V dnešním světě trpí Parkinsonovou chorobou asi 10 milionů lidí. Podle odborníků nutně potřebujeme nejen lepší léčebné postupy, ale i lepší diagnostiku a prevenci. Jednou z hlavních překážek ale je, že než se u pacientů objeví zřetelné příznaky, neumíme jednoduše určit, kdo je vlastně touto neurodegenerativní nemocí ohrožený.

Rozvoj příznaků Parkinsonovy choroby těsně souvisí se ztrátou neuronů ve struktuře zvané substantia nigra („černá substance“) ve středním mozku. Tyto neurony produkují významný neurotransmiter dopamin, který ovlivňuje chování buněk nervové soustavy. Substantia nigra hraje důležitou roli v řízení pohybů těla a úbytek zmíněných neuronů proto vede k problémům s pohybem, typickým pro tuto nemoc.

Příznaky Parkinsona

V současné době jsou s Parkinsonovou nemocí diagnostikováni pacienti, kteří již přišli průměrně o více než 60 procent dopaminových neuronů v substantia nigra. Víme ale, že existují rané fáze onemocnění, které se projevují například změnami nálady nebo určitými poruchami spánku. Takové příznaky ovšem mohou mít i celou řadu jiných příčin.

Jenny Hällqvistová z britské University College London s početným týmem spolupracovníků nedávno analyzovali krevní vzorky 99 pacientů s čerstvě diagnostikovanou Parkinsonovou chorobou, 72 lidí s poruchami spánku a 26 dobrovolníků bez zdravotních problémů. Ve vzorcích vědci následně vytipovali 23 biomarkerů a s pomocí algoritmů strojového učení se pokusili odhalit nejpravděpodobnější kombinaci biomarkerů, souvisejících s rozvojem Parkinsonovy choroby.

Výsledky podle vědců odhalují celkem osm biomarkerů, které u lidí s poruchou spánku s 80% pravděpodobností předpovídají rozvoj Parkinsonovy choroby s až sedmiletým předstihem. Pokud se podaří zopakovat výsledky této malé studie, nedávno zveřejněné ve vědeckém časopisu Nature Communications, u většího počtu lidí, mohl by v budoucnu na jejím základě vzniknout jednoduchý krevní test, který by pomohl mnoha lidem, ohroženým Parkinsonovou nemocí.

Nápad na superrychlé motorizované kolečko vznikl v hospodě po několika skleničkách. Jako správný kutil se Dylan Phillips rozhodl, že je to přesně ten typ bláznivého projektu, který stojí za uskutečnění.

Osmatřicetiletý mechanik začal na svém motokolečku pracovat ve své dílně v Crymychu v hrabství Pembrokeshire. Netrvalo dlouho a světlo světa spatřil první prototyp, který během zkušební jízdy dosáhl vyvinout úctyhodnou rychlost 37 km/h. Právě tehdy se Dylan rozhodl sestrojit nejrychlejší kolečko na světě. Zjistil, že Guinnessův rekord má hodnotu 46 mph (74 km/h), což se jevilo jako zdolatelná meta.

Nepohodlné ale zábavné

Po několika úpravách představil svou vylepšenou verzi na akci Straightliners Speed Week 2024, která se konala na letišti Elvington v hrabství Yorkshire. Ve dvou jízdách zde na stometrové trati dokázal ze svého bizarního stroje vyždímat neuvěřitelných 52 mil za hodinu (83,68 km/h) a vytvořil tak nový světový rekord.

„Není to úplně pohodlné a vlastně je to trochu surrealistický zážitek. Je to ale zároveň zábavné,“ popisuje Dylan zážitky z jízdy na svém bláznivém stroji. „Problémem je zpomalování – brzdy má jen vpředu, naštěstí jsem z něj zatím nespadl. Je to jen nepohodlné – po pár jízdách vás z toho bolí nohy, protože to nemá žádné odpružení a prostě to s vámi dost drncá.“ Aktuální rekord každopádně nepovažuje Dylan za konečný, a pokud bude mít čas a dostatek motivace, rád by na vylepšování svého stroje i nadále pracoval.

