska je jediným způsobem, jak zachovat většinu zbývajících neobnovených antarktických meteoritů, rychlé snížení emisí skleníkových plynů.

Článek byl původně publikován v časopise AAAS Příroda Změna klimatu s volným přístupem a v časopise Nature s názvem Archivy meteoritů v Antarktidě ohrožené oteplováním klimatu DOI 10.1038/s41558-024-01954-y

Vědci díky DNA zrekonstruovali podobu císaře Wua, který zemřel velmi mladý

02/04/2024 Andrea Březinová 0 komentářů 2 min read 213 Zobrazení 1500, Čína, Císař Wu, DNA, Fudanská univerzita, Šanghaj

Dějiny Věda

Jednou z nejvíce frustrujících věcí na studiu historie je její tvrdohlavá neprůhlednost. Zatímco učenci událostí 20. století mají podle Popular mechanics, (přinejmenším) černobílé fotografie a filmy, které pomáhají osvětlit minulost, zosobnění jména dávných vládců bylo dlouhou dobu jedinou oblastí řemeslníků.

Schopnosti sochařů a malířů byly kdysi jediným způsobem, jak zachytit velké postavy dějin. Dnes naštěstí máme další možnosti.

Ale v 21. století mají, podle The Guardian, historici nové nástroje, jak dějiny konkretizovat. V posledních letech vědci rekonstruovali vizáž Bonnie Prince Charlie, Roberta Bruce (jednoho z nejlegendárnějších skotských králů), a dokonce i Ježíše Krista, kterého pravděpodobně není třeba představovat. Vědci z Fudanské univerzity v Šanghaji nyní pomocí dat DNA a pečlivé analýzy téměř kompletní lebky vytvořili digitální podobu čínského císaře Wua, který vládl severní dynastii Zhou v 6. století. Výsledky byly zveřejněny v časopise Current Biology.

Po 1500 letech se vynořil strašidelný pohled vládce z minulosti. K dokončení této historické rekonstrukce Weiův tým po objevení Wuovy hrobky v roce 1996, obnovil více než 1 milion jednonukleotidových polymorfismů (SNP) z DNA.

Using ancient #DNA, scientists reconstruct the appearance of a 6th century Chinese emperor.

Read more in @CurrentBiology:https://t.co/uxdPyJdgmV #FudanUniversity Pianpian Wei, Shaoqing Wen, Li Jin#XiamenUniversity Chuan-Chao Wang pic.twitter.com/BGu41NPLJW
— Cell Press (@CellPressNews) March 30, 2024

„Naše práce oživila historické postavy,“ uvedl v tiskovém prohlášení spoluautor článku Pianpian Wei z Fudan University. „Dříve se lidé museli spoléhat na historické záznamy nebo nástěnné malby, aby si představili, jak starověcí lidé vypadali. Jsme schopni odhalit vzhled kočovníků Xianbei přímo.“

K dokončení této historické rekonstrukce Weiův tým po objevení Wuovy hrobky v roce 1996, obnovil více než 1 milion jednonukleotidových polymorfismů (SNP) z DNA. To znamená, že každý člověk obsahuje mezi čtyřmi až pěti miliony těchto SNP a zatímco některé z těchto variací nemají žádný vliv na lidské zdraví, jiné mohou výrazně ovlivnit predispozici člověka k určitým nemocem nebo reakci na léky. Rozhodující je, že některé z těchto SNP obsahovaly údaje související s tónem pleti a barvou vlasů císaře Wua, který etnicky patřil k lidem Xianbei — skupině kočovných lidí, která obývala východní eurasijské stepi (dnešní Mongolsko a severní/severovýchodní Čína).

Weiův tým poté zkombinoval tato data s digitální rekonstrukcí téměř kompletní lebky císaře Wua a vytvořil snímek, který odhaloval rysy podobné lidem ze současné severní a východní Asie – fyzický popis, který je v rozporu s některými vědeckými zprávami o lidu Xianbei.

„Někteří učenci uvedli, že Xianbeiové měli ‚exotický‘ vzhled, jako je hustý vous, vysoký nos a žluté vlasy,“ uvedl v tiskovém prohlášení Shaoqing Wen z univerzity Fudan, který se také podílel na studii. „Naše analýza ukazuje, že císař Wu měl typické obličejové rysy východní nebo severovýchodní Asie.“

Spolu s Wuovým zjevem tým také odhalil nové podrobnosti o císařově smrti. Zemřel mladý ve věku 36 let pod jistými úvahami o možné otravě. Nicméně v souladu s historickými zprávami, které popisují císaře ve stavu podobnému „afázií, pokleslými víčky a abnormální chůzí“, analýza DNA odhaluje, že císař byl vystaven zvýšenému riziku mrtvice, což by vysvětlovalo uvedené příznaky.

Zatímco před nějakými 1500 lety ho mohla postihnout mozková mrtvice, díky moderní technologii DNA další dávno mrtvý vůdce žije dál.

Vědci našli podzemní energetickou síť Země

28/03/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 17604 Zobrazení energie, příroda, síť, Země

Příroda/Fauna Věda

Jedním z největších objevů bylo, že Geobacter v podstatě napájí mikrobiální elektrickou síť pod našima nohama. Aby tato bakterie „dýchala“ kyslík, přenáší přebytečné elektrony na nepatrné elektrické „vlasy“ známé jako nanodrátky.

Vědci z Yaleovy univerzity a Škola přírodních věd a technologií NOVA v Lisabonu v Portugalsku, našli specifickou rodinu proteinů odpovědných za tuto podzemní elektrickou říši divů. Tyto proteiny, konkrétně cytochromy, v podstatě fungují jako nabíjecí zátky pro nanodráty, které poskytují cestu potřebnou k uvolnění přebytečných elektronů vytvořených metabolickými procesy. Výsledky této studie byly nedávno zveřejněny v časopise Nature Communications.

Pod nohami nám bzučí pouhým okem neviditelný ekosystém nabitý bioenergií.

Pokud jde o pohodlí, lidé to mají docela dobré. Homo sapiens není pravidelně vystavován vakuu vesmíru jako tardigrady (želvušky), ani se pravidelně nedržíme extra horkých hydrotermálních průduchů naplněných sírou, jako různé extremofilní bakterie. A máme to mnohem jednodušší než Geobacter sulfurreducens, bakterie, která je obzvláště zběhlá v životě v anaerobních prostředích hluboko uvnitř Země. Vědci dlouho žasli nad tím, jak tento mikrob přežívá nehostinné podmínky nacházející se pod zemí, ale v průběhu let dávali odborníci pomalu dohromady vysvětlení.

Jedním z největších objevů bylo, že Geobacter v podstatě napájí mikrobiální elektrickou síť pod našima nohama. Aby tato bakterie „dýchala“ kyslík, přenáší přebytečné elektrony na nepatrné elektrické „vlasy“ známé jako nanodrátky, které vystřelují z povrchu mikroba. Tyto chloupky se spojují s okolními minerály a dalšími mikroby a vytvářejí jakousi propojenou biologickou mřížku, která umožňuje život. Vědci však nebyli schopni přesně zjistit, co tyto chlupy nabíjí alespoň ne až dosud.

„Běžné půdní a mořské mikroby z čeledi Geobacteraceae jsou důležité v různých přírodních prostředích a pro biotechnologické aplikace,“ napsali vědci v článku. „Struktury těchto nanodrátů odhalují propojené řetězce cytochromů…, které mohou podporovat rychlé a izolované vedení elektronů na vzdálenosti několika mikrometrů.“

Pochopení bioelektrických vlastností těchto mikrobů by mohlo být životně důležité pro technologické aplikace a také pro boj proti změně klimatu. Zkoumání elektrických schopností těchto mikrobů snad povede k vývoji různých biomateriálů, stejně jako k pokroku v bioenergii. Přestože jsou extrémně malé, mikrob je široký pouze tři až pět nanometrů (asi 10 000krát menší než lidský vlas) a jeho nanodrátky přesahují pouze 20 nanometrů za samotným mikrobem, hrají tyto organismy ústřední roli v procesech skleníkových plynů na Zemi.

„Mikroby absorbují 80 % metanu v oceánu, který je hlavním přispěvatelem ke globálnímu oteplování, emitovaného ze dna oceánů. Nicméně mikroby na zemském povrchu tvoří 50 % emisí metanu do atmosféry,“ uvádí se v tiskovém prohlášení Yaleské univerzity s odkazem na autory článku. „Pochopení různých metabolických procesů může pomoci zmírnit emise metanu.“

[H/T: Popular Mechanics]

Nová vědecká studie tvrdí, že vše v našem vesmíru může mít vědomí, dokonce i židle

27/03/2024 Adam Walko 0 komentářů 6 min read 395 Zobrazení hypotéza, metafyzika, Morfická rezonance, mumbo-jumbo, neortodoxní, panpsychismus, paranormal, psychologie, vědecké teorie, vědomí

Medicína Paranormal Věda

Tato bizarní, i když vědecká, hypotéza publikovaná v Popular mechanics dokonce navrhuje alternativu k temné hmotě. Mohla by mít židle vědomí? Vstupte do neortodoxního světa panpsychismu. Podle panpsychismu je vše na světě neodmyslitelně oduševnělé s vnitřní myslí. Je to vodítko k pochopení našeho vesmíru, nebo jen metafyzické mumbo-jumbo?

Nový zájem o obtížný problém vědomí nyní oživil zájem o panpsychismus.

Jak byste reagovali při pomyšlení, že samotná židle, na které sedíte, je tvořena drobnými částečkami, které využívají nějaký typ základní zkušenosti? Jak byste se vlastně cítili, kdybychom vám řekli, že květina v květináči vedle vaší židle, stejně jako váš mozek a čtyři stěny, které vás všechny, každého z vás obklopují, mají vnitřní mentální vlastnosti? Co kdyby svět kolem vás nebyl neživé jeviště, na kterém jste vy, majitel duše, hrál hlavní roli, ale byl naopak úplně vzhůru, stejně jako vy? Poslechněme si to z panpsychismu, teorie, že vše má mysl nebo vlastnosti podobné mysli.

Tento vzdálený nápad vás donutí poškrábat se na hlavě

Pojem panpsychismus existuje již stovky let. Prosadil ho italský filozof Francesco Patrizi na konci 16. století. Zkombinoval řecká slova παν (vyslovuje se „pan“ a znamená vše) a ψυχή (psyché, duše nebo mysl), aby se zmínil o výrazné oduševnělosti, která je vlastní každému řádu stvoření. Tento koncept však sahá daleko do starověkého Řecka, kdy astronom, matematik a předsokratovský filozof Thales řekl, že „všechno je plné bohů “ a jeden z nejlépe prostudovaných filozofů světa, Platón, řekl, že svět je skutečně živá bytost obdařená duší a inteligencí.

V 19. století se na Západě prosadil panpsychismus, který prosazovali velký filozof pesimismu Arthur Schopenhauer a otec moderní psychologie William James. Pak přišlo filozofické hnutí, které se objevilo ve Vídni ve dvacátých letech 20. století, jako logický pozitivismus: myšlenka, že vědecké poznání, empiricky ověřené poznání, je jediným druhem přijatelného poznání, zbytek je metafyzické mumbo-jumbo. Pro panpsychismus hra skončila.

My lidé jsme nesmírně rozšířili sílu našich biologických mozků a pomocí mocných triků, jako je sebemanipulace nebo solidní dovednosti při řešení problémů, jsme se přesvědčili, že máme sjednocenou, vědomou mysl, já a duše – to vše je jen iluze.

Až do nedávné doby...

Neschopnost empirických věd vyřešit těžký problém vědomí, proč a jak hmota dává vzniknout prožitkům vědomí, nedávno znovu podnítila zájem o panpsychismus. Stejně tak vývoj v oblasti neurověd, psychologie a kvantové fyziky. V roce 2004 navrhl italský neurovědec a psychiatr Giulio Tononi, Ph.D. integrovanou informační teorii vědomí, která říká, že vědomí je rozšířené a lze jej nalézt i v některých jednoduchých systémech.

Přední americký neurovědec Christof Koch, Ph.D. , ve svém článku v Scientific American porazil materialismus a jeho pohled na vznikající vědomí o 10 let později. Pojem subjektivních pocitů pramenících z fyzických věcí je v rozporu s běžně používaným axiomem ve filozofii a moderní vědě: „ex nihilo nihil fit“ neboli že „nic nepřijde z ničeho“, napsal Koch v článku. Argumentoval tím, že elementární částice buď mají nějaký náboj, nebo nemají žádný. Což znamená že tam, kde jsou organizované shluky hmoty, následuje vědomí.

Je vědomí pouze iluze, kterou vytváří naše mysl?

Ne všichni však souhlasí. Čestný profesor filozofie Keith Frankish, Ph.D., který působí na univerzitě v Sheffieldu věří, že dnešní panpsychismus je v „metafyzickém limbu“, což je přímý výsledek toho, co nazývá „ depsychologizace vědomí “. To znamená, že se snažíme uchopit vědomí prostřednictvím toho, co vnímají naše smysly, nebo prostřednictvím našich bezprostředních zkušeností, a že to odmítáme uznat jako psychologickou funkci. „Myšlenka je taková, že pokud vědomí není v podstatě spojeno s mozkovými procesy, pak není důvod si myslet, že musí být omezeno na mozky.“ Možná má všechno v sobě trochu vnitřní záře,“ řekl Frankish pro Popular Mechanics. Ale to je přesně ten pohled, který má tendenci podkopávat význam vědomí. „Pokud moje vědomí nehraje žádnou roli v tom, jak reaguji, proč bych se o to měl starat já nebo někdo jiný? zní Frankishův návrh zrcadlového obrazu panpsychismu.

„Zatímco panpsychisté si myslí, že vědomí je všude, já si myslím, že vědomí, nefunkčního druhu vnitřní záře, není nikde,“ říká. „Vědomí neexistuje a my si myslíme, že existuje jen proto, že jsme pod určitou iluzí o své vlastní mysli, což je názor, kterému říkám iluzionismus,“ pokračuje. Jinými slovy, my lidé jsme nesmírně rozšířili sílu našich biologických mozků a pomocí mocných triků, jako je sebemanipulace nebo solidní dovednosti při řešení problémů, jsme se přesvědčili, že máme sjednocenou, vědomou mysl, já, duši, což je podle Frankishe všechno iluze.

Ale pokud iluzionismus v poslední době přitahuje spoustu očí, je to pohled v rozporu s tím, čemu věří známý biolog a autor Rupert Sheldrake, Ph.D. Pro Sheldrakea je nevyvratitelný fakt, že vědomí máme nejen my lidé, ale vědomí má i celá galaxie. Sheldrake je nejvíce známý pro svou hypotézu morfické rezonance. Morfická rezonance je proces, jehož prostřednictvím samoorganizující se systémy (obrázkové kolonie termitů nebo molekuly inzulínu) zdědí paměť z předchozích podobných systémů. Podobné organismy sdílejí tajemná telepatická propojení a druhy sdílejí kolektivní vzpomínky: takhle váš pes předpovídá, když se vracíte domů, a proč se podle Sheldrake cítíte trapně, když na vás někdo zírá. V článku, který publikoval v Journal of Consciousness Studies v roce 2021, se Sheldrake zeptal: „Je Slunce při vědomí?“ Pro něj určitě ano.

„Vědomí nemusí být omezeno na mozek,“ řekl Sheldrake pro Popular Mechanics. „Spojení mezi myslí a fyzickými systémy se zdá být prostřednictvím rytmických elektromagnetických polí, která jsou samozřejmě přítomna v našich mozcích.“ Jsou také přítomny ve Slunci a kolem něj a mohly by být rozhraním mezi sluneční myslí a tělem slunce.“ Takže pokud je slunce při vědomí, je pravděpodobné, že si bude vědomo aktivit ve sluneční soustavě, pokračuje Sheldrake, včetně zde na Zemi, a také svého vztahu s ostatními hvězdami v galaxii a galaxii jako celku.

Možná je to otázka osobního postavení ve světě: Není nic kolem mě vědomé? nebo Je všechno kolem mě vědomé? Pokud je pravda to druhé, kde končí mé vědomí a začíná vaše a proč je neporušený mozek při vědomí, zatímco tentýž mozek, rozdrcený v mixéru, není (jak uvažuje Koch)? Dozvíme se to někdy?

Není divu, že vědci popisují vědomí jako dědečka všech záhad lidského chování. Pokud se však přihlásíte k panpsychistickému názoru, můžete být překvapeni vědomím, že vědomé slunce dělá vlastní rozhodnutí. „Možná si bude moci vybrat, kterým směrem bude vysílat sluneční erupce nebo výrony koronální hmoty, které mohou mít obrovský vliv na život na Zemi a vůči nimž jsou naše technologie velmi zranitelné,“ říká Sheldrake.

Jed notoricky agresivního brazilského (banánového) pavouka bude sloužit medicíně

13/03/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 445 Zobrazení medicína, pavouci, Phoneutria nigriventer, priapismus

Studie z roku 2023, publikovaná ve Frontiers In Molecular Biosciences, naznačila, že v Brazílii bylo každý rok pokousáno kolem 4 000 lidí pavoukem Phoneutria nigriventer. Jejich jed ovlivňuje nervový systém, způsobuje dvojité vidění, nepravidelný srdeční tep a dokonce prodlouženou bolestivou erekci, známou jako priapismus.

Ve skutečnosti je kvůli tomu jejich jed zkoumán jako možná léčba stavů erektilní dysfunkce. Brazilští potulní pavouci rodu Phoneutria, označovaní také jako ozbrojení pavouci nebo banánoví pavouci. Členové této skupiny mají jedno z nejnebezpečnějších kousnutí ze všech druhů pavouků na Zemi a mnohokrát byli klasifikováni jako nejjedovatější pavouci na světě.

Kde žijí brazilští toulaví pavouci?

I když je v současné době v Guinnessově knize rekordů sdílen s jiným druhem ze Sydney funnel, (Atrax robustus ), brazilští putovní pavouci jsou silou, se kterou je třeba počítat.

Jak název napovídá, všechny druhy brazilských putující pavouků lze nalézt v severní i Jižní Americe, přičemž alespoň jeden druh má rozšíření nejen v Brazílii, píše univerzita z Floridy. Phoneutria fera a Phoneutria nigriventer jsou však hlavními druhy, které se objevují ve zpravodajských článcích, protože často cestují do zámoří v zásilkách banánů, což způsobuje paniku a zmatek, a dokonce i k evakuaci supermarketů.

Velikost brazilských potulných pavouků se mezi druhy liší. Některé mohou být velmi velké s rozpětím nohou až 18 centimetrů. Pavouci mají agresivní pověst a místo toho, aby utíkali před hrozbami, postaví se na zadní nohy a zaútočí. Zatímco kousnutí je extrémně toxické, lékaři hledají možnosti použití jedu k léčbě řady stavů.

Jaké jsou účinky kousnutí brazilského pavouka?

Lékaři často informují o neobvyklých příznacích způsobených lidem poté, co je pavouk kousnul. Tyto příznaky má na svědomí neurotoxin PhTx3 a podle Independentu může být kousnutí toulavého pavouka údajně smrtelné už do 60 minut. K záchraně postižených však většinou stačí účinný protijed. Studie Phoneutria boliviensis z roku 2019 naznačila, že tento druh přizpůsobil svůj jed k lovu obratlovců na rozdíl od ještěrek a obojživelníků, což by mohlo vysvětlovat, proč je jed pro člověka tak toxický. Není proto žádným překvapením, že jejich vědecký název Phoneutria znamená v řečtině „vražedkyně“.

Gravitace Marsu každých 2,4 milionu let zatáhne za Zemi tak silně, že změní dno oceánu

13/03/2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 2782 Zobrazení gravitace, Mars, Rudá planeta

Nová geologická studie naznačuje, že gravitační pole Marsu přitahuje Zemi blíže ke Slunci v cyklech trvajících miliony let a otepluje naše klima. Geologické důkazy staré více než 65 miliónů let a získané ze stovek míst po celém světě naznačují, že hlubokomořské proudy opakovaně procházely obdobími, kdy byly buď silnější, nebo slabší. K tomu dochází každých 2,4 milionu let a je známý jako „astronomický velký cyklus„.

Silnější proudy, známé jako „obří víry“ nebo víry, mohou dosáhnout mořského dna v nejhlubších částech oceánu, známé jako propast. Podle výzkumu publikovaného 12. března v časopise Nature Communications, tyto silné proudy následně erodují na velkých kusech sedimentu, které se hromadí během klidnějších období cyklu.

Studie zjistila, že tyto cykly se shodují s načasováním známých gravitačních interakcí mezi Zemí a Marsem, když obě planety obíhají kolem Slunce.

„Gravitační pole planet ve sluneční soustavě se vzájemně ruší a tato interakce, nazývaná rezonance, mění planetární excentricitu, měřítko toho, jak blízko kruhové dráhy jsou jejich oběžné dráhy,“ uvedl spoluautor studie Dietmar Müller, profesor geofyziky na univerzitě v Sydney v prohlášení.

Kvůli této rezonanci je Země gravitační přitažlivostí Marsu přitažena o něco blíže ke Slunci, což znamená, že naše planeta je vystavena většímu množství slunečního záření a má tedy teplejší klima, než se opět posune zpět, to vše po dobu 2,4 milionů let.

Autoři nové studie použili satelitní data ke zmapování hromadění sedimentu na dně oceánu v průběhu desítek milionů let. Zjistili, že v geologických záznamech byly mezery, kde se v těchto astronomických cyklech přestaly hromadit sedimenty. Domnívají se, že by to mohlo souviset se silnějšími oceánskými proudy v důsledku teplejšího počasí způsobeného gravitačním vlivem Marsu na Zemi.

Tato zjištění podporují myšlenku, že Rudá planeta ovlivňuje klima na Zemi, stejně jako se teoretizovalo kolem míjejících hvězd a jiných astronomických objektů. Pozorovaný efekt oteplování však není spojen s globálním oteplováním, které je způsobeno lidskými emisemi skleníkových plynů, zdůraznili autoři v prohlášení.

Nicméně, i když jsou v této fázi spekulativní, zjištění naznačují, že tento cyklus může pravidelně pomáhat udržovat některé hluboké oceánské proudy v případě, že je globální oteplování sníží, říkají autoři.

„Víme, že existují nejméně dva samostatné mechanismy, které přispívají k energickému promíchávání hlubokých vod v oceánech,“ řekl Müller. Jeden z těchto mechanismů je známý jako Atlantická meridionální cirkulace (AMOC), řekl Müller. Působí jako oceánský „dopravní pás“, přivádějící teplou vodu z tropů na severní polokouli a přitahující teplo hluboko do oceánu.

Někteří vědci předpovídají, že AMOC se může v příštích několika desetiletích zhroutit, takže je možné, že ventilace vyvolaná hlubokými oceánskými víry by mohla být prospěšná.

„Naše hlubinná data za 65 milionů let naznačují, že teplejší oceány mají intenzivnější hlubokou cirkulaci,“ uvedla Adriana Dutkiewiczová, hlavní autorka studie a sedimentoložka na univerzitě v Sydney. „To potenciálně zabrání stagnaci oceánu, i když se převrácená cirkulace poledníku v Atlantiku zpomalí nebo úplně zastaví.“

Pivo má mít čepici, podle vědců jde o důležitou chemickou a fyzikální reakci

28/02/2024 Adam Walko 0 komentářů 2 min read 332 Zobrazení čepování, pivo, správná konzumace, vědecké důkazy

TOP 10 Věda Zajímavosti

Všimli jste si někdy, že pivo s hustou pěnou má lepší chuť? Asi ano. Ať chceme nebo ne, má to své vědecké opodstatnění. Ne nadarmo naši předkové čepovali pivo pomalu a s pořádnou pěnou. Jako by už tehdy věděli, že uspěcháním tohoto procesu si zaděláváme na pořádný malér v podobě zdravotních komplikací.

Podívejme se tedy na to, proč pivo pění méně, když nakloníte sklenici. Co má pivo „navíc“ oproti ostatním nápojům, že se jeho bublinky udrží na hladině tak dlouho a vytvoří pověstnou bílou čepici? Možná vám to připadá jako hloupá otázka, ale na tuto odpovídají samotní vědci.

Pěna je fyzika a chemie, píše Christophe Lavelle, výzkumník v oblasti molekulární biofyziky, epigenetiky a potravin, v článku publikovaném v The Conversation. Nejprve fyzika, protože je to velmi zvláštní stav hmoty, tvořený bublinami plynu rozptýlenými v kapalině. Chemie protože, aby se tyto bubliny „udržely“, potřebují spojence, kterému říkáme „povrchově aktivní látka“ a který může mít velmi různorodou chemickou povahu. V kuchyni se často setkáme s lecitiny a proteiny, které velmi dobře poslouží k vytvoření tradičních pusinek nebo i jiných pěn.

A aby vznikla pěna, musí tam být nejen bubliny, ale také, a to především, musí být dostatečně stabilní, aby se na sebe nabalily, aniž by praskly. Perlivé limonády, podobně jako takzvaná „šumivá“ vína, odhalují své šumění již při otevření láhve a uvolňují v ní rozpuštěný oxid uhličitý (CO 2) ve formě bublin: ten pak ve skutečnosti „pění“… a znovu, když nalijete nápoj do sklenice,… ale tato pěna zmizí téměř okamžitě!

Co má tedy pivo „navíc“ oproti ostatním nápojům, že se jeho bublinky udrží na hladině tak dlouho a vytvoří pověstnou bílou čepici, který milovníci piva milují? Povrchově aktivní látky! Bílkoviny obsažené v ječném sladu a isohumulon, molekula, která vzniká rozkladem lupulinu z chmele během kvašení, obklopují bublinky, když stoupají k hladině a vytvářejí ochranný plášť, který jim umožňuje se na sebe nabalovat,… než po několika minutách konečně prasknou.

Když už jsme pochopili chemii, jak můžeme „řídit“ objem pěny? Tím, že se vrátíme k fyzice: čím více je kapalina narušována, tím větší je objem uvolněného plynu. To je důvod, proč pivo čepované do střední části sklenice vytvoří velké množství pěny, zatímco pokud se nalévá velmi jemně (a tedy bez otřesů) po celé délce sklenice, zůstane pěna řídká. Je to však dobrý nápad? Ne nutně, protože veškerý plyn, který se při servírování neuvolní, se uvolní… narušením až v žaludku! Ze stejného důvodu nedoporučujeme pít pivo přímo z láhve. V obou případech je nadýmání během trávení zaručeno!

Počítačová simulace ukazuje, že Jupiter mohl být placatý

28/02/2024 Martin Tůma 0 komentářů 2 min read 378 Zobrazení DiRAC, Jupiter, simulace, věda, video

Medicína Nové Věda Zajímavosti

Vědci použili super počítač DiRAC, aby simulovali vznik a vývoj plynných obrů. Překvapením bylo, že snad začínali svůj život jako plochý disk.

Podle článku publikovaném v ScienceAler, se doposud mělo za to, že planety začaly svůj život jako nepravidelné koule a tak nějak se srážely mezi sebou, chytaly na sebe další materiál a nakonec se z nich stalo to, co známe dnes. Jenomže v poslední době našli astronomové celou řadu planet, které nabouraly naše představy o tom, jak vlastně planety vznikají. Jedná se především o plynné obry, takže nastal čas revidovat naše teorie o vzniku právě této třídy planet.

Plynní obři na svůj vznik potřebují ohromné množství hmoty. Jak ukazuje níže uvedený obrázek, kde Slunce je ta černorudá tečka uprostřed, rotace disku dosti nepravidelně distribuuje hmotu. Velké planety dále od hvězdy zpočátku vytvářejí svůj vlastní plochý disk v tom protoplanetárním disku. Jednalo se o víceméně volný soubor hmoty, který též rotuje.

Astrofyzici Adam Fenton a Dimitris Stamatellos z University of Central Lancashire se rozhodli místo našich představ o tom, jak by měly planety vznikat použít tvrdou fyziku a masivní simulaci. Naše Sluneční soustava vznikla podobně, jako celá řada takových objektů ve vesmíru. Na počátku byl oblak prachu, který nějaký vnější podnět, třeba výbuch supernovy, uvedl do pohybu. Šťouchanec způsobil, že mrak začal rotovat a postupně se vlivem gravitace začala hromadit hmota v jeho centru, až to zažehlo naše Slunce. Zbylý materiál obíhal stále rychleji jako protoplanetární disk kolem novorozené hvězdy. A tady je právě převratná práce Adama a Dimitrise. Podle jejich simulace disková nestabilita vytvářela místa s různou hustotou hmoty. A z nich vlivem gravitace postupně vznikaly planety.

Tyto výsledky odhalily, že plynné obří protoplanety nejprve při rotaci vytvoří zploštělý tvar – což vzhledem k použité odstředivé síle a skutečnosti, že protoplaneta je v této fázi stále relativně sypkou a husí sbírkou hmoty, dává smysl. Dokonce i dobře formované a mnohem kompaktnější planety Sluneční soustavy mají kolem svých rovníků odstředivé vybouleniny.

Ukazuje se, že prakticky všechny planety mají kolem svých rovníků odstředivé výčnělky a že při formování planety se hmota shromažďuje především v oblasti pólů. Práce obou vědců byla přijata do prestižních Astronomy & Astrophysics Letters a představuje zajímavý příspěvek k akreační teorii vzniku planet.

Zdroj: ScienceAlert, DiRAC

Ztráta sluchu je spojena s jemnými změnami v mozku

29/01/2024 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 220 Zobrazení magnetická rezonance, medicína, mozek, postižení, San Diego, sluch, ztráta sluchu

Zvýšené riziko demence spojené s poruchou sluchu může pocházet z kompenzačních změn mozku. Ztráta sluchu postihuje více než 60 procent dospělých ve věku 70 let a starších ve Spojených státech a je známo, že souvisí se zvýšeným rizikem demence. Důvod tohoto spojení není zcela pochopen, píše UC San Diego.

Pro lepší pochopení tohoto spojení tým z Kalifornské univerzity v San Diegu a výzkumníků Kaiserova institutu zdraví Permanente Washington, využili sluchové testy a magnetickou rezonanci (MRI), aby určili, zda je sluchové postižení spojeno s rozdíly ve specifických oblastech mozku.

Ve vydání časopisu o Alzheimerově chorobě z 21. listopadu 2023 výzkumníci uvedli, že jedinci zapsaní do této pozorovací studie, kteří měli sluchové postižení, vykazovali mikrostrukturální rozdíly ve sluchových oblastech spánkového laloku a v oblastech frontálního kortexu spojených se zpracováním řeči a jazykem, stejně jako oblasti spojené s výkonnou funkcí.

„Tyto výsledky naznačují, že poškození sluchu může vést ke změnám v oblastech mozku souvisejících se zpracováním zvuků a také v oblastech mozku, které souvisejí s pozorností. Zvláštní úsilí spojené se snahou porozumět zvukům může způsobit změny v mozku, které vedou ke zvýšenému riziku demence,“ řekla hlavní výzkumnice Linda K. McEvoy, Ph.D., UC San Diego Školy veřejného zdraví a vědy o lidské dlouhověkosti Herberta Wertheima. emeritní profesorka a vedoucí výzkumná pracovnice Výzkumného institutu Kaiser.

„Pokud ano, zásahy, které pomáhají snížit kognitivní úsilí potřebné k porozumění řeči – jako je použití titulků v televizi a filmech, živé titulky nebo aplikace pro převod řeči na text, naslouchátka a návštěvy lidí v tichém prostředí namísto hlučného prostředí, mohou být důležité pro ochranu mozku a snížení rizika demence.“

McEvoyová navrhla a vedla studii na UC San Diego ve spolupráci s výzkumníky Reas a Lékařské fakulty UC San Diego, kteří shromáždili data ze Studie města Rancho Bernardo, o Stárnutí ve zdraví, longitudinální kohortové studie obyvatel předměstí Rancho Bernardo v San Diegu, která byla zahájena v roce 1972.

Pro tuto analýzu podstoupilo 130 účastníků studie testy prahu sluchu při návštěvách výzkumné kliniky v letech 2003 až 2005 a následně v letech 2014 až 2016 podstoupilo vyšetření magnetickou rezonancí.

Výsledky studie ukazují, že sluchové postižení je spojeno s regionálně specifickými změnami mozku, které mohou nastat v důsledku senzorické deprivace a zvýšeného úsilí potřebného k porozumění stimulacím sluchového zpracování.

„Zjištění zdůrazňují důležitost ochrany sluchu tím, že se vyhneme dlouhodobému vystavení hlasitým zvukům, budeme nosit ochranu sluchu při používání hlasitých nástrojů a omezíme používání ototoxických léků,“ řekla spoluautorka Emilie T. Reas, Ph.D., odborná asistentka lékařské fakulty UC San Diego.

Mezi spoluautory patří: Jaclyn Bergstrom, Donald J. Hagler Jr, David Wing a Emilie T. Reas, všichni z UC San Diego.

Tento výzkum byl částečně financován Národním institutem pro stárnutí (R00AG057797, R01AG077202, R01AA021187) a Americkou federací pro výzkum stárnutí/McKnight Foundation (311122-00001). Sběr dat pro Rancho Bernardo Study of Healthy Aging zajišťovaly především National Institutes of Health (HV012160, AA021187, AG028507, AG007181, DK31801, HL034591, HS06726, HL089622). Archivaci a sdílení dat studie Rancho Bernardo podpořil Národní institut pro stárnutí (AG054067). Údaje jsou dostupné prostřednictvím webové stránky studie na adrese: knit.ucsd.edu/ranchobernardostudy/.

Zveřejnění: Donald J. Hagler Jr je uveden jako vynálezce v patentu USA 9 568 580, 2017, „Identifikace vláknitých traktů bílé hmoty pomocí zobrazování magnetickou rezonancí (MRI).“ Jiní autoři neuvádějí žádný střet zájmů.

DOI: 10.3233/JAD-230767

Nejhlubší a největší podzemní laboratoř na světě bude lovit temnou hmotu

26/01/2024 Petr Kovanda 1 komentář 2 min read 1204 Zobrazení Čína, laboratoř, nejhlubší, podzemí, prostor, temná hmota, ultračistý

Technologie TOP 10 Věda Vesmír

Pod horami v jihozápadní Číně se právě otevřela nejhlubší a největší podzemní laboratoř na světě. Toto rozsáhlé naleziště je domovem vědců, kteří se věnují lovu temné hmoty, píše Science times.

Výzvy při odhalování temné hmoty

V obrovském vesmíru se velikost viditelné hmoty liší od prachového zrna po planetu nebo mlhovinu. Bez ohledu na to, jak masivní vypadají, tvoří pouze asi 5 % celkové hmotnosti vesmíru, zbývajících 95 % tvoří temná hmota a temná energie.

Temná hmota je hypotetická látka, která by mohla být zodpovědná za organizaci galaxií ve velkém měřítku. Je to neviditelná součást vesmíru, jejíž přítomnost lze rozeznat pouze podle gravitační přitažlivosti spíše než z jeho svítivosti.

Je těžké přímo detekovat temnou hmotu, protože je velmi malá pravděpodobnost, že bude interagovat s viditelnou hmotou. Kromě toho všudypřítomné kosmické záření také značně zasahuje do úsilí fyziků o detekci temné hmoty.

Z tohoto důvodu musí být úsilí o detekci temné hmoty prováděno s laboratoří, která dokáže odstínit kosmické záření a poskytnout výzkumné prostředí a zařízení s mělkým radiačním pozadím. USA, Japonsko a další evropské země vybudovaly podzemní laboratoře, které tento požadavek splňují.

Rekordní výzkumné zařízení

V roce 2009 začaly Tsinghua University a Yalong River Hydropower Development Company, Ltd. stavět první fázi China Jinping Underground Laboratory ( CJPL ). Bylo to asi 1,5 míle ( 2 400 metrů) pod horou Ťin- pching v autonomní prefektuře Liangshan Yi v Sichuanu .

Projekt první generace, nazvaný CJPL -I, byl dokončen a uveden do provozu na konci roku 2010. Má kapacitu místnosti téměř 4 000 m3. Laboratoř je kvůli své tlusté stěně vystavena jen nepatrnému toku kosmického záření, což je pouhá stomiliontina toho, co se nachází na povrchu. Tento projekt také povýšil experimenty přímé detekce temné hmoty v zemi na pokročilou úroveň na globální scéně.