Všichni už chtěli jít spát. Ale Nikita Chruščov večeři s kyjevskými funkcionáři protahoval. Občas mrknul na hodinky, jako by na něco čekal. Konečně po půlnoci přišel asistent a odvolal ho k telefonu. Z vojenské raketové základny v Kazachstánu mu předseda státní komise Vasilij Rjabikov oznamoval: „První umělá družice krouží okolo Země.“ 

Chruščov se vrátil k ostatním a s velkým nadšením jim sdělil: „Dnes, 4. října 1957, jsme jako první vypustili družici.“ Přesto význam Sputniku nedomyslel. Teprve když si po návratu do Kremlu pročítal zprávy ze západního tisku, uvědomil si, že jeho lidé vlastně otevřeli cestu do vesmíru celému lidstvu. Američané totiž počítali s vypuštěním své družice nejdřív koncem roku. Chruščov se tedy začal vychloubat: „Naše rakety pohání do vesmíru socialismus.“

Soupeření začíná

Po skončení druhé světové války a zahájení té studené měli ve zbraních převahu Američané a jejich spojenci. USA vlastnily atomovou bombu i dálkové strategické bombardéry, které ji mohly dopravit nad sovětské území z letišť poblíž hranic. Josif Stalin nemohl pustit své tanky k Rýnu, dokud nebude mít k dispozici jak zmíněné ničivé bomby, tak letadla, jež by je přepravila nad Ameriku. Na atomových zbraních pracovali usilovně fyzici vedení Igorem Kurčatovem, ale postavit vhodná letadla, která by se navíc mohla po akci bezpečně vrátit domů, neuměl nikdo. Stalin se postupně nechal přesvědčit, že snazší bude zkonstruovat rakety dlouhého doletu.

Od prosince 1950 zkoumal hlavní konstruktér dálkových raket Sergej Koroljov ve své kanceláři v Podlipkách na okraji Moskvy možnost postavení obřího nosiče, jenž měl nad Spojené státy dopravovat třítunové atomové bomby. Když Kurčatov požadoval nosnost pět tun, dostal Koroljov v květnu 1954 za úkol projekt přepracovat a začala vznikat legendární R-7. Jednalo se o vhodnou raketu také pro družice i další umělá kosmická tělesa, a od března následujícího roku už se plány mohutného stroje rýsovaly.

Již krátce po Stalinově smrti v březnu 1953 nechal Chruščov zatknout obávaného šéfa tajné policie Lavrentije Beriju a raketoví konstruktéři si oddechli: Teď je nikdo nebude strašit, že je pošlou na Sibiř kvůli haváriím, za které nemohou. A také jim nikdo nebude vyčítat, že příprava vesmírné družice podlomí obranyschopnost země. Sovětská vláda však s uvedeným projektem váhala. Přesvědčila ji až zpráva z Bílého domu v červenci 1955, že se i Američané chystají do vesmíru. Takové soupeření si ctižádostivý Chruščov nemohl nechat ujít – vždyť prohlašoval, že Sovětský svaz Spojené státy předežene.

Propagandistický trik Moskvy

V první polovině 50. let chystali vědci z celé planety jedinečnou akci, Mezinárodní geofyzikální rok. Američtí výzkumníci si uvědomili, že by mohli světu ukázat svou vysokou technickou zdatnost vysláním umělé družice, která by sbírala údaje o horních vrstvách atmosféry. Na zasedání výboru pro zmíněnou akci v říjnu 1954 v Římě proto navrhli, aby se součástí vědeckého programu stalo i vypuštění družice – a ať se přidá, kdo to dokáže. Nikdo však netušil, že se výzvy chopí rovněž sovětští raketoví odborníci. Na jaře 1955 tak Koroljov požádal svého dlouholetého spolupracovníka Michaila Tichonravova, aby připravil činnost oddělení specializovaného na kosmické lety.

Když Bílý dům koncem července 1955 oznámil, že USA vyšlou v rámci Mezinárodního geofyzikálního roku do vesmíru družici, vydala vzápětí tisková agentura TASS zprávu, že podobný krok připravuje i Sovětský svaz. Západní politici, vojáci a novináři to však považovali za „obvyklý propagandistický trik Moskvy“. Američtí inženýři se projektem Vanguard nijak netajili a v srpnu uvedeného roku jej představili na zasedání Mezinárodní astronautické federace v Kodani. Když sovětská delegace přivezla plány družice do Moskvy, byli Koroljov a jeho kolegové udiveni: „Tak malá!“ Sami totiž počítali s mnohem větším zařízením.

Lákavá družice pro špionáž

Nejdřív Koroljov přesvědčil o přínosu projektu viceprezidenta Akademie věd Mstislava Keldyše. Zmíněný matematik získal v Kremlu vliv tím, že dělal výpočty pro jaderné zbraně, a nakonec i pro rakety. Aby si ho Koroljov ještě víc naklonil, navrhl jej coby předsedu komise pro první družici. Generálové však zůstávali skeptičtí, a tak je šéfkonstruktér lákal: „Postavíme zařízení s kamerami, které vám ukážou, co dělají Američané.“ A to začalo zabírat.

Koroljov při každé příležitosti upozorňoval politiky a vojáky, že se Američané také chystají do kosmu a dávají na projekt miliony dolarů. Koncem srpna 1955 poslal do Kremlu první program výzkumu vesmíru, od nejjednodušších satelitů až po vypuštění člověka. V lednu 1956 pak projekt družice schválila sovětská vláda. Ovšem na rozdíl od americké strany probíhala všechna jednání a přípravy v tajnosti – což souviselo s raketovými zbraněmi, jejichž existenci se Sověti snažili utajit.

Vyzkoušet, že létá

První družice měla nést spoustu přístrojů pro výzkum vesmíru a nazvali ji objekt D. Převážnou část měla zajistit Akademie věd, její ústavy však byly zaostalé, mizerně vybavené a nikdo tam necítil žádnou odpovědnost. Američané se chystali do kosmu hlasitě, přestože s různými obtížemi. V sovětských ústavech ovšem nedokázali pro družici postavit ani jednoduché přístroje. Na východisko z nouze přišel vynalézavý Tichonravov a Koroljovovi navrhl: „Co kdybychom postavili úplně tu nejjednodušší družici? Abychom vyzkoušeli, že létá a že dokáže vysílat…“ 

Šéfkonstruktér se nápadu chytil a prosadil změnu projektu: „Připravíme malou jednoduchou družici – prostějšij sputnik.“ Jenže zpočátku to před Akademií věd, a především před Keldyšem tajili. Báli se, že by mohl projekt z prestižních důvodů ještě v poslední chvíli zastavit. Informovali ho, teprve když konstruktéři v Kremlu vysvětlili, že kvůli soutěži s Amerikou musejí vypustit kouli bez veškerých vědeckých přístrojů, jenom s vysílačkou, a dostali k tomu požehnání.

O dva dny dřív!

Sověti do té doby zkoušeli rakety na základně, kterou vybudovali poblíž vesnice Kapustin Jar ve stepi východně od Stalingradu, dnešního Volgogradu. Pro vypouštění mezikontinentální rakety se ovšem zmíněné středisko nehodilo, proto uvažovali o několika jiných místech. Nakonec Stalin rozhodl, že raketodrom vznikne nedaleko kazachstánské železniční stanice Ťuratam. Ženisté ho začali stavět v lednu 1955 a později dostal název Bajkonur.