Vzhledem k rostoucímu seznamu úspěchů v první fázi CJPL se úřady domnívaly, že výzkumníci potřebují více prostoru k provádění dalších studií. V roce 2014 se Yalong River Hydropower Development Company, Ltd. a Tsinghua University dohodly na vybudování druhé fáze s rozšířenou kapacitou místnosti asi 330 000 kubických metrů.

Druhá fáze projektu, zařízení na pozadí hlubokého podzemí a ultra-nízkého záření pro hraniční fyzikální experimenty (DURF), je oslavováno jako největší a nejhlubší ultračistý podzemní prostor pro vědecký výzkum. Je tam umístěno celkem 10 týmů z různých univerzit a výzkumných institucí, aby odhalily jednu z největších záhad vesmíru.

Stavba zařízení začala v prosinci 2020 a skončila v prosinci 2023. Překonala dosavadní rekord nejhlubší a nejrozsáhlejší podzemní výzkumné laboratoře Laboratori Nazionali del Gran Sasso v Itálii. Aby bylo zajištěno co nejčistší prostředí pro DURF, museli stavitelé splnit požadavky na extrémně nízkou radiaci prostředí, ultranízký tok kosmického záření, ultračistý prostor a nedostatečnou koncentraci radonu. Kromě toho musí mít všechny materiály a vybavení také radiaci pozadí menší než trojnásobek úrovně radioaktivity hornin obklopujících jeskyni.

Očekává se, že jako hlavní čínský národní projekt se zařízení vyvine v platformu světové třídy integrující několik disciplín, jako je jaderná astrofyzika, fyzika částic a vědy o živé přírodě.

Hodiny soudného dne zůstávají na 90 sekundách do půlnoci, oznámili vědci

24/01/2024 Andrea Březinová 1 komentář 8 min read 357 Zobrazení hodiny, sebezničení, soudný den, vědci

Nové TOP 10 Válečná zóna Věda

Riziko sebezničení našeho druhu nebylo nikdy vyšší

Bulletin atomových vědců oznámil, že hodiny soudného dne budou již druhý rok udržovány na hodnotě 90 sekund do půlnoci, což je stále nejblíže „Soudnému dni“, jaké kdy bylo zveřejněno. Od svého vzniku na konci 40. let 20. století byly hodiny symbolem, který odrážel stav světa a naši blízkost půlnoci neboli „Soudného dne“ znamenající vyhlazení našeho druhu a v posledních několika letech dramaticky tikají.

Čas Hodin soudného dne určuje Bulletin Vědecké a bezpečnostní rady atomových vědců (SASB) po konzultaci s její radou sponzorů, která zahrnuje devět laureátů Nobelovy ceny. Dříve v lednu 2023 byly hodiny soudného dne nastaveny na 90 sekund do půlnoci, tedy nejblíže k půlnoci, jaké kdy byly.

Hodiny soudného dne byly resetovány v 90 sekundách před půlnocí, což je stále nejblíže k půlnoci, jak kdy byly nastaveny, což odráží pokračující stav bezprecedentního nebezpečí, kterému svět čelí. Bulletin atomových vědců, správci Hodin soudného dne, ve svém oznámení zdůraznili, že Hodiny lze vrátit zpět, ale vlády a lidé musí naléhavě jednat.

Řada globálních hrozeb vrhá hrozivé stíny na jednání o Hodinách v roce 2024, včetně: rusko-ukrajinské války a zhoršení dohod o omezení jaderných zbraní; klimatická krize a oficiální označení roku 2023 jako nejteplejšího roku v historii; zvýšená sofistikovanost technologií genetického inženýrství; a dramatický pokrok generativní umělé inteligence, který by mohl zesílit dezinformace a narušit globální informační prostředí, což by ztížilo řešení větších existenčních problémů.

„Nenechte se mýlit: přenastavení hodin na 90 sekund do půlnoci neznamená, že je svět stabilní. Právě naopak. Je naléhavé, aby vlády a komunity po celém světě jednaly. A Bulletin zůstává v naději a inspirovaný v tom, že vidí mladé generace v čele boje.“, řekla Rachel Bronsonová, PhD, prezidentka a generální ředitelka Bulletinu.

Prohlášení Soudného dne uvádí: „Zlověstné trendy nadále směřují svět ke globální katastrofě. Válka na Ukrajině a rozšířená a rostoucí závislost na jaderných zbraních zvyšují riziko jaderné eskalace. Čína, Rusko a Spojené státy utrácejí obrovské částky na rozšíření nebo modernizaci svých jaderných arzenálů, čímž zvyšují všudypřítomné nebezpečí jaderné války v důsledku omylu nebo špatného odhadu. V roce 2023 zažila Země svůj nejteplejší rok v historii a masivní záplavy, požáry a další katastrofy související s klimatem zasáhly miliony lidí na celém světě. Mezitím se rychlý a znepokojivý vývoj v biologických vědách a dalších převratných technologiích zrychlil, zatímco vlády vynaložily jen chabé snahy o jejich kontrolu […] Ale svět může být bezpečnější. Hodiny se mohou od půlnoci posunout.“

„Jako na Titaniku lídři směřují svět ke katastrofě, dalším jaderným bombám, obrovským emisím uhlíku, nebezpečným patogenům a umělé inteligenci. Pouze velké mocnosti jako Čína, Amerika a Rusko nás mohou stáhnout zpět. Navzdory hlubokým antagonismům musí spolupracovat – jinak budeme odsouzeni k záhubě.“ řekl Guvernér Jerry Brown, výkonný předseda Bulletinu.

Bill Nye, který se účastnil oznámení Hodin soudného dne v roce 2024, řekl: „Po desetiletí nás vědci varovali před nebezpečími, kterým lidstvo čelí. Mohli bychom čelit katastrofě, pokud nebudeme lépe spravovat technologie, které jsme vytvořili. Je čas jednat.“

  Mnoho dimenzí jaderné hrozby

Trvalý konec ruské války na Ukrajině se zdá být vzdálený a použití jaderných zbraní Ruskem v tomto konfliktu zůstává vážnou možností. V únoru 2023 ruský prezident Vladimir Putin oznámil své rozhodnutí „pozastavit“ Novou smlouvu o omezení strategických zbraní (New START). V březnu oznámil rozmístění taktických jaderných zbraní v Bělorusku. V červnu Sergej Karaganov, poradce ruského prezidenta Vladimira Putina, naléhal na Moskvu, aby zvážila zahájení omezených jaderných úderů na západní Evropu jako způsob, jak dovést válku na Ukrajině k příznivému konci. V říjnu ruská Duma hlasovala pro stažení moskevské ratifikace Smlouvy o úplném zákazu jaderných zkoušek, protože Senát USA nadále odmítal dokonce diskutovat o ratifikaci.
Jaderné výdajové programy ve třech největších jaderných mocnostech – Číně, Rusku a Spojených státech – hrozí spuštěním třístranných závodů v jaderném zbrojení, protože světová architektura kontroly zbrojení se hroutí. Rusko a Čína rozšiřují své jaderné kapacity a ve Washingtonu sílí tlak, aby Spojené státy reagovaly stejně.
Mezitím propukají další potenciální jaderné krize. Írán pokračuje v obohacování uranu tak, aby se blížil zbrojní kvalitě, zatímco v klíčových otázkách podceňuje Mezinárodní agenturu pro atomovou energii. Zdá se, že úsilí o obnovení íránské jaderné dohody pravděpodobně nebude úspěšné a Severní Korea pokračuje ve výrobě jaderných zbraní a raket dlouhého doletu. Jaderná expanze v Pákistánu a Indii pokračuje bez přestávky a omezení.
Vhodnost kandidátů nést obrovskou prezidentskou pravomoc vypouštět jaderné zbraně by měla být ústředním tématem podzimních voleb v USA. To platí zejména s ohledem na obavy z konce předchozí administrativy, které přiměly tehdejšího předsedu Sboru náčelníků štábů generála Marka A. Milleyho podniknout kroky k zajištění toho, že bude konzultován v případě, že by se bývalý prezident snažil spustit nukleární zbraně.
A válka v Gaze mezi Izraelem a Hamásem má potenciál přerůst v širší blízkovýchodní konflikt, který by mohl představovat nepředvídatelné hrozby na regionální i globální úrovni.

Zlověstný výhled na změnu klimatu

Svět v roce 2023 vstoupil na neprobádané území, protože prožil rekordně nejteplejší rok a globální emise skleníkových plynů nadále rostly. Globální teploty i teploty mořského povrchu v severním Atlantiku lámaly rekordy a antarktický mořský led dosáhl svého nejnižšího denního rozsahu od příchodu satelitních dat. Světu již hrozí, že překročí cíl pařížské klimatické dohody – zvýšení teploty o maximálně 1,5 stupně Celsia nad předindustriální úrovně – kvůli nedostatečným závazkům ke snížení emisí skleníkových plynů a nedostatečnému plnění již přijatých závazků. Aby se zastavilo další oteplování, musí svět dosáhnout čistých nulových emisí oxidu uhličitého.
Svět v roce 2023 investoval rekordních 1,7 bilionu dolarů do čisté energie a země představující polovinu světového hrubého domácího produktu se zavázaly ztrojnásobit svou kapacitu obnovitelné energie do roku 2030. Vyvážily to však investice do fosilních paliv ve výši téměř 1 bilionu dolarů. Stručně řečeno, současné snahy o snížení emisí skleníkových plynů jsou hrubě nedostatečné, aby se zabránilo nebezpečným lidským a ekonomickým dopadům klimatických změn, které neúměrně postihují nejchudší lidi na světě. Bez výrazného zvýšení úsilí bude počet lidských utrpení v důsledku narušení klimatu neúprosně narůstat.

Vyvíjející se biologické hrozby

Revoluce ve vědách o živé přírodě a souvisejících technologiích se v loňském roce dále rozšiřovala, včetně zejména zvýšené sofistikovanosti a efektivity technologií genetického inženýrství. Zdůrazňujeme jeden problém zvláštního zájmu: Konvergence vznikajících nástrojů umělé inteligence a biologických technologií může radikálně umožnit jednotlivcům zneužít biologii.
V říjnu americký prezident Joe Biden podepsal exekutivní nařízení o „bezpečné, zabezpečené a důvěryhodné umělé inteligenci“, která vyzývá k ochraně „proti rizikům spojeným s používáním umělé inteligence ke konstrukci nebezpečných biologických materiálů vyvinutím nových přísných standardů pro screening biologické syntézy“. Přestože je to užitečný krok, objednávka není právně závazná. Jde o to, že velké jazykové modely umožňují jedincům, kteří jinak postrádají dostatečné know-how, identifikovat, získat a rozmístit biologické činitele, které by poškodily velké množství lidí, zvířat, rostlin a dalších prvků životního prostředí. Oživené úsilí v uplynulém roce ve Spojených státech o revizi a posílení dohledu nad rizikovým výzkumem v oblasti biologických věd je užitečné, ale je zapotřebí mnohem více.

Nebezpečí AI

Jedním z nejvýznamnějších technologických pokroků minulého roku byl dramatický pokrok generativní umělé inteligence. Je jasné, že umělá inteligence je paradigmatickou převratnou technologií a že nedávné snahy o globální řízení umělé inteligence musí být rozšířeny.
Umělá inteligence má velký potenciál zvětšovat dezinformace a korumpovat informační prostředí potřebné k řešení velkých globálních problémů, na kterých závisí demokracie. Dezinformační snahy s umělou inteligencí by mohly být faktorem, který světu brání účinně se vypořádat s jadernými riziky, pandemiemi a klimatickými změnami.
Vojenské využití AI se zrychluje. K rozsáhlému využití AI již dochází ve zpravodajství, sledování, průzkumu, simulaci a výcviku. Zvláště znepokojivé jsou smrtící autonomní zbraně, které identifikují a ničí cíle bez lidského zásahu. Rozhodnutí dát AI kontrolu nad důležitými fyzickými systémy – zejména jadernými zbraněmi – by skutečně mohlo představovat přímou existenční hrozbu pro lidstvo.
Naštěstí si mnoho zemí uvědomuje důležitost regulace umělé inteligence a začíná podnikat kroky ke snížení potenciálu škod. Tyto počáteční kroky zahrnují navrhovaný regulační rámec Evropskou unií, výkonný příkaz prezidenta Bidena, mezinárodní deklaraci k řešení rizik AI a vytvoření nového poradního orgánu OSN. Ale to jsou jen nepatrné krůčky; mnohem více je třeba udělat pro zavedení účinných pravidel a norem, a to navzdory skličujícím výzvám spojeným s řízením umělé inteligence.

Jak vrátit hodiny

Každý na Zemi má zájem na snížení pravděpodobnosti globální katastrofy způsobené jadernými zbraněmi, změnou klimatu, pokroky ve vědách o živé přírodě, převratnými technologiemi a rozšířenou korupcí světového informačního ekosystému. Tyto hrozby, jednotlivě a jak se vzájemně ovlivňují, jsou takového charakteru a velikosti, že je žádný národ nebo vůdce nedokáže dostat pod kontrolu. To je úkolem vůdců a národů, kteří spolupracují ve sdíleném přesvědčení, že společné hrozby vyžadují společnou akci.

Jako první krok a navzdory svým hlubokým neshodám by tři z předních světových mocností – Spojené státy, Čína a Rusko – měly zahájit vážný dialog o každé ze zde nastíněných globálních hrozeb. Na nejvyšších úrovních musí tyto tři země převzít odpovědnost za existenční nebezpečí, kterému svět nyní čelí. Mají schopnost vytáhnout svět zpět z pokraje katastrofy. Měli by tak učinit s jasností, odvahou a bez prodlení.

Bulletin atomových vědců, byl založen v roce 1945 Albertem Einsteinem, J. Robertem Oppenheimerem a vědci z Chicagské univerzity, kteří pomohli vyvinout první atomové zbraně v projektu Manhattan. O dva roky později vytvořili Hodiny soudného dne s využitím snímků apokalypsy (půlnoc) a současným idiomem jaderného výbuchu (odpočítávání k nule) k vyjádření hrozeb lidstvu a planetě. Hodiny soudného dne nastavuje každý rok Vědecká a bezpečnostní rada Bulletinu po konzultaci s radou sponzorů, která zahrnuje devět laureátů Nobelovy ceny. Hodiny se staly všeobecně uznávaným ukazatelem zranitelnosti světa vůči globální katastrofě způsobené umělými technologiemi.

20 let po přistání: Jak Rovery NASA změnily vědu na Marsu

24/01/2024 Andrea Březinová 1 komentář 5 min read 366 Zobrazení 20 let, 2004, Mars, Mars Exploration Rover, Marťanský maraton, NASA, Rover Opportunity, Rover Spirit, Rudá planeta, výročí

Fyzika-matematika TOP 10 Věda

Rovery Spirit a Opportunity NASA přistály na Rudé planetě 3. a 24. ledna 2004. Titulní obrázek ukazuje pohled Opportunity zachycený ve svém vlastním stínu 26. července toho roku, 180. marťanský den své mise. Tento měsíc si NASA připomíná 20. výročí přistání roveru Spirit a Opportunity na Marsu, což je součást mise, jejíž odkaz bude sahat daleko do budoucnosti.

V lednu 2004 přistála na opačných stranách Marsu dvojčata NASA, vozítka Spirit a Opportunity, čímž zahájila novou éru meziplanetárního robotického průzkumu. Dorazily dramatickým způsobem s třítýdenním odstupem, každý schovaný do shluku airbagů, které se asi 30krát odrazily po povrchu, než se zastavily a vyfoukly. Poslání roverů o velikosti golfového vozíku: hledat důkazy, že na povrchu Rudé planety tekla kdysi voda.

Jejich zjištění by přepsala vědecké učebnice, včetně objevu roveru Opportunity brzy po jeho přistání. Slavných „borůvek“ – kulovitých oblázků minerálu hematitu, který se vytvořil v kyselé vodě. Po několika letech mise Spirit, neohrožený, ale nyní tahající poškozené kolo, odhalil známky prastarých horkých pramenů, které mohly být před miliardami let ideálním prostředím pro mikrobiální život (pokud vůbec nějaký na Rudé planetě existoval).

Vědci se domnívali, že Mars byl dávno radikálně odlišný od mrazivé pouště, kterou je dnes. Orbitální snímky ukázaly, co vypadalo jako sítě kanálů vytesaných vodou. Ale před Spiritem a Opportunity nebyl žádný důkaz, že kapalná voda vytvořila tyto rysy planety.

„Naše dvojčata byla první, která dokázala, že kdysi existoval mokrý, raný Mars,“ řekl bývalý projektový vědec Matt Golombek z NASA Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii, která řídila misi Mars Exploration Rover. „Vydláždili cestu k tomu, abychom se dozvěděli ještě více o minulosti Rudé planety s většími rovery jako Curiosity a Perseverance.“

Pomocí záběrů natočených v JPL, když Spirit 3. ledna 2004 přistál a animace znázorňující přílet roveru k Rudé planetě, toto video oslavuje 20. výročí přistání Mars Exploration Rover Project. Spiritovo dvojče Opportunity dorazilo na Mars o tři týdny později.

Trvalé dědictví

Částečně díky vědeckým poznatkům shromážděným společnostmi Spirit a Opportunity, schválila NASA vývoj vozítka Curiosity velikosti SUV, aby prozkoumala, zda chemické přísady, které podporují život, byly přítomny před miliardami let na někdejším vodním světě. (Rover brzy po přistání v roce 2012 zjistil, že přítomny jsou.)

Perseverance, který dorazil na Rudou planetu v roce 2021, staví na úspěchu Curiosity tím, že sbírá kamenná jádra, která by mohla být přenesena na Zemi, aby zkontrolovala známky starověkého mikrobiálního života prostřednictvím kampaně Mars Sample Return, společného úsilí NASA a agentury ESA (Evropské kosmická agentura).

Při práci na Spirit a Opportunity vyvinuli inženýři postupy pro zkoumání povrchu, které pokračují dodnes, včetně použití specializovaného softwaru a 3D brýlí pro lepší navigaci v marťanském prostředí. A po letech zdokonalování odborných znalostí během cest dvou roverů po skalnatém, písčitém povrchu Marsu, jsou inženýři schopni plánovat bezpečnější, delší jízdy a rychle sestavit mnohem složitější denní plány potřebné pro provoz Curiosity a Perseverance.

Členové vědeckého týmu se také stali zběhlejšími ve své roli geologů virtuálních terénů, přičemž čerpali z dlouholetých znalostí k výběru nejlepších způsobů, jak zkoumat marťanský terén pomocí robotických „očí“ a nástrojů, které nosí jejich potulní partneři.

Marťanský maraton

Spirit, navržený tak, aby vydržel pouhých 90 dní, přistál 3. ledna, Opportunity, 24. ledna. Solární vozítka Mars Exploration Rovers bojovala roky, v případě Opportunity téměř 15 let, než v roce 2018 podlehla planetární prachové bouři. Tato odolnost předčila ty nejdivočejší sny vědců. inženýři, kteří očekávali pouze lokalizovaný průzkum na vzdálenost ne větší než 600 metrů.

Místo toho dostal tým prostřednictvím svých dlouhověkých robotických náhradníků šanci procházet se širokou škálou marťanských terénů. Opportunity, první rover, který urazil maratonskou vzdálenost na jiné planetě, by nakonec celkem urazil téměř 45 kilometrů, což je největší vzdálenost ujetá na jiné planetě.

„Byla to změna paradigmatu, kterou nikdo nečekal,“ řekl bývalý projektový manažer John Callas z JPL. „Vzdálenost a časové měřítko, které jsme překonali, byly skokem v rozsahu, který je skutečně historický.“

Šance vidět tolik z této planety, byla kritická pro odhalení, že Mars byl nejen vlhčím světem, ale také že podporoval mnoho různých druhů vodních prostředí: sladkou vodu, horké prameny, kyselé a slané bazény, v různých bodech své historie.

Koncept tohoto umělce zobrazuje jeden z průzkumných vozítek NASA Mars Exploration Rover na rudé planetě. Dvojčata, Spirit a Opportunity, přistála v roce 2004 a vydržela několik let po jejich očekávané 90denní misi.

Pokračující inspirace

Dvojčata také inspirovala novou generaci vědců. Jednou z nich byla Abigail Fraemanová, která byla středoškolskou studentkou pozvanou do JPL v noci při přistání Opportunity. Musela sledovat vzrušení, když se vrátil první signál, který potvrdil, že Opportunity bezpečně přistál.

Pokračovala v kariéře geologa Marsu a po letech se vrátila do JPL, aby pomohla vést vědecký tým Opportunity. Nyní zástupkyně projektového vědce pro Curiosity, Fraemanová nazývá mnoho lidí, které potkala na přistávací noci Opportunity, svými blízkými kolegy.

„Lidé, kteří udržovali naše dvojčata v chodu po celá ta léta, jsou mimořádná skupina a je pozoruhodné, kolik z nich učinilo průzkum Marsu svou celoživotní kariérou,“ řekla Fraemanová. „Cítím se tak šťastná, že s nimi mohu pracovat každý den, zatímco se i nadále vydáváme na místa, která nikdo nikdy neviděl, ve snaze odpovědět na některé z největších otázek.“

U příležitosti 20. výročí přistání Spirit a Opportunity oslavuje projekt NASA Mars Exploration Rover tímto oboustranným plakátem, který uvádí některé úspěchy průkopnických průzkumníků na Rudé planetě. Plakát si zdarma stáhněte zde.

Poděkování: NASA/JPL-Caltech

Více o misi

JPL, divize Caltechu v Pasadeně v Kalifornii, řídila projekt Mars Exploration Rover pro ředitelství vědeckých misí NASA ve Washingtonu.

Falcon, Starship a Starlink: Shrnutí minulých, současných a budoucích úspěchů SpaceX

23/01/2024 Tomáš Pokorný 1 komentář 5 min read 1127 Zobrazení Falcon, Falcon Heavy, SpaceX, Starlink, Starship

Exkluziv Nové Technologie TOP 10 Věda Vesmír

Vloni společnost SpaceX provedla 96 startů raket Falcon a Falcon Heavy, kromě toho dvakrát vypustila systém Starship. Rodina Falconů překonala rekord Sojuzu jako nosná raketa s největším počtem misí v období 365 dnů (více než šedesát misí), i když v roce 2022 již překonala rekord, který sovětský Sojuz-U vytvořil v roce 1979 se 47 misemi za kalendářní rok, píše Daniel Marín na svém blogu Eureca, věnovanému vesmíru.

Všechny starty Falconu v roce 2023 byly úspěšné, stejně jako návraty jednotlivých stupňů a Falcon Heavy, který v roce 2023 uskutečnil pět misí, již vynesl na oběžnou dráhu více užitečného nákladu než 13 startů Saturnu V.

Když už mluvíme o užitečném zatížení, společnost SpaceX umístila na oběžnou dráhu téměř 80 % všech užitečných nákladů vypuštěných na celém světě (hlavně v Číně, protože v roce 2023 proběhlo jen málo těžkých startů od jiných států nebo organizací). I když je pravda, že drtivou většinu této hmotnosti tvořily družice Starlink.

Jak jsme již uvedli, všechny stupně Falconu úspěšně přistály – s výjimkou jaderných stupňů Falconu Heavy, které nebyly připraveny k opakovanému použití. Stupeň B1058 překonal rekord v opakovaném použití s 19 misemi.

Tato čísla je důležité strávit, protože stupeň B1058 uskutečnil oněch 19 misí za pouhé tři roky, a neměli bychom zapomínat, že existuje mnoho nosičů, které za svou kariéru tolikrát neodstartovaly (například čínský CZ-5 má na kontě deset startů od roku 2016). Takže pouze B1058 za svou kariéru vynesl na oběžnou dráhu 860 družic a 260 tun nákladu.

Díky SpaceX vypadá dosažení těchto čísel snadné a člověk má dojem, že si etapy vymýšlí už desítky let, ale nezapomínejme, že první úspěšné přistání nosné rakety Falcon 9 se uskutečnilo teprve před více než osmi lety. A teprve v březnu 2017 se jí podařilo znovu použít stupeň.

Od té doby společnost SpaceX uskutečnila 262 přistání (205 úspěšných přistání na pobřežních lodích). 188 úspěšných přistání celkem a 269 úspěšných startů v řadě. A tempo startů je tak rychlé, že v době, kdy budete číst tyto řádky, budou výše uvedená čísla s největší pravděpodobností zastaralá.

Nejbližším cílem společnosti SpaceX nyní je, aby každý stupeň vydržel až čtyřicet misí bez drastických revizí a nezapomínejme na spolehlivost. Ačkoli se jí nedaří pravidelně je zachytávat před dopadem na hladinu oceánu pomocí obřích síťových člunů, SpaceX je nadále sbírá z moře a znovu používá a nashromáždila již více než 300 opakovaných použití cívek. Podle SpaceX jí každé zpětné využití ušetří 6 milionů dolarů (cca 136 502 000.- Kč). Na jeden start to není mnoho, ale když jich máte desítky, úspora je značná.

Na druhou stranu SpaceX pokračuje v zavádění drobných změn Falconu 9 a v roce 2023 jsme se při některých misích dočkali použití nové trysky druhého stupně Merlin 1DVac. Je kratší a neefektivní, ale levnější.

Společnost očekává, že do roku 2024 uskuteční více než 150 startů, takže je velmi důležité zkrátit dobu zpracování každé mise. V tomto ohledu trvalo při třetí orbitální misi společnosti SpaceX v roce 2024 (mise Starlink 6-35) mezi přesunem rakety na rampu a jejím startem pouhých 6 hodin a 33 minut. SpaceX doufá, že do konce roku bude konečně schopna vypustit dvě rakety Falcon 9 z jedné rampy během 24 hodin.

Hlavním nákladem Falconu 9 zůstane Starlink. Je to logické, protože potenciální zisky v telekomunikačním sektoru jsou mnohem vyšší, než jakých může dosáhnout společnost, která se věnuje pouze startům do vesmíru, a to i v případě, že máte tolik misí jako SpaceX. A to je hlavní důvod, proč se velké společnosti jako Lockheed Martin nebo Boeing nikdy vážně nezabývaly vývojem revolučních nosných raket, protože potenciální zisky jsou jen nepatrným zlomkem toho, co mohou vydělat například na většině vojenských zakázek.

SpaceX se samozřejmě snaží získat přízeň americké vlády i tím, že jí dá k dispozici tuto téměř nezničitelnou satelitní komunikační síť a její vojenskou verzi Starshield. SpaceX loni představila větší a těžší družice Starlink V2 Mini se dvěma solárními panely a motory na bázi argonu s Hallovým efektem, které oproti předchozí generaci zdvojnásobují kapacitu (z 80 terabitů za sekundu na 160 TB/s).

Starlink navíc využívá více než devět tisíc laserových spojů mezi satelity, což umožňuje propojení jednotek vzdálených až 3 000 kilometrů a přenosy 100 GB/s na každém spoji. Společnost SpaceX již připravuje čtvrtou generaci terminálů Starlink. Továrna Starlinku v Bastropu je již v provozu a první testy přímé komunikace s mobilními telefony bez potřeby speciálních terminálů začaly počátkem roku 2024. Šířka pásma je velmi malá, řádově 7 MB/s na buňku satelitního pokrytí, která má být rozdělena mezi uživatele v oblastech o průměru stovek kilometrů, ale pro textové zprávy z odlehlých oblastí postačuje.

Rok 2023 byl pro Starship kritickým rokem a systému se podařilo dvakrát vzlétnout. Musk konečně vysvětlil, proč musel být S25 během mise IFT-2 zničen jen několik sekund před plánovaným vypnutím motorů. S25 začal vypouštět kapalný kyslík, aby snížil svou hmotnost a lépe simuloval podmínky mise s užitečným zatížením, ale kyslík nakonec způsobil požár, když se smísil s metanem a aktivoval se FTS.

Paradoxní je, že kdyby nesla užitečné zatížení, nebylo by nutné tento přebytečný kapalný kyslík likvidovat. Při misi IFT-3 je cílem dosáhnout oběžné dráhy (nebo okrajově orbitální trajektorie) a provést brzdicí zážeh s využitím hlavových nádrží, jakož i otestovat přenos pohonných látek pro program Artemis a otestovat bránu užitečného zatížení pro starty Starlinku V2/V3 se Starshipem. Oficiálně byla také potvrzena výstavba druhé startovací věže v Boca Chica, aby bylo možné zvládnout vysokou poptávku po startech, zejména pokud bude jedna z ramp dočasně mimo provoz kvůli „explozivnímu startu“, jako při první misi, nebo kvůli modernizaci.

SpaceX chce do roku 2024 několikrát vypustit největší raketu, jaká kdy byla postavena. Podle Muska „je lepší obětovat hardware než čas“ a sdělil, že navrhují verzi 3 hvězdné lodi s větší výškou: 140–150 metrů místo 120 metrů a s tahem při startu, který bude být trojnásobkem Saturnu V. Muskovým cílem je vynést na nízkou oběžnou dráhu jeden milion tun ročně, z čehož 200 000 tun by dosáhlo povrchu Marsu, což je minimální množství pro zajištění účinné kolonizace (nebudu zde analyzovat výzvy, které s tím souvisí).

Je také třeba připomenout, že SpaceX je jedinou společností, která pravidelně provozuje pilotovanou kosmickou loď, ačkoli jejím hlavním zákazníkem zdaleka zůstává NASA a kosmické agentury z jiných zemí. Flotila kosmických lodí Dragon s posádkou a nákladem se již s ISS spojila vícekrát než raketoplán a na oběžné dráze strávila kumulativně více času než všechny raketoplány dohromady v letech 1981 až 2011, což je rekord, který není příliš obtížné překonat, uvážíme-li, že raketoplán dokázal na oběžné dráze strávit sotva dva týdny.

Od května 2020 vynesly Crew Dragony na oběžnou dráhu 42 lidí a SpaceX již dokončila přístupové rameno pro posádku na rampě SLC-40 na mysu Canaveral, takže již má druhou doplňující rampu 39A na KSC pro starty s posádkou.

Letošní mise Polaris Dawn také otestuje první vesmírný oblek SpaceX během prvního samostatného výstupu Crew Dragonu do vesmíru. V tomto smyslu rakety Falcon a kosmická loď Dragon dosáhly cíle, který raketoplán nikdy nemohl splnit: rutinně vynášet náklad a lidi do vesmíru pomocí částečně opakovaně použitelného systému, který umožňuje snížit náklady.

Výzkumníci ETH Zurich objevili nový typ magnetismu

23/01/2024 Petr Kovanda 1 komentář 4 min read 265 Zobrazení elektronová výplň, Eugene Demler, Ivan Morerou, Německo, nový magnetizmus, umělý nmateriál, Yosuke Nagaoka

Výzkumníci z ETH Zurich objevili nový typ magnetismu v uměle vyrobeném materiálu. Materiál se stává feromagnetickým díky minimalizaci kinetické energie jeho elektronů.

Aby magnet přilnul ke dveřím lednice, musí uvnitř dokonale fungovat několik fyzických efektů. Magnetické momenty jeho elektronů směřují všechny stejným směrem, i když je k tomu nenutí žádné vnější magnetické pole. To se děje kvůli takzvané výměnné interakci, což je kombinace elektrostatického odpuzování mezi elektrony a kvantově mechanických účinků rotací elektronů, které jsou zase zodpovědné za magnetické momenty. Toto je běžné vysvětlení skutečnosti, že určité materiály jako železo nebo nikl jsou feromagnetické nebo permanentně magnetické, pokud je člověk nezahřeje nad určitou teplotu.

Na ETH v Curychu tým výzkumníků vedený Ataçem Imamoğluem z Ústavu pro kvantovou elektroniku a Eugenem Demlerem z Ústavu pro teoretickou fyziku nyní detekoval nový typ feromagnetismu v uměle vyrobeném materiálu, ve kterém dochází k vyrovnání magnetických momentů. asi úplně jiným způsobem. Své výsledky nedávno zveřejnili ve vědeckém časopise Nature.

Umělý materiál s elektronovou výplní

V Imamoğluově laboratoři vytvořili doktorand Livio Ciorciaro, postdoktorand Tomasz Smolenski a kolegové speciální materiál tak, že na sebe položili atomově tenké vrstvy dvou různých polovodičových materiálů (diselenid molybdenu a disulfid wolframu). V kontaktní rovině vedou různé mřížkové konstanty dvou materiálů – oddělení jejich atomů – k vytvoření dvourozměrného periodického potenciálu s velkou mřížkovou konstantou (třicetkrát větší než u obou polovodičů), která může být naplněn elektrony přivedením elektrického napětí. „Takové moaré materiály přitahují v posledních letech velký zájem, protože je lze velmi dobře použít ke zkoumání kvantových efektů silně interagujících elektronů,“ říká Imamoğlu. „Dosud však bylo známo velmi málo o jejich magnetických vlastnostech.“

Aby Imamoğlu a jeho spolupracovníci prozkoumali tyto magnetické vlastnosti, měřili, zda je pro určitý elektronový výplň moaré materiál paramagnetický, s jeho magnetickými momenty náhodně orientovanými, nebo feromagnetický. Osvětlili materiál laserovým světlem a měřili, jak silně se světlo odráží pro různé polarizace. Polarizace udává, kterým směrem kmitá elektromagnetické pole laserového světla, a v závislosti na orientaci magnetických momentů – a tedy rotací elektronů – bude materiál odrážet jednu polarizaci silněji než druhou. Z tohoto rozdílu lze pak vypočítat, zda spiny směřují stejným směrem nebo různými směry, z čehož lze určit magnetizaci.

V moaré materiálu produkovaném na ETH jsou spiny elektronů neuspořádané, pokud je na jednom místě mřížky přesně jeden elektron (vlevo). Jakmile je více elektronů než míst mřížky (vpravo) a páry elektronů mohou tvořit dublony (červená), spiny se feromagneticky vyrovnají, protože to minimalizuje kinetickou energii.

Pozoruhodný důkaz

Neustálým zvyšováním napětí fyzici naplnili materiál elektrony a změřili odpovídající magnetizaci. Až do naplnění přesně jednoho elektronu na místo moaré mřížky (také známé jako Mottův izolátor) zůstal materiál paramagnetický. Jak výzkumníci neustále přidávali elektrony do mřížky, stalo se něco neočekávaného: materiál se najednou choval velmi podobně jako feromagnet.

„To byl pozoruhodný důkaz nového typu magnetismu, který nelze vysvětlit směnnou interakcí,“ říká Imamoğlu. Ve skutečnosti, pokud výměnná interakce byla zodpovědná za magnetismus, mělo by se to projevit také s menším počtem elektronů v mřížce. Náhlý nástup proto ukázal na jiný účinek.

Kinetický magnetismus

Eugene Demler, ve spolupráci s post-doktorem, Ivanem Morerou, nakonec dostal zásadní nápad: mohli se dívat na mechanismus, který teoreticky předpověděl japonský fyzik, Yosuke Nagaoka, již v roce 1966. ve stejném směru elektrony minimalizují svou kinetickou energii (energii pohybu), která je mnohem větší než energie výměny. V experimentu provedeném výzkumníky ETH k tomu dojde, jakmile je uvnitř moaré materiálu více než jeden elektron na místo mřížky. V důsledku toho se páry elektronů mohou spojit a vytvořit takzvané dublony. Kinetická energie je minimalizována, když se dublony mohou rozšířit po celé mřížce pomocí kvantově mechanického tunelování. To je však možné pouze tehdy, pokud jednotlivé elektrony v mřížce vyrovnávají své spiny feromagneticky, protože jinak jsou narušeny kvantově mechanické superpoziční efekty, které umožňují volnou expanzi dublonů.

Výzkumníci ETH měřili magnetickou susceptibilitu (která závisí na vyrovnání spinů), když se elektronová výplň v moaré mřížce měnila. Když je mřížka obsazena více než jedním elektronem na místo, feromagnetické interakce vedou k prudkému nárůstu magnetické susceptibiliy, pokud je teplota dostatečně nízká.

„Až dosud byly takové mechanismy pro kinetický magnetismus detekovány pouze v modelových systémech, například ve čtyřech spojených kvantových tečkách,“ říká Imamoğlu, „ale nikdy v rozšířených systémech v pevné fázi, jako je ten, který používáme.“

Jako další krok chce změnit parametry moaré mřížky, aby prozkoumal, zda je feromagnetismus zachován pro vyšší teploty; v současném experimentu se materiál ještě musel ochladit na desetinu stupně nad absolutní nulou.