První exempláře rakety R-7 přivezli po železnici z Podlipek v lednu 1957. Přípravy ke startu se protahovaly a nosič na rampě vztyčili až 14. května. Vypustili ho druhý den, jenže po půldruhé minutě vybuchl a trosky dopadly čtyři sta kilometrů daleko. V červnu a červenci se odehrály další nepovedené pokusy a velitel raketových vojsk maršál Mitrofan Nedělin zuřil. Koroljov odletěl do Moskvy, aby uklidnil Chruščova: „Takové havárie se stávají. Ale létat bude!“

Teprve 21. srpna odstartovala R-7 úspěšně, přestože maketa hlavice vodíkové bomby se rozpadla už nad Kamčatkou. Konstruktéři podcenili problémy návratu do atmosféry, ale opakování přišlo 7. září do cílové oblasti v Pacifiku. Nyní tedy bylo možné vypustit družici.

Speciálně upravená balistická raketa dorazila na střelnici maskovaným vlakem 22. září a státní komise určila start na 6. října. Večer všichni inženýři poslouchali Hlas Ameriky v ruštině. Ukázalo se, že USA mají zpoždění a Vanguard poletí až v březnu 1958. Jenže na kongresu v Barceloně 6. října o něm měli Američané mluvit. Co když práce tajně uspíšili a chtějí tam oznámit úspěch? Koroljov proto volal do moskevské centrály tajné služby KGB, kde ovšem nic nevěděli. Přesto nařídil: „Musíme startovat o dva dny dřív!“

V pátek časně ráno vyvezli raketu z montážní haly na rampu vzdálenou dva kilometry, začali testovat její aparatury a plnit nádrže pohonnými látkami. Bylo skoro půl jedné v noci místního času, když se nosič odpoutal od země. Druhému stupni pak trvalo necelých pět minut, než dosáhl oběžné dráhy. Následovalo ještě dvacet sekund napjatého ticha, než se družice od rakety oddělila. Teprve potom uslyšeli operátoři u přijímače toužebně očekávané „píp – píp – píp…“. Všech třináct sledovacích stanic na sovětském území postupně potvrzovalo příjem. Čekalo se však na signál po prvním obletu, který měl definitivně potvrdit, že se Sputnik dostal do vesmíru. Po půldruhé hodině konečně opět zaslechli vysílání družice a oddechli si – opravdu létá. Chruščova přesto raději informovali až po druhém obletu.

Postavil ji všechen sovětský lid

Když přišel Koroljov ohlásit do Kremlu podrobnosti, ptal se ho Chruščov, co chystá dál. Hlavní konstruktér mluvil o velké družici, kterou pošlou do vesmíru příště. Nikita Sergejevič měl smysl pro propagandistické atrakce a současně si uvědomoval, že se blíží třicáté výročí Velké říjnové revoluce: „Co kdybyste vystřelili něco na její počest?“ Rozhovoru byl přítomen také člen politbyra komunistické strany Anastas Mikojan: „A co takhle nějaké zvíře?“ 

Koroljov pochopil, že splnění takového přání mu přinese nejen slávu, ale hlavně další finance, a okamžitě souhlasil. Z letů na výškových raketách měl připraveny jak potřebné hermetické kabiny pro psy, tak početnou skupinu zvířat. Stačilo kabinu instalovat na raketu. A tak začátkem listopadu 1957 odstartoval Sputnik 2 s Lajkou. 

Švédská Akademie věd se dotazovala svého sovětského protějšku, kdo se stal autorem družice: „Rádi bychom mu udělili Nobelovu cenu.“ Keldyš, který mezitím povýšil na prezidenta Akademie věd SSSR, se šel zeptat Chruščova. Ten se však rozohnil: „Řekněte, že ji postavil všechen sovětský lid!“ 

Castel del Monte nechal vystavět římský císař Fridrich II. Štaufský roku 1240 na náhorní plošině Murgia, čtyřicet kilometrů od Bari, dnešního hlavního města regionu Apulie. Hrad dokazuje, že byl panovník nesmírně kosmopolitní: Zahrnuje totiž architektonické vlivy antiky, severoevropské cisterciácké gotiky i islámského orientu, a to v podobě koupelí, jimž se vladař rád oddával.

Tajemství osmičky

Stavba má přesné matematické rozložení, a symbolizuje tak hledání dokonalosti se špetkou tajemství. Jedná se o pravidelný osmiúhelník s osmi věžemi, jež stojí rovněž na osmiúhelníkovém půdoryse a tyčí se do výšky 24 metrů, tedy trojnásobku osmi. Uvnitř se nachází osm síní a nádvoří obklopuje osm stěn s osmi gotickými oblouky. Význam použité cifry však zůstává záhadou. 

Mohlo jít o inspiraci islámskou architekturou, ovšem i křesťanská baptisteria určená ke křtům bývají osmiboká – stejně jako kaple katedrály Panny Marie v Cáchách, kde Fridricha II. v roce 1220 korunovali římským císařem. A osmiboká byla rovněž koruna Svaté říše římské. Tajemství dál prohlubuje fakt, že portálem na nádvoří dvakrát do roka během rovnodennosti proniká paprsek slunce, jenž se kdysi dotýkal reliéfu jisté ženy.

Záhadná dominanta

Nejasný je ovšem i účel hradu. Chybí mu kuchyň či spižírna, takže zřejmě neměl sloužit jako trvalé sídlo. Zároveň u něj nevznikly stáje, což vylučuje roli loveckého zámečku – a v okolí se ani nenacházel lovecký revír. Vzhledem k popsané matematicko-astrologické záhadě se tak předpokládá, že císař hrad využíval jako místo k odpočinku, zábavě, meditaci či studiu. Je také známo, že na dvůr zval řecké, arabské, židovské či italské učence. 

Castel del Monte ční 540 metrů nad hladinu nepříliš vzdáleného moře a společně s okolní chráněnou krajinou utváří až mystickou symbiózu. Nemilosrdný zub času se za celá staletí dotkl jen mramorových a mozaikových zdobných prvků, které se musely odstranit. Hrad však dál dominuje celému kraji a na skalnatém vrcholku spočívá jako „koruna Apulie“. 

V roce 1978 byla v jednom horském potoce na Novém Zélandu objevena fosilie, s níž si tehdy nikdo moc nevěděl rady. Vlastně se jednalo o jediný obratel a identita jeho původního majitele zůstávala dlouho záhadou. S řešením této hádanky nyní přichází mezinárodní tým paleontologů. Podle vědců obratel patřil nothosaurovi, masožravému mořskému plazovi z velké skupiny ještěroploutvých (Sauropterygia). Svůj výzkum zveřejnili ve vědeckém časopisu Current Biology.

Dotyčný nothosaurus podle vědců obýval pobřeží tehdejšího praoceánu Panthalassa v blízkosti jižní pólu před asi 246 miliony let. Šlo o období spodního triasu, kdy se svět vzpamatovával z nejhoršího masového vymírání historie a na planetě panovaly extrémně vysoké teploty. Oblasti kolem rovníku byly prakticky neobyvatelné, zatímco polární oblasti nabízely relativně příjemné klima.

Nothosaurus ze skleníkového světa

„Popsaný nothosaurus je asi o 40 milionů let starší než doposud nejstarší známá fosilie mořských plazů skupiny ještěroploutvých z jižní polokoule,“ vysvětluje vedoucí výzkumu Benjamin Kear z Muzea evoluce švédské Univerzity v Uppsale. „Zjistili jsme, že tito dávní plazi žili v pobřežních mělčinách, které se nacházely za hranicí dnešního polárního kruhu.“

Ještěroploutví plazi se vrátili do vody v době po katastrofálním vymírání na konci permu a celých prvohor. Objevené fosilie nám ukazují, že se až překvapivě rychle adaptovali na vodní prostředí a pak v něm prosperovali dalších asi 180 milionů let, než zmizeli v nejmladším masovém vymírání na přelomu křídy a třetihor.