Publikace v Nature: Ciorciaro L, Smolenski T, Morera I a kol. Kinetic Magnetism in Triangular Moaré Materials, Nature (2023), doi: externí stránka10.1038/s41586-023-06633-0call_made

Model nejhorší katastrofy? Bomba, která zapálí oceán i atmosféru

23/01/2024 Iveta Mauci 1 komentář 5 min read 1875 Zobrazení energie hvězd, kvantová jaderná fyzika, kvantoví fyzici, nukleární bomba, slunce

Exkluziv Technologie Válečná zóna Věda

Otázka výroby energie ve hvězdách podnítila ve 30. letech 20. století celou generaci mladých fyziků, kteří začali pracovat v této oblasti a zkoumali základy kvantové a jaderné fyziky, píše Natural Sciences. Jejich zkušenosti a metodologie byly zásadní pro projekt Manhattan, který usnadnil rychlý vývoj atomové bomby.

Zkušenosti a poznatky získané z Projektu Manhattan pak po válce přešly zpět do jaderné astrofyziky a vedly k jejímu dalšímu rozvoji. Tento článek je motivován otázkou, která byla vznesena ve filmu Oppenheimer, který se ptá, zda „bomba může zapálit atmosféru?“. Hledání odpovědi vyžaduje úzkou intelektuální výměnu mezi fyzikou atomové bomby a fyzikou hoření hvězd a právě tato výměna je tématem tohoto příspěvku.

Klíčové obavy, které vyslovil teoretický fyzik Edward Teller na náborové schůzce v Kalifornii, spočívaly v tom, že by se reakce mohla stát trvalou, jako je tomu na Slunci.

„Teller se obával, že proces detonace štěpné bomby by mohl zahrnovat rychlé lokální zahřátí atmosféry, při kterém,“ nastiňuje nový dokument na toto téma, „by kvůli možnému nedostatku chladicí schopnosti mohla teplota stoupnout natolik, že by se jádra dusíku 14N v atmosféře mohla spojit mezi sebou nebo s jinými lehkými složkami atmosféry, jako je vodík 1H, uhlík 12C nebo kyslík 16O.“

V rámci projektu Manhattan na to přišli přední fyzikové té doby. V roce 1942 se Oppenheimer vydal vlakem za Arthurem Comptonem, nositelem Nobelovy ceny a odborníkem na radiační fyziku, aby se pokusil získat odpovědi. Nebo alespoň nejlepší odpovědi dostupné bez experimentálních dat (odpálení velké bomby a zjištění, zda planeta vzplane).

Compton si na toto setkání vzpomněl i po letech a hovořil o Oppenheimerových obavách.

„Jádra vodíku,“ vysvětlil Arthur Compton v roce 1959 časopisu American Weekly, „jsou nestabilní a mohou se spojit v jádra helia s velkým uvolněním energie, jako se to děje na Slunci. K odpálení takové reakce by byla zapotřebí velmi vysoká teplota, ale nebyla by právě nesmírně vysoká teplota atomové bomby tím, co je zapotřebí k výbuchu vodíku?“

Existovala také možnost, že by se totéž mohlo stát v oceánech.

„A když vodík, pak co ten, který je součástí mořské vody? Nemohl by výbuch atomové bomby vyvolat explozi samotného oceánu? Ani to nebylo vše, čeho se Oppenheimer obával. Dusík ve vzduchu je také nestabilní, i když v menší míře. Nemohl by být také odpálen atomovým výbuchem v atmosféře?“

To by samozřejmě válku sice ukončilo, ale až příliš trvale, vzhledem k tomu, že by při vzniklé reakci zahynuli muži, ženy i ryby.

„Byla by to největší katastrofa,“ pokračoval Compton. „Lepší přijmout otroctví nacistů, než riskovat, že se nad lidstvem zatáhne poslední opona.“

Compton však Oppenheimerovi řekl, že by k ní v atmosférických podmínkách nedošlo. Ochlazení zářením by bylo vždy příliš rychlé na to, aby se taková reakce udržela, jak později napsal Teller ve zprávě utajované až do roku 1979.

„Ztráty energie zářením vždy převyšují zisky způsobené reakcemi,“ napsal ve zprávě a dodal: „Dosažení takových teplot je nemožné, pokud se nepoužijí štěpné nebo termonukleární bomby, které výrazně převyšují bomby, o nichž se nyní uvažuje.“

Otrávení atmosféry

Na základě experimentálních údajů, včetně testů, při nichž byly kovány „zakázané“ kvazikrystaly, nyní víme, že trvalé reakce v oceánech a atmosféře nejsou vyvolány jadernými výbuchy. Jak však upozorňuje nový článek, jehož autory jsou Michael Wiescher a Karlheinz Langanke, původní týmy přehlédly klíčovou reakci. Ačkoli se vzhledem k hojnému výskytu dusíku v atmosféře nejvíce zabývaly reakcí 14N, neuvažovaly o reakci 14N(n,p)14C, při níž vzniká 14C v hojném množství.

„Špička radiouhlíku v naší atmosféře rychle klesá, protože tento dlouhotrvající izotop uhlíku je absorbován rostlinami prostřednictvím uhlíkového cyklu. V důsledku toho se stává součástí všech biologických materiálů po tisíce let,“ uzavírá tým. „Tento radiokarbon zůstává v našich tělech a slouží jako trvalá připomínka lidské arogance vedoucí k vývoji jaderných zbraní, před kterými chtěl Oppenheimer varovat.“

Zdroje:

1 Johnson M. Jak Oppenheimer zvážil pravděpodobnost, že test atomové bomby ukončí Zemi. Zpřístupněno 22. července 2023.https://www.washingtonpost.com/science/2023/07/22/oppenheimer-manhattan-project-history-atomic-bomb-test/Google Scholar
2 Neumann T. Je to stále pokrok nebo katastrofa.Der Spiegel, 22. července 2023. Google Scholar
3 Compton AH , Allison SK . Rentgenové záření v teorii a experimentu . D. Van Nostrand Company, Inc; 1935. Google Scholar
4 Huisman D , Huisman H . Setkání Arthura Holly Comptona a J. Roberta Oppenheimera ve státním parku Otsego Lake v červenci 1942. Michigan History Magazine. 2010 .Google Scholar
5 Konopinski EJ , Marvin C , Teller E. Zapálení atmosféry jadernými bombami. Los Alamos National Laboratory , LA-602, duben 1946. (odtajněno 1979) .Google Scholar
6 von Weizsäcker CF . Atomkerne, Grundlagen and Anwendungen ihrer Theorie . Akademische Verlagsgesellschaft; 1937: 163-166 . _ _Google Scholar
7 Gamow G . Ke kvantové teorii atomového jádra . J Phys A. 1928 ; 51 : 204-212 . _ _CAS Google Scholar
8 Teller E , Ulam S . Heterokatalytické detonace — hydrodynamické čočky a radiační zrcadla. Los Alamos National Laboratory, LAMS-1225 Weapon Data, březen 1951. (Částečně odtajněno 1981) .Google Scholar
9 Percy W , Bridgman z H . Oppenheimerův mentor jako vysokoškolský student a nositel Nobelovy ceny z roku 1946 napsal v dopise: „Pokud bomba exploduje v oceánu, vodík se může přeměnit na helium s astronomickým uvolněním energie,“ citoval Alex Wellerstein, „Amerika na atomové křižovatce“. “. The New Yorker , 25. července 2016 .Google Scholar
10 Buck P . Bomba — Konec světa. The American Weekly (8. března 1959) .Google Scholar
11 Dudley HC . Konečná katastrofa . Bull Atomic Sci . 1975 ; 31 ( 9 ) : 21-24 . _Pohled Web of Science®Google Scholar
12 Eddington AS. Vnitřní složení hvězd. Příroda. 1920 ; 106 ( 2653 ) : 14-20. Pohled Google Scholar

Studium snů: Vědci objevují nové komunikační kanály se spícími

22/01/2024 Tomáš Pokorný 1 komentář 9 min read 236 Zobrazení komunikace, lucidní snění, sny, spánek, vědecké pokusy, zprávy

Budoucnost TOP 10 Věda

Christophe Nolan si ve svém sci-fi filmu Počátek (2010) představoval, jak jeho hlavní hrdina sklouzává do snů jiných lidí a dokonce formuje jejich obsah. Ale co když tento příběh nebyl tak daleko od skutečného života? Náš výzkum naznačuje, že je možné komunikovat s dobrovolníky, když spí a dokonce s nimi v určitých klíčových okamžicích konverzovat, píše The Conversation.

Vědecké studium snů

Zatímco se někdy probouzíme s živými vzpomínkami z nočních dobrodružství, jindy převládá dojem bezesné noci. Výzkumy ukazují, že si pamatujeme v průměru jeden až tři sny týdně. Ne všichni jsou si však rovni, pokud jde o vybavování si snů. Lidé, kteří říkají, že nikdy nesní, tvoří přibližně 2,7 až 6,5 % populace. Tito lidé si často vzpomínali na své sny, když byli dětmi. Podíl lidí, kteří říkají, že za celý svůj život nikdy nesnili, je velmi nízký: 0,38 %.

To, zda si lidé pamatují své sny, závisí na mnoha faktorech, jako je pohlaví (ženy si své sny pamatují častěji než muži), zájem o sny a také způsob, jakým jsou sny sbírány (někomu může být užitečné je sledovat pomocí „ snový deník“ nebo například záznamník).Soukromá a pomíjivá povaha snů způsobuje, že je pro vědce obtížné je zachytit. V dnešní době je však díky znalostem získaným v oblasti neurověd možné klasifikovat stav bdělosti člověka pomocí analýzy jeho mozkové aktivity, svalového tonusu a pohybů očí. Vědci tak mohou určit, zda člověk spí a v jaké fázi spánku se nachází: začátek spánku, lehký spánek s pomalými vlnami, hluboký spánek s pomalými vlnami nebo spánek s rychlým pohybem očí (REM).Tato fyziologická data nám neříkají, zda spící sní (sny se mohou objevit ve všech fázích spánku), natož o čem sní. Výzkumníci nemají přístup ke snové zkušenosti, jak se to děje. Jsou proto nuceni spoléhat se na líčení snícího po probuzení bez záruky, že toto líčení je věrné tomu, co se stalo v hlavě spícího.

To, o čem člověk sní, zůstává dobře střeženým tajemstvím. Abychom navíc porozuměli tomu, co se děje v mozku při snění, a k jakému účelu tato činnost slouží, museli bychom být schopni porovnat mozkovou aktivitu v době, kdy se sny objevují, s těmi, kdy chybí. Je proto nezbytné přesně určit, kdy se sny vyskytují, aby bylo možné rozvíjet vědu o snech.K tomu by bylo ideální umět komunikovat se spáči. nemožné? Ne pro každého – tam nastupují lucidní snílci.

Lucidní snění

Většina z nás si uvědomí, že jsme snili až po probuzení. Na druhé straně mají lucidní snílci jedinečnou schopnost zůstat si vědomi procesu snění během REM spánku, což je fáze spánku, během níž je mozková aktivita blíže fázi bdění. Ještě překvapivější je, že lucidní snílci mohou někdy částečně ovládat vyprávění svého snu. Jsou pak schopni odletět, přimět lidi, aby se objevili nebo zmizeli, změnit počasí nebo se proměnit ve zvířata. Zkrátka možnosti jsou nekonečné.

Takové lucidní sny se mohou objevit spontánně nebo mohou být vytvořeny specifickým tréninkem. Existence lucidního snění je známá již od starověku, ale dlouhou dobu byla považována za esoterickou a nehodnou vědeckého zkoumání. Takové názory se změnily díky chytrému experimentu, který v 80. letech minulého století připravili psycholog Keith Hearne a psychofyziolog Stephen Laberge. Tito dva výzkumníci se rozhodli dokázat, že lucidní snící skutečně spali, když si uvědomili, že sní. Odcházeje od pozorování, že REM spánek je charakterizován rychlými pohyby očí, když má člověk zavřené oči (odtud název „spánek s rychlým pohybem očí“), položili si následující otázku: „Bylo by možné použít tuto vlastnost k tomu, aby spícího požádali, aby poslal „vzkaz“ z jejich snu do okolního světa?.“

Hearne a Laberge naverbovali snílky, aby se to pokusili zjistit. Dohodli se s nimi, než usnuli na odeslaném telegramu: účastníci budou muset provést specifické pohyby očí, například třikrát pohnout pohledem zleva doprava, jakmile si uvědomí, že sní. A zatímco byli objektivně v REM spánku, lucidní snílci to udělali. Nový komunikační kód umožnil výzkumníkům od té doby detekovat fáze snění v reálném čase. Práce vydláždila cestu mnoha výzkumným projektům, v nichž lucidní snílci vystupují jako tajní agenti ve snovém světě, provádějí mise (jako je zadržování dechu ve snu) a signalizují je experimentátorům pomocí očního kódu.

Nyní je možné kombinovat takové experimenty s technikami zobrazování mozku a studovat oblasti mozku zapojené do lucidního snění. To představuje obrovský krok vpřed ve snaze lépe porozumět snům a tomu, jak se tvoří. V roce 2021, téměř 40 let po průkopnické práci Hearna a Laberge, nás naše studie ve spolupráci s akademiky z celého světa posunula ještě dál. Od fikce k realitě: mluvit se snílkem.

Už jsme věděli, že lucidní snílci jsou schopni vysílat informace ze svých snů. Mohou je ale také přijímat? Jinými slovy, je možné mluvit s lucidním snílkem? Abychom to zjistili, vystavili jsme lucidního snílka ve spánku hmatovým podnětům. Také jsme mu položili uzavřené otázky typu „Máš rád čokoládu?“.Dokázal odpovědět úsměvem na znamení „Ano“ a zamračením na znamení „Ne“. Lucidním snílkům byly také verbálně předloženy jednoduché matematické rovnice. Byli schopni poskytnout vhodné odpovědi, zatímco zůstali ve spánku.


Když spí, lucidní snící si nejen uvědomují, že sní, ale mohou také utvářet obsah svých snů.

Samozřejmě, že lucidní snílci ne vždy reagovali, zdaleka ne. Ale skutečnost, že někdy ano (18 % případů v naší studii), otevřela komunikační kanál mezi experimentátory a snílky.Nicméně, lucidní snění zůstává vzácným jevem a ani lucidní snící nejsou lucidní po celou dobu nebo během REM spánku. Byl komunikační portál, který jsme otevřeli, omezen pouze na „lucidní“ REM spánek? Abychom to zjistili, podnikli jsme další práce.

Rozšíření komunikačního portálu

Abychom zjistili, zda dokážeme komunikovat stejným způsobem s jakýmkoli spáčem, bez ohledu na jeho fázi spánku, provedli jsme experimenty s dobrovolníky s nelucidními sny bez poruch spánku a také s lidmi trpícími narkolepsií. Toto onemocnění, které způsobuje mimovolní spánek, spánkovou paralýzu a brzký nástup REM fáze, je spojeno se zvýšeným sklonem k lucidnímu snění.

V našem nejnovějším experimentu jsme účastníkům představili existující slova (např. „pizza“) a další, která jsme si vymysleli (např. „ditza“) ve všech fázích spánku. Požádali jsme je, aby se usmáli nebo zamračili, abychom dali najevo, zda bylo slovo vymyšlené nebo ne. Není překvapením, že lidé s narkolepsií byli schopni reagovat, když byli lucidní v REM spánku, což potvrdilo naše výsledky z roku 2021.

Ještě překvapivější je, že obě skupiny účastníků byly také schopny reagovat na naše verbální podněty ve většině fází spánku, a to i bez lucidního snění. Dobrovolníci byli schopni reagovat přerušovaně, jako by se okna spojení s vnějším světem dočasně otevírala v určitých přesných okamžicích. Podařilo se nám dokonce určit složení mozkové aktivity vedoucí k těmto momentům otevřenosti vůči vnějšímu světu. Analýzou před předložením podnětů jsme byli schopni předpovědět, zda spáči zareagují nebo ne.

Proč existují taková okna spojení s vnějším světem? Můžeme předložit hypotézu, že se mozek vyvíjel v kontextu, kdy bylo během spánku nutné minimální kognitivní zpracování. Můžeme si například představit, že naši předkové museli zůstat ve spánku pozorní vůči vnějším podnětům, pro případ, že by se přiblížil dravec. Podobně víme, že mozek matky během spánku přednostně reaguje na pláč jejího dítěte. Naše výsledky naznačují, že je nyní možné „mluvit“ s každým spícím, bez ohledu na fázi spánku, ve které se nachází. Zpřesněním mozkových markerů, které předpovídají okamžiky spojení s vnějším světem, by mělo být možné dále optimalizovat komunikační protokoly v budoucnost. Tento průlom dláždí cestu pro dialog se spícími v reálném čase a nabízí výzkumníkům možnost prozkoumat záhady snů, jak a proč se dějí. Pokud se ale hranice mezi sci-fi a realitou ztenčuje, buďte si jisti: neurovědci mají stále daleko k tomu, aby dokázali rozluštit vaše nejdivočejší fantazie.

Stručná historie klonování: Od ovce Dolly po makaky

22/01/2024 Petr Kovanda 1 komentář 5 min read 236 Zobrazení genetika, klonování, makakové, ovce Dolly, rhesus

Budoucnost Medicína Věda

Stejná čínská laboratoř, která před šesti lety naklonovala makaka krabího, se nyní může pochlubit naklonováním opice rhesus. Ačkoli se klonování zkoumá již od roku 1950, první úspěch zaznamenalo až v roce 1997 s ovcí Dolly. S příchodem nástrojů pro úpravu genů CRISPR lze nyní upravit genom jakéhokoli zvířete, ale to neznamená, že by se to mělo dělat, píše Business Insider.

Právě jsme se dozvěděli o klonování nového druhu primáta, opice Rhesus (Macaca mulatta). Tuto práci provedl tým vědců v Číně, ve stejné laboratoři, která již před šesti lety prokázala klonování jiného druhu primáta: makaka krabatého.

Dolly, hvězda vědy

Při této zprávě a slově „klonování“ se okamžitě vybaví ovce Dolly. Kdybyste se kohokoli na ulici zeptali, zda zná ovci Dolly, určitě by většina odpověděla, že ano, že zná nebo slyšela o prvním zvířeti naklonovaném z dospělých buněk. To se stává jen u malého počtu vědeckých objevů nebo zpráv, u těch několika, kterým se podaří překročit práh odborného zájmu a dostat se do povědomí celé společnosti. V popularizaci vědy s Dolly se objevuje „před“ a „po“. Po tomto historickém milníku se zájem společnosti o vědu výrazně zvýšil.

Zveřejnění narození Dolly v časopise Nature v únoru 1997 vyvolalo množství reakcí a článků, od těch nejrozumnějších a nejrozumnějších až po ty nejnápaditější, které se obávaly, že by se klonování zvířat mohlo dostat až k lidem, což bylo rychle zakázáno a nestalo se tak.

Jisté je, že tým skotských vědců z Roslinova institutu prokázal to, co Hans Spemann, německý embryolog a nositel Nobelovy ceny, předvídal již o 70 let dříve, když připravil experiment, který měl ukázat, že jádro buňky neztrácí své součásti, když se mění ve specializovanější buňku. Že si jakékoliv jádro buňky v těle zvířete zachová schopnost znovu udržet plný embryonální vývoj a dát tak vzniknout klonovanému zvířeti.

V 50. a 60. letech 20. století několik vědců prokázalo, že klonování je možné, a to na různých druzích obojživelníků. Za zmínku stojí zejména práce sira Johna Gurdona, britského embryologa, který na afrických žábách prokázal, že z jader střevních buněk pulců může získat dospělé jedince.

U savců se však úspěch dostavoval pomalu. Trvalo více než 30 let, než tým vědců pod vedením Iana Wilmuta a Keitha Campbella oznámil světu narození Dolly.

Po 300 pokusech

Technika získávání ovce Dolly byla poměrně jednoduchá. Z vaječné buňky byl vypuštěn genetický materiál a vloženo jádro dospělé buňky. Po elektrické jiskře a implantaci rekonstruovaného embrya do dělohy samice zvířete bylo možné získat klonované zvíře s velmi nízkou účinností. Dolly byla jedinou ovcí, která se narodila po téměř 300 rekonstruovaných embryích.

Po ovci byly klonovány další druhy savců, přičemž v každém případě byla metoda přizpůsobena specifickým vlastnostem reprodukční biologie jednotlivých druhů, což nebylo zdaleka jednoduché.

První krávy a myši byly získány v roce 1998. O rok později byla naklonována koza. První klonované prase se narodilo v roce 2000 a o dva roky později přišla řada na kočku a králíka. V roce 2003 byly získány první klony potkanů a koní, zatímco pes byl naklonován až v roce 2005.

Čas pro primáty

Obavy, že by se technika klonování mohla dostat až k lidem, postupně opadly, když se ukázalo, jak obtížné je vyzkoušet ji na jiných druzích primátů, například na nás. A skutečně, až v roce 2018 oznámil tým čínských vědců klonování makaka krabího, stejný tým, který nyní právě oznámil klonování opice rhesus.

Jak v experimentu z roku 2018, tak v současném experimentu tato laboratoř uvádí velmi nízkou účinnost klonování, která je nižší než 1 %. Ty jsou podobné těm, kterých bylo dosaženo s Dolly o 27 let později. To potvrzuje, že klonování primátů je možné, ale metoda zůstává velmi neefektivní pro případné využití v biomedicínském výzkumu.

Navíc jsou takové pokusy na subhumánních primátech v Evropě zakázány, pokud se netýkají velmi závažných, smrtelných onemocnění, která postihují nás nebo tyto druhy.

Omezená užitečnost

K čemu bylo klonování zvířat užitečné? Za prvé, ke studiu nejranějších stadií embryonálního vývoje savců. V roce 2012 získali Nobelovu cenu za medicínu John Gurdon, žabí klonovač, a Shinya Yamanaka, který rozluštil geny potřebné k přeprogramování jádra jakékoli buňky na buňku kmenovou. Cena nebyla udělena za zásluhy skotského týmu odpovědného za Dolly, pravděpodobně kvůli řadě nešťastných incidentů a obvinění, které experiment, jenž měl být jedním z milníků století, provázely.

Klonování hospodářských zvířat (krav, ovcí, koz, prasat, králíků…) umožnilo získat geneticky modifikovaná zvířata mnohem jednodušším a efektivnějším způsobem, a to pomocí jader z dříve geneticky modifikovaných buněk, z nichž vznikla zvířata se stejnou genetickou modifikací.

Prasata, která se v současnosti používají pro xenotransplantace, byla získána díky klonování. A také mnoho dalších zvířecích modelů pro studium lidských nemocí u jiných druhů než u myší, které do té doby byly jedny z mála, jež bylo možné snadno geneticky modifikovat.

Význam klonovacích technik však výrazně poklesl po roce 2013, kdy se objevily nástroje pro úpravu genů CRISPR, které dokážou nesmírně jednoduše a velmi účinně upravit genom jakéhokoli zvířete. K získání zvířat s určitou genetickou modifikací již nebylo nutné používat složité a neefektivní techniky klonování: nástroje CRISPR toho dosáhly snadněji a přímo.

Do klubu klonovaných savců proto vítáme nový druh: opici rhesus, primáta podobného nám. Znovu se však přesvědčujeme o neúčinnosti této techniky, protože je obtížné ji zopakovat mimo laboratoř, která tohoto průlomu dosáhla. V tomto případě museli vědci pro úspěch opět upravit metodu klonování a nahradit buňky embrya, z nichž vznikne placenta.

Pokud tento nejnovější pokus k něčemu slouží, pak k tomu, aby nás znovu přesvědčil o tom, jak zbytečné, nepotřebné, technicky nedostupné, eticky neospravedlnitelné a také nezákonné by bylo pokoušet se o klonování lidí.

Lluís Montoliu, vědecký pracovník Národního centra pro biotechnologie CSIC (CNB – CSIC)

Fytoplanktonové řasy tvořící bohatý život pod antarktickým ledem

19/01/2024 Iveta Mauci 1 komentář 3 min read 375 Zobrazení antarktický led, Antarktida, chlorofyl, Fotosyntetické řasy, Fytoplankton, mikrořasy, řasy

TOP 10 Věda

Antarktida je považována za jeden z nejtvrdších nepřátelských ekosystémů na planetě. Je také jedním z nejméně prozkoumaných míst. Mnoho z nás vidí tuto pevninu jako obrovskou zasněženou pustinu, kterou obývají pouze tučňáci a tuleni, ale pod jeho zamrzlým povrchem vědci objevují rozsáhlé sítě složitých živých forem, které nikde jinde na zeměkouli nepozorujeme a nepozorujeme, píše sciencetimes.com.

Antarktický led se dělí na dva typy: suchozemské ledovce a mořský led. Když nejvyšší hladiny jižního oceánu zamrznou, tvoří se mořský led. Arktický led je sezónní a většina mořského ledu v létě taje. Jakmile led roztaje, objeví se v těchto oblastech kolonie fotosyntetických řas. Dříve se však mělo za to, že zhutněný mořský led před tímto sezónním posunem zabraňoval jakémukoli světlu, aby se dostalo do vrstvy pod ním. Nová studie však odhaluje, že roje fotosyntetických řas známých jako fytoplankton se mohou vyvinout a dokonce přežít, než led roztaje.

Fotosyntetické řasy prosperující pod nimi Fytoplankton, někdy označovaný jako mikrořasy, jsou řasy, které mají stejně jako suchozemské rostliny chlorofyl, a proto potřebují sluneční světlo, aby přežily a prospívaly. Většina fytoplanktonu se vznáší a plave v horních vrstvách oceánu, kam proniká sluneční světlo. Anorganické živiny, jako jsou dusičnany, fosfáty a síra, jsou také vyžadovány fytoplanktonem, který přeměňuje na proteiny, lipidy a sacharidy, jak uvádí Národní úřad pro oceány a atmosféru

F(NOAA).

Fytoplankton je základem většiny vodních potravních řetězců a podporuje růst těchto dalších sofistikovaných forem života. Vědci z Brownovy univerzity a university v Aucklandu, objevili důkazy o širokých pásech těchto fotosyntetických forem života přežívajících pod zmrzlým povrchem pomocí dat získaných prostřednictvím družic NASA pro sledování Země a vodních plováků použitých na místě.

Nalezení těchto květů zpochybňuje představu, že oblasti pod mořským ledem jsou bez života, a vyvolává inovativní výzkumné otázky týkající se potravních sítí, které mohou existovat pod ledem v Antarktidě, podle Christophera Horvata, který řídil studii publikovanou ve vědeckém časopise. Hranice v námořní vědě. Vědci se domnívají, že by mohla zabírat 5 milionů čtverečních mil podmořské oblasti jižního oceánu. Ledové příkrovy v jižním oceánu se skládají z odlišných plátů baleného ledu. Malé skvrny otevřené vody někde mezi těmito listy umožňují průchod světla, což umožňuje fotosyntézu.

Mrazivé krajiny a tajný ráj, podle Huwa Griffithse, námořního biogeografa z Britské antarktické služby, je mořský led obecně jen tři až deset stop tlustý, což umožňuje, aby nějaké světlo proniklo do vodních systémů pod ním. Nicméně život byl objeven na místech, která nikdy předtím neviděla denní sluneční svit. Podle Griffithovy studie je mnoho ledovců tak hlubokých, že ohledně mořského dna pod nimi není žádný optimismus.

Většina ledových šelfů se skládá z druhé formy antarktického ledu, suchozemského ledu. Vyskytují se, když jsou masivní desky ledu vytlačeny ze země a na hladinu oceánu. Kromě mořského ledu mohou být takové desky hluboké stovky stop. Griffiths a jeho výzkumný tým našli v roce 2021 mořské živé bytosti na mořském dně skály 900 m blízko země antarktického ledového šelfu.

Mrazivá krajina Antarktidy při pohybu do vnitrozemí, skrývá tajný ráj tisíců subglaciálních řek a jezer překypujících životem. Jezero Whillans, třetí největší jezero kontinentu, které leží zhruba 800 metrů pod západním antarktickým ledovým příkrovem, bylo v roce 2014 objeveno jako domov přibližně 4 000 různých mikrobiálních druhů.

Dohromady tyto objevy ukazují, jak různorodý je život pod antarktickým ledem. Nedotčené ekosystémy Antarktidy jsou ohroženy, protože lidský vliv se šíří do všech částí Země. Antarktické ledovce tají v důsledku globálního oteplování rychlostí přibližně 150 miliard tun ročně, což má katastrofální důsledky pro globální hladiny moří.

Obývali někdy pravěcí lidé Antarktidu?

19/01/2024 Iveta Mauci 1 komentář 4 min read 214 Zobrazení Antarktida, Homo erectus, Hui Te Rangiorov, Maorové, pravěcí lidé, starověké civilizace, Yaghan

Dějiny TOP 10 Věda

Vypadá to, že Antarktidu nikdo neobýval, dokud nebyly ve 20. století vybudovány první výzkumné stanice. Ale možnost, že o mnoho let dříve někdo tento kontinent obýval, zůstává, píše IFL Science.

Lidé přišli na Zemi příliš nedávno na to, aby využili doby, kdy byla Antarktida obyvatelná, natož aby se tam dalo chodit díky kontinentálnímu driftu. Přesto lidé navštívili mnoho míst, která jim byla příliš zapovězena, takže vyvstává otázka, zda lidé viděli Antarktidu nebo na ni dokonce vkročili dříve, než se začaly vést záznamy.

Ačkoli je poloha Antarktidy stabilní mnohem déle než poloha ostatních kontinentů, rozhodně nebyla vždy zaledněná. Během křídy, kdy bylo na světě tepleji, měla kolem svého pobřeží deštné pralesy. Ani dlouhé zimy neodradily obyvatele z řad dinosaurů. Tyto časy však byly dávno pryč, než se na scéně objevili lidé, dokonce i první lidé, jako byl Homo erectus.

V důsledku toho je nepravděpodobné, že by i v dobách meziledových byla některá část Antarktidy obyvatelná bez moderní technologie. Navíc by taková teplá období byla nejhorší dobou pro pokusy o kolonizaci tohoto místa. Vysoká hladina moří během meziledových dob, způsobená částečným táním Antarktidy a Grónska, by z moří kolem kontinentu udělala ještě rozsáhlejší bariéru, než je tomu dnes.

Spousta lidí, kteří berou film Vetřelec vs. Predátor jako dokument, si myslí, že hi-tech starověké civilizace stavěly města pod ledem, ale pro to neexistuje jediný důkaz. Dokonce ani důkazy, které skrývá směšně pojmenovaná „velká archeologie“.

To však neznamená, že historie lidské interakce s Antarktidou začala až s Evropany. Mimořádné výkony polynéské plavby, která dosáhla tak vzdálených míst, jako je Nový Zéland, Havaj a Rapa Nui, naznačují, že nemuselo být nad jejich síly najít mnohem větší, i když nehostinnější zemi dále na jih.

Doktorka Priscilla Wehi z univerzity v Otagu, vedla studii zkoumající maorské spojení s Antarktidou. Vedle moderního přínosu k průzkumu a výzkumu Wehi a spoluautoři poukazují na důkazy, že původní obyvatelé Nového Zélandu o existenci kontinentu věděli. V maorské kultuře hrají ústřední roli velryby, včetně druhů, které se živí u antarktického pobřeží a migrují na sever, aby se rozmnožovaly.

Vyprávění o námořníkovi Hui Te Rangiorovi, který vedl loď do vzdáleného Jižního oceánu, pravděpodobně za migrujícími velrybami, se datují do doby před přibližně 1 400 lety. Jak blízko Antarktidy se plavba dostala, není známo. Pro tyto vody se však předával název Te tai-uka-a-pia, což znamená „zamrzlý oceán“. To naznačuje, že někdo viděl přinejmenším ledové kry a možná i samotnou pevninu.

Z Ohňové země je to na Antarktický poloostrov mnohem blíž než z Nového Zélandu do východní Antarktidy. Obyvatelé ostrova Yaghan se nevydávali na tak epické plavby jako Polynésané a donedávna se předpokládalo, že se nevzdalovali daleko od svých břehů. Tento názor byl nedávno zpochybněn a byly předloženy důkazy o tom, že indiáni Falklandy navštívili a možná se na nich i nějakou dobu zdrželi, a to ve 14. století. Ve skutečnosti existuje více nejistých náznaků, že takové návštěvy začaly o tisíce let dříve.

Tento názor byl nedávno zpochybněn, neboť byly předloženy důkazy, že původní obyvatelé Ameriky navštívili Falklandy a pravděpodobně zde ve 14. století i nějakou dobu pobývali. Ve skutečnosti existují další nejisté náznaky, že tyto návštěvy začaly již o tisíce let dříve.

Tato tvrzení nejsou všeobecně přijímána, ale pokud jsou správná, bylo by mnohem pravděpodobnější, že lidé vkročili na antarktický kontinent dávno před evropským průzkumem. Drakeův průliv mezi Jižními Shetlandskými ostrovy a Jižní Amerikou je široký asi 800 kilometrů, což je méně než dvojnásobek vzdálenosti mezi Falklandami a jihoamerickou pevninou. Průjezd je notoricky známý jako drsný, dokonce nebezpečnější než v jižním Atlantiku, ale pokud se lidé vydali na cestu k Falklandám, není vyloučeno, že přibližně ve stejné době dosáhli i tohoto ostrovního řetězce. Odtud by byl k antarktické pevnině poměrně malý krůček.

Nicméně žádný spolehlivý důkaz, že se tak stalo, nebyl podán, ačkoli padělky existují. Navíc pokud by lidé nemohli s tehdejší technikou založit trvalé osídlení na Falklandách, byla by pro ně Antarktida ještě méně přitažlivá, ať už pevnina, nebo ostrovy u pobřeží. V důsledku toho je sice docela dobře možné, že lidé o Antarktidě věděli už před dobou objevů a možná tam dokonce vkročili, důkaz však zůstává nedostupný a rozhodně tam nezůstali.

Ačkoli je tedy docela dobře možné, že lidé znali Antarktidu již před dobou objevů a možná tam dokonce vkročili, důkaz zůstává nedostupný a rozhodně tam nezůstali.

Archeologie v Antarktidě je vážné téma, ale většina z nich se soustředí na odkaz objevitelů 19. a 20. století a těch, kteří se za velrybami vydali za méně blahodárnými účely. Pokud dřívější návštěvníci zanechali nějaké stopy, nebude snadné je najít.

Balonová mise GUSTO udržuje kurz kolem antarktického nebe

18/01/2024 Andrea Březinová 1 komentář 1 min read 249 Zobrazení Antarktida, Galaktická/Extragalaktická spektroskopická terahertzová observatoř, Galaxie, GUSTO, McMurdo, Mléčná dráha, Mount Erebus, ULDB, vědecká mise

TOP 10 Věda Vesmír Zajímavosti

Galaktická/Extragalaktická spektroskopická terahertzová observatoř ULDB (GUSTO) čeká na svůj let na vědeckém balónu s malebným výhledem na antarktický Mount Erebus v dálce. GUSTO úspěšně odstartoval 31. prosince, 19:30 místního času (31. prosince, 1:30 EST) a zůstává v letu.

Vysoko nad ledovou krajinou nejjižnějšího kontinentu Země, se již více než 15 dní, od svého startu z McMurda v Antarktidě, dne 31. prosince v 19:30 místního času, vznáší vědecká mise NASA, Galaktická/Extragalaktická spektroskopická terahertzová observatoř ULDB.

GUSTO mapuje velkou část galaxie Mléčná dráha a Velkého Magellanova mračna, aby pomohla vědcům studovat mezihvězdné prostory. Observatoř předává data, která shromažďuje, zpět do pozorovacích týmů na zemi, zatímco neustále obchází jižní pól kolem 120 000+ stop.

GUSTO letí na vědeckém balónu s nulovým tlakem o objemu 39 milionů kubických stop, který je tak velký, že se do něj vejde 195 vzducholodí. Balón se používá k letům na dlouhou dobu během australského léta nad Antarktidou. GUSTO usiluje o rekord NASA 55+ dní v letu, aby dosáhlo svých vědeckých cílů.

Pro více informací o vědeckém balonovém programu NASA, řízeném v NASA Wallops Flight Facility ve Virginii, klikněte sem. Chcete-li sledovat misi GUSTO v reálném čase navštivte web NASA Columbia Scientific Balloon Facility.

Nejhlubší díra do Země, kterou kdy lidé vykopali, musela být zničena

16/01/2024 Iveta Mauci 1 komentář 3 min read 4547 Zobrazení brána do pekla, Kola, nejhlubší vrt, ostrov, Rusko, Superhluboký vrt

Dějiny TOP 10 Věda

Kola „Superhluboký vrt“ v Rusku byl kdysi přezdíván „vstup do pekla“

Studená válka byla svědkem všech druhů vědeckého, militaristického, kulturního a technologického tažení mezi USA a Sovětským svazem, od posílání želv kolem Měsíce po vývoj absurdně silných bomb. Ale ze všech těchto činů napínajících svaly zůstává jen málo nejasnějších než sovětský výkon vyvrtání nejhlubší díry na planetě vytvořené lidmi, najdete v historickém článku Scientific American, uloženém v knihovně.

Směšně hluboká díra známá jako Kola Superdeep Borehole, se nacházela na poloostrově Kola v mrazivých hlubinách severozápadního Ruska, nedaleko ruských hranic se severním Norskem.

Samotný vrt se ve skutečnosti skládal z mnoha děr, které odbočují z centrální díry, z nichž nejhlubší – nazývaná SG-3 – zasahuje 12 263 metrů hluboko do zemské kůry. Přes tyto mohutné hloubky však průměr otvoru není širší než jídelní talíř.

Pro perspektivu, hloubka díry je výška Mount Everestu a Mount Fuji umístěných na sobě. Je také hlubší než nejhlubší bod oceánu, Marianský příkop, který leží v hloubce 11 034 metrů pod hladinou moře.

Američané zahájili tento závod vrtání děr do Země. Na začátku 60. let USA zahájily projekt Mohole, pokus provrtat se zemskou kůrou, aby získali vzorky hranice mezi kůrou a pláštěm.

Cílem bylo provést vrty do mořského dna z lodi poblíž sopečného ostrova v mexickém Pacifiku. Bohužel, projekt byl propadák a nakonec byl zakonzervován poté, co byl zničen vědeckým odporem, špatným řízením a problémy s penězi.

V Rusku to šlo hladce. Vrtání začalo 24. května 1970 a pokračovalo až do roku 1992, krátce po rozpadu Sovětského svazu. Nebyly to jen politické otřesy a nedostatek hotovosti, co ambiciózní projekt ukončilo. Podle BBC Future se vrtání údajně zastavilo, když teploty na dně díry dosáhly syčivých 180 °C (nebo 356 °F), což je drasticky více, než předpovídaly jejich modely.

Místo je bohužel nyní opuštěné a skládá se z o něco více než zchátralé budovy a sešroubovaného potrubí v zemi. Když lokalita chátrala, Rusko v roce 2008 oznámilo , že plánuje vrt zničit. Někteří také spekulovali, že díra byla částečně vyplněna betonem.

V době své největší slávy však projekt přinesl spoustu nových vědeckých poznatků. Za prvé a především, Kola Superdeep Borehole odhalil některé neocenitelné poznatky o geologii Země, procházející asi 1,4 miliardy let historie Země.

Šroubovaný uzavřený vrt v zařízení Kola Superhlubokého vrtu v roce 2012.

Nejpřekvapivější bylo, že hluboké skály byly nasyceny vodou, což bylo považováno za nemožné, protože skály byly utěsněny pod vrstvou nepropustné skály. Také tam dole objevili 14 druhů zkamenělých mikroorganismů, nemluvě o ložiscích zlata, mědi a niklu.

Kolem tohoto webu bylo více než spravedlivé množství fantazijních pověstí. Jedna široce rozšířená městská legenda říkala, že vrták prorazil vrstvu skály a objevil super horkou jeskyni. Aby to vědci prozkoumali, spustili do jámy mikrofon, jen aby slyšeli něco, co znělo jako pekelné vytí a zmučené výkřiky.

Tento příběh je samozřejmě zcela neověřený a pravděpodobně jde o nesmysl – i když je snadné pochopit, proč se superhluboký vrt Kola také nazývá „brána do pekla“.

Postavili jsme „mozek“ z drobných stříbrných drátků. Učí se v reálném čase a efektivněji než počítačová umělá inteligence

16/01/2024 Tomáš Pokorný 1 komentář 3 min read 6255 Zobrazení AI, drátky, nanotechnologie, neuronové sítě, stříbro, UI

Budoucnost TOP 10 UI Věda

Svět je poblázněný umělou inteligencí (AI), a to z dobrého důvodu. Systémy AI dokážou zpracovat obrovské množství dat zdánlivě nadlidským způsobem, píše CONVERSATION. Současné systémy umělé inteligence však spoléhají na počítače se složitými algoritmy založenými na umělých neuronových sítích. Ty spotřebovávají obrovské množství energie a spotřebují ještě více energie, pokud se snažíte pracovat s daty, které se mění v reálném čase.

Pracujeme na zcela novém přístupu ke „strojové inteligenci“. Místo použití softwaru umělé neuronové sítě jsme vyvinuli fyzickou neuronovou síť v hardwaru, která funguje mnohem efektivněji.

Naše neuronové sítě, vyrobené ze stříbrných nanodrátů, se mohou za chodu naučit rozpoznávat ručně psaná čísla a zapamatovat si řetězce číslic. Naše výsledky jsou publikovány v novém článku v Nature Communications, provedeném s kolegy z University of Sydney a University of California, Los Angeles.

Náhodná síť drobných drátků

Pomocí nanotechnologie jsme vytvořili sítě ze stříbrných nanodrátů o šířce jedné tisíciny lidského vlasu. Tyto nanodrátky přirozeně tvoří náhodnou síť, podobně jako hromada tyčinek.

Síťová struktura nanodrátů vypadá hodně jako síť neuronů v našem mozku. Náš výzkum je součástí oboru zvaného neuromorphic computing, jehož cílem je napodobit funkce neuronů a synapsí v hardwaru podobné mozku.

Naše nanodrátové sítě vykazují chování podobné mozku v reakci na elektrické signály. Vnější elektrické signály způsobují změny ve způsobu přenosu elektřiny v bodech, kde se nanodrátky protínají, což je podobné tomu, jak fungují biologické synapse.

V typické nanodrátové síti mohou být desítky tisíc průsečíků podobných synapsím, což znamená, že síť může efektivně zpracovávat a přenášet informace přenášené elektrickými signály.

Učení a adaptace v reálném čase

V naší studii ukazujeme, že nanodrátové sítě mohou reagovat na signály, které se v čase mění, mohou být použity pro online strojové učení.

Při konvenčním strojovém učení jsou data vkládána do systému a zpracovávána v dávkách. V přístupu online učení můžeme data zavádět do systému jako nepřetržitý proud v čase.

S každým novým údajem se systém učí a přizpůsobuje v reálném čase. Ukazuje „za běhu“ učení, ve kterém jsme my lidé dobří, ale současné systémy umělé inteligence nikoli.

Online výukový přístup, který umožňuje naše nanodrátová síť, je efektivnější než konvenční dávkové učení v aplikacích AI.

Při dávkovém učení je ke zpracování velkých datových sad potřeba značné množství paměti a systém často potřebuje projít stejná data vícekrát, aby se naučil. To vyžaduje nejen vysoké výpočetní zdroje, ale také celkově spotřebuje více energie.

Náš online přístup vyžaduje méně paměti, protože data jsou zpracovávána nepřetržitě. Navíc se naše síť učí z každého vzorku dat pouze jednou, což výrazně snižuje spotřebu energie a činí proces vysoce efektivním.

Rozpoznávání a zapamatování čísel

Testovali jsme nanodrátovou síť pomocí referenční úlohy rozpoznávání obrazu pomocí datové sady MNIST ručně psaných číslic.

Hodnoty pixelů ve stupních šedi na snímcích byly převedeny na elektrické signály a přivedeny do sítě. Po každém vzorku číslic se síť naučila a zdokonalila svou schopnost rozpoznávat vzory a zobrazovala učení v reálném čase.

Nanodrátová síť se naučila rozpoznávat ručně psaná čísla, což je běžné měřítko pro systémy strojového učení.

Stejnou učební metodou jsme také testovali nanodrátovou síť s paměťovou úlohou zahrnující vzory číslic, podobně jako proces zapamatování si telefonního čísla. Síť prokázala schopnost zapamatovat si předchozí číslice ve vzoru.

Celkově tyto úlohy demonstrují potenciál sítě pro emulaci učení a paměti podobné mozku. Naše práce zatím jen poškrábala povrch toho, co neuromorfní nanodrátové sítě dokážou.

Podivná „plošina“ v Pacifiku u Fidži se formuje od doby dinosaurů

15/01/2024 Tomáš Pokorný 0 komentářů 2 min read 248 Zobrazení geologická nadstavba, Melanéská hraniční plošina, Tichý oceán, vulkány

Příroda/Fauna Věda

Melanéská hraniční plošina vznikla ve čtyřech samostatných etapách, což je zatraceně neobvyklé. Hluboko pod Tichým oceánem rostla od období křídy obrovská geologická nadstavba, poháněná oblastí vulkanismu mezi deskami, která je větší než Velká Británie, píše Live Science.

V nové studii se geologové pokoušejí dát dohromady, jak vznikla takzvaná melanéská hraniční plošina, a došli k závěru, že vznikla několika různými pulsy vulkanismu, počínaje, když se po Zemi potulovali dinosauři, a pokračují až do současnosti.

Mořské dno je poseto nesčetnými podmořskými horami (podmořskými horami) a hřebeny, stejně jako většími sopečnými strukturami. Často se předpokládá, že podmořské útvary, jako jsou tyto, jsou tvořeny jednotlivými, poněkud náhlými sopečnými poruchami. Tyto události mají potenciál být kataklyzmatickými a podnítí velké změny životního prostředí.

Tento nedávný výzkum však naznačuje, že melanéská pohraniční plošina má složitější historii. Takzvaná superstruktura se nachází v jihozápadním Tichém oceánu a zdá se, že se formovala miliony a miliony let pomalu hořící genezí, která se rozvinula ve čtyřech odlišných fázích.

„V pacifické pánvi jsou některé útvary, kde [vědci] mají pouze jeden vzorek a vypadá to jako velmi velká masivní jednotlivá událost,“ řekl Kevin Konrad, vedoucí studie a odborný asistent na univerzitě v Nevadě v Las Vegas.

„Někdy, když podrobně otestujeme tyto prvky, uvědomíme si, že jsou ve skutečnosti vytvořeny během několika pulzů v průběhu desítek milionů let a neměly by významný dopad na životní prostředí,“ pokračoval Konrad.

Aby tým dosáhl svých zjištění, provedl geochemickou analýzu vzorků odebraných z oblasti Melanéská hraniční plošina, podmořské hory Západní Samoy, podmořská provincie Východní Samoy a podmořský řetězec Tuvalu.

To ukázalo, že vznik nadstavby začal v období křídy asi před 120 miliony let obrovským výlevem lávy, který vytvořil řadu podmořských hor.

Ve druhé fázi, před 56 miliony až 33,9 miliony let, litosféra (vnější skalnatá skořápka Země) přecházela přes vulkanickou oblast nazývanou hhorký bod Arago, čímž vytvořila další podmořské hory a některé oceánské ostrovy. Tyto ostrovy nakonec erodovaly a klesly pod povrch.

Za třetí, rychle vpřed do novější doby, epochy miocénu (před 23 miliony až 5 miliony let). Stejné ostrovy a podvodní hory byly znovu aktivovány a vznikly nové sopky, když zemská litosféra přecházela přes další hotspot, hotspot Samoa. Tento vulkanický hotspot dodnes vytváří nové ostrovy.

A konečně, v období, které trvá dodnes, se na náhorní plošině objevily nové sopečné erupce, protože litosféra byla deformována zpětným pohybem pacifické desky pod příkopem Tonga.

Je to složitý příběh, který podle vědců poskytne podrobnější obrázek o tom, jak se tvoří některé podvodní útvary. Pro popis geologických produktů těchto vícestupňových událostí navrhuje tým termín „Oceanic Mid-Pe Superstructures“.

Nová studie je publikována v časopise Earth and Planetary Science Letters

[H/T: Živá věda ]

Poškozená kapsle se vzorkem asteroidu Bennu, TAGSAM, byla otevřena

13/01/2024 Tomáš Pokorný 3 min read 224 Zobrazení asteroid, Bennu, NASA, OSIRIS-REx, technické potíže

NASA a její mise OSIRS-REX, překonala nepředvídané potíže. Technikům se podařilo prolomit tvrdohlavé spoje, které bránily rozebrání nádoby na vzorky asteroidu. Po čtyřech měsících od přistání bude možné kapsli otevřít.

Členové kurátorského týmu v Johnsonově vesmírném středisku NASA v Houstonu úspěšně odstranili dva upevňovací prvky z hlavy vzorkovače, které bránily v přístupu ke zbytku materiálu vzorku asteroidu Bennu společnosti OSIRIS-REx.

Nyní probíhají kroky k dokončení demontáže Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism, neboli TAGSAM, hlavice, která odhalí zbytek hornin a prachu, které přinesla první mise NASA pro návrat vzorků asteroidů.

„Naši inženýři a vědci měsíce neúnavně pracovali v zákulisí, aby nejen zpracovali více než 70 gramů materiálu, ke kterému jsme měli dříve přístup, ale také navrhli, vyvinuli a otestovali nové nástroje, které nám umožnily překonat tuto překážku. “ řekla Eileen Stansbery, vedoucí divize ARES (Astromaterials Research and Exploration Science) ve společnosti Johnson. „Inovace a nasazení tohoto týmu byly pozoruhodné. Všichni jsme nadšeni, že vidíme zbývající poklad, který OSIRIS-REx uchovává.“

Zbytek hromadného vzorku bude plně viditelný po několika dalších krocích demontáže, kdy specialisté na snímky pořídí snímky vzorku v ultra vysokém rozlišení, dokud je stále uvnitř hlavy TAGSAM. Tato část vzorku bude poté odebrána a zvážena a tým bude schopen určit celkovou hmotnost materiálu Bennu zachyceného misí.

Zpracovatelé Curation pozastavili demontáž hardwaru hlavy TAGSAM v polovině října poté, co zjistili, že dva z 35 upevňovacích prvků nelze odstranit pomocí nástrojů schválených pro použití uvnitř odkládací schránky OSIRIS-REx.

V reakci na to byly navrženy a vyrobeny dva nové vícedílné nástroje pro podporu další demontáže hlavy TAGSAM. Tyto nástroje zahrnují nově na zakázku vyrobené bity vyrobené z chirurgické, nemagnetické nerezové oceli specifické třídy; nejtvrdší kov schválený pro použití v čistých rukavicích.

„Kromě toho, že se tyto nové nástroje omezují na materiály se schválenou léčbou, aby byla chráněna vědecká hodnota vzorku asteroidu, potřebovaly také fungovat v těsně uzavřeném prostoru schránky v rukavicích a omezovat jejich výšku, hmotnost a potenciál. obloukový pohyb,“ řekla Dr. Nicole Lunning, kurátorka OSIRIS-REx ve společnosti Johnson. „Kurátorský tým prokázal působivou odolnost a udělal neuvěřitelnou práci, aby dostal tyto tvrdohlavé spojovací prvky z hlavy TAGSAM, abychom mohli pokračovat v demontáži. Z úspěchu máme obrovskou radost.“

Inženýr NASA OSIRIS-REx, Neftali Hernandez, připojuje jeden z nástrojů vyvinutých k tomu, aby pomohl odstranit dva konečné upevňovací prvky, které zakazovaly úplnou demontáž hlavy TAGSAM (Touch-and-Go Sample Acquisition Mechanism), která drží zbytek materiálu shromážděného z asteroidu Bennu. . Inženýři z týmu sídlícího v Johnsonově vesmírném středisku NASA v Houstonu vyvinuli 10. ledna nové nástroje, které uvolnily spojovací prvky.

Před úspěšným odstraněním otestoval tým společnosti Johnson nové nástroje a postupy odstraňování ve zkušební laboratoři. Po každém úspěšném testu inženýři zvýšili hodnoty točivého momentu sestavy a opakovali testovací postupy, dokud si tým nebyl jistý, že nové nástroje budou schopny dosáhnout potřebného točivého momentu a zároveň minimalizovat riziko jakéhokoli potenciálního poškození hlavy TAGSAM nebo jakékoli kontaminace vzorku. v rámci.

Navzdory tomu, že nebyli schopni úplně rozebrat hlavu TAGSAM, členové kurátorského týmu již shromáždili 2,48 unce (70,3 gramu) materiálu asteroidu ze vzorku hardwaru, což překonalo cíl agentury přinést na Zemi alespoň 60 gramů. Doposud splnili všechny požadavky na vzorky obdržené od vědeckého týmu OSIRIS-REx a hermeticky uzavřeli některé vzorky Bennu pro lepší uchování po dlouhou dobu (např. několik desetiletí), některé uložili při okolní teplotě a jiné při teplotě -112 Fahrenheita (-80 stupňů Celsia).

Později na jaře vydá kurátorský tým katalog vzorků OSIRIS-REx, který bude k dispozici celosvětové vědecké komunitě.

Aditya-L1 dosáhla svého cíle, družice začala pozorovat Slunce

12/01/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 301 Zobrazení Aditya-L1, družice, Indický vesmírný program, Indie, slunce, sonda

Po čtyřměsíční cestě dosáhla indická sonda Aditya-L1 svého cíle v Lagrangeově bodě 1, odkud bude měřit a pozorovat vnější vrstvy Slunce, píše IRSO.

Mise Aditya-L1 byla vypuštěna v září loňského roku a obsahuje řadu přístrojů pro měření a pozorování nejvzdálenějších vrstev Slunce. Sonda byla pojmenována po hinduistickém božstvu Slunce. Ke svému cíli uletěla 1,5 milionu kilometrů. To je však stále jen jedno procento vzdálenosti mezi Zemí a naší hvězdou.

Lagrangeův bod

Lagrangeův bod 1 je bod, kde se gravitační síly Slunce a Země vyrovnávají, což umožňuje Zemi zůstat na poměrně stabilní oběžné dráze kolem Slunce. Hlavní výhodou umístění observatoře v tomto místě je stálý a ničím nerušený výhled na Slunce. To poskytne větší výhodu pozorování sluneční aktivity a jejího vlivu na kosmické počasí v reálném čase.

Přítomnost sondy v bodě L1 také minimalizuje manévry spojené s udržováním zařízení v dané poloze, čímž se sníží spotřeba paliva. Bod se nachází mimo zemskou magnetosféru, takže je vhodný pro odběr vzorků slunečního větru in situ.

Umístění observatoře na L1 bylo klíčovou fází mise. Vyžadovalo přesnou navigaci a řízení. Tento úspěch je důkazem schopností ISRO provádět takto složité orbitální manévry.

Přítomnost sondy v bodě L1 také minimalizuje manévry spojené s udržováním zařízení v poloze, čímž se snižuje spotřeba paliva. Bod se nachází mimo zemskou magnetosféru, takže je vhodný pro odběr vzorků slunečního větru in situ.

Umístění observatoře na L1 bylo klíčovou fází mise. Vyžadovalo přesnou navigaci a řízení. Tento úspěch dokazuje schopnosti ISRO při takto složitých manévrech na oběžné dráze.

Indický vesmírný program

Mise Indické organizace pro vesmírný výzkum (ISRO) je první indickou vesmírnou misí zaměřenou na studium Slunce. Sonda Aditya-L1 se má zaměřit na studium slunečních erupcí, výronů koronální hmoty a záhadného extrémního tepla sluneční koróny.

Indie má poměrně nízkorozpočtový vesmírný program, ale jeho velikost a dynamika jsou impozantní. V roce 2008. ISRO vyslala první sondu na oběžnou dráhu Měsíce. V roce 2014 agentura umístila sondu na oběžnou dráhu Marsu. V srpnu loňského roku se Indie stala čtvrtou zemí, která přistála se sondou na Měsíci, a první, které se to podařilo v blízkosti jižního pólu stříbrné zeměkoule. Během mise Chandrayaan-3 byly na povrchu našeho přirozeného satelitu zjištěny síra, hliník, vápník, železo, chrom, titan, mangan, křemík a kyslík. Kromě toho přistávací modul Vikram zjistil pohyb pod měsíčním povrchem.

Předpokládá se, že mise Aditya-L1 bude trvat pět let. ISRO uvedla, že některé přístroje na palubě již zahájily práci, sbírají data a pořizují snímky. Agentura však nesdělila, kolik mise Aditya stála, ale indický tisk uvádí částku kolem 46 milionů dolarů.

Sonda byla vybavena sedmi vědeckými přístroji. Podle ISRO by se observatoř měla zaměřit na studium slunečních erupcí, výronů koronální hmoty a záhadného extrémního tepla sluneční koróny. Vědci chtějí lépe porozumět faktorům, které ovlivňují kosmické počasí. Zajímají se také o lepší pochopení dynamiky slunečního větru.

Smrt slunce zabije život na Zemi, ale nový život se může znovu vyvinout

12/01/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 361 Zobrazení mimozemšťané, mrtvé hvězdy, pátrání, slunce

TOP 10 Věda

Pátrání po mimozemském životě by nemělo vyloučit starší nebo dokonce mrtvé hvězdy, píše IFL Science. Život možná neskončí na konci života hvězdy… ale nejspíš by se musel znovu vyvinout.

Život na naší planetě trvá již několik miliard let. Mladé hvězdy mají při hledání života jinde výsadní postavení. Koneckonců je snazší porovnávat minulost a současnost než spekulovat o budoucnosti. Výzkum však ukázal, že bychom neměli zavrhovat starší hvězdy jako hostitele planet, na kterých je život, a to ani v případě, že hvězdy zanikly, i když smrt nemusí být pro život až tak dobrá.

Faktorem, který se zdá být kritickým, je hvězdný vítr. Magnetické pole naší planety nás chrání před proudem částic, které neustále přicházejí ze Slunce. To je mnohem horší, když jsou hvězdy mladé a postupně se to zlepšuje. Výzkum hvězd, jako je Slunce, nebo dokonce starších hvězd, naznačuje, že mají tendenci mít posun v síle a složitosti magnetického pole, což je něco, co má velký dopad na hvězdný vítr.

Devastující erupční události se stávají méně pravděpodobné, jak tyto hvězdy podobné Slunci stárnou, takže je pravděpodobnější, že kolem objektů může existovat život, a dokonce poskytují lepší šance pro rozvoj vyspělých civilizací.

Takže hvězdy jako Slunce nebo starší jsou dobré – tedy do určité míry. Naše hvězda a mnohé jí podobné jsou předurčeny k tomu, aby se staly červenými obry. Jakmile hvězdě dojde vodík v jádře, nejprve se stlačí, zapálí helium a pak se zvětší. Je pravděpodobné, že až se Slunce nafoukne, bude jeho vnější vrstva sahat až k oběžné dráze Země. A i když by hustota plazmatu byla velmi nízká, tušíme, že pobyt uvnitř hvězdy životu příliš neprospívá.

Fáze červeného obra je také charakteristická uvolňováním silného hvězdného větru a teplo z nyní velké hvězdy posouvá obyvatelnou zónu dále. To by mohla být dobrá zpráva pro měsíce plynných obrů, ale ne už tak pro kamenné planety. Venuše a Merkur jsou v tuto chvíli definitivně pryč a v nejlepším případě jsou Země a Mars spálené.

Výzkumníci byli také zvědaví, co se stane poté. Rudí obři odhodili své vrstvy a to, co zůstalo, je stlačené degenerované jádro. Této mrtvé hvězdě říkáme bílý trpaslík. Bez hvězdných větrů a s velkou stabilitou po miliardy let jsou bílí trpaslíci skvělým místem pro život, pokud planety přežily fázi rudého obra a život se vyvinul po vzniku bílého trpaslíka.

Výzkumy ukazují, že změny z běžné hvězdy na červeného obra a bílého trpaslíka jsou příliš rychlé na to, aby se jim život mohl přizpůsobit, pokud nemáte možnost chránit a přemístit celou planetu. Starší hvězdy a bílí trpaslíci by měli být zkoumáni jako potenciální hostitelé života, ale zdá se nepravděpodobné, že by život mohl nerušeně přežít na světě, který se mění a vyvíjí se jeho hvězda.

Nová studie je publikována v The Astrophysical Journal Letters

Země se pohybuje mnohem rychleji, než se zdá

10/01/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 1008 Zobrazení paralaxe, pohyb Země, retrográdní pohyb, rychlá rotace

Pro pozemšťana je snadné uvěřit, že stojíme na místě. Koneckonců nemáme pocit, že se řítíme vesmírem, píše SPACE.com. Přesto to děláme. Jak rychle se tedy Země pohybuje kolem Slunce?

Někteří z nejstarších astronomů v zaznamenané historii navrhli, že žijeme v geocentrickém vesmíru, kde Země leží ve středu všeho. Slunce podle nich rotovalo kolem nás, což způsobovalo východy a západy slunce, to samé platí pro pohyby Měsíce a planet. Ale i tehdy existovaly určité věci, které se s těmito teoriemi přesně neshodovaly. Například planeta někdy couvla na obloze, než se obnovila rotace vpřed.

Nyní víme, že k tomuto pohybu tam a zpět, kterému se říká retrográdní pohyb, dochází, když Země „dohání“ jinou planetu na své oběžné dráze. Například Mars obíhá dále od Slunce než Země. Takže v jednom bodě příslušných oběžných drah planet Země dohoní Rudou planetu a míjí ji. Když projíždíme kolem Marsu, pohybuje se na obloze dozadu a poté, co jsme prošli, zase dopředu.

Dalším důvodem, proč si lidé začali uvědomovat, že možná nejsme středem vesmíru, byl pohled na paralaxu nebo zjevnou změnu polohy hvězd vůči sobě navzájem. Pro jednoduchý příklad paralaxy zvedněte ukazováček před obličejem na délku paže. Podívejte se na to pouze levým okem a zavřete pravé oko. Poté zavřete pravé oko a levým se podívejte na prst. Zdánlivá poloha prstu se mění. Je to proto, že vaše levé a pravé oko se dívá na prst z mírně odlišných úhlů.

Totéž se děje na Zemi, když se díváme na hvězdy. Trvá asi 365 dní, než oběhneme Slunce. Podíváme-li se na hvězdu (nacházející se relativně blízko nás) v létě a znovu se na ni podíváme v zimě, její zdánlivá poloha na obloze se změní, protože jsme na různých místech naší oběžné dráhy. Hvězdu vidíme z různých pohledů. S trochou jednoduchého výpočtu, pomocí paralaxy, můžeme také zjistit vzdálenost k této hvězdě.

JAK RYCHLE SE ZEMĚ POHYBUJE? OTÁZKY A ODPOVĚDI S ODBORNÍKEM

Zeptali jsme se Simona Locka, výzkumného pracovníka ze School of Earth Sciences (Škola věd o Zemi) na Bristolské univerzitě, který se specializuje na planetární vědy, astrofyziku, geofyziku a geochemii, na některé otázky týkající se pohybu Země ve vesmíru.

Jak rychlá je oběžná dráha Země kolem Slunce?

Země obíhá kolem Slunce rychlostí 107 986 km za hodinu, 30 kilometrů za sekundu. To je ekvivalent cesty z Rio de Janeira do Kapského Města, nebo alternativně z Londýna do New Yorku, za asi 3 minuty.

Jak jinak než na své oběžné dráze se Země pohybuje vesmírem?

Kromě pohybu kolem Slunce Slunce a Země obíhají kolem hustého středu naší galaxie rychlostí asi 719 374 km za hodinu (200 km/s). Naše galaxie se zase pohybuje vzhledem k ostatním galaxiím kolem nás, a tak veškerá hmota ve vesmíru neustále tančí kolem.

Jaká je naše oběžná rychlost v porovnání s jinými planetami sluneční soustavy?

Jak rychle se musíte pohybovat, abyste se udrželi na kruhové dráze kolem jiného tělesa, závisí na tom, jak daleko jsou obě tělesa od sebe vzdálena. Planety blíže Slunci obíhají rychleji než Země, přičemž Merkur se pohybuje 1,6krát rychleji než Země rychlostí 169 000 km za hodinu (47,4 km/s). Na druhém konci spektra je Neptun, který se pohybuje kolem Slunce pouze 18 % rychlosti Země rychlostí 19 600 km za hodinu (5,4 km/s).

Jak rychle se točíme?

Rotace Země je konstantní, ale rychlost závisí na tom, v jaké zeměpisné šířce se nacházíte. Zde je příklad. Obvod (vzdálenost kolem největší části Země) je podle NASA zhruba 40 070 kilometrů. (Tato oblast se také nazývá rovník.) Pokud odhadnete, že den má 24 hodin, vydělíte obvod délkou dne. To vytváří rychlost na rovníku asi 1 670 km/h.

V jiných zeměpisných šířkách se však nebudete pohybovat tak rychle. Pokud se přesuneme do poloviny zeměkoule na 45 stupňů zeměpisné šířky (buď na sever nebo na jih), vypočítáte rychlost pomocí kosinusu (trigonometrické funkce) zeměpisné šířky. Dobrá vědecká kalkulačka by měla mít k dispozici funkci kosinus, pokud nevíte, jak ji vypočítat. Kosinus 45 je 0,707, takže rychlost otáčení při 45 stupních je zhruba 0,707 x 1037 = 733 mph (1 180 km/h). Tato rychlost klesá více, jak jdete dále na sever nebo na jih. Než se dostanete na severní nebo jižní pól, vaše rotace je opravdu velmi pomalá – trvá celý den, než se roztočí na místě.

Vesmírné agentury rády využívají rotaci Země, pokud například posílají lidi na Mezinárodní vesmírnou stanici (ISS), preferované místo k tomu je blízko rovníku. Z Floridy proto startují například nákladní mise na Mezinárodní vesmírnou stanici. Díky tomu a startu ve stejném směru, v jakém se točí Země, rakety zrychlí, aby mohly létat do vesmíru.

Pokud ve vesmíru není kyslík, jak hoří slunce?

09/01/2024 Petr Kovanda 0 komentářů 2 min read 459 Zobrazení kyslík, slunce, vesmír

Ačkoli není nouze o složité otázky týkající se vesmíru, někdy je zábavné vrátit se k základům, píše IFL Science. Zaprvé, ve vesmíru je molekulární kyslík, jen ho není mnoho. V molekulární formě byl nalezen na několika místech, včetně mlhoviny v Orionu a oblaku Rho Ophiuchi a galaxie Markarian 231. Dokonce i v mlhovině v Orionu je ho málo a rozhodně není důvodem, proč Slunce „hoří“, protože nehoří. Země je jediným místem v naší sluneční soustavě, o kterém víme, že kyslík na něm hoří. Ve skutečnosti je to jediné místo ve vesmíru, kde jsme si jisti, že oheň existuje, a ano, to se týká i hvězd a Slunce.

Abyste mohli mít oheň, potřebujete volný atmosférický kyslík. Bez něj hoření jednoduše nemůže probíhat a experimenty ukazují, že pro trvalé hoření je zapotřebí atmosférický objem přibližně 16 % O2. Přestože je volný molekulární kyslík třetím nejrozšířenějším prvkem ve vesmíru hned po heliu a vodíku, byl v hojném množství nalezen pouze na Zemi, kde naše atmosféra obsahuje 21 procent kyslíku.

Slunce tvoří 91 procent vodíku a 8,9 procent hélia, pokud jde o jeho počet atomů, a asi 70,6 procenta vodíku a 27,4 procent hmotnostního helia. Pokud to spočítáte opravdu rychle, všimnete si, že to neponechává mnoho prostoru pro přítomnost kyslíku, natož dostatek prostoru pro udržení ohně. Místo toho teplo a světlo vznikají jadernou fúzí.

„Obrovská hmota Slunce je držena pohromadě gravitační přitažlivostí, která v jeho jádru vytváří obrovský tlak a teplotu,“ vysvětluje NASA. „V jádru je teplota asi 27 milionů stupňů Fahrenheita (15 milionů stupňů Celsia), což je dostatečné pro udržení termojaderné fúze. Jedná se o proces, při kterém se atomy spojují za vzniku větších atomů a při tomto procesu uvolňují ohromující množství energie. Konkrétně v jádru Slunce se atomy vodíku slučují a vytvářejí helium.“

To je to, co produkuje sluneční teplo a světlo. Ale pokud Slunce nehoří a vesmír je vakuum, jak pociťujeme sluneční teplo na Zemi?

Vzhledem k menšímu počtu částic, se kterými lze interagovat v (téměř) vakuu vesmíru, není dostatek hmoty k zahřívání prostřednictvím záření. Teplo, které cítíme na Zemi, není přímá tepelná energie ze Slunce, ale výsledek slunečního záření emitovaného Sluncem (vlnové délky napříč elektromagnetickým spektrem, včetně viditelného světla), které interaguje s částicemi na Zemi.

Leonardo da Vinci se mýlil. Vědci našli chybu ve slavné teorii vynálezce

09/01/2024 Adam Walko 0 komentářů 2 min read 382 Zobrazení Leonardo Da Vinci, teoorie stromů, vědcův omyl

Věda Zajímavosti

Vědci otestovali „Pravidlo stromů“, sepsané vědcem před mnoha staletími, které však od té doby používá věda

Po staletí byly myšlenky vynálezce, vědce a umělce Leonarda da Vinciho považovány za důmyslné a na svou dobu příliš přesné. Zdá se ale, že jeden z nápadů génia se ukázal jako mylný, píše ScienceAlert.

Jde o Da Vinciho vysvětlení toho, jak rostou všechny stromy na Zemi. Vynálezce předpokládal, že všechny větve stromu v každé úrovni jeho výšky mají stejnou tloušťku jako kmen, složené dohromady.

Tato myšlenka měla podle vědce vysvětlit, jak stromy odolávají větru a dalším živlům. Ale nová studie dvou biologů ukazuje, že takové tvrzení na mikroskopické úrovni neprojde.

Problém s da Vinciho teorií byl v tom, že se díval pouze na vnější stranu stromů a ne na vnitřní stranu, kde je voda nasávána do vnitřních trubic zvaných xylém.

Velikost těchto vodovodních kanálů je to, co nejvíce zajímalo výzkumníky Stuart Sopp a Ruben Valbuena, spoluautoři publikované vědecké práce. Testovali modely růstu stromů, aby lépe porozuměli náchylnosti stromů k suchu a také jejich příspěvku k ukládání uhlíku.

„Mnoho biologických modelů se inspirovalo Leonardovým pravidlem, aby modelovaly nejen vnější větvení rostlin, ale také jejich vnitřní cévní systémy, a to navzdory skutečnosti, že pro tuto teorii bylo jen málo důkazů,“ uvádí nová studie.

Vědci se domnívají, že vodní kanály ve stromech nemohou být v souladu s Pravidlem stromů Leonarda da Vinciho. Sopp a Valbuen na základě vnitřní hydrauliky stromů navrhli, aby se cévní kanály rozšiřovaly, když se větve ztenčují blíže ke korunám stromů. To umožňuje stromu udržet dostatečnou sílu k nasávání vody do kmene.

Tento růstový model také šetří množství uhlíku, který se používá k vytvoření energeticky účinného cévního systému. Je to ona, kdo rozvádí vodu a živiny po celém stromu, od kořenů až po samotné konečky listů.

„Chtěli jsme najít vztah, který by se dal použít k odhadu biomasy stromů a lesního uhlíku. Výsledný nový vztah pomůže vypočítat globální sekvestraci uhlíku stromy,“ zdůrazňují autoři studie.

Jejich teorie také potvrzuje již existující teorii metabolického škálování. Může to také vysvětlovat, proč jsou větší stromy náchylnější k suchu, a proto jsou náchylnější ke změně klimatu.

Připomeňme, že vědci nedávno zjistili, že Leonardo da Vinci se naučil kreslit rozřezáváním mrtvol. Tyto studie, provedené, když bylo da Vincimu asi 37 let, znamenají formativní období v kariéře vědce.

Rané magmatické oceány Země byly zjištěny v grónských horninách starých 3,7 miliardy let

08/01/2024 Adam Walko 0 komentářů 4 min read 341 Zobrazení grónské horniny, magmatické oceány, Země

Země nebyla vždy modrou a zelenou oázou života v jinak nehostinné sluneční soustavě. Během prvních 50 milionů let naší planety, asi před 4,5 miliardami let, byl její povrch pekelnou krajinou magmatických oceánů, bublajících a chrlících teplem z nitra Země, píše TheCONVERSATION.

Následné ochlazení planety z tohoto roztaveného stavu a krystalizace těchto magmatických oceánů na pevnou horninu bylo určujícím stupněm při sestavování struktury naší planety, chemismu jejího povrchu a vytváření její rané atmosféry.