Objev fosilie nothosaura z oblasti, kde byl před 246 miliony let jižní pól, má význam pro pochopení evoluce a šíření těchto mořských plazů. Vědci si doposud mysleli, že takové šíření zabralo dlouhé miliony let. Jak se ale zdá, bylo to poměrně rychlé. Podle Benjamina Keara byly polární oblasti v té době velmi příznivé pro živočichy i rostliny a zřejmě ve své době sloužily jako migrační trasy.

Doby, kdy se ulice i těch největších českých měst ve večerních hodinách den co den halily do neproniknutelné tmy, kterou jen občas pronikl plamínek svíce, jsou již několik století minulostí. Pokusy přinést do ulic světlo a „oklamat“ tak sluneční koloběh se v českých zemích prokazatelně děly už od 14. století. Ať už ale šlo o železný koš, v němž za vlády Lucemburků ponocný udržoval oheň na pražském Staroměstském náměstí, o louče a železné pánve upevňované na nároží domů v rudolfínské době nebo o olejové lampy za vlády Marie Terezie, vždy tyto novinky, které v městských ulicích zvyšovaly bezpečnost, zároveň přinášely velké riziko požáru – až do počátku 20. století obávané metly všech lidských sídel. Na bezpečné a spolehlivé pouliční osvětlení si obyvatelé českých zemí museli počkat až do druhé poloviny století páry. 

Plynová revoluce 

První pokusy, v nichž roli zdroje energie hrála plynná látka, prováděli již v 10. století př. n. l. Číňané. V Evropě se tato technologie začala šířit až ve druhé polovině 18. století. Na úsvitu průmyslové revoluce tehdy začaly experimenty s výrobou plynu, který by bylo možné využít ke svícení či topení.

Proces takzvané karbonizace (tedy zahřívání dřeva či černého uhlí na vysokou teplotu bez přístupu vzduchu) se roku 1782 podařilo nezávisle na sobě zpopularizovat a pro velkokapacitní výrobu plynu upravit Francouzi Filipu Lebonovi a Skotu Williamu Murdochovi. Svítiplyn, který od počátku 19. století začaly vyrábět továrny v Británii a později i ve Francii a na zbytku kontinentu, pak Angličan Samuel Clegg na Silvestra roku 1813 použil ke zprovoznění veřejného osvětlení na dnes již neexistujícím Westminsterském mostě v Londýně. 

K nové technologii obyvatelstvo zpočátku přistupovalo s obavami. Plamen, který v lampách hořel, sice lidé znali z dříve používaných olejových svítidel, podivné potrubí, které plyn k místu spotřeby přivádělo, však příliš důvěry nebudilo. Když navíc při „premiéře“ plynového osvětlení v Berlíně roku 1826 vybuchly v ulici Unter den Linden všechny instalované lampy, změnily se obavy na nějakou dobu v otevřený odpor. Laická veřejnost se domnívala, že potrubí jsou plná plamenů, a rozžíhači svítidel v lokalitě po nějakou dobu odmítali pracovat. 

Samotný princip, na němž plynové lampy fungovaly, přitom nebyl nijak složitý. Po otevření přívodu plynu vyšlehl z trubky, kterou utěsňoval podélně proříznutý kus mastku, po zapálení tenký plamen. Ten byl kryt čtyř- či šestibokou lucernou, z níž žhavé plyny odváděl komínek.