Tyto pravěké horniny, obsahující stopy, které by mohly vysvětlit obyvatelnost Země, byly považovány za ztracené v důsledku pustošení deskové tektoniky. Nyní však můj tým objevil chemické zbytky magmatických oceánů Země ve 3,7 miliardy let starých horninách z jižního Grónska, což odhaluje vzrušující snímek doby, kdy byla Země téměř celá roztavená.

Peklo na zemi

Země je produktem chaotické rané sluneční soustavy, o které se předpokládá, že měla řadu katastrofických dopadů mezi Zemí a jinými planetárními tělesy. Vznik Země vyvrcholil její srážkou s impaktorovou planetou o velikosti Marsu, což také mělo za následek vznik pozemského měsíce asi před 4,5 miliardami let.

Předpokládá se, že tyto kosmické střety vytvořily dostatek energie k roztavení zemské kůry a téměř celého nitra naší planety (plášť), čímž vznikly objemy roztavené horniny v planetárním měřítku, které vytvořily „magmatické oceány“ stovky kilometrů do hloubky. Dnes je naproti tomu zemská kůra zcela pevná a plášť je vnímán jako „plastická pevná látka“: umožňuje pomalý, viskózní geologický pohyb, který je na hony vzdálený tekutému magmatu raného zemského pláště.

Jak se Země po svých chaotických srážkách vzpamatovávala a ochlazovala, její hluboké magmatické oceány krystalizovaly a tuhly, čímž začala cesta Země k planetě, kterou známe dnes. Sopečné plyny, které vybublávaly z ochlazujících se magmatických oceánů Země, mohly být rozhodující při formování a složení rané atmosféry naší planety – která by nakonec podpořila život.

Geologické pátrání

Najít geologické důkazy o bývalém roztaveném stavu Země je extrémně obtížné. Je to proto, že události magmatického oceánu se pravděpodobně odehrály před více než 4 miliardami let a mnoho hornin z tohoto období historie Země bylo od té doby recyklováno deskovou tektonikou.

Ale zatímco horniny z tohoto období již neexistují, jejich chemické stopy mohou být stále uloženy v hlubinách Země. Ztuhlé krystaly z období ochlazování Země by byly tak husté, že by klesly na základnu zemského pláště. Vědci se dokonce domnívají, že tyto minerální zbytky mohou být uloženy v izolovaných zónách hluboko uvnitř hranice zemského pláště a jádra.

Pokud existují, tyto prastaré křišťálové hřbitovy jsou pro nás nepřístupné – skrývají se příliš hluboko na to, abychom mohli odebírat přímé vzorky. A pokud by někdy vystoupily na zemský povrch, krystaly oceánu magmatu by přirozeně prošly procesem tání a tuhnutí, zanechávající pouze stopy svého původu ve vulkanických horninách, které se dostaly do zemské kůry.

Krystalové stopy

Věděli jsme, že Grónsko by bylo dobrým místem pro hledání těchto stop roztavené minulosti Země. Naše vzorky pocházejí ze supracrustálního pásu Isua v jihozápadním Grónsku, což je známá oblast pro geology. Skály Isuy vypadají na první pohled stejně jako jakýkoli moderní čedič, který byste našli na mořském dně. Ale tyto skály jsou jedny z nejstarších na světě a jsou staré 3,7 až 3,8 miliardy let.

Při analýze hornin Isua jsme objevili jedinečné známky izotopů železa. Tyto podpisy ukázaly, že oblast pláště, ze které se horniny vytvořily, byla vystavena velmi vysokému tlaku, více než 700 kilometrů pod zemským povrchem. Přesně tam by se nacházely minerály vzniklé během krystalizace magmatického oceánu.

Ale pokud tyto horniny skutečně nesly stopy krystalizovaného oceánu magmatu, jak se dostaly na zemský povrch? Odpověď spočívá v tom, jak se vnitřek Země roztaví a na povrchu planety vzniknou vulkanické horniny.

Tající skály

Když se oblasti polotuhého zemského pláště zahřívají a tají, vznášejí se nadnášeně směrem k zemské kůře a nakonec produkují vulkanické horniny, když magma dosáhne povrchu a ochladí se. Studiem chemie těchto hornin na povrchu můžeme zkoumat složení materiálu, který se roztavil a vytvořil.

Izotopické složení hornin Isua odhalilo, že jejich cesta na zemský povrch zahrnovala několik fází krystalizace a přetavení v nitru planety – jakýsi druh destilačního procesu na cestě k povrchu. Ale horniny, které se objevily a které se nacházejí v dnešním Grónsku, si stále uchovávají chemické podpisy, které je spojují s minulostí Země pokrytou magmatem.

Výsledky naší práce poskytují jedny z prvních přímých geologických důkazů o podpisu krystalů oceánu magmatu ve vulkanických horninách nalezených na zemském povrchu. Nyní bychom rádi pochopili, zda nám jiné starověké vulkanické horniny po celém světě mohou prozradit více o bývalých magmatických oceánech Země, nebo zda jsme místo toho narazili na geologickou zvláštnost: spíše na jednorázové vodítko.

Pokud jiné sopky mohly chrlit podobné geologické artefakty, mohli bychom také hledat v moderních erupčních hotspotech, jako je Havaj a Island, další izotopové novinky, které hovoří o dávné minulosti Země. Je možné, že v budoucnu mohou být nalezeny další primordiální horniny, které by nám mohly pomoci lépe porozumět násilné minulosti Země pokryté magmatem.

University of Cambridge poskytuje finanční prostředky jako člen The Conversation UK.

Je svět připraven na „digitální klonování“ mrtvých? Jde o dárek pro truchlící, nebo příchod dystopické noční můry?

07/01/2024 Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 384 Zobrazení digitální vzkříšení, klonování, mrtví, umělá inteigence, zesnulí

Budoucnost UI Věda

Kdybyste mohli být digitálně vzkříšeni, chtěli byste být? Nová studie se zabývá postoji lidí k tomu, co je již technologickou realitou

Dokázali byste si virtuálně „popovídat“ se zesnulým přítelem nebo příbuzným? Jde o dárek pro truchlící nebo splnění dystopické noční můry? S nedávným zrychlením vývoje technologie umělé inteligence (AI), jako je podle ILF Science ChatGPT, myšlenka „digitálního vzkříšení“ již není jen múzou spisovatelů sci-fi. Ale jsou lidé připraveni na tento odvážný nový svět?

Dr. Masaki Iwasaki, odborný asistent na Právnické fakultě Národní univerzity v Soulu, chtěl zjistit více o postoji lidí k digitálnímu klonování. Dotazoval se 222 dospělých v USA, napříč různými věkovými skupinami, úrovněmi vzdělání a socioekonomickým zázemím.

V jedné části průzkumu byl účastníkům předložen scénář, ve kterém fiktivní žena ve věku 20 let zemřela při autonehodě. Přátelé a rodiče ženy uvažovali o použití umělé inteligence, aby ji přetvořili jako digitální android, ale zpočátku nebylo jasné, zda s tím žena sama v životě souhlasila.

Po zvážení tohoto dilematu z pohledu rodiny zesnulé dostali účastníci jednu ze dvou aktualizací příběhu: jedna uvedla, že žena vyjádřila souhlas s myšlenkou digitálního klonování, když byla naživu; druhá řekla, že s postupem nesouhlasila.

Možná není překvapením, že naprostá většina respondentů průzkumu (97 procent) měla pocit, že by nebylo vhodné digitálně vzkřísit někoho, o kom se vědělo, že s touto myšlenkou nesouhlasil. Naopak 58 procent mělo pocit, že je v pořádku, když osoba vyjádřila souhlas.

„Ačkoli jsem očekával, že společenská přijatelnost pro digitální vzkříšení bude vyšší, když byl vyjádřen souhlas, výrazný rozdíl v míře přijetí, 58 procent u souhlasu oproti 3 procentům u nesouhlasu, byl překvapivý,“ uvedl Iwasaki v prohlášení. „To zdůrazňuje klíčovou roli přání zesnulého při utváření veřejného mínění o digitálním vzkříšení.“

Ale celý koncept obecně zůstává vysoce kontroverzní. Když se ptali na možnost vlastního digitálního klonování po smrti, 59 procent respondentů s touto myšlenkou nesouhlasilo a kolem 40 procent se domnívalo, že je za všech okolností společensky nepřijatelná.

„Zatímco vůle zesnulého je důležitá při určování společenské přijatelnosti digitálního vzkříšení, důležité jsou i další faktory, jako jsou etické obavy o život a smrt, spolu s obecným strachem z nových technologií,“ řekl Iwasaki.

Digitální klony už jsou tady. Od umělé inteligence Einstein, která dokáže odpovědět na všechny vaše palčivé otázky o vesmíru, až po dokonalé ztvárnění ikonického hlasu Dartha Vadera, lidé tuto technologii již využívají. Rostoucí využívání umělé inteligence ke vzkříšení filmových hvězd dlouho po jejich smrti bylo jedním z ústředních problémů dlouhodobé stávky hollywoodských scenáristů a herců v roce 2023.

V tomto prostředí je důležité lépe porozumět náladě veřejnosti a tomu, jak mohou být chráněna práva a preference jednotlivců.

„Nejprve je nutné prodiskutovat, jaká práva by měla být chráněna a do jaké míry, a poté podle toho vytvořit pravidla,“ řekl Iwasaki. „Můj výzkum, založený na předchozích diskusích v této oblasti, tvrdí, že pravidlo opt-in vyžadující souhlas zesnulého pro digitální vzkříšení může být jedním ze způsobů, jak chránit jejich práva.“

Je tedy čas přidat do vaší závěti klauzuli o digitálním klonování? Možná, ….navrhuje Iwasaki.

„Pro ty, kteří mají silné preference, může být zdokumentování jejich přání smysluplné.“

Studie je publikována v časopise Asian Journal of Law and Economics.

Krevní testy identifikují biomarkery sebevražedných myšlenek

06/01/2024 Adam Walko 0 komentářů 6 min read 910 Zobrazení chronický únavový syndrom, deprese, krev, léčba, metabolomika, posttraumatická stresová porucha, sebevražda, sebevražedné myšlenky, studie, úrevence

Budoucnost Fyzika-matematika TOP 10 Věda Vesmír

Ve většině buněk tvoří mitochondrie (zelené) složité tubulární sítě, které jim pomáhají distribuovat energii po celé buňce. Narušení těchto mitochondriálních sítí je charakteristickým znakem mnoha lidských nemocí.

Studie UC San Diego navrhuje nový způsob personalizace péče o duševní zdraví

Velká depresivní porucha postihuje 16,1 milionu dospělých ve Spojených státech a stojí 210 miliard dolarů ročně, píše lékařská fakulta US San Diego. Zatímco primární příznaky deprese jsou psychologické, vědci a lékaři pochopili, že deprese je komplexní onemocnění s fyzickými účinky na celé tělo. Například měření markerů buněčného metabolismu se stalo důležitým přístupem ke studiu duševních chorob a vývoji nových způsobů jejich diagnostiky, léčby a prevence.

Vědci z University of California San Diego School of Medicine nyní pokročili v této linii práce v nové studii, která odhaluje spojení mezi buněčným metabolismem a depresí. Zjistili, že lidé s depresí a sebevražednými myšlenkami měli v krvi detekovatelné sloučeniny, které by mohly pomoci identifikovat jedince s vyšším rizikem, že spáchají sebevraždu. Vědci také zjistili rozdíly na základě pohlaví v tom, jak deprese ovlivňuje buněčný metabolismus.

Zjištění zveřejněná 15. prosince 2023 v Translational Psychiatry by mohla pomoci personalizovat péči o duševní zdraví a potenciálně identifikovat nové cíle pro budoucí léky.

„Duševní nemoci, jako je deprese, mají dopady a hnací síly daleko za hranice mozku,“ řekl Robert Naviaux, MD, PhD, profesor na katedře medicíny, pediatrie a patologie na lékařské fakultě UC San Diego. „Před zhruba deseti lety bylo obtížné studovat, jak chemie celého těla ovlivňuje naše chování a stav mysli, ale moderní technologie, jako je metabolomika, nám pomáhají naslouchat konverzaci buněk v jejich rodném jazyce, což je biochemie.“

Zatímco u mnoha lidí s depresí dochází ke zlepšení psychoterapie a léků, deprese některých lidí je refrakterní na léčbu, což znamená, že léčba má malý nebo žádný dopad. Sebevražedné myšlenky zažívá většina pacientů s depresí refrakterní na léčbu a až 30 % se pokusí o sebevraždu alespoň jednou za život.

„Ve Spojených státech jsme svědky výrazného nárůstu úmrtnosti u pacientů středního věku a zvýšený výskyt sebevražd je jednou z mnoha věcí, které tento trend řídí,“ řekl Naviaux. „Nástroje, které by nám mohly pomoci stratifikovat lidi na základě jejich rizika, že se stanou oběťmi sebevraždy, by nám mohly pomoci zachránit životy.“

„Před zhruba deseti lety bylo obtížné studovat, jak chemie celého těla ovlivňuje naše chování a stav mysli, ale moderní technologie, jako je metabolomika, nám pomáhají naslouchat konverzaci buněk v jejich rodném jazyce, což je biochemie. “

Robert Naviaux, MD, PhD, profesor na katedře medicíny, pediatrie a patologie na UC San Diego School of Medicine

Vědci analyzovali krev 99 účastníků studie s depresí refrakterní na léčbu a sebevražednými myšlenkami a stejný počet zdravých kontrolních testů. Mezi stovkami různých biochemikálií, které kolují v krvi těchto jedinců, zjistili, že pět lze použít jako biomarker ke klasifikaci pacientů s depresí refrakterní na léčbu a sebevražednými myšlenkami. Avšak kterých pět bylo možné použít, se mezi muži a ženami lišilo.

„Pokud budeme mít 100 lidí, kteří buď nemají depresi, nebo kteří mají deprese a sebevražedné myšlenky, byli bychom schopni správně identifikovat 85-90 těch, kteří jsou nejvíce ohroženi, na základě pěti metabolitů u mužů a dalších 5 metabolitů u žen.“ řekl Naviaux. „To by mohlo být důležité z hlediska diagnostiky, ale také to otevírá širší konverzaci o tom, co vlastně vede k těmto metabolickým změnám.“

Zatímco mezi muži a ženami byly jasné rozdíly v metabolismu krve, některé metabolické markery sebevražedných myšlenek byly u obou pohlaví konzistentní. To zahrnovalo biomarkery mitochondriální dysfunkce, ke které dochází, když selhávají struktury produkující energii v našich buňkách.

„Mitochondrie jsou některé z nejdůležitějších struktur našich buněk a změněné mitochondriální funkce se vyskytují u řady lidských onemocnění,“ dodal Naviaux.

Mitochondrie produkují ATP, primární energetickou hodnotu všech buněk. ATP je také důležitou molekulou pro komunikaci mezi buňkami a vědci předpokládají, že právě tato funkce je nejvíce dysregulována u lidí se sebevražednými myšlenkami.

„Když je ATP uvnitř buňky, chová se jako zdroj energie, ale mimo buňku je to nebezpečný signál, který aktivuje desítky ochranných drah v reakci na nějaký environmentální stresor,“ řekl Naviaux. „Předpokládáme, že pokusy o sebevraždu mohou být ve skutečnosti součástí většího fyziologického impulsu k zastavení stresové reakce, která se na buněčné úrovni stala nesnesitelnou.“

Protože některé z metabolických nedostatků zjištěných ve studii byly ve sloučeninách, které jsou dostupné jako doplňky, jako je folát a karnitin, vědci se zajímají o prozkoumání možnosti individualizace léčby deprese pomocí těchto sloučenin, které pomohou zaplnit mezery v metabolismu, které jsou potřebné pro zotavení. Naviaux dodává, že tyto doplňky nejsou léky.

„Žádný z těchto metabolitů není kouzelná kulka, která úplně zvrátit něčí depresi,“ řekl Naviaux. „Naše výsledky nám však říkají, že mohou existovat věci, které můžeme udělat, abychom metabolismus posunuli správným směrem, abychom pomohli pacientům lépe reagovat na léčbu, a v kontextu sebevraždy by to mohlo stačit k tomu, abychom zabránili lidem překročit tento práh. “

Tato grafika popisuje metabolomický pracovní postup, který výzkumníci použili k analýze krve lidí s depresí a sebevražednými myšlenkami. Jejich přístup vytváří jedinečný metabolický podpis, který by mohl být použit k personalizaci léčby deprese.

Kromě navržení nového přístupu k personalizaci léků na depresi by výzkum mohl pomoci vědcům objevit nové léky, které mohou zasáhnout mitochondriální dysfunkci, což by mohlo mít široké důsledky pro lidské zdraví obecně.

„Mnoho chronických onemocnění je spojeno s depresí, protože může být extrémně stresující vypořádat se s nemocí roky v kuse,“ řekl Naviaux. „Pokud dokážeme najít způsoby, jak léčit depresi a sebevražedné myšlenky na metabolické úrovni, můžeme také pomoci zlepšit výsledky u mnoha nemocí, které vedou k depresi. Mnoho chronických onemocnění, jako je posttraumatická stresová porucha a chronický únavový syndrom, není samo o sobě smrtelné, pokud nevede k sebevražedným myšlenkám a činům. Pokud lze metabolomiku použít k identifikaci lidí s největším rizikem, mohlo by nám to nakonec pomoci zachránit více životů.“

Mezi spoluautory patří: Jane C. Naviaux, Lin Wang, Kefeng Li, Jonathan M. Monk a Sai Sachin Lingampelly na UC San Diego, Lisa A. Pan, Anna Maria Segreti, Kaitlyn Bloom, Jerry Vockley, David N. Finegold a David G. Peters z University of Pittsburgh School of Medicine a Mark A. Tarnopolsky z McMaster University.

Tato studie byla částečně podporována Národními instituty zdraví (granty UL1RR024153 a UL1TR000005), Americkou nadací pro prevenci sebevražd, Nadací Children’s Hospital of Pittsburgh Foundation, Nadací Fine, Suicide Rebellion a Institutem klinické a translační vědy.

Setkání Země s asteroidem Apophis v roce 2029 nebude kolizní, ale může napáchat velké škody

06/01/2024 Adam Walko 0 komentářů 3 min read 15878 Zobrazení 2029, Apophis, asteroid, ohrožení, planetka, střet, Země

Blízké setkání asteroidu 99942 Apophis se Zemí v roce 2029 může poskytnout informace o fyzikálních vlastnostech asteroidu a měření účinků Země na povrch asteroidu, píše Oxfordská akademie. Již od roku 2004 je tato planetka pod přísným dohledem. Byla označena jako potenciálně nebezpečný asteroid, který může ohrozit život na Zemi. Podle prvních odhadů existovala dvouprocentní pravděpodobnost, že se s námi srazí. Následné analýzy však tuto možnost naštěstí vyloučily.

450metrové těleso váží asi 40 milionů tun. Poprvé bylo spatřeno 19. června 2004 arizonskou observatoří Kitt Peak. Až v roce 2019 byla vypočítána jeho dráha s odchylkou 150 metrů. Výsledky pozorování potvrdily, že v nejbližších 100 letech by se měl Apophis Zemi zcela vyhnout. Bude to však těsné.

Našli jsme čtyři body vnější rovnováhy a dva z nich jsou lineárně stabilní. Provádíme také numerické simulace těles obíhajících kolem asteroidu, přičemž bereme v úvahu nepravidelné gravitační pole Apophis a dva další scénáře poruch: tlak slunečního záření a poruchu Země během blízkého přiblížení, píše studie Oxfordské univerzity.

Těleso se bude pohybovat jen 32 000 kilometrů nad povrchem Země, což je blíže, než létají geostacionární družice. A to je problém. Nová studie vědce Gabriela Borderes-Motta popisuje, že srážka není jedinou hrozbou. „Gravitační interakce mezi naší planetou a asteroidem může vyústit v několik scénářů,“ vysvětluje Borderes-Motta. Apophis může změnit tvar, rozbít se na kusy nebo může dojít ke změně jeho dráhy. „Naše práce zkoumá co se stane s potenciálními kameny, které se od objektu oddělí a jak bude vypadat oběžná dráha objektu.“

Apophis v roce 2029

Vědci vytvořili model, jež pracoval s několika proměnnými. Mezi ně zařadili tvar asteroidu, jeho gravitační pole či faktory ovlivňující jeho dráhu a úhel sklonu. Ze simulací vyplynulo, že pokud má Apophis nízkou hustotu, z jeho povrchu se v době průletu kolem Země oddělí až 90 % kamenů.

„Již nyní víme, kudy Apophis poletí,“ říká Borderes-Motta. Pouhým okem viditelná planetka se v pátek 13. objeví nejdřív na jižní polokouli. Bude se pohybovat ve směru od východního po západní pobřeží Austrálie. Následně překoná Indický oceán, proletí nad Afrikou, Atlantikem a Spojenými státy. „To, že mine rovník, je klíčové. Právě zde se totiž nachází nejvíce satelitů.“

„Apophis bude přicházet pod úhlem 40 stupňů vzhledem k rovině rovníku. Bude tedy nejméně 3300 kilometrů nad našimi družicemi. Bude však obklopen hustým mrakem kamenů. Právě ty jsou kvůli gravitačnímu působení Země nevyzpytatelné,“ vysvětluje astrofyzik.

Jak moc Apophis ohrožuje Zemi?

S největší pravděpodobností se jich ale nemusíme bát. Měly by dosahovat velikosti maximálně několika centimetrů. Většina z nich tak shoří v atmosféře. S průletem planetky ale budou souviset jiné jevy na Zemi, jako je změna přílivu a odlivu nebo sesuvy půdy.

K dalšímu setkání s Apophisem dojde v roce 2036. Poslední výpočty naznačují, že Zemi mine asi o 20 milionů kilometrů. NASA nyní odhaduje, že při pohledu na všechny jeho budoucí průlety kolem naší planety až do roku 2150, je celková šance na střet menší než 1 : 100 000.

Zemský prstencový proud uniká, což vyvolává děsivou červenou záři

08/11/2023 Adam Walko 4 min read 2543 Zobrazení atmosféra, červená záře, polární záře, sluneční erupce, světlo, trhlina

Nové Věda Vesmír Zajímavosti

V současném zemském prstenci je trhlina, kterou se dovnitř dostává světlo. Díky silné geomagnetické bouři o víkendu mnoho lidí vidělo na obloze zářící světla, a to i v místech, kde jsou takové události velmi neobvyklé, píše IFL Science. Ačkoli většina předpokládala, že to, čeho byli svědky, byly polární záře, odborníci častěji tvrdili, že tomu tak technicky nebylo. Většina červených a fialových globálních světel byly ve skutečnosti SAR a STEVE.

Zkratka SAR znamená Stable Auroral Red Arcs (Stabilní aurorální červené oblouky), ale tento název je správný jen z poloviny. Ačkoli jsou oblouky rozhodně červené, nejsou vždy stabilní a ukazuje se, že nepocházejí z polárních září, i když oba jevy mají něco společného.

Lidé pravděpodobně vídají SAR od doby, kdy se lidstvo rozšířilo do vyšších zeměpisných šířek, ale první pokus o jejich vědecký popis proběhl v roce 1956, což zahrnovalo i název. Od té doby jsme se dozvěděli, že zatímco při pravých polárních zářích dopadají do vzduchu nabité částice z vesmíru, při SAR se horní vrstvy atmosféry ohřívají zespodu.

K záměně, která vedla k chybnému pojmenování, došlo nejen proto, že obě polární záře vypadají do jisté míry podobně, ale také proto, že k oběma dochází během geomagnetických bouří. K oběma dochází, když na nás dopadají nabité částice ze sluneční aktivity.

Zatímco polární záře jsou způsobeny přímým dopadem částic na atmosféru, přičemž různé barvy odrážejí plyny, na které částice dopadají, SAR jsou vyvolány složitějším procesem. Geomagnetické bouře dodávají systému zemských prstencových proudů, který přenáší elektrický náboj kolem planety, tolik energie, že část z ní uniká do horních vrstev atmosféry a vytváří červené záře podobné polární záři.

Stejně jako v případě polárních září jsou moderní kamery schopny je zobrazit mnohem jasněji, než se jeví pouhým okem.

„5. listopadu byl prstencovitý proud po několik hodin pumpován geomagnetickou bouří, přičemž se energie rozptýlila do těchto SAR oblouků,“ řekl Jeff Baumgardner z Bostonské univerzity pro Space Weather.com. „Byla to globální událost. Naše kamery zaznamenaly aktivitu SAR od Itálie až po Nový Zéland.“

Aurora borealis for the very first time in Bulgaria. It could be seen in Ukraine, Hungary and Romania too. People are posting mesmerizing, almost apocalyptic pictures tonight. pic.twitter.com/XZNDW9Yv28
— Velina Tchakarova (@vtchakarova) November 5, 2023

V neděli byly nejrozšířenějšími světlíky SAR, ale někteří lidé si všimli také fialových úzkých záclon známých jako STEVE. Původní název STEVE vznikl proto, aby se předešlo stejnému omylu jako u SAR – někteří amatéři, aniž by věděli, co vidí, mu dali přátelské osobní jméno, aby si nespletli jeho povahu a název se jim neujal. Konkrétní název odkazuje na film Over the Hedge, kde postavy dělají totéž. Někteří vědci z něj však dokázali udělat zkrácený název pro Strong Thermal Emission Velocity Enhancement, což je přesné, i když ne zcela vysvětlující.

Teprve v loňském roce byla po analýze série fotografií pořízených v roce 2015 zjištěna souvislost mezi SAR a STEVE. Ty ukázaly, že SAR nad Jižním ostrovem Nového Zélandu se změnil ve STEVE. Od té doby byla tato proměna pozorována i na severní polokouli, ale jak spolu souvisejí, není dosud dostatečně jasné.

Jak tedy rozeznat SAR nebo STEVE od pravé polární záře? Čím dále jste od geomagnetického pólu, tím je pravděpodobnější, že to, čeho jste svědky, není pravá polární záře. (Tedy pokud se nejedná o červenou rovníkovou polární záři, ale v současné době není mnoho míst, kde je lze pozorovat). SAR bude téměř výhradně červená, na rozdíl od vícebarevné pravé polární záře.

Nejlepší zprávou je, že tato událost ještě nemusí být u konce. V neděli došlo ke geomagnetické bouři třídy G3 způsobené velkým výronem koronální hmoty (CME). Je nepravděpodobné, že bychom se jí brzy dočkali znovu, ale podle aktualizace NOAA existují „přetrvávající účinky CME“, což v kombinaci s „rychlým slunečním větrem“ znamená, že dnes v noci pravděpodobně vznikne bouře G2. To pravděpodobně nebude znamenat tak velkolepé obrazy jako ty, které jsme právě viděli, ale pokud je obloha jasná a jste v pozici, kdy se můžete vzdálit od světel měst, stále by mohlo být ve vysokých a středních zeměpisných šířkách co pozorovat.

STEVE – Ireland treated to a rare atmospheric optical phenomenon last nighthttps://t.co/JOUL2DYJkb #eire #astronomy #europe #aurora #northernlights #auroraborealis #steve pic.twitter.com/OJzbJnjYs2
— Aurora Alerts Ireland (@auroraalertsIRE) November 6, 2023

Proleťte se nad Marsem! ESA zveřejnila video oblasti Noctis Labyrinthus („labyrintu noci“)

01/11/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 1 min read 277 Zobrazení ESA, Mars, Noctis Labyrinthus, program Mars Express, sonda, video

Evropská vesmírná agentura (ESA, European Space Agency) již dříve uveřejnila snímky Noctis Labyrinthus pořízené sondou Mars Express, a to v letech 2006 a 2015. Sonda Mars Express obíhá kolem rudé planety od roku 2003 a snímkuje povrch Marsu, mapuje jeho minerály, zkoumá jeho řídkou atmosféru, sonduje pod jeho kůrou a zkoumá vzájemné působení různých jevů v prostředí na Marsu. Nově ESA přidala video, které bylo vytvořeno pomocí mozaiky snímků z osmi obletů (0442, 1085, 1944, 1977, 1988, 10497, 14632 a 16684), kterou vytvořila sonda ESA Mars Express a její stereokamera s vysokým rozlišením (HRSC). Tato mozaika je kombinována s topografickými informacemi z digitálního modelu terénu a vytváří trojrozměrnou krajinu, přičemž každá sekunda videa se skládá z 50 samostatných snímků vykreslených podle předem definované dráhy kamery.

Noctis Labyrinthus („labyrint noci“) je rozsáhlý systém hlubokých a strmých údolí, který se táhne v délce asi 1190 km (zhruba jako Itálie na Zemi) a nachází se mezi kolosálním marťanským Valles Marineris („Velkým kaňonem“) a nejvyššími sopkami ve Sluneční soustavě (oblast Tharsis).

Toto video zachycuje přelet nad východní částí Noctis Labyrinthus. Představuje perspektivní pohled dolů a napříč touto fascinující krajinou a ukazuje síť bloků – části kůry, které poklesly vzhledem ke svému okolí. Za vznik těchto útvarů může intenzivní vulkanismus v nedaleké oblasti Tharsis; tento vulkanismus způsobil, že se rozsáhlé oblasti marťanské kůry vyklenuly vzhůru a začaly být natahovány a tektonicky namáhány, což vedlo k jejímu ztenčení, zlomům a poklesům.

Nejvyšší plošiny, které zde vidíme, představují původní úroveň povrchu předtím, než se kusy povrchu odlomily. Protínající se kaňony a údolí jsou až 30 km široké a 6 km hluboké. Na mnoha místech jsou vidět gigantické sesuvy pokrývající svahy a dna údolí, zatímco na jiných svazích údolí jsou vidět rozsáhlá dunová pole vytvořená písky, které marťanské větry unášely dolů i nahoru.

UI přečetla první slovo na 2000 let starém papyrovém svitku pohřbeném u Vesuvu

01/11/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 3 min read 1133 Zobrazení Herculaneum, soutěž, svitek, umělá inteligence, Vesuv, Vesuvius Challenge

Dějiny Nové TOP 10 Věda Zajímavosti

Vesuvius Challenge, University of Kentucky

Před téměř 2000 lety Vesuv pohřbil stovky papyrových svitků ve městě Herculaneum. Svitky však nelze rozbalit, a tak byla zahájena „Výzva Vesuv“, jejímž cílem bylo najít alternativní metody. Jedenadvacetiletý student použil strojové učení k nalezení prvního slova ve svitku a vyhrál tak 40 000 dolarů, informuje Business Insider.

Luke Farritor, jednadvacetiletý vysokoškolský student Nebraské univerzity, právě vyhrál 40 000 dolarů za průlomový vědecký objev. Farritor jako první přečetl slovo z jednoho ze starověkých svitků z Herculanea v rámci soutěže „Výzva Vesuv„ (Vesuvius Challenge) – soutěže s odměnou 1 000 000 dolarů pro lidi, kteří dokáží odhalit tajemství těchto starověkých svitků pomocí moderní technologie.

Proč se svitky z Herculanea nedají číst jako obvykle?
Když v roce 79 n. l. vybuchl Vesuv, Pompeje nebyly jediným městem, které zničil. Sesuvy bahna a obrovské horko zasáhly až do prosperujícího města Herculaneum. Žár byl tak intenzivní, že stovky svitků papyrů okamžitě proměnil ve zkamenělé kusy uhlíku. Tyto starověké svitky pak ležely 1700 let pohřbené v bahně, než byly v roce 1752 konečně vykopány. Jakýkoli pokus o rozvinutí svitků z Herculanea, které nyní připomínají dřevěné uhlí, by je neopravitelně poškodil.

Současná podoba jednoho ze svitků, Vesuvius Challenge, University of Kentucky

„Jsou to tak šílené předměty. Všechny jsou zmačkané a rozdrcené,“ řekla časopisu Nature Federica Nicolardiová, členka akademické komise, která Farritorovy nálezy přezkoumala. A to je chvíle, kdy nastupuje moderní technologie. Vědci tak poprvé použili rentgenové paprsky a strojové učení, aby přečetli slovo z jednoho svitku.

Vědce z řad lidu pozvala Univerzita v Kentucky v rámci projektu Výzva Vesuv, aby pomocí umělé inteligence rozklíčovali slova z rentgenových snímků dosud nerozbalených svitků. Jako první přečetl slovo ze svitku právě Luke Farritor a na čtvrteční tiskové konferenci, kde byl tento nález oznámen, získal 40 000 dolarů.

Aby Farritor získal cenu, musel na svitku odhalit alespoň 10 čitelných písmen. Při práci na ploše o rozloze menší než jeden čtvereční palec Farritorův algoritmus odhalil několik písmen, včetně celého slova. Farritor byl první osobou, která předložila dostatečný počet čitelných písmen k získání ceny.

„Když jsem viděl ty písmena, úplně jsem zkoprněl,“ řekl na tiskové konferenci. „Zkoprněl jsem, málem jsem upadl, málem jsem se rozbrečel.“

Niccolardi, profesorka klasiky na Neapolské univerzitě Federico II, přečetla starořecké slovo „πορφυρας“, které znamená buď „purpurové barvivo“, nebo „látky z purpuru“. Poznamenala sice, že neexistuje dostatek souvislostí, aby bylo možné pochopit, co svitek říká, ale vyjádřila přesvědčení, že vědci budou brzy schopni přečíst další části dokumentu. „Myslím, že to bude velká revoluce v oboru papyrologie.“Poznamenala, že se jedná o neznámé texty, takže jejich rozluštění je velmi zajímavé i pro literární vědce. Brent Seales, počítačový vědec z Kentucké univerzity, očekává, že až získají úplný obraz o tom, co svitek obsahuje, budou v něm známá témata. „Očekávám témata, která vyjadřují, co znamená být člověkem, mluví o lásce a válce a o věcech, na kterých nám stále záleží, protože jsme lidé, stejně jako oni byli lidmi.“

Budoucnost nerozbalených svitků
Vzhledem k tomu, že mnoho svitků stále nebylo přečteno, je ve hře ještě hlavní cena v hodnotě 700 000 dolarů. Aby tým vyhrál, bude muset přečíst čtyři pasáže ze dvou naskenovaných svitků.

Seales uvedl, že z technik, které univerzita používá, mohou mít prospěch nejen starověké texty. Poznamenal, že jedním z kandidátů jsou Frankinovy dokumenty, poškozené dokumenty, které byly součástí expedice do Arktidy. „Není jasné, co je na těch dokumentech napsáno,“ řekl. “ Virtuální rozbalení by to ale mohlo odhalit.“

Koronavirus je možná mimozemského původu, přinesl ho meteorit?

18/10/2023 Iveta Mauci 0 komentářů 7 min read 532 Zobrazení covid-19, Koronavirus, meteorit, Murchison, vesmír

Budoucnost TOP 10 Věda Vesmír

Ve vědeckém světě se vedla debata o původu viru Covid-19. Čím více se vědci dozvídají o nové nemoci, která způsobila globální pandemii, tím méně pochybností je, že její zdroj je umělého původu. Ale kde a jak se virus objevil, zůstává záhadou.

I když nějaké procento se podle Mezinárodní knihovny Medicíny shoduje se zvířecím, stále to není 100%. Četné verze jeho vytvoření v biologických laboratořích v Číně nebo jiných zemích v důsledku pečlivého sledování vypadají nepřesvědčivě. V tomto ohledu se stále častěji objevují návrhy o mimozemském původu nemoci, jejíž zdroj dorazil na Zemi z vesmíru.

Host z rozlehlého vesmíru?

Zpočátku se mnoho konspiračních teoretiků domnívalo, že covid-19 vytvořili Číňané pro možný útok na Spojené státy, ale z nějakého důvodu se virus rozšířil mimo jednu z tajných laboratoří. Odpůrci tohoto pohledu tvrdili, že původce onemocnění se objevil ve Spojených státech a byl přivezen do Říše středu s cílem zničit ekonomický potenciál konkurenční země. Podle třetí verze byla pod vedením globalistů nebo dokonce teroristů vyvinuta nová virová infekce, aby bylo možné ovlivnit celé lidstvo najednou a v případě kolapsu moci ovládnout alespoň některé státy.

Ale další studie původce nemoci a inspekce mnoha vědeckých institucí (včetně laboratoře BSL-4 v čínském městě Wuhan, kde bylo zaznamenáno první propuknutí nemoci) ukázaly: navzdory skutečnosti, že covid-19 má zjevné známky umělého původu, moderní genetické inženýrství pravděpodobně takový virus nedokáže vytvořit.

To znamená, že existuje vysoká pravděpodobnost, že pandemický patogen přišel na naši planetu z rozlehlého vesmíru.

Mimo obytné buňky

Je to principiálně možné? Viry jsou mimo živý organismus jakýmsi nahromaděním molekul polymeru, jehož princip fungování připomíná vypnutý stroj. Tyto patogeny působí pouze pronikáním dovnitř buněk.

Podle nejběžnější definice jsou viry (z latinského virus – jed) nejprimitivnější formou života, skládající se z genetického materiálu DNA nebo RNA, zformovaného do proteinového obalu. Nedokážou se samy rozmnožovat a parazitují na všech typech organismů, včetně rostlin a dokonce i bakterií.

Mimo živé buňky (tedy ve „vypnutém“ stavu) mohou viry navíc existovat poměrně dlouho. Například při velmi nízkých teplotách si původci zarděnek nebo neštovic zachovávají své vlastnosti po mnoho let. A ve vesmíru, jak známo, se teplota rovná absolutní nule (minus – 273,15 °C).

Výzkumy provedené v rámci amerického vesmírného programu Bios a podobného sovětského, později ruského projektu Bion ukázaly, že po pobytu v otevřeném orbitálním prostoru jsou mikroorganismy docela schopné oživení a přivedení k životu.

V listopadu 2019, vědci z Univerzity Tohoku (Japonsko) oznámili, že po důkladné studii meteoritu Murchison (nebeské těleso o hmotnosti 108 kilogramů, které spadlo v roce 1969 poblíž australské vesnice Murchison), našli v jeho fragmentech sacharidy: ribóza, xylóza a arabinóza. Jedná se o části ribonukleové kyseliny. Dříve byly v meteoritech nalezeny aminokyseliny a báze nukleových kyselin (také složky DNA a RNA). Objev japonských vědců dokazuje, že meteority mohou obsahovat viry, nebo dokonce více organizované formy života.

Meteor, Čína, 11.10.2019

Výbuch v atmosféře

Velké meteority procházející zemskou atmosférou se zahřívají pouze povrchově a jejich jádra zůstávají relativně chladná. V případě, že ve velké výšce vybuchne nebeské těleso, promění se takové jádro v rozptýlenou směs. Pokud by uvnitř meteoritu byly viry nebo bakterie, pak by po krátké době mohlo v oblasti, kam dopadl, dojít k propuknutí odpovídající nemoci. Tento předpoklad podporují fakta: po pádu tunguzského meteoritu v červnu 1908 vypukla v Ruské říši masová cholerová nemoc; v roce 1917 spadl na severu Spojených států velký meteorit a brzy začala jedna z nejstrašnějších pandemií v historii lidstva – epidemie španělské chřipky; nebeské těleso, které spadlo v roce 2007 poblíž jezera Titicaca v Peru, je spojeno s šířením neznámé nemoci, která způsobila smrt lidí a hospodářských zvířat.

Myšlenku o kosmickém původu viru COVID-19 poprvé vyjádřil biolog Nalin Chandra Wickraminghe, vědec ze Srí Lanky působící na britské Cardiffské univerzitě. Výzkumník je přesvědčen, že původce pandemie přinesl meteorit, který spadl 11. října 2019 v čínské provincii Jilin (pro referenci: výše uvedené město Wuhan, centrum provincie Hubei, se nachází přibližně 1800 kilometrů z místa pádu ostatků nebeského tělesa).

Podle Wickramingeho vybuchl v horních vrstvách atmosféry meteorit obsahující viry a patogeny se dostaly do proudu vzduchu cirkulujícího kolem planety v oblasti mezi 40 a 60 stupni severní šířky (nejrozšířenější případy pandemie byly zaznamenány v osadách nebo zemích nacházející se na těchto územích: Francie, Itálie, Írán, Wuhan, Jižní Korea, Japonsko, Seattle, Washington, New York).

Pomoc nebo invaze?

Verzi biologa Wickramingheho podporují a vyvíjejí vědci z celého světa. Mnoho z nich přitom tvrdí, že virus covid-19 nepřišel na Zemi náhodou. Jiní obyvatelé Vesmíru záměrně vyvolali na naší planetě pandemii. Na otázku, proč to udělali, vědci dávají různé odpovědi.

Jedna část vědecké komunity tvrdí, že masová nemoc pozemšťanů předchází blížící se invazi nepřátelské mimozemské civilizace, připravené zotročit obyvatelstvo naší planety. Jiní vědci věří, že pandemie koronaviru má naopak zachránit lidstvo vyvinutím algoritmu pro boj s takovými hrozbami a pokud se pozemšťané nedokážou vyrovnat s globální katastrofou, pak mimozemšťané z vesmíru rozhodně přijdou na pomoc.

Vědci z první skupiny dokazují, že masivní epidemie vedla k omezení vesmírných programů téměř ve všech vyspělých zemích. NASA zejména pozastavila montáž lodí, které se připravovaly k letu na Měsíc a na Mars. To znamená, že strategické plány lidstva na průzkum jiných nebeských těles byly vážně narušeny. To může být výhodné pro zástupce rozvinutějších mimozemských civilizací, kteří nechtějí soutěžit s pozemšťany a přesměrují své úsilí na řešení vlastních globálních problémů.

Čekání na první kontakt

Původní verzi příčin pandemie předkládají odborníci z Oxfordské univerzity, fyzik Peter Hatfield a socioložka Leah Truebloodová. Pandemie kovid-19 je podle jejich názoru nácvikem budoucího prvního kontaktu pozemšťanů s mimozemskou inteligencí. To znamená, že ostatní obyvatelé vesmíru způsobili masovou nemoc, aby lidstvo vyhodnotilo svou schopnost společně činit důležitá rozhodnutí. V článku zveřejněném na webových stránkách univerzity Hatfield a Truebloodová poskytují pět kritérií pro podobnosti mezi pandemií a možným prvním kontaktem:

Tato událost má zásadní vědecký charakter. Bude to mít obrovské sociální, morální, ekonomické a politické důsledky. Bude to mít vliv na každého člověka na Zemi. Musí donutit všechny lidi zaujmout společný postoj. Stane se to náhle, lidstvo nebude připraveno na první kontakt stejně jako na Covid-19.

Podle britských vědců zatím obrázek nevypadá příliš optimisticky. Během pandemie mluvilo mnoho vědců k obrovskému publiku a dávalo diametrálně odlišná doporučení (vzpomeňte si, jak se otázky ochrany obyvatelstva řešily v Itálii nebo ve Švédsku). V řadě případů se nejen zástupci vědecké komunity, ale i vysocí úředníci stali disidenty Covidu s argumentem, že odmítání hromadných akcí nebo uzavírání zábavních podniků nemá na rozvoj nemoci žádný vliv. Někteří radikální politici dokonce navrhovali úplně upustit od jakýchkoli restriktivních opatření, aby se obyvatelstvo bez ohledu na počet možných obětí rychle zotavilo z koronaviru a získalo kolektivní imunitu.

Přidejte k tomu neustálé hledání viníků a tvrdou konkurenci výrobců vakcín, které se staly prostředkem k ovlivnění či obohacení.

Podle Petera Hatfielda a Leah Truebloodové si mimozemští hosté uvědomili, že při prvním kontaktu nastane stejná situace: lidé se nebudou moci sjednotit, výskyt mimozemšťanů způsobí spory a konflikty až po možnou jadernou válku. To znamená, že lidstvo jasně selhalo ve zkoušce, kterou zorganizovali zástupci mimozemské civilizace.

Zatím není možné oficiálně potvrdit ani vyvrátit myšlenku mimozemského původu viru covid-19. Ale výzkum, který aktivně probíhá v mnoha zemích, to v příštích letech jistě umožní.

Asteroid 33 Polyhymnia může obsahovat prvky mimo periodickou tabulku

12/10/2023 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 729 Zobrazení asteroid, Asteroid 33 Polyhymnia, Osmium, periodická tabulka, vesmír

Některé asteroidy jsou husté. Ve skutečnosti jsou tak husté, že mohou obsahovat těžké prvky mimo periodickou tabulku, podle nové studie o hustotě hmoty, píše IFL Science.

Tým fyziků z Arizonské univerzity tvrdí, že byli motivováni možností kompaktních ultrahustých objektů (CUDO) s hmotnostní hustotou větší než Osmium, nejhustší přirozeně se vyskytující stabilní prvek se 76 protony.

„Zejména některé pozorované asteroidy překračují tento práh hmotnostní hustoty. Zvláště pozoruhodný je asteroid 33 Polyhymnia,“ píše tým ve své studii a dodává, že „jelikož hmotnostní hustota asteroidu 33 Polyhymnia je mnohem větší než maximální hustota hmoty známého atomová hmota, může být klasifikována jako CUDO s neznámým složením.“

Tým zkoumal vlastnosti potenciálních prvků s atomovými čísly (Z) vyššími, než je nejvyšší atomové číslo v současné periodické tabulce. Ačkoli je Osmium nejhustším stabilním prvkem, prvky s vyššími atomovými čísly byly vyrobeny experimentálně.

Oganesson, poprvé syntetizovaný v roce 2002 bombardováním kalifornia-249 atomy vápníku-48, má atomové číslo 118 a je nejhustším prvkem v periodické tabulce. Prvky na horním konci tabulky bývají nestabilní, radioaktivní a mají neuvěřitelně krátké poločasy.

Prvky za periodickou tabulkou byly modelovány, přičemž fyzici předpovídali jejich vlastnosti. Tým z Arizony udělal totéž s použitím relativistického Thomas-Fermiho modelu atomu a pokusil se odhadnout hmotnostní hustotu prvků 110 Z a vyšších.

Při pohledu na prvky stále v periodické tabulce nemohli najít prvky s dostatečně vysokou hmotnostní hustotou, aby vysvětlily, co bylo pozorováno na asteroidu 33 Polyhymnia, i když byly dostatečně stabilní, aby mohly být považovány za kandidáty.

„Nicméně prvky na druhém teoretickém ostrově jaderné stability poblíž Z = 164, u kterých předpovídáme, že naplní hodnoty hustoty mezi 36,0 a 68,4 g/cm3 jsou rozumnými kandidáty,“ napsal tým. „Pokud by nějaká významná část asteroidu byla vyrobena z těchto supertěžkých kovů, je pravděpodobné, že vyšší hustota hmoty by se mohla blížit experimentálně naměřené hodnotě.“

„Naše výsledky o hmotnostní hustotě nám umožňují předpokládat, že pokud jsou supertěžké prvky dostatečně stabilní, mohly by existovat v jádrech hustých asteroidů, jako je 33 Polyhymnia,“ dodal tým v dokumentu.

I když je to předběžné, je to vzrušující pro každého, od lidí s nejasným zájmem o fyziku až po technické brouky s plány na vesmírnou těžbu.

„Všechny supertěžké prvky – ty, které jsou vysoce nestabilní, i ty, které jsou prostě nepozorované – byly složeny dohromady jako ‚unobtainium‘,“ dodal v tiskové zprávě Jan Rafelski, autor článku. „Myšlenka, že některé z nich by mohly být dostatečně stabilní, aby je bylo možné získat z naší sluneční soustavy, je vzrušující.“

Studie je publikována v The European Physical Journal Plus

Zápletka v honbě za devátou planetou houstne

11/10/2023 Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 6139 Zobrazení devátá planeta, důkazy, gravitace, honba, Sluneční soustava

Nové Technologie Věda Zajímavosti

Vnější části sluneční soustavy by mohly ukrývat další planetu nebo důkazy, které mění zákony gravitace

Dvojice teoretických fyziků hlásí, že stejná pozorování, která inspirovala honbu za devátou planetou, by mohla být ve sluneční soustavě důkazem modifikovaného gravitačního zákona původně vyvinutého k pochopení rotace galaxií. Jejich práce byla nedávno publikována v The Astronomical Journal.

Výzkumníci Harsh Mathur, profesor fyziky na Univerzitě Case Western Reserve a Katherine Brownová, docentka fyziky na Hamilton College, učinili toto tvrzení poté, co studovali účinek, který by měla galaxie Mléčná dráha na objekty ve vnější sluneční soustavě – pokud by zákony gravitace byly řízeny teorií známou jako Modified Newtonian Dynamics (nebo MOND).

MOND navrhuje, že slavný gravitační zákon Isaaca Newtona platí do určité míry. To znamená, že když se gravitační zrychlení předpovězené Newtonovým zákonem dostatečně sníží, MOND umožní, aby převzalo jiné gravitační chování.

Pozorovací úspěch MOND na galaktických měřítcích je důvodem, proč jej někteří vědci považují za alternativu k „temné hmotě“, což je termín, který fyzici používají k popisu předpokládané formy hmoty, která by měla gravitační účinky, ale nevyzařovala žádné světlo.

„MOND je opravdu dobrý ve vysvětlování pozorování v galaktickém měřítku,“ řekl Mathur, „ale nečekal jsem, že to bude mít znatelné účinky na vnější sluneční soustavu.“

Jejich práce byla nedávno publikována v The Astronomical Journal.

„Nápadné“ zarovnání

Mathur a Brown studovali vliv MOND na galaktickou dynamiku již dříve. Ale začali se zajímat o lokálnější efekty MOND poté, co astronomové v roce 2016 oznámili, že hrstka objektů ve vnější sluneční soustavě vykazuje orbitální anomálie, které lze vysvětlit devátou planetou.

Orbitální zvláštnosti vedly k historickým objevům již dříve: Neptun byl objeven prostřednictvím svého gravitačního tahu na oběžných drahách blízkého objektu, nepatrná precese Merkuru poskytla první důkazy na podporu Einsteinovy teorie obecné relativity a astronomové nedávno použili orbitální dynamiku k odvození přítomnost supermasivní černé díry ve středu naší Galaxie.

Brown si uvědomil, že MONDovy předpovědi mohou být v rozporu s pozorováními, která motivovala hledání deváté planety. „Chtěli jsme zjistit, zda data, která podporují hypotézu Planet Nine, účinně vyloučí MOND,“ řekla.

Místo toho Mathur a Brown zjistili, že MOND předpovídá přesné shlukování, které astronomové pozorovali. Během milionů let by podle nich byly oběžné dráhy některých objektů ve vnější sluneční soustavě zataženy do zarovnání s vlastním gravitačním polem galaxie.

Když zakreslili oběžné dráhy objektů z datového souboru planety devět proti vlastnímu gravitačnímu poli galaxie, „zarovnání bylo nápadné,“ řekl Mathur.

Autoři upozorňují, že současný soubor dat je malý a že jakýkoli počet dalších možností se může ukázat jako správný; jiní astronomové tvrdili, že orbitální zvláštnosti jsou například výsledkem zkreslení pozorování.

„Bez ohledu na výsledek,“ řekl Brown, „tato práce zdůrazňuje potenciál vnější sluneční soustavy sloužit jako laboratoř pro testování gravitace a studium základních problémů fyziky.“

Geneticky upravená kuřata by mohla pomoci zpomalit šíření ptačí chřipky

11/10/2023 Adam Walko 0 komentářů 3 min read 257 Zobrazení geneticky uravená, kuřata, ptačí chřipka, Spojené království

Medicína TOP 10 Věda

Svět možná zapomíná na COVID-19, ale existují náznaky, že se již připravuje další pandemie – ptačí chřipka, píše NEW ATLAS. Vědci nyní prokázali, že geneticky upravená kuřata mohou snížit jejich šance na zachycení a šíření nemoci, ale není to spolehlivé.

Ptačí chřipka je záludná nemoc, kterou lze kontrolovat. Virus je přizpůsobivý a vysoce přenosný a lze jej šířit na velké vzdálenosti díky volnému pohybu, který si stěhovaví ptáci užívají. Velkochov kuřat na maso a vejce urychluje šíření a rychlost mutací viru, a jakmile se virus dostane do populace, farmáři a úřady se často musí uchýlit k vybíjení ptáků po milionech, aby se ho pokusili omezit.

Pro novou studii vědci ve Spojeném království zkoumali, jak praktické by mohlo být geneticky upravit kuřata, aby byla odolnější vůči ptačí chřipce. Předchozí studie ukázaly, že protein zvaný ANP32A je obvykle cílem viru k replikaci, takže tým změnil gen, který tento protein produkuje.

Kuřata s upraveným genem byla poté vystavena normální dávce viru kmene H9N2-UDL prostřednictvím těsného kontaktu s infikovanými ptáky. A skutečně, 90 % geneticky upravených ptáků infekci odolalo a nerozšířilo ji na další kuřata. Nebyly zjištěny žádné nepříznivé účinky na jejich zdraví nebo růst.

Dále tým testoval mnohem vyšší dávku viru – 1000krát vyšší než přirozená expozice. V tomto případě bylo infikováno 50 % kuřat, ačkoli hladiny viru u naočkovaných ptáků zůstaly mnohem nižší než u neupravovaných kuřat. Dokonce i proti vyšším dávkám úpravy genu snížily další šíření viru, infikovaly pouze jedno ze čtyř neupravených kuřat a žádné geneticky upravené ptáky, kteří sdíleli výběh s infikovanými upravenými kuřaty.

Úprava jednoho genu však nemusí stačit. Svědectvím o frustrující schopnosti viru rychle se vyvíjet bylo zjištěno, že by mohl obejít deletovaný gen ANP32A a stále se replikovat pomocí příbuzných proteinů ANP32B a ANP32E. Následné testy na kuřecích buňkách pěstovaných v laboratoři ukázaly, že vyřazení všech tří genů úspěšně zablokovalo růst viru, ale bohužel se očekává, že tato kombinace ovlivní zdraví kuřat.

I když tento přístup k úpravě genů může mít určité výhody – i když jsou omezeny na ochranu světových zásob kuřecích nugetů – jiní vědci tvrdí, že k výraznému omezení ptačí chřipky nestačí.

„Pokud by bylo možné připravit kuřata tak, aby byla odolná vůči virům ptačí chřipky, mohlo by to snížit riziko vzniku lidského pandemického viru z ptačí chřipky,“ řekla profesorka Raina MacIntyre, expertka na chřipku a nově se objevující infekční onemocnění z University of NSW. . „Avšak ptačí chřipka se globálně šíří nejen prostřednictvím obchodování s drůbeží, ale také prostřednictvím divokého vodního ptactva, jako jsou kachny a husy. Tito ptáci mohou šířit ptačí chřipku, když migrují přes průlety mezi zeměmi a kontinenty, nezávisle na chované drůbeži. Samotné inženýrství chovaných kuřat tedy nestačí.

„Dalším hlavním problémem je, že viry chřipky A jsou vysoce proměnlivé a podléhají neustálému antigennímu driftu. To znamená, že samotný virus se pravděpodobně vyvine k překonání umělých vlastností u ptáků.

Výzkumníci říkají, že další práce bude pokračovat, aby pomohla podpořit populaci kuřat proti ptačí chřipce.

Výzkum byl publikován v časopise Nature Communications

Zdroje: University of Edinburgh, Scimex

Hlístice úspěšně zabraňují cukrovce 2. typu, a to ve studii na lidech

11/10/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 4 min read 2069 Zobrazení cukrovka, léčba, měchovci, paraziti

Medicína Nové Věda

Představa, že se vám ve střevech usadí několik desítek měchovců, mnohým připadá spíše jako soutěž Survivor než jako zdraví prospěšná terapie, ale vědci vidí v této lidské červí farmě zářnou budoucnost pro léčbu mnoha chronických onemocnění, píše New Atlas s odkazem na Nature Communication.

Jako první na světě skončila dvouletá studie na lidech, kterou prováděla Univerzita Jamese Cooka (JCU), a červi ji absolvovali s vyznamenáním, zejména pokud jde o diabetes 2. typu, což otevírá cestu k větší mezinárodní studii. A co víc, z 24 účastníků, kterým bylo nabídnuto odčervení, se pouze jeden rozhodl, že své střevní kamarády zabije, když mu na konci druhého roku studie nabídli odčervení s možností zůstat ve studii dalších 12 měsíců, a to jen proto, že ho čekal plánovaný lékařský zákrok.

„Všichni účastníci studie měli rizikové faktory pro rozvoj kardiovaskulárních onemocnění a cukrovky 2. typu,“ uvedla doktorka Doris Pierceová z Australského institutu tropického zdraví a medicíny (AITHM) při JCU. „Studie přinesla příjemcům léčených měchovci, zejména těm, kteří byli infikováni 20 larvami, některé významné metabolické výhody.“

Samozřejmě, že ne všichni měchovci jsou stejní a podobně jako u bakterií, i u parazitických červů existuje celá škála interakcí s lidským zdravím. Ukazuje se však, že léčba nízkými dávkami měchovců u člověka přináší řadu výhod, pokud jde o zdraví hostitele.

Tato nejnovější studie navazuje na výsledky výzkumníků, kteří používali laboratorně odchované měchovce k úspěšné léčbě chronických onemocnění, jako je dráždivý tračník (IBD) a celiakie, posledně jmenovanou studii rovněž provedli vědci z JCU.

Této dvojitě zaslepené studie se zúčastnilo 40 účastníků ve věku 27 až 50 let s počátečními příznaky metabolických onemocnění. Dostávali buď 20, nebo 40 mikroskopických larev lidského měchovce druhu Necator americanus, další skupina užívala placebo.

„Metabolická onemocnění jsou charakterizována zánětlivými imunitními reakcemi a změněným střevním mikrobiomem,“ řekla Dr. Pierceová. „Předchozí studie na zvířecích modelech ukázaly, že měchovci vyvolávají u svého hostitele protizánětlivou reakci, aby si zajistili vlastní přežití.“ Jako střevní parazit umí nejlépe přežít, když si udrží zdravého hostitele, který mu poskytne dlouhodobě stabilní domov s živinami. Na oplátku tito měchovci platí nájem v podobě vytváření prostředí, které potlačuje zánět a další nepříznivé stavy, jež mohou tento stabilní domov narušit.

Ačkoli malí kulatí červi mohou žít až deset let, nemnoží se, pokud nejsou mimo tělo, a díky dobré hygieně je riziko přenosu velmi nízké.

Co se týče výsledků, u osob s 20 měchovci poklesla hodnota indexu HOMA-IR (Homeostatic Model Assessment of Insulin Resistance) během prvního roku z 3,0 jednotek na 1,8 jednotek, což obnovilo jejich inzulinovou rezistenci do zdravého rozmezí. Ve skupině se 40 měchovci došlo ještě k poklesu, a to z 2,4 na 2,0. U těch, kteří dostávali placebo, se hodnota HOMA-IR během stejné doby zvýšila z 2,2 na 2,9 jednotky. „Tyto snížené hodnoty HOMA-IR naznačují, že u lidí došlo k výraznému zlepšení citlivosti na inzulín, výsledky byly klinicky i statisticky významné,“ řekl Dr. Pierce.

Osoby s červy měly také vyšší hladiny cytokinů, které hrají zásadní roli při spouštění imunitních reakcí.

Výzkumníci nyní také zkoumají, jak může tato léčba prospět zdraví střevního mikrobiomu, a testují vzorky od 23 účastníků, kteří si červy ponechali. „Jsou některé druhy bakterií v mikrobiomu lidí s inzulinovou rezistencí a obezitou častější nebo méně časté? A pomáhá infekce měchovci napravit takovou nerovnováhu?“ ptá se Dr. Pierceová.

Zajímavé je, že osoby s červy samy uváděly lepší náladu a celkově se cítily zdravější než osoby v placebo skupině.

„Studie JCU poskytuje dostatečný důkaz konceptu, že infekce živými měchovci je bezpečná a zdá se, že má určitý příznivý vliv na metabolické zdraví lidí, což snad potvrdí budoucí klinické studie, které mají potvrdit účinnost a prozkoumat, jak měchovci ovlivňují metabolismus,“ řekl Dr. Paul Giacomin, vedoucí výzkumný pracovník AITHM a imunolog. „Širší mezinárodní studie nám také umožní lépe pochopit rozdílné účinky infekce měchovci na lidi různého věku, pohlaví, rasy a genetického původu.“

Odhaduje se, že rozsáhlejší mezinárodní studie by potřebovala finanční prostředky ve výši 1-2 milionů australských dolarů (640 000 až 1,3 milionu USD). Dr. Giacomin také předložil možnost vývoje léčby, například ve formě tablet, která by mohla poskytnout metabolické výhody parazitického červa, aniž by bylo nutné snášet napadení.

Inženýři právě vyrobili beton o 30 % pevnější. Tajná přísada? Káva

11/10/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 3 min read 583 Zobrazení beton, káva, kávová sedlina, pyrolýza, skleníkové plyny

Kávová sedlina je největším vedlejším produktem kávového průmyslu a plní skládky po celém světě. Vědci z australského technologického institutu RMIT (Královského melbournského technologického institutu) vyvinuli beton, který je o 30 % pevnější, když obsahuje kávovou sedlinu, a snaží se, aby se kávová sedlina nedostávala na skládky, kde produkuje více oxidu uhličitého a metanu při svém rozkladu, uvádí Popular Mechanics.

Kávová sedlina je největším vedlejším produktem celého kávového průmyslu. Podle jednoho odhadu končí na skládkách po celém světě 60 milionů kilogramů této hmoty. Pokud by to nestačilo, při rozkladu tohoto organického materiálu se uvolňuje metan a oxid uhličitý, dva velmi špatné plyny, které způsobují změnu klimatu.

Vědci z Královského melbournského technologického institutu (RMIT) v Austrálii přemýšleli, jak tento ekologický problém řešit, a vytvořili biochar (látku vzniklou pyrolýzou) z kávové sedliny, který skutečně zvýšil pevnost betonu o 30 procent. Výsledky této studie byly zveřejněny v časopise Journal of Cleaner Production.

Likvidace organického odpadu představuje ekologickou výzvu, protože se při ní uvolňuje velké množství skleníkových plynů včetně metanu a oxidu uhličitého, které přispívají ke změně klimatu,“ uvedl v tiskovém prohlášení Rajeev Roychand, hlavní autor a profesor na RMIT School of Engineering. „Inspirací pro naši práci bylo najít inovativní způsob, jak využít velké množství kávového odpadu ve stavebních projektech namísto jeho ukládání na skládky – dát kávě druhou šanci.“

Při výrobě betonu používaného ve stavebnictví se každoročně vytěží 55 miliard tun přírodního písku, protože drsný povrch částic poskytuje větší povrchovou plochu pro spojení vody a cementu. Tento písek se bohužel často získává z říčních koryt a břehů, což narušuje životní prostředí. Nahrazení písku použitou kávovou sedlinou by tedy mohlo vyřešit hned dva ekologické problémy, protože částice kávové sedliny jsou podobně jemné.

Roychandův tým nejprve prozkoumal kavárny v Melbourne, aby získal čerstvé zásoby kávové sedliny. Poté byla kávová sedlina vysušena a zahřáta na různé teploty (662 nebo 932 stupňů Fahrenheita) a následně podrobena (bezkyslíkatému) procesu pyrolýzy, při němž dochází k ohřevu materiálu nad mez termické stability přítomných organických sloučenin a jejich rozpadu na menší složky. Vzniká tak tzv. biochar, lehká látka podobná dřevěnému uhlí.

„Náš výzkumný tým získal rozsáhlé zkušenosti s vývojem vysoce optimalizovaného biocharu z různých organických odpadů, včetně dřevěného biocharu, biocharu z potravinářských odpadů, biocharu ze zemědělských odpadů a biocharu z tuhých komunálních odpadů, pro konkrétní aplikace,“ uvedl spoluautor Mohammad Saberian v tiskovém prohlášení.

Tento biochar, vytvořený při dvou různých teplotách, byl poté v různých procentech přidán do portlandského cementu jako náhrada jemného kameniva (v tomto případě přírodního písku). Po nalití do forem, odstranění vzduchových bublin a 24hodinovém sušení při pokojové teplotě tým analyzoval dvanáct rozdílných směsí pomocí rentgenové difrakce a skenovací elektronové mikroskopie a dospěl k jasnému vítězi. Biochar kávové sedliny zahřátý na 662 °C a nahrazující 15 % přírodního písku poskytl beton o 29,3 % pevnější v tlaku.

Výzkumníci také zjistili, že pro toto zvýšení pevnosti byla zásadní pyrolýza, protože neošetření kávové sedliny ukázalo, že vyluhování organických sloučenin z kávové sedliny brání hydratační reakci částic cementu, čímž výrazně brzdí pevnost betonu s příměsí kávové sedliny v tlaku.

Tým nyní pracuje na terénních zkouškách a vzbuzuje zájem průmyslových odvětví, která by mohla mít z tohoto vylepšení kávy, jak v šálcích, tak v betonu, prospěch.

Studie pojmenovala nejoblíbenější techniky žen pro potěšení a lepší orgasmy

10/10/2023 Andrea Březinová 0 komentářů 4 min read 928 Zobrazení lepší techniky, orgasmus, potěšení, sex, studie

Nové TOP 10 Věda Zajímavosti

Je těžší požádat o to, co chcete, než když vám chybí konkrétní slova, kterými byste to popsali. Tým vědců požádal tisíce žen, aby popsaly, co zvyšuje jejich potěšení při sexu a vytvořil slova pro nejčastější odpovědi. Doufá, že se mu podaří vytvořit slovník potěšení, který by ostatní mohli poznat a použít, píše IFL Science.

Doktorka Devon Henselová z Univerzity v Indianě vedla pilotní studii anglicky mluvících žen po celém světě a požádala je, aby popsaly věci, které jim při sexu přinášejí větší potěšení.

Poté, co Henselová identifikovala několik technik, které se běžně používají ke zvýšení sexuálního potěšení při vaginální penetraci, ať už penisem, sexuální hračkou nebo prstem, dala jim názvy. Nyní provedla průzkum s 90 otázkami, v němž se více než 3 000 amerických žen ve věku 18 až 93 let ptala, zda každou z nich vyzkoušely a zda se jim líbila.

Aby účastnice věděly, o čem se mluví, promítaly jim videa natočená kolegy Henselové. Ne samotné akty, ale jiné ženy, které vysvětlovaly své zkušenosti.

Nejoblíbenější technikou, uvádí Henselová v PLOS ONE, je technika, kterou tým nazval „Angling“ neboli úprava boků, přičemž 87,5 % respondentek uvedlo, že zvýšila jejich potěšení. Tři další techniky – houpání, mělčina a párování – získaly alespoň 69,7 procenta souhlasu.

Čtyři nejoblíbenější techniky, které byly v rámci studie pojmenovány, a podíl Američanek, které popsaly, že je používají. OMGYES.com, z Hensel DJ, von Hippel CD, Lapage CC, Perkins RH (2021) Women’s techniques for making vaginal penetration more pleasuable: Výsledky celostátního reprezentativního výzkumu dospělých žen ve Spojených státech. PLoS ONE 16(4): e0249242.

Metoda 1: Rocking
Rocking neboli „houpání“ zlepšuje prožitek ze sexu podle více než tří čtvrtin respondentek výzkumu. Spočívá v nepřetržitém houpavém pohybu celého penisu v pochvě, místo toho, aby partner svůj úd pouze střídavě povytahoval a zasouval.

Metoda 2: Angling
Při anglingu – od anglického slova „angle“ (úhel) – žena při penetraci pravidelně zvedá, pokládá či natáčí svou pánev tak, aby jí penis či například vibrátor v pochvě dráždil přesně tam, kde sama chce. „Tato metoda podle průzkumu výtečně funguje pro více než 87 procent žen.“

Metoda 3: Pairing
Lepší prožitek z milostného zážitku přinesl pairing („pár“ nebo „párování“) téměř 70 procentům žen. Studie jej definuje jako stimulaci klitorisu prstem či sexuální pomůckou přímo během sexu, ať už partnerem, nebo ženou samotnou.

Metoda 4: Shallowing
Název shallowing vychází od přídavného jména „shallow“ – mělký. Metodu, která zahrnuje nehlubokou penetraci vagíny prstem, sexuální pomůckou, jazykem, rty či špičkou penisu, si podle studie pochvaluje více než 83 procent žen.

Tyto techniky představují pouze nejoblíbenější z celé řady technik, které Henselová a její kolegové identifikovali v takzvané zprávě OMGYES Pleasure Report.

Účastníce uváděly, co jim každá z nich přináší. Například 10 % těch, které si užívaly Shallowing, uvedlo, že zvyšuje pravděpodobnost jejich orgasmu, zatímco čtvrtina uvedla, že způsobuje silnější orgasmus. Celá zpráva obsahuje hodnocení na čtyřbodové stupnici.

Vědci by neměli potřebovat ospravedlňovat studium lidské rozkoše, ale doktorka Handelová a spoluautoři to přesto dělají, když poukazují na řadu výhod. Uvádějí, že sexuální potěšení je spojeno s větší „fyzickou, sociální a emocionální pohodou… a nižší úrovní deprese, stresu a úzkosti“.

Kromě toho v článku uvádějí: „Výzkum sexuálního potěšení může podpořit perspektivu zaměřenou na člověka tím, že posoudí, co je pro každou [ženu] příjemné, a ne že se bude předpokládat, že stejná hrstka přístupů funguje stejně dobře pro všechny ženy.“

Navzdory tomu se většina výzkumů „zaměřuje na část těla nebo předmět, který stimuluje nebo proniká do vagíny,“ a ignoruje techniky, které ženy používají samy. Zdá se, že předchozí studie se nedokázaly zbavit pohledu na sex z viktoriánské éry, kdy se od ženy očekávalo, že bude nečinně ležet a nechá si všechno líbit. Navíc omezený výzkum, který byl proveden v oblasti ženských technik, obvykle zahrnoval snadno dostupné vzorky, jako jsou vysokoškolské studentky, které nemusí být reprezentativní. Henselová použila mnohem rozmanitější vzorek.

Jedním z důsledků dosavadního zanedbávání výzkumu rozkoše je, že většina žen si musí na to, co se jim líbí, přijít sama, bez jakéhokoli výchozího menu. Dalším důvodem je nedostatek zkratek, které by mohly být použity k nasměrování partnerů. Dokument uvádí, že se mnoho lidí obrací k nevědeckým zdrojům, včetně časopisů, které se zaměřují na konkrétní techniky, jež jsou považovány za vhodné pro každého.

Badatel tvrdí, že mimozemské mumie byly živé a plné vajec

06/10/2023 Adam Walko 0 komentářů 2 min read 497 Zobrazení CT vyšetření, Cusco, doly, mumie, Peru, UFO

Historie Nové UFO Věda Záhady

Po CT vyšetřeních se příběh o „mumifikovaných mimozemšťanech“ stal ještě hloupějším

Příběh o „mumifikovaných mimozemšťanech“, kteří byli „nalezeni“ v dolech v peruánském městě Cusco, se stal ještě hloupějším, než se dříve zdálo, píše IFL Science. Minulý týden byli lidé zmateni, když novinář a badatel v oblasti UFO Jaime Maussan představil „mimozemšťany“ mexickému kongresu a tvrdil, že jsou tisíce let staří. Podle BBC byly předměty – vypadající podezřele podobné mimozemšťanovi z filmu E.T. – a které byly odeslány na skenování soudnímu lékaři námořnictva Josému de Jesús Salce Benítezovi.

Podle lékařů, kteří je zkoumali pomocí počítačové tomografie a rentgenových snímků, mají těla „jedinou kostru, která nebyla spojena s dalšími kusy“, a každé z nich bylo „kompletní organickou bytostí“.

Ale to je vlastně to nejméně bizarní tvrzení.

„Když jsme se dostali břichu, kde jsme pozorovali ty kousky, které vypadaly nebo by mohly být vejci, opět se setkáváme s tělem, které kdyby bylo posmrtně upraveno, mělo by řadu změn, které by byly v těchto studiích viditelné ,“ řekl podle Infobae během zkoumání Maussanův spolupracovník Benítez. „Protože jsme nenašli žádné z těchto posmrtných znaků, určujeme, že se jedná o organismus, který byl živý, byl neporušený, byl biologický a byl v těhotenství.“

Přesně tak, mimozemšťan byl živý a plný vajíček. Co si o tom máme myslet? Nepřekvapivě se přikláníme na stranu silného skepticismu s dodatkem: „Jste si naprosto jistí, že to není pes?“.

Lidé jsou samozřejmě k „mimozemšťanům“ skeptičtí už od jejich veřejné prezentace minulý týden. Na nejnovější tvrzení reagoval vědec NASA Dr. David Spergel, který se ptal, proč ti dva nezpřístupní vzorky svých dat k prozkoumání veřejnosti.

Maussan již dříve „mimozemšťany“ veřejnosti prezentoval. Zejména v roce 2015 ukázal jednoho, z něhož se vyklubala mumifikovaná mrtvola lidského dítěte, která prošla umělou deformací lebky. V roce 2018 našel další várku mimozemšťanů. Tentokrát bylo vysvětlení méně makabrózní, ale jen o něco málo.

„Nejbezpečnějším kandidátem na materiál, na němž byla (mumie) vyrobena, je psovitá šelma,“ uvedli pro Radio Capital vědci z Ústavu soudního lékařství a forenzních věd ministerstva veřejného. „Co to znamená? Aby mohli vyřezat tuto protáhlou hlavu, museli odstranit čenich a všechny zuby. Přes to byla nasazena umělá kůže.“

Ačkoli je zvenčí mizivá šance, že lovec mimozemšťanů, který jako mimozemšťany prezentoval několik ne-imozemšťanů, šel a narazil na skutečného mimozemšťana, byli bychom skeptičtí, dokud by ho nezkoumali nezávislí vědci a neprezentovali v recenzované publikaci, která by prokázala, že nejde o dítě nebo psa.

Odpovědi na záhadné zmizení letu Malaysia Airlines 370 mohou dát korýši

06/10/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 3 min read 316 Zobrazení korýši, let, Malaysia Airlines 370, rukojmí, záhadné zmizení

Nové Příroda/Fauna TOP 10 Věda Záhady Zajímavosti

Záhada letu MAF370, který zmizel nad Indickým oceánem se všemi rukojmími, zmátla svět na devět let, ale nyní geolog z University of South Florida (USF) možná našel překvapivý způsob, jak lokalizovat vrak letadla pomocí korýšů, uvádí New Altas.

Dne 8. března 2014 odstartoval let 370 společnosti Malaysia Airlines z Kuala Lumpuru do Pekingu. Asi o 38 minut později navázal Boeing 777-200ER s 227 cestujícími a 12 členy posádky poslední rádiovou komunikaci, když prolétal nad Jihočínským mořem.

O několik minut později letadlo zmizelo z radarů řízení letového provozu a malajsijské vojenské radary ho sledovaly další hodinu, když se odchýlilo od plánovaného kurzu a zamířilo na západ nad Malajský poloostrov a Andamanské moře, než se dostalo z dosahu. Pozdější údaje ze satelitu Inmarsat ukázaly, že letadlo letělo jihozápadním směrem nad Indickým oceánem.

Co přesně se s MAF370 stalo, zůstává dodnes záhadou. Australský úřad pro bezpečnost dopravy (ATSB) dospěl k závěru, že nějaká porucha způsobila, že součást letadla podlehla nedostatečnému přístupu kyslíku, ale nedostatek důkazů vedl k pozoruhodnému množství nápaditých hypotéz o jeho osudu.

Mezi tyto hypotézy patřil teroristický útok, únos letadla Severní Koreou, atentát zaměřený na jednoho z cestujících, tajné přesměrování na americkou leteckou základnu na ostrově Diego Garcia, sebevražda jednoho z členů posádky, úmyslné nebo náhodné sestřelení, kybernetický útok a třeskutá tvrzení o meteorech, černých dírách a únosech mimozemšťany.

Odpovědi bychom mohli najít, kdyby se podařilo letadlo lokalizovat v Indickém oceánu o rozloze 28,3 milionu mil² (72,4 milionu km²), ale rozsáhlé čtyřleté pátrání pomocí sonarů, ponorek, driftovacích modelů a dalších špičkových metod nic neobjevilo.

Nyní Gregory Herbert, docent na Fakultě geověd USF, navrhl novou metodu hledání založenou na plejtvácích. Asi rok po havárii byly trosky MAF370 včetně flaperonu vyplaveny na břehy ostrova Réunion u afrického pobřeží. Zajímavé bylo zejména to, že ve flaperonu žila kolonie několika generací korýšů zvaných Lepas anatifera.

Podle Herberta tito korýši denně vytvářejí nové vrstvy ve svých schránkách, a poměr izotopů kyslíku absorbovaných schránkou se mění v závislosti na povrchové teplotě vody, ve které se vznášely i trosky. Kromě toho byli někteří korýši tak velcí, že mohli kolonizovat trosky krátce po havárii.

Měřením obsahu izotopů u korýšů chovaných v laboratoři za kontrolovaných podmínek mohli Herbert a jeho tým zkombinovat toto měření teploty vody zaznamenané ve vrstvách schránek a použít je k oceánografickému modelování, aby vytvořili částečné profily unášení trosek.

Jinými slovy, velké změny teploty povrchové vody zjištěné v Indickém oceánu podél pravděpodobné dráhy MAF370 a zaznamenané ve schránkách korýšů umožnily týmu a oceánografům z University of Galway potenciálně zpětně sledovat pohyb trosek až k jejich zdroji.

Vzhledem k tomu, že největší korýši nebyli pro studium k dispozici, místo havárie je stále neznámé, ale nová metoda může alespoň pomoci zúžit případné budoucí pátrání na praktičtější oblast.

„Znalost tragického příběhu, který se skrývá za touto záhadou, motivovala všechny, kdo se na tomto projektu podíleli, aby získali data a nechali tuto práci publikovat,“ řekl Nasser Al-Qattan, absolvent doktorského studia geochemie na USF, který se podílel na analýze korýšů. „Letadlo zmizelo před více než devíti lety a my všichni jsme pracovali s cílem představit nový přístup, který by pomohl obnovit pátrání pozastavené v lednu 2017, a který by mohl pomoci uzavřít případ desítkám rodin osob ze zmizelého letadla.“

Výzkum byl publikován v časopise AGU Advances.

Ledový muž Ötzi má nový vzhled, plešatý a s tmavou pletí

21/08/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 3 min read 460 Zobrazení DNA analýza, mumie, nejstarší mumie, Ötzi, pleš, plešatost, tmavá pleť

Dějiny Historie Nové Věda

Lepší analýza DNA přináší nové poznatky o barvě pleti, původu a další nové informace o alpské mumii, uvádí časopis Nature. Nejstarší mumie v Evropě prošla proměnou.

V roce 1991 narazili turisté v italském údolí nedaleko hranic s Rakouskem na zmrzlou mrtvolu. Ostatky patřily muži, který zemřel asi před 5300 lety po zásahu šípem. Ledový muž, přezdívaný Ötzi podle údolí, kde byl nalezen, se stal senzací, zaujal lidi na celém světě a vědcům poskytl nebývalý pohled na dávné Evropany.

Ötzi byl tradičně zobrazován s dlouhými, neupravenými vlasy a bledou pletí. Tyto interpretace vznikly částečně na základě genetického sekvenování mumie již v roce 2012. Vysoce kvalitní opakovaná analýza Ötziho genomu však naznačuje, že ledový muž měl na hlavě pravděpodobně jen velmi málo vlasů a měl mnohem tmavší pleť, než se dosud předpokládalo, uzavírá studie zveřejněná 16. srpna v časopise Cell Genomics.

Tento objev dává smysl vzhledem k tmavému zbarvení mumie a nedostatku vlasů, říká spoluautor Albert Zink, výzkumník mumie ze společnosti Eurac Research v italském Bolzanu. „Byl jsem překvapen,“ říká. Ale když jsem se nad tím zamyslel, mnohem lépe to vysvětluje, proč mumie vypadá tak, jak vypadá“.

Hnědé oči, bledá pleť?

Ötziho uchování v ledu představovalo příležitost k práci se starověkou DNA. V roce 2012 vědci zveřejnili pracovní verzi Ötziho genomu, jednoho z prvních starověkých genomů, který byl kdy sekvenován. Analýza naznačila, že Ötzi měl světlou pleť, hnědé oči (dříve se myslelo, že jsou modré) a stepní původ.

Tento poslední bod byl překvapivý, protože stepní původ, od dávných pastevců pocházejících z východní Evropy a střední Asie, je dnes mezi jihoevropany běžný, ale výzkum naznačil, že stepní lidé se do Evropy dostali až 1000 let po Ötziho smrti. Vědci však brzy věděli, že Ötziho genom není dokonale sekvenován.

Technologie starověké DNA se od té doby mílovými kroky zdokonalila. Zink a jeho kolegové proto sebrali úlomky z Ötziho obnažené kyčelní kosti a poslali je do Německa k sekvenování.

Tento kvalitnější genom ukázal, že Ötziho předpokládaný stepní původ pravděpodobně pochází z kontaminace moderní DNA. Místo toho tým zjistil překvapivou úroveň anatolsko-zemědělského původu. Předpokládá se, že tito raní zemědělci, kteří žili na území sevřeném mezi Středozemním a Černým mořem, migrovali do Evropy a mísili se s místními lovci a sběrači. Ötzi však nenesl mnoho evropské lovecko-sběračské DNA, což naznačuje, že jeho rod byl v té době geneticky izolován od ostatních Evropanů.

Nový portrét

Markery pigmentace kůže odhalily, že Ötzi měl v kůži mnohem více melaninu, než se předpokládalo, takže byl tmavší než současní Sicilané. Byl také nositelem genetických markerů pro mužskou plešatost. Vzhledem k jeho věku, a chybějícím vlasům mumie, má Zink podezření, že Ötzi v době své smrti plešatěl.

Předchozí práce naznačují, že v době, kdy Ötzi žil, byli v Evropě Anatolci. Proto není až tak překvapivé, že mumie měla anatolské předky, říká Pontus Skoglund, výzkumník starověkého genomu z Institutu Francise Cricka v Londýně. Genom je vítaným doplňkem k podrobnému portrétu, který existuje o jeho životě a posledních hodinách života.

Práce odhaluje, kolik toho o této mumii ještě zbývá zjistit, říká Zink. „Často se mě ptají, zda by po 33 letech výzkumu ledového muže nemělo být známo všechno?“ říká Zink. „Tak to ale není. Myslím, že se vždy budou otevírat nové dveře pro výzkum.“

100 let trvající megabouře na Saturnu vytvářejí rádiové signály, které vědci nedokážou plně vysvětlit

21/08/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 3 min read 687 Zobrazení amoniak, megabouře, rádiové signály, Saturn

Nové TOP 10 Věda Vesmír

Obrovské bouře na Saturnu mohou obklopit celou planetu a být vidět celé měsíce. Nový výzkum naznačuje, že jejich dopady přetrvávají o stovky let déle, než se odborníci domnívali, uvádí Live Science.

Představte si bouři tak mohutnou, že její temný obrys obepíná celou planetu. Takové děsivé megabouře jsou na Saturnu běžné. Říká se jim také „velké bílé skvrny“, propuknou jednou za 20 až 30 let na severní polokouli planety a zuří bez přestání celé měsíce. Od roku 1876 astronomové zaznamenali šest takových celoplanetárních bouří, které se proháněly kolem Saturnu. Poslední bouře udeřila v prosinci 2010, kdy kolem planety obíhala sonda NASA Cassini, která měla možnost sledovat celou 200denní dobu trvání této megabouře z první řady.

Nový výzkum bouře z roku 2010 nyní ukázal, že těchto 200 dní hřmění bylo jen pár kapek v mnohem větším a podivnějším meteorologickém koši jevů. Podle nejnovějších snímků radioteleskopu jsou přetrvávající dopady megabouří, které na Saturnu propukly před více než 100 lety, v atmosféře planety patrné dodnes a zanechaly po sobě trvalé chemické anomálie, které vědci nedokážou plně vysvětlit. Jinými slovy, dlouho poté, co megabouře zmizí z dohledu, trvá její vliv na počasí na Saturnu celá staletí.

„Po většinu času vypadá atmosféra Saturnu pouhým okem mlhavě a bezvýrazně v kontrastu s barevnou a živou atmosférou Jupiteru,“ napsali vědci ve studii publikované 11. srpna v časopise Science Advances. „Tento obraz se změní, když se na Saturn podíváme rádiovým okem.“

Mapy Saturnu v rádiových pásmech pořízne pomocí radioteleskopu Very Large Array (VLA). (Vzhledem k tomu, že čpavek blokuje rádiové vlny, ukazují jasné rysy na oblasti, kde je čpavek vyčerpán, a VLA tak může vidět hlouběji do atmosféry.) (Levý sloupec) Snímky Saturnu s odstraněným diskem v pásmech S, C, X, U, K a Q postupně shora dolů. Vzor paprsku pro každé pásmo je zakreslen v levém dolním rohu snímku disku jako elipsy. Oranžový kroužek na každém panelu označuje okraj disku. (Prostřední sloupec) Válcové zobrazení zbytkové teploty jasu. (Pravý sloupec) Polární projekce zbytkové teploty jasu. Nejnižší zeměpisná šířka je v projekci na 50° s. š. Tyto snímky jsou rotačně rozmazané; prostřední sloupec ukazuje přibližný podélný rozsah, který každé pozorování pokrývá. Černobílá barevná škála ukazuje zbytkovou jasovou teplotu.

Pomocí radioteleskopu Very Large Array v Novém Mexiku autoři studie nahlédli do mlhy v horních vrstvách Saturnovy atmosféry v naději, že najdou chemické pozůstatky rozsáhlé megabouře z roku 2010. Ve skutečnosti tým nalezl stopy všech šesti zaznamenaných megabouří, z nichž nejstarší udeřila před více než 130 lety, a také potenciálně novou bouři, která dosud nebyla zaznamenána.

Tyto pozůstatky, viditelné pouze v rádiových vlnových délkách, měly podobu velkých anomálií čpavkového plynu. Nejsvrchnější vrstva mraků Saturnu je tvořena převážně čpavkovo-ledovými mraky. Při rádiových pozorováních však vědci zaznamenali oblasti s nečekaně nízkou koncentrací amoniaku těsně pod touto vrstvou mraků v oblastech spojených s minulými bouřemi. Mezitím stovky kilometrů pod stejnými atmosférickými oblastmi vyskočily koncentrace amoniaku mnohem výše, než je obvyklé.

Podle autorů studie z toho vyplývá, že megabouře zřejmě pohánějí nějaký záhadný proces transportu amoniaku, který stahuje plynný amoniak z horních vrstev Saturnovy atmosféry do hlubin spodní atmosféry , pravděpodobně ve formě jakéhosi „břečkovitého“ deště, při kterém ledové kroupy amoniaku padají atmosférou, než se opět vypaří. Tento břečkovitý proces zřejmě trvá stovky let poté, co bouře viditelně zmizí, napsali vědci.

Přestože mechanismy stojící za těmito atmosférickými anomáliemi, a za Saturnovými megabouřemi obecně, zůstávají záhadou, jejich další studium by podle vědců mohlo rozšířit nejen naše chápání toho, jak se formují obří planety, ale také toho, co pohání bouřkové systémy, jako jsou Saturnovy velké bílé skvrny a ještě větší Jupiterovu Velkou rudou skvrnu, aby se tak nevysvětlitelně zvětšovaly.

„Pochopení mechanismů největších bouří ve sluneční soustavě zasazuje teorii hurikánů do širšího kosmického kontextu, zpochybňuje naše současné znalosti a posouvá hranice pozemské meteorologie,“ uvedl ve svém prohlášení hlavní autor studie Cheng Li, který dříve působil na Kalifornské univerzitě v Berkeley a nyní je docentem na Michiganské univerzitě.

Od spánku k dramatu: Po 800 letech vybuchuje sopka Litli-Hrútur

15/08/2023 Markéta Beňovská, Mgr. 0 komentářů 2 min read 1463 Zobrazení island, příroda, sopečné erupce, sopeční činnost, sopka, výbuch, výbuch sopky, zajímavosti

Příroda/Fauna Věda Zajímavosti

Litli-Hrútur, v překladu „Malý Beran“, se nachází v sopečné oblasti Fagradalsfjall na jihozápadě Islandu. Po zhruba 800 letech klidu se sopečná oblast aktivovala v březnu 2021 erupcí v údolí Geldingadalur. Následně v srpnu 2022 došlo k menší erupci v nedalekém údolí Meradalur. Sopka vybuchla 10. července 2023 po zvýšené seizmické aktivitě. Erupce je pečlivě monitorována pomocí satelitní technologie, láká turisty a představuje potenciální zdravotní riziko kvůli uvolňování oxidu siřičitého, píše Scientechdaily.

Dne 10. července 2023 došlo po zvýšené seizmické aktivitě v oblasti k erupci sopky vzdálené asi 30 km od hlavního města Islandu Reykjavíku. Satelity obíhající nad námi zachytily roztavenou lávu a kouřový chuchvalec valící se ze sopky Litli-Hrútur.

Rok aktivity a monitorování

V týdnu předcházejícím erupci byly v oblasti zaznamenány tisíce malých zemětřesení, přičemž největší z nich mělo podle islandského meteorologického úřadu sílu 4,8 stupně.

Erupce trvala až do 5. srpna. Na místo se sjížděli turisté a diváci, kteří byli fascinováni probíhající sopečnou činností a toužili vidět přírodní podívanou zblízka. Ti, kteří se nemohli vydat na cestu, mohli erupci zažít z pohodlí domova prostřednictvím živého přenosu i satelitních snímků.

Úloha satelitních technologií

Satelitní technologie dnes umožňují sledovat sopečnou činnost i v těch nejodlehlejších koutech světa. Družice nesou různé přístroje, které poskytují množství doplňujících informací pro lepší pochopení sopečných erupcí. Optické družice, jako je například mise Copernicus Sentinel-2, mohou zobrazovat kouřové chuchvalce, lávové proudy, sesuvy bahna a zemské trhliny.

Družice Sentinel-2 je založena na konstelaci dvou identických družic, z nichž každá nese inovativní multispektrální zobrazovač s širokým záběrem a vysokým rozlišením a 13 spektrálními pásmy.

Potenciální nebezpečí a dopad na životní prostředí

Přestože je místo nové erupce oblíbeným turistickým cílem, je také potenciálně nebezpečné. Bez varování se mohou otevřít nové trhliny, nečekaně vytrysknout řeky lávy a vzduch může rychle zaplnit toxický plyn, včetně oxidu siřičitého. Oxid siřičitý může být zdraví škodlivý, zejména pokud je ve vzduchu přítomen ve vysokých koncentracích.

Oxid siřičitý má relativně krátkou životnost díky různým chemickým reakcím, které ho odstraňují ze vzduchu. Může být oxidován za vzniku síranových aerosolů nebo rozpuštěn ve vodě za vzniku kyseliny sírové, která se pak vyplavuje srážkami.

Když se však oxid siřičitý dostane do stratosféry, jeho chování se změní. Ve stratosféře, ve větších výškách, dochází k menšímu promíchávání atmosféry a chemické reakce jsou méně časté. V důsledku toho může oxid siřičitý přetrvávat delší dobu, od týdnů až po měsíce nebo dokonce roky.

Monitorování koncentrací oxidu siřičitého

Atmosférické senzory na družicích mohou identifikovat plyny a aerosoly uvolněné erupcí a také kvantifikovat jejich širší dopad na životní prostředí.

Koncentrace oxidu siřičitého po celém světě lze sledovat pomocí online platformy Copernicus Sentinel-5P Volcanic Sulphur Dioxide. Na základě dat z družice Sentinel-5P platforma zobrazuje denní koncentrace oxidu siřičitého pocházejícího především ze sopečných zdrojů.

Vědci tvrdí, že mrtvé mouchy lze využít k výrobě biologicky rozložitelného plastu

15/08/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 2 min read 672 Zobrazení biologicky rozložitelný plast, Hermetia illucens, moucha, moucha bráněnka, superabsorpční hydrogel

Nové Věda Zajímavosti

Vědci tvrdí, že z mrtvých much lze vyrobit biologicky rozložitelný plast. Polymer z mouchy bráněnky (Hermetia illucens, známá také jako BSF – Black Soldater Fly) je považován za slibný zdroj, protože nemá jiné konkurenční využití, například jako potravina. Toto zjištění, prezentované na podzimním zasedání Americké chemické společnosti (ACS), by mohlo být užitečné, protože je obtížné najít zdroje biologicky rozložitelných polymerů, které nemají jiné konkurenční využití, uvádí The Guardian.

„Moje skupina již 20 let vyvíjí metody přeměny přírodních produktů, jako je glukóza získávaná z cukrové třtiny nebo stromů, na rozložitelné polymery, které nezůstávají v životním prostředí,“ uvedla hlavní řešitelka Karen Wooleyová z Texas A&M University. „Tyto přírodní produkty se však získávají ze zdrojů, které se používají také pro výrobu potravin, pohonných hmot, stavebnictví a dopravu. Kolegyně navrhla, že by mohla použít odpadní produkty, které zbyly z chovu mouchy bráněnky.“ Larvy těchto much obsahují bílkoviny a další výživné látky, takže se chovají jako krmivo pro zvířata, a zároveň rozkládají odpad, takže se chovají i pro tento účel. Dospělé mouchy jsou však méně užitečné a po krátkém životě jsou vyřazeny. Tým Karen Wooleyové se pokouší těla mrtvých much využít k výrobě užitečných materiálů.

Vědci zjistili, že hlavní složkou mušek je chitin, polymer na bázi cukru, který zpevňuje krunýř neboli exoskelet hmyzu a korýšů. K získávání chitinu se již používají schránky krevet a krabů. Vědci uvedli, že chitinový prášek získaný z much se zdá být čistší než chitin z korýšů, a získávání chitinu z much by mohlo zabránit obavám z alergií na některé mořské plody.

Z muších produktů tým vytvořil hydrogel, který dokáže absorbovat 47násobek své hmotnosti ve vodě za pouhou jednu minutu. Tento produkt by mohl být použit v půdě (na orné půdě) k zachycení povodňové vody a následnému pomalému uvolňování vlhkosti během sucha. Wooleyvá k tomu dodala: „Tady v Texasu se neustále potýkáme buď se záplavami, nebo se suchem, takže jsem se snažila vymyslet, jak vyrobit superabsorpční hydrogel, který by to mohl řešit.“

Vědci doufají, že se jim brzy podaří z mušek vytvořit bioplasty, jako jsou polykarbonáty nebo polyuretany, které se tradičně vyrábějí z petrochemických látek. Tyto plasty nebudou přispívat k problému znečištění životního prostředí plasty.

Wooleyvá dále dodala: „Nakonec bychom chtěli, aby hmyz konzumoval odpadní plasty jako zdroj potravy, a pak bychom je znovu sklízeli a sbírali jejich složky pro výrobu nových plastů. Hmyz by tedy nebyl jen zdrojem, ale také by pak vyřazené plasty konzumoval.“

Krávy šetrné ke klimatu jsou vyšlechtěné tak, aby produkovaly méně metanu

14/08/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 4 min read 350 Zobrazení genetické šlechtění, klima, krávy, metan, nizkoemisní krávy

Nové TOP 10 Věda Zajímavosti

Až se příští rok na jaře narodí telata kanadského farmáře Bena Loewitha, budou mezi prvními na světě, která budou vyšlechtěna s konkrétním ekologickým cílem, budou produkovat méně metanu, uvádí Reuters.

Loewith, farmář třetí generace v Lyndenu v Ontariu, začal v červnu uměle oplodňovat 107 krav a jalovic spermatem býků s genetickým znakem nižší produkce metanu. „Selektivní šlechtění na nižší emise, pokud neobětujeme jiné vlastnosti, se zdá být snadnou výhrou,“ řekl Loewith.

Podle vědců a odborníků z odvětví chovu skotu by nástup komerčně dostupných genetických technologií pro produkci mléčného skotu, který vypouští méně metanu, mohl pomoci snížit jeden z největších zdrojů tohoto silného skleníkového plynu.

Největším zdrojem emisí metanu z chovu skotu je jejich říhání. Genetická společnost Semex, která prodala semeno Loewithovi, uvedla, že rozšíření genetického znaku nízké produkce metanu u skotu by mohlo snížit emise metanu jen v Kanadě u dojnic o 1,5 % ročně, a do roku 2050 až o 20-30 %.

Společnost letos na jaře začala prodávat sperma geneticky upravených býků v 80 zemích. Mezi prvními zákazníky byla farma ve Velké Británii a mlékárny v USA a na Slovensku, uvedl viceprezident Drew Sloan.

Pokud bude chov krav produkujících méně metanu široce rozšířen, mohl by mít „hluboký dopad“ na emise skotu v celosvětovém měřítku, uvedl Frank Mitloehner, profesor živočišné vědy na Kalifornské univerzitě v Davisu, který se na vývoji tohoto znaku nepodílel.

Někteří představitelé mlékárenského průmyslu nejsou o chovu skotu produkujících pouze malý objem metanu přesvědčeni a tvrdí, že by mohl vést k zažívacím problémům. Kanadské ministerstvo zemědělství v e-mailu uvedlo, že zatím neposoudilo systém hodnocení produkce metanu u těchto krav, ale že snížení emisí z hospodářských zvířat je „nesmírně důležité“. Hospodářská zvířata se na světových emisích skleníkových plynů podílejí 14,5 %. Metan je po oxidu uhličitém druhým největším skleníkovým plynem.

Farmáři sice mohou dobytek krmit přísadami, které snižují produkci metanu, ale jejich účinky vyprchají, jakmile je dobytek přestane jíst, a ve Spojených státech nejsou schváleny pro použití, uvedl Mitloehner.

Chovný materiál s geneticky upraveným znakem nízké produkce metanu je výsledkem spolupráce společnosti Semex a kanadské agentury pro evidenci mléka Lactanet a vychází z výzkumu kanadských vědců. Společnost Lactanet v dubnu zveřejnila první národní genomické hodnocení produkce metanu na světě, výsledky získala od holštýnských krav a jalovic z 6 000 farem, což představuje téměř 60 % kanadských mléčných farem.

Zachycení dechu skotu

Práce vycházela ze sedmiletého výzkumu vědců z Guelphské a Albertské univerzity, kteří měřili produkci metanu mléčného skotu. Vědci zachycovali výdechy skotu, aby v nich změřili množství metanu, a poté porovnávali údaje s genetickými informacemi a vzorky mléka.

„Emise metanu z kanadských dojnic se pohybují v širokém rozmezí od 250 do 750 gramů denně“, uvedla Christine Baesová, profesorka biologie zvířat na Guelphské univerzitě, která na projektu pracovala. Podle ní by genetické selekce na znaky nižší produkce metanu mohla vás k nižším a nižším emisím v dalších generacích.

„Průlomem je zde propojení těchto různých složek, abychom měli národní odhad plemenné hodnoty pro emise metanu založený na skutečném dechu zvířat,“ řekla Baesová. „Máme také genomické informace a ty porovnáváme a vytváříme téměř telefonní seznam, který říká: „Toto zvíře má tyto geny a produkuje toto množství metanu.“

Společnost Semex zpočátku nebude účtovat příplatek za tento metanový znak, řekl Michael Lohuis, viceprezident společnosti Semex pro výzkum a inovace. Odmítl poskytnout prognózy prodeje, ale očekává, že prodej zůstane pomalý, dokud se neobjeví finanční pobídky.

Kanadská vláda v současné době nenabízí žádné pobídky pro chov skotu s nízkým obsahem metanu, ale ministerstvo zemědělství v e-mailu uvedlo, že Ottawa pracuje na zavedení kompenzačních kreditů za snižování obsahu metanu prostřednictvím lepšího hospodaření s hnojem.

Některé země a potravinářské společnosti začaly podporovat zemědělce v přechodu na chov skotu s nižšími emisemi.

Nový Zéland začne v roce 2025 zdaňovat zemědělce za metan z dobytka.

Společnosti Nestlé (NESN.S) a mateřská společnost Burger King Restaurant Brands International (QSR.TO) řeší problém s metanem ve svých dodavatelských řetězcích změnou krmení dobytka.

Mitloehner uvedl, že očekává, že společnosti nakonec uznají i chov s nízkým obsahem metanu.

„Genetické změny jsou trvalé a kumulují se napříč budoucími generacemi, takže mohou v součtu vést k podstatnému snížení emisí,“ řekl Lohuis. „Určitě to není jediný nástroj, který mohou producenti mléka použít ke snížení produkce metanu na farmě, ale může to být nejjednodušší a nejlevnější přístup.“ Jiní odborníci na mlékárenství uvedli, že takový přístup by mohl být problematický. Juha Nousiainen, senior viceprezident finské mlékárny Valio, varoval, že chov skotu, který by produkoval méně metanu, by mohl způsobit zažívací problémy. Metan je, podle něj, produkován mikroby v zažívacím traktu krávy při trávení vlákniny, nikoliv samotným zvířetem.

Jak toxický je alkohol? Nový výzkum odhaluje 60 nemocí souvisejících s alkoholem

14/08/2023 Markéta Beňovská, Mgr. 0 komentářů 1 min read 501 Zobrazení alkohol, Čína, medicína, onemocnění, výzkum

Medicína Technologie Věda Zajímavosti

Nedávno provedená studie vědců z Pekingské univerzity a Oxford Population Health objasnila náchylnost mužů k 60 nemocem souvisejícím s konzumací alkoholu, píše SciTechDaily.

Globální dopad konzumace alkoholu

Konzumace alkoholu představuje významnou celosvětovou zdravotní hrozbu, přičemž předchozí výzkumy poukazovaly na jeho silnou souvislost s nemocemi, jako je cirhóza jater, mrtvice a různé druhy rakoviny. Nicméně nedostatek systematického zkoumání celkového zdravotního dopadu pití alkoholu v rámci konkrétní populace přiměl vědce k provedení této studie.

K provedení svého výzkumu tým využil údaje z Čínské kadoorské biobanky (CKB), což je komplexní databáze zahrnující informace od více než 512 000 dospělých osob, které byly přijaty v Číně v letech 2004-2008. Databáze obsahovala nejen zásadní informace o zdravotním stavu, ale také podrobné rozhovory týkající se životního stylu účastníků, včetně jejich vzorců konzumace alkoholu. V průběhu 12 let vědci sledovali lékařské diagnózy a prováděli genetické analýzy, aby zjistili příčinnou souvislost mezi konzumací alkoholu a vznikem onemocnění.

Výsledky výzkumu

Výsledky této studie potvrdily řadu nemocí souvisejících s alkoholem, na které již dříve pokazovala Světová zdravotnická organizace, jde o duševní poruchy a poruchy chování, včetně závislosti na alkoholu, závažné nepřenosné onemocnění, jako je cirhóza jater, některé druhy rakoviny a kardiovaskulární onemocnění. Studie ale odhalila také dalších 33 nemocí, včetně dny, šedého zákalu, některých zlomenin a žaludečních vředů, které lze přičíst konzumaci alkoholu.

Profesor Zhengming Chen, profesor epidemiologie Richard Peto z Oxfordské univerzity pro zdraví obyvatelstva, zdůraznil význam důkazů o příčinných souvislostech, které studie přináší, pro informační strategie prevence na celém světě. „Tato studie poskytuje důležité kauzální důkazy o rozsahu škod způsobených alkoholem, které jsou zásadní pro informování o strategiích prevence v různých zemích,“ řekl.

Z meteoritu, který před 3500 lety dopadl na Zemi, vyrobili lovci z doby bronzové hrot šípu

11/08/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 3 min read 245 Zobrazení doba bronzová, hrot šípu, meteorit, Švýcarsko

Dějiny Nové Věda

Na konci 19. století objevili archeologové v obydlí z doby bronzové ve švýcarském Mörigenu hrot šípu. V následujících letech se artefakt starý 3000 let stal součástí sbírek Historického muzea v Bernu. Podle studie zveřejněné v zářijovém čísle časopisu Journal of Archaeological Science nyní nová analýza ukazuje, že předmět není obyčejným hrotem šípu, ale byl vyroben z meteoritu, který před 3 500 lety dopadl na Zemi, uvádí Live Science.

„Zvenčí vypadá jako typický hrot šípu pokrytý rzí,“ řekl pro Live Science hlavní autor Beda Hofmann, vedoucí a kurátor oddělení mineralogie a meteoritů v Přírodovědném muzeu v Bernu. Jejich analýza ukázala, že je v něm stále zachováno velké množství kovu.

Několik metod, včetně rentgenové tomografie (počítačové zobrazování) a gama spektrometrie (proces, který detekuje radioaktivní materiály vyzařující gama záření), podle studie ukázalo, že hrot šípu velikosti dlaně obsahuje nejen izotopy hliníku-26, které se na Zemi přirozeně nevyskytují, ale také stopy slitiny železa a niklu odpovídající meteoritům.

a-b: Rentgenové tomografické řezy šípu z Morigenu a) Zobrazuje čtyři sagitální řezy. b) Zobrazuje 10 transverzálních řezů. Nejjasnější oblasti
odpovídají kovu – železu, jasnost železa je proměnlivá v důsledku plochosti objektu. Vrstevnatá struktura a zlomy vyplněné (hydr)oxidy železa – sedimentárním materiálem v důsledku oxidační objemové expanze jsou dobře patrné. Hofmann B.A. et al./Journal of Archaeological Science

Analýza také odhalila stopy po broušení, které zůstaly při tvarování meteoritu do tvaru hrotu šípu, a zbytky dehtu, který byl pravděpodobně použit k připevnění hrotu k dříku šípu, uvádí se v prohlášení.

Vědci se nejprve domnívali, že artefakt souvisí s nalezištěm meteoritu Twannberg starým 170 000 let, které se nachází necelých 5 mil (8 km) od obydlí. Další studium však ukázalo, že koncentrace niklu a germania (chemického prvku) v hrotu šípu neodpovídá.

„Nebyl z meteoritu, o kterém jsem měl podezření, že pochází,“ řekl Hofmann o artefaktu, který váží jednu desetinu unce (2,9 gramu) a měří něco přes 1 palec (3 centimetry). Hofmann a jeho kolegové se nenechali odradit a odkázali na geologickou databázi, která odhalila, že meteoritové naleziště Kaalijarv v Estonsku, vzdálené více než 1400 mil (2250 km), obsahuje podobné kovy jako artefakt a že hrot šípu pochází z meteoritu o hmotnosti 2 tuny (1800 kg). To vedlo vědce k závěru, že s hrotem šípu bylo pravděpodobně někdy obchodováno.

„Je dobře zdokumentováno, že v době bronzové byl obchod na velké vzdálenosti dobře zaveden,“ řekl Hofmann. „Tito raní lidé pravděpodobně věděli, že když tam v roce 1500 př. n. l. došlo k nárazu, materiál byl vzácný a měl svou hodnotu.“

I dnes jsou meteoritické hroty šípů mimořádně vzácné – podle něj bylo v Eurasii a Africe nalezeno pouze 55 známých předmětů na 22 nalezištích.

Od 1. února 2024 do 25. dubna 2025 bude hrot šípu vystaven v Historickém muzeu v Bernu.

a) Šíp z Morigenu: Všimněte si přilnutého světlého sedimentu.
Celková délka je 39,3 mm. Vlevo od čísla vzorku jsou zbytky starší etikety b) Boční pohled na šíp Morigen. Vrstevnatá textura je dobře patrná. Hrot je vpravo. Foto: Thomas Schüpbach/Journal of Archaeological Science

Přeměna odpadní vody na energii bude budoucností energetiky

11/08/2023 Markéta Beňovská, Mgr. 0 komentářů 2 min read 388 Zobrazení ekologie, energie, technologie, věda, výzkum, zajímavosti, získávání energie

Budoucnost Technologie TOP 10 Věda Zajímavosti

V době, kdy stojíme na prahu nové éry výroby energie, přitahuje pozornost vědců i ochránců životního prostředí jeden inovativní přístup: přeměna odpadních vod na energii. Tato revoluční technika, která je v současné době ve fázi vývoje, slibuje vyřešit dva nejpalčivější problémy naší doby: potřebu udržitelných zdrojů energie a globální vodní krizi, píše Energy Portal.

Koncept přeměny odpadní vody na energii není zcela nový. Čistírny odpadních vod již léta využívají bioplyn vznikající při čištění k výrobě elektřiny. Nedávný technologický pokrok však otevřel nové možnosti, jak maximalizovat energetický potenciál odpadních vod.

Proces začíná shromažďováním odpadních vod, které se následně upravují tak, aby se z nich odstranily škodlivé látky. Během tohoto čištění jsou organické látky v odpadní vodě rozkládány bakteriemi, přičemž se uvolňuje bioplyn, směs metanu a oxidu uhličitého. Tento bioplyn se tradičně používá k výrobě tepla a elektřiny pro samotnou čistírnu. Vědci však nyní zkoumají způsoby, jak zvýšit výtěžnost bioplynu a převést jej do formy, která by se dala využít ve větší míře.

Jeden ze slibných přístupů zahrnuje využití mikrobiálních palivových článků (MFC), což je typ bioelektrochemického systému, který využívá bakterie k přeměně organického odpadu na elektřinu. V MFC bakterie spotřebovávají organické látky v odpadní vodě a jako vedlejší produkt produkují elektrony. Tyto elektrony jsou pak zachyceny a použity k výrobě elektřiny.

Kromě výroby energie tento proces také čistí odpadní vodu, takže je bezpečná pro vypouštění do životního prostředí nebo dokonce pro opětovné použití. Díky této dvojí výhodě jsou technologie přeměny odpadní vody na energii zvláště atraktivní v regionech, kde je nedostatek vody velkým problémem.

Přestože je potenciál technologií pro přeměnu odpadních vod na energii zřejmý, stále existují významné výzvy, které je třeba překonat. Je třeba zlepšit účinnost procesu přeměny a náklady na zavedení těchto technologií ve velkém měřítku jsou v současné době příliš vysoké. Díky pokračujícímu výzkumu a vývoji však budou tyto překážky v příštích letech pravděpodobně překonány.

Přínosy tohoto přístupu navíc přesahují rámec výroby energie a úpravy vody. Přeměnou odpadní vody na energii můžeme také snížit naši závislost na fosilních palivech, a tím zmírnit dopady změny klimatu. Kromě toho může tento proces pomoci zvládnout rostoucí problém likvidace odpadních vod, zejména v městských oblastech, kde růst populace předbíhá rozvoj infrastruktury.

Závěrem lze říci, že přeměna odpadních vod na energii představuje významný krok vpřed v našem hledání udržitelných energetických řešení. Vzhledem k tomu, že se i nadále potýkáme s dvojí výzvou, kterou je nedostatek energie a zhoršování životního prostředí, nabízí tento inovativní přístup záblesk naděje. Díky dalšímu výzkumu a investicím se možná brzy dočkáme světa, kde se náš odpad nebude pouze likvidovat, ale bude využíván. Budoucnost energetiky může skutečně spočívat v naší schopnosti přeměnit odpad v bohatství.

Vědci vyvíjí nový převratný lék, díky kterému vám dorostou zuby

11/08/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 3 min read 33269 Zobrazení anodoncie, lék, opětovný nárůst zubů, zubní onemocnění

Budoucnost Medicína Nové Věda

Zatímco jsme si zvykli, že zuby rostou pouze dvakrát, nový lék by mohl umožnit růst třetích zubů. Vědci dělají významné pokroky ve vývoji převratného léku, který by potenciálně mohl umožnit opětovný růst zubů. Zahájení klinických zkoušek je naplánováno na červenec příštího roku. Doufají, že do roku 2030 bude k dispozici pro použití zubními lékaři, uvádí Euronews.next.

Anomálie zubů při narození jsou u lidí běžné a postihují jedno procento lidí na celém světě. Lék, který by umožnil obnovení růstu zubů, by však byl světovým unikátem.

Cílem výzkumu, který vede lékařský výzkumný ústav Kitano Hospital v japonské Ósace, je přinést lék pro pacienty, kterým chybí kompletní sada dospělých zubů v důsledku vrozených vad souvisejících s genetickými nebo vývojovými faktroy, které se vyskytly před narozením.

„Lidé s anodoncií [lékařský termín pro úplnou absenci zubů] nemají přirozené zuby, protože se jim nikdy nevyvinuly. Tento stav se často objevuje vedle jiných genetických onemocnění, jako je ektodermální dysplazie [vady vlasů, nehtů, zubů, kůže a žláz]. Mezi běžné způsoby léčby patří zubní náhrady a zubní implantáty,“ uvádí se v informacích na webových stránkách Clevelandské kliniky.

Tento stav, známý také jako ageneze zubů, brání základním schopnostem, jako je žvýkání, polykání a mluvení, již od útlého věku, což může mít negativní dopad na vývoj jedince.

Dr. Katsu Takahaši, vedoucí oddělení stomatologie a ústní chirurgie v Lékařském výzkumném ústavu Kitano Hospital, pracuje na tomto léku již od svých studentských let, tedy od počátku devadesátých let. „Myšlenka nárůstu nových zubů je snem každého zubaře,“ řekl japonskému deníku The Mainichi a dodal, že si je jistý, že se mu to podaří uskutečnit.

Cílem průkopnického stomatologického počinu, který podporuje Japonská agentura pro lékařský výzkum a vývoj (AMED), je: „Dodávat léčebný přípravek pacientům s vrozeným edentulismem [lidé zcela nebo částečně bez zubů] prostřednictvím spolupráce více než deseti lékařských institucí a výzkumných ústavů po celé zemi“, uvádí se v prohlášení na internetových stránkách kliniky.

„Věříme, že tento výzkum objasní mechanismus onemocnění (vrozené anodoncie) pro vás i mnoho dalších pacientů a přispěje k vývoji léku.“

Výzkumný tým již úspěšně stimuloval růst zubů „třetí generace“, a to po prvních mléčných zubech a následně stálých dospělých zubech, na zvířecích modelech pomocí cíleného zásahu do genu zvaného USAG-1, u kterého bylo zjištěno, že omezuje růst zubů u myší. Vývojem neutralizační protilátky, která blokuje působení USAG-1, Takahashiho tým vyvolal u myší a fretek opětovný růst zubů. Slibné výsledky byly publikovány ve vědeckém časopise Nature v roce 2021 a upoutaly pozornost světové vědecké komunity.

Lék na opětovný růst zubů by byl revoluční a poskytl by alternativní řešení pro jedince, kteří přišli o zuby v důsledku těžkých kazů nebo zubních onemocnění.

Nyní se pracuje na tom, aby byl lék připraven k použití u lidí. Jakmile bude zajištěna jeho bezpečnost a účinnost, zaměří se na léčbu dětí ve věku 2 až 6 let, které vykazují známky anodoncie, uvedl deník Mainichi.

Dr. Takahaši si představuje budoucnost, kdy se lék na růst zubů stane vedle zubních náhrad a implantátů třetí možností, která jednotlivcům nabídne možnost získat zpět své přirozené zuby.

„Doufáme, že připravíme půdu pro klinické využití tohoto léku,“ poznamenal Takahashi.

Mars se náhle otáčí rychleji, nikdo neví proč

11/08/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 3 min read 3493 Zobrazení Mars, modul InSight, rotace, zrychlení

TOP 10 Věda Vesmír Zajímavosti

Vědci zjistili, že rotace Marsu se zrychluje. Na základě dat z modulu InSight použili vědci velmi přesná rádiová měření, aby zjistili zrychlení o mas (miliarcsekundy) za rok². Tým rovněž využil data ze sondy InSight k novým pozorováním kolísání Marsu, které je způsobeno tekutým jádrem planety, uvádí Popular Mechanics.

Přistávací modul InSight na Marsu se ukázal být dárkem, který stále těší. Přestože jeho mise skončila koncem loňského roku, data, která sonda odeslala na Zemi, stále poskytují nové a vzrušující údaje pro zkoumání rudé planety.

Nedávno vědci zkoumající data ze sondy InSight zjistili, že rotace Marsu se zrychluje. Tento efekt je sice malý, rychlost rotace se zvyšuje jen asi o 4 miliarcsekundy za rok², ale dny na Marsu se rozhodně zkracují. Podrobnosti o tomto zjištění tým publikoval v časopise Nature.

Shromáždit data potřebná k pozorování této změny v praxi nebylo snadné. „To, co hledáme, jsou změny, které v průběhu roku na Marsu činí jen několik desítek centimetrů,“ řekl Sebastien Le Maistre, hlavní autor článku z belgické Královské observatoře. „Trvá velmi dlouho, a je třeba nashromáždit velké množství dat, než tyto změny vůbec vidíme.“

Projekt využil měření z prvních 900 dní pobytu sondy InSight na Marsu, což je dostatečně dlouhá doba na to, aby bylo možné pozorovat změny v rozsahu miliarcsekund za rok, a vyzkoušel přístrojový panel sondy RISE (Rotation and Interior Structure Experiment). NASA využila svou síť Deep Space Network k vyslání paprsku rádiových vln směrem k modulu InSight na naší sousední planetě. Když paprsek dorazil, RISE jej odrazil zpět na Zemi, kde byl paprsek zkoumán z hlediska drobných změn frekvence. Změny frekvence umožnily vědcům sledovat změny rychlosti rotace.

Jakmile se výzkumníci ujistili, že změny jsou způsobeny rychlostí rotace, a nikoli kontaminací (rádiová frekvence může být posunuta například vodou v naší atmosféře nebo slunečním větrem), mohli jasně a zřetelně vidět změny rychlosti.

„Je opravdu skvělé, že se nám podařilo získat tato nejnovější měření, a to tak přesně,“ uvedl Bruce Banerdt, hlavní výzkumník sondy InSight. „Na úsilí dostat na Mars geofyzikální stanici, jako je InSight, se podílím už dlouho a kvůli takovým výsledkům stojí všechna ta desetiletí práce za to.“

V tuto chvíli je „proč“ tato změna stále záhadou. Vědci však mají několik teorií, mezi něž patří přítomnost většího množství ledu na pólech a tzv. postglaciální odraz, kdy se půda, která byla dříve pohřbena pod vrstvami ledu, může zvednout, jakmile led přestane být přítomen. Obě tyto okolnosti by změnily rozložení hmoty planety, což může změnit její rotaci.

Kromě toho byli výzkumníci schopni provést zcela jiná měření pomocí dat RISE. Zaznamenali kolísání Marsu, ke kterému dochází v důsledku pohybu roztaveného materiálu v jeho tekutém jádru. Tato pečlivá kvantifikace umožnila vědcům získat lepší představu o velikosti, tvaru i vzniku jádra planety.

„Údaje z RISE ukazují, že tvar jádra nelze vysvětlit pouze jeho rotací,“ uvedl Attilio Rivoldini, jeden z autorů článku, z belgické Královské observatoře. „Tento tvar vyžaduje oblasti s mírně vyšší nebo nižší hustotou ukryté hluboko v plášti.“

My, jako živočišný druh, máme tendenci se těšit ze stále rostoucí populace robotů na Marsu. Posíláme je nahoru, dáváme jim jména, sledujeme jejich postup a fandíme jim. Oni nám na oplátku posílají zpět neuvěřitelné údaje o světě, který sami (zatím) nemůžeme navštívit. A sonda InSight více než dokázala, že odchodem jednoho z našich mimoplanetárních přátel do důchodu neznamená konec darů, které nám poskytne.

Nová technologie, která zločincům usnadňuje krádeže automobilů

11/08/2023 Markéta Beňovská, Mgr. 0 komentářů 4 min read 2852 Zobrazení auta, automobilismus, elektronika, internet, technika, technologie, vývoj

Budoucnost Technologie Věda Zajímavosti

V automobilovém průmyslu se hodně mluví o „internetu vozidel“ (IoV). Jedná se o síť automobilů a dalších vozidel, která by si mohla vyměňovat data přes internet ve snaze zvýšit autonomii, bezpečnost a efektivitu dopravy. Má to však i svá rizika, píše The Conversation.

IoV by mohl vozidlům pomoci identifikovat zátarasy, dopravní zácpy a chodce. Mohl by pomoci s určováním polohy automobilu na silnici, umožnit, aby byl automobil bez řidiče, a poskytnout snadnější diagnostiku závad. To se již do jisté míry děje u chytrých dálnic, kde je technologie využívána se záměrem co nejefektivněji řídit dálniční provoz.

Sofistikovanější IoV bude vyžadovat ještě více senzorů, softwaru a dalších technologií, které budou instalovány do vozidel a okolní silniční infrastruktury. Automobily již dnes obsahují více elektronických systémů než kdy dříve, od kamer a připojení mobilních telefonů až po informační a zábavní systémy.

Některé z těchto systémů však mohou také způsobit, že naše vozidla budou náchylná ke krádežím a zákeřným útokům, protože zločinci identifikují a následně využijí zranitelná místa v této nové technologii. Ve skutečnosti k tomu již dochází.

Obcházení bezpečnosti

Inteligentní klíče mají chránit moderní vozidla před krádeží. Stisknutím tlačítka na klíči se vyřadí imobilizér (elektronické zařízení, které chrání vozidlo před nastartováním bez klíče), což umožní jízdu s vozidlem.

Jeden ze známých způsobů, jak toto obejít, však vyžaduje ruční reléový nástroj, který oklame vozidlo, aby si myslelo, že inteligentní klíč je blíže, než je.

Vyžaduje to spolupráci dvou osob, z nichž jedna stojí u vozidla a druhá v blízkosti místa, kde se klíč skutečně nachází, například před domem jeho majitele. Osoba v blízkosti domu použije nástroj, který dokáže zachytit signál z klíčenky a následně jej přenést do vozidla.

Reléové zařízení k provedení tohoto druhu krádeže lze nalézt na internetu. Na ochranu proti nim lze klíče od auta umístit do Faradayových sáčků nebo klecí, které blokují jakýkoli signál vysílaný klíči.

V současné době se však stále častěji používá pokročilejší metoda útoku na vozidla. Jde o tzv. „útok vstřikováním do sítě CAN (Controller Area Network)“, který funguje tak, že se naváže přímé spojení s vnitřním komunikačním systémem vozidla, sběrnicí CAN.

Hlavní cesta ke sběrnici CAN vede pod vozidlem, takže se k ní pachatelé snaží získat přístup přes světla v přední části vozidla. K tomu je třeba odejmout nárazník, aby bylo možné do systému motoru vložit vstřikovač CAN.

Zloději pak mohou odesílat falešné zprávy, které vozidlo oklamou a imobilizér vyřadí z provozu. Jakmile získají přístup do vozidla, mohou nastartovat motor a odjet.

Přístup nulové důvěry

S vyhlídkou na potenciální epidemii krádeží vozidel zkoušejí výrobci nové způsoby, jak tuto nejnovější zranitelnost co nejrychleji překonat.

Jedna ze strategií spočívá v tom, že se nedůvěřuje žádným zprávám, které vozidlo přijímá, což se označuje jako „přístup nulové důvěry“. Místo toho je třeba tyto zprávy odesílat a ověřovat. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je instalace hardwarového bezpečnostního modulu do vozidla, který funguje tak, že generuje kryptografické klíče umožňující šifrování a dešifrování dat, vytváří a ověřuje digitální podpisy ve zprávách.

Tento mechanismus je automobilovým průmyslem stále častěji implementován do nových vozů. Jeho zabudování do stávajících vozidel však není z časových a finančních důvodů praktické, takže mnoho automobilů na silnicích zůstává zranitelných vůči útoku CAN injection.

Internet vozidel

smart home, house, technology touch screen

Jedním z příkladů zneužívání internetu vozidel je použití „vzdáleného spuštění kódu“ k doručení škodlivého kódu do počítačového systému vozidla. V jednom z hlášených případů v USA byl systém infotainmentu použit jako vstupní bod pro útočníky, přes který mohli vložit svůj vlastní kód. Ten odesílal příkazy fyzickým součástem vozů, jako je motor a kola.

Takový útok má zjevně potenciál ovlivnit fungování vozidla a způsobit havárii – nejde tedy jen o ochranu osobních údajů obsažených v informačním a zábavním systému. Útoky tohoto druhu mohou využívat mnoho zranitelných míst, jako je internetový prohlížeč vozidla, USB klíče, které jsou do něj zapojeny, software, který je třeba aktualizovat, aby byl chráněn proti známým útokům, a slabá hesla.

Všichni řidiči vozidel s informačním a zábavním systémem by proto měli dobře znát základní bezpečnostní mechanismy, které je mohou ochránit před pokusy o hackerský útok.

Je třeba najít rovnováhu mezi výhodami internetu vozidel, jako je bezpečnější jízda a zvýšená schopnost získat zpět automobily po jejich odcizení, a těmito potenciálními riziky.

Naši planetu může zachránit sluneční štít

08/08/2023 Markéta Beňovská, Mgr. 0 komentářů 4 min read 558 Zobrazení klima, klimatické změny, slunce, věda, vesmír, zajímavosti, Země

Budoucnost Příroda/Fauna Technologie Věda Vesmír Zajímavosti

V boji s klimatickými změnami by mohl pomoct štít z měsíčního prachu kolem Země. Jde o jedno z kontroverzních řešení tohoto globálního problému. Jeho vytvoření je velkou výzvou, píše Azocleantech.

Omezení růstu globální teploty

V roce 2015 se světové společenství dohodlo, že bude usilovat o omezení růstu průměrné globální teploty na méně než 1,5 °C ve srovnání s předindustriální dobou. Odborníci se shodují, že tento limit by zabránil některým z nejkatastrofálnějších dopadů globální změny klimatu.

Zatímco mnozí odborníci veřejně obhajují iniciativy, jejichž cílem je splnit limit 1,5 °C, jiní tvrdí, že překročení limitu je vzhledem k emisím uhlíku v atmosféře již nevyhnutelné.

Inovátorská řešení

Nenápadné uznání této skutečnosti dodalo důvěryhodnost kontroverzním návrhům zaměřeným na inženýrské řešení globální klimatické krize. Tyto „geoinženýrské“ nebo „klimatické zásahy“ se obecně dělí do dvou kategorií: odstranit skleníkové plyny z atmosféry nebo snížit oteplování způsobené slunečním zářením.

Přestože technologie pro tyto návrhy v současné době neexistují v potřebném rozsahu a některé návrhy s sebou potenciálně nesou značné nepříznivé vedlejší účinky, nebrání to tomu, aby byly brány vážně.

V nové zprávě PLOS Climate autoři studie tvrdí, že sluneční štít by mohl snížit množství slunečního záření, které dopadá na Zemi, bez výrazných negativních dopadů.

Tvrdí také, že sluneční štít by nebránil rušivému množství slunečního záření a ztlumil by pouze přibližně 1 nebo 2 % ročního slunečního záření.

Kouřové aerosoly uvolňované při rozsáhlých požárech mají rychlý a výrazný ochlazující účinek. Při požárech se však také uvolňují tuny oxidu uhličitého, takže je obtížné vypočítat jakýkoli pozitivní dopad požárů na klima.

Vytvoření slunečního štítu

Autoři studie popisují problémy spojené s vývojem a instalací slunečního štítu. Nejpraktičtějším přístupem založeným na existující literatuře je podle autorů použití masivního prachového mraku, který obíhá mezi Zemí a Sluncem.

Jednou z největších výzev tohoto přístupu je zajistit, aby prachový oblak sledoval oběžnou dráhu Země. Kromě boje s gravitací by prachový oblak musel odolávat tlaku záření ze Slunce.

Podle studijního týmu by vytvoření oblaku uvnitř LaGrangeova bodu „L1“ umožnilo sledovat naši planetu na synchronní dráze kolem Země. LaGrangeovy body jsou body vzhledem k Zemi a Slunci, kde se gravitační síly obou těles vzájemně vyruší a umožní stabilní oběžnou dráhu.

Tato dráha by prachovému oblaku umožnila odolávat gravitačnímu působení Slunce a Země a fyzikální síle slunečního záření.

Největší výzvou je vytvoření dostatečně velkého oblaku, aby měl požadovaný dopad na klima.

Studijní tým zjistil, že by bylo zapotřebí asi 10⁹ kg materiálu, což je přibližně stonásobek největší hmotnosti, která kdy byla vyslána do vesmíru.

Rozemletím prachu na submikronová zrna by se zvětšila plocha mraku, ale zároveň by se snížilo množství stínění, které by poskytoval. Bez ohledu na velikost zrn by se oblak musel pravidelně doplňovat, protože prach by se časem rozptýlil.

Budoucnost budování slunečního štítu

Studijní tým nakonec dospěl k závěru, že nejpraktičtějším přístupem bude těžba načechraného prachu pokrývajícího povrch Měsíce, tzv. regolitu.

Měsíční prach by bylo možné reálně vypustit po sluneční dráze v rámci bodu L1. Při tomto přístupu by se každý foton odražený nebo pohlcený oblakem prachu dostal na Zemi. Pokud by byl oblak vypuštěn dále nebo blíže, tato účinnost by se snížila.

Protože největší a nejvíce odrážející prachový oblak nebude mít velký vliv, pokud nebude trvat příliš dlouho, studijní tým určil, že vypuštění z bodu L1 rychlostí přibližně 10 metrů za sekundu by pomohlo obláčku odolat účinkům slunečního záření.

V tuto chvíli je vývoj do značné míry v teoretické fázi a není jasné, zda by návrh studijního týmu byl účinný, nebo by měl nezamýšlené důsledky. Studie publikovaná v časopise PLOS Climate otevírá dveře dalšímu vědeckému bádání a diskusi a podněcuje inovativní myšlení a společné úsilí čelit globální klimatické krizi.

Představují prastaré patogeny z tajícího permafrostu riziko?

07/08/2023 Markéta Beňovská, Mgr. 0 komentářů 2 min read 333 Zobrazení ekologie, klima, klimatické změny, nebezpečné patogeny, patogeny, permafrost, tání, tání ledovců, věda, Země

Budoucnost Příroda/Fauna Věda Zajímavosti

Změna klimatu může urychlit uvolňování patogenů, které „cestují časem“ a jsou po tisíciletí uvězněny v tajícím permafrostu a ledu. Jejich výskyt zvyšuje riziko pro globální životní prostředí a dokonce i pro lidstvo, píše Azocleantech.

Zatímco tání ledovců a věčně zmrzlé půdy hrozí opětovným výskytem mnoha typů spících patogenů, potenciální škody na pokročilých ekosystémech způsobené těmito mikroby bylo obtížné předvídat.

Nová celosvětová studie publikovaná v časopise PLOS Computational Biology s otevřeným přístupem, jejímž autorem je Dr. Giovanni Strona ze Společného výzkumného střediska Evropské komise a Corey Bradshaw, profesor globální ekologie Matthew Flinders z Flinders University v Austrálii, však vyhodnotila ekologické hrozby, které uvolňování těchto nepředvídatelných starobylých mikrobů představuje.

Výzkumníci vytvořili simulace, v nichž digitální patogeny z minulosti pronikají do společenství hostitelů podobných bakteriím. Porovnávali účinky invaze patogenů na diverzitu hostitelských bakterií s účinky ve společenstvech, kde k invazi nedošlo.

Při simulacích vědci zjistili, že dávné invazní patogeny mohou často přežít a vyvíjet se v moderním světě, přičemž asi 3 % z nich se v novém prostředí stanou dominantními.

Přibližně 1 % těchto invazistů přineslo neočekávané výsledky, přičemž někteří způsobili vymření až třetiny hostitelských druhů, zatímco jiní zvýšili diverzitu až o 12 % ve srovnání se simulacemi, kde únik nebyl povolen.

Ačkoli se riziko, které představuje toto 1 % uvolněných patogenů, může zdát zanedbatelné, vědci tvrdí, že tyto úniky představují významnou hrozbu vzhledem k obrovskému objemu starobylých mikrobů, které jsou běžně uvolňovány do moderních společenstev.

Dr. Giovanni Strona k tomu dodává: „Zjistili jsme, že invazní patogeny mohou často přežívat, vyvíjet se a v několika případech se stát výjimečně trvalými a dominantními ve společenstvu, což způsobuje buď značné ztráty, nebo změny v počtu žijících druhů. Naše zjištění tedy naznačují, že nepředvídatelné hrozby, které se dosud omezovaly na science fiction, by ve skutečnosti mohly představovat vážné riziko jako silné faktory ekologických škod.“

Podle profesora Coreyho Bradshawa z Flindersovy univerzity nejnovější výzkum naznačuje reálnou hrozbu neznámých patogenů tzv. „černých labutí“, které mohou způsobit nenapravitelné škody.

Z tohoto pohledu jsou naše výsledky znepokojivé, protože poukazují na skutečné riziko plynoucí ze vzácných událostí, kdy patogeny v současnosti uvězněné v permafrostu a ledu způsobují závažné ekologické dopady. V nejhorším, ale přesto zcela pravděpodobném případě invaze jediného starobylého patogenu snížila velikost hostitelského společenstva o 30 % ve srovnání s našimi neinvazními kontrolami.

Corey Bradshaw poznamenává: „Jako společnost musíme pochopit potenciální riziko, které tyto starověké mikroby představují, abychom se mohli připravit na případné nechtěné důsledky jejich uvolnění do moderního světa. Výsledky nám říkají, že toto riziko již není pouhou fantazií, proti které bychom se neměli připravovat.“

Badatelé sestavili a otestovali simulované uvolnění digitálních patogenů do biologických společenstev pomocí softwarové platformy Avida, která je určena pro umělý život a kterou vytvořila Michiganská státní univerzita.

Vědci odhalili tajemství „panenského zrození“

07/08/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 3 min read 594 Zobrazení ovocná muška, partenogeneze, úprava genů

Nové Věda Zajímavosti

Mouchy, stejně jako většina živočichů, potřebují k rozmnožování partnera. V nové studii publikované v časopise Current Biology však vědci našli způsob, jak tohoto partnera z rovnice vyloučit, uvádí časopis Science.

Vědci identifikovali řadu genů, které jsou zjevně zodpovědné za schopnost druhu ovocné mušky známé jako Drosophila mercatorum rozmnožovat se nepohlavně, neboli účinně se klonovat. Poté identifikovali a změnili expresi odpovídajících genů u jednoho z nejstudovanějších druhů ovocných mušek, D. melanogaster, který se obvykle spoléhá na pohlavní rozmnožování. Když byly tyto geny změněny u samic tohoto druhu, zanedlouho začaly mouchy klást životaschopná vajíčka, aniž by potřebovaly spermie samce. Genom potomků obsahuje všechny geny jejich matky, včetně vnesených genů jiných druhů much, což zajišťuje, že se její schopnost samoreplikace přenáší z generace na generaci, uvádí dále časopis Nature.

Není potřeba samec

U savců vznikají potomci, když spermie samců oplodní vajíčka samic. U mnoha druhů hmyzu a ještěrů, stejně jako u dalších živočichů, se však vyvinula také partenogeneze, která nevyžaduje žádný genetický příspěvek samce, jako alternativa k sexu.

Aby Sperlingová a její kolegové identifikovali geny, které jsou základem partenogeneze, sekvenovali genomy dvou kmenů mouchy Drosophila mercatorum: jednoho, který se rozmnožuje pohlavně, a druhého, který se rozmnožuje partenogenezí. Poté vědci porovnali aktivitu genů ve vajíčkách mušek schopných partenogeneze s aktivitou genů ve vajíčkách mušek schopných pouze pohlavního rozmnožování, aby identifikovali geny, které pracují během jednoho procesu, ale ne během druhého.

Toto srovnání umožnilo autorům identifikovat 44 genů, které se potenciálně podílejí na partenogenezi. Výzkumníci změnili ekvivalentní geny u ovocné mušky Drosophila melanogaster, která se obvykle nemůže rozmnožovat nepohlavně.

Po změně různých kombinací genů vědci narazili na kombinaci, která vyvolala partenogenezi u zhruba 11 % samic ovocných mušek. Někteří potomci těchto geneticky upravených mušek byli rovněž schopni partenogeneze.

Přestože partenogenetické mušky získaly geny pouze od svých matek, nebyly vždy klony svých rodičů. Některé měly tři sady chromozomů, zatímco vajíčka nakladená matkami rozmnožujícími se partenogenezí mají obvykle pouze dvě.

Méně komplikované než sex

„Partenogeneze je nejefektivnější způsob rozmnožování. U živočichů je sex velmi komplikovaný,“ říká Tanja Schwanderová, evoluční bioložka z univerzity ve švýcarském Lausanne, která studovala partenogenezi u strašilek. Studium partenogeneze podle ní pomáhá biologům pochopit výhody a kompromisy spojené s pohlavním rozmnožováním.

Nová práce by také mohla biologům pomoci pochopit evoluci samotné partenogeneze, říká Chau-Ti Ting, evoluční biolog z Národní tchajwanské univerzity v Tchaj-peji. Doufá, že se podaří zjistit, zda i jiné druhy much mají geny pro partenogenezi podobné těm u D. mercatorum; to by mohlo pomoci dát dohromady, jak se toto chování vyvinulo.

Sperlingová poznamenává, že někteří zemědělští škůdci využívají partenogenezi k rychlému množení, čímž zesilují svou sílu poškozovat plodiny. Například ve Spojeném království se jeden druh můry obrátil k partenogenezi kvůli rozšířenému používání pesticidů, které narušují rozmnožování samců můry. Podle Sperlinga se z těchto molů stali významní škůdci. Doufá, že se jí podaří prozkoumat, které zásady a strategie ochrany proti škůdcům by mohly vést k tomu, že se škůdci začnou spoléhat na partenogenezi, což by mohlo pomoci udržet škůdce pod kontrolou.

Dřívější pokusy

Vědcům se v této práci poprvé podařilo pomocí genetického inženýrství vyvolat „panenský porod“ u samic zvířat, které normálně potřebují k rozmnožování samce.

V dřívějších pokusech vědci vytvořili mláďata myší a žab bez genetického vstupu samčího rodiče. Tito potomci však vznikli spíše úpravou vaječných buněk v laboratorních miskách než tím, že by samice zvířat získaly schopnost partenogeneze.

Podle spoluautora studie Alexise Sperlinga, vývojového biologa z univerzity Cambridge ve Velké Británii, byly v dřívějším výzkumu identifikovány kandidátní geny pro partenogenezi. Její tým však podle jejích slov tyto geny nejen přesně určil, ale také potvrdil jejich funkci tím, že je aktivoval u jiného druhu.

Rekordní účinnost a levný polovodič, nové solární zařízení vyrábějící zelený vodík může podpořit vodíkovou revoluci

07/08/2023 Katerina Karaskova 0 komentářů 3 min read 1465 Zobrazení fotoreaktor, halidové perovskitové polovodiče, solární zařízení, účinnost, zelený vodík

Nové Technologie Věda

Inženýři z Riceovy univerzity vyvinuli zařízení, které dokáže přeměnit sluneční světlo na vodík s nebývalou účinností. Nová technologie je významným krokem vpřed v oblasti čisté energie a mohla by sloužit jako platforma pro širokou škálu chemických reakcí, které využívají elektřinu získanou ze slunečního záření k přeměně vstupních surovin na paliva, uvádí SciTechDaily.

Inženýři z Riceovy univerzity mohou přeměňovat sluneční světlo na vodík s rekordní účinností díky zařízení, které kombinuje halidové perovskitové polovodiče nové generace s elektrokatalyzátory v jediném, odolném, nákladově efektivním zařízení.

Revoluční konstrukce fotoreaktoru

Laboratoř Adityi Mohiteho, která se specializuje na chemické a biomolekulární inženýrství, stála v čele konstrukce tohoto integrovaného fotoreaktoru. Klíčovým prvkem v konstrukci zařízení je antikorozní bariéra, která účinně izoluje polovodič od vody, aniž by bránila přenosu elektronů. Jak uvádí studie zveřejněná v časopise Nature Communications, zařízení se může pochlubit působivou 20,8% účinností přeměny slunečního záření na vodík.

Austin Fehr, doktorand chemického a biomolekulárního inženýrství a jeden z hlavních autorů studie, zdůraznil význam této práce. „Využití slunečního světla jako zdroje energie pro výrobu chemických látek je jednou z největších překážek na cestě k čisté energii. Naším cílem je vytvořit ekonomicky proveditelné platformy, které mohou vyrábět paliva získaná ze slunečního záření. Zde jsme navrhli systém, který absorbuje světlo a na svém povrchu dokončuje elektrolýzu vody.“

Překonávání problémů s fotoelektrochemickými články

Zařízení se nazývá fotoelektrochemický článek, protože k absorpci světla, jeho přeměně na elektřinu a využití elektřiny k pohonu chemické reakce dochází v jednom zařízení. Využití fotoelektrochemické technologie k výrobě ekologického vodíku dosud bránila nízká účinnost a vysoká cena polovodičů.

Fehr vysvětlil rozdílnost jejich vynálezu: „Všechna zařízení tohoto typu vyrábějí zelený vodík pouze pomocí slunečního světla a vody, ale naše zařízení je výjimečné, protože má rekordní účinnost a používá velmi levný polovodič.“

Obrázek: Série čtyř snímků z ukázkového videa, které ukazuje, jak fotoreaktor z Riceovy univerzity štěpí molekuly vody a vytváří vodík při simulovaném slunečním světle (Mohite laboratoř/Riceova univerzita)

Cesta za inovacemi a perspektiva do budoucna

Laboratoř Mohite a její spolupracovníci vytvořili zařízení tak, že svůj vysoce konkurenceschopný solární článek přeměnili na reaktor, který by mohl využívat získanou energii ke štěpení vody na kyslík a vodík. Problém, který museli překonat, spočíval v tom, že halogenidové perovskity jsou ve vodě extrémně nestabilní a materiály použité k izolaci polovodičů nakonec buď narušily jejich funkci, nebo je poškodily.

„Během posledních dvou let jsme zkoušeli různé materiály a techniky,“ řekl Michael Wong, chemický inženýr z Riceovy univerzity a spoluautor studie.

Poté, co zdlouhavé pokusy nepřinesly kýžený výsledek, výzkumníci nakonec narazili na vítězné řešení.

„Naším klíčovým poznatkem bylo, že potřebujete dvě vrstvy ochrany/bariéry, jednu, která blokuje vodu, a druhou, která zajišťuje dobrý elektrický kontakt mezi perovskitovými vrstvami a ochrannou vrstvou. Jedná se o první objev v oblasti, které v minulosti dominovaly neúměrně drahé polovodiče, a může představovat cestu ke komerční realizovatelnosti tohoto typu zařízení vůbec poprvé,“ uvedl Fehr.

Výzkumníci ukázali, že jejich návrh bariéry funguje pro různé reakce a s různými polovodiči, takže je použitelný v mnoha systémech.

„Doufáme, že takové systémy budou sloužit jako platforma pro pohánění široké škály elektronů do reakcí vytvářejících palivo z lehce dostupných vstupních surovin pouze se slunečním světlem jako vstupní energií,“ uvedl Mohite.

„S dalšími pokroky by tato technologie mohla otevřít vodíkové hospodářství a změnit způsob, jakým lidé vyrábějí věci z fosilních paliv za pomoci solárního paliva,“ dodal Fehr.

Další informace: Siraj Sidhik et al, Deterministická výroba 3D/2D perovskitových dvojvrstvých svazků pro odolné a účinné solární články, Science (2022). DOI: 10.1126/science.abq7652 . www.science.org/doi/10.1126/science.abq7652

Muž si nechal do ruky implantovat mikročipy, nyní platí rukou

07/08/2023 Markéta Beňovská, Mgr. 0 komentářů 1 min read 344 Zobrazení čip implantát, mikročip, technologie, věda, zajímavosti

Budoucnost Nové Technologie Věda Zajímavosti

Pětatřicetiletý muž z Lombardie se stal prvním Italem, který si nechal do ruky implantovat pět mikročipů, které mu umožňují platit rukou, otevírat dveře domu bez použití klíče a procházet kontrolními branami v posilovně bez předložení průkazky, píše Dzennik.

Na jednom z nich má uloženy různé údaje a hesla. Tento neobvyklý experiment provedl Mattia Coffetti, odborník na IT bezpečnost. V Itálii se stal průkopníkem podkožních elektronických zařízení.

Mikročipy neobsahují lokátory a fungují stejně jako ty, které máme na bankomatech a kreditních kartách. Jejich instalace pod kůži umožňuje vyjít ven bez nich a platit za to, co si koupíte, vysvětlil italským médiím.

Čipování jako u domácích zvířat

Zařízení, která mladému Italovi implantovali, stojí několik set eur a umísťují se spolu s jednoduchou vakcínou ve specializovaných centrech, včetně tetovacích a piercingových salonů. Jedná se o stejnou metodu, jaká se používá k implantaci čipů psům a kočkám.

Jak bylo uvedeno, mikročipy nevybavily Mattiu Coffetiho superschopnostmi ani z něj neudělaly kyborga, ale rozhodně byl v předvoji.

Mikročipy pro sledování zdraví

„Nyní mi slouží k placení, sběru a výměně dat, ale mají nekonečné možnosti, zejména v oblasti medicíny“, dodal italský průkopník. Zdůraznil, že v budoucnu by mohly být velmi užitečné pro celkové sledování životních funkcí a mohly by vyvolat poplach, když se děje něco špatného.“

Coffetti vyjádřil naději, že tato technologie také jednoho dne umožní pozorovat mozek a možná pomůže najít lék na Parkinsonovu a Alzheimerovu chorobu.

Silné energetické gama záření detekované ze Slunce nelze vysvětlit

05/08/2023 Tomáš Pokorný 0 komentářů 3 min read 6511 Zobrazení energie, foton, gama záření, slunce