Světlo pro elity 

Do českých zemí se nový způsob svícení dostal poměrně rychle, dlouho však byl považován za pouhou kuriozitu několika městských výstředníků, kteří podomácku vyráběným plynem od počátku století osvětlovali vlastní domácnosti či dílny. První plynárnu v Čechách, založenou ještě ale na tepelném rozkladu oleje, si pro vlastní potřebu zřídila liberecká textilka Johann Liebieg et Comp. až roku 1843. O rok později už se k investici do výstavby karbonizační plynárny na karlínském předměstí odhodlali pražští radní. Plynové lampy se v několika pražských ulicích rozhořely roku 1847, o rok později si stejnou „atrakci“ poprvé užili i obyvatelé Brna. Množství dalších českých, moravských a slezských měst pak tuto cestu nastoupilo ve druhé polovině 19. století. 

Ve čtyřicátých a padesátých letech ještě k výstavbě a provozování plynáren města nedisponovala potřebným know-how, musela se tedy v této věci obracet na soukromé společnosti. Z jimi budovaných a provozovaných továren na výrobu plynu pak tuto surovinu nakupovaly nejen obce k provozu veřejného osvětlení, ale také jednotlivé domácnosti ke svícení či k topení. Nevýhodné ceny, nízká kvalita dodávaného plynu a zvyšující se poptávka soukromých odběratelů však postupně města vedly k odkupování těchto plynáren či k budování vlastních konkurenčních podniků. 

Plynové osvětlení rozhodně nebylo k životu bezpodmínečně nutnou záležitostí, ale rychle se stalo jedním ze symbolů pokroku a ukončení „období temna“. Zpočátku si jeho služeb užívala spíše elita, která obývala centra měst, do okrajových čtvrtí se (jako spousta jiných novinek od vodovodu po kanalizace) plynové osvětlení dostalo až později. Instalované osvětlení se zprvu standardně dělilo na „celonoční“ a „půlnoční“ – z toho lamp, které poskytovaly světlo po celou noc, bývala přibližně třetina. Důvody spočívaly v mnohonásobně vyšších finanční nákladech na takové svícení než u do té doby využívaných olejových lamp. 

Elektrická konkurence 

Jen o málo později než v případě svítiplynu začaly jak v Anglii, tak na kontinentu probíhat pokusy s využitím nového typu energie – elektřiny. Když roku 1802 přírodovědec Humphry Davy „rozsvítil“ platinový drát, kterým nechal procházet elektrický proud, žádnou revoluci ještě nezpůsobil. Až vynález žárovky roku 1835 a její úprava pro praktické využití Thomasem Alvou Edisonem roku 1879, stejně jako sestrojení obloukové lampy v sedmdesátých letech, znamenaly pro plynové osvětlování nebezpečnou konkurenci. Svítivost plynového plamene se světlu vydávanému elektrickou žárovkou nemohla rovnat, a elektrická energie se navíc do budoucna ukazovala jako levnější, univerzálnější a bezpečnější. 

Zastánci plynového osvětlení proto museli přijít s novinkou, která by nevýhody jejich favorita dokázala eliminovat. Rakouský chemik Carl Auer roku 1885 zkonstruoval takzvanou žárovou punčošku – speciální chemicky upravenou tkaninu, která po rozžhavení na vysokou teplotu vydávala klidné bílé světlo podobné tomu z tehdejších uhlíkových žárovek. Zavěšená na vidlici hořáku tak punčoška mohla svítit několik set až tisíc hodin, čímž se žárovce vyrovnala i životností.

Když v počátcích existence Sluneční soustavy začaly vznikat zárodky planet, byl celý systém plný smetí nejrůznějších rozměrů, od prachových zrn po kilometrové planetesimály. Ty se postupně srážely a utvářely skutečné oběžnice – v nitru systému se jednalo o kamenné světy, zatímco o něco dál migrovali budoucí plynní obři. Za tzv. sněžnou čárou se vyskytoval dostatek těkavých materiálů, aby umožnil zrod právě plynných a ledových obrů.

Planety pak svou gravitací ovlivňovaly pohyb menších těles a speciální úlohu sehrál v mladé soustavě zejména Jupiter: Jednak umožnil „zamknout“ množství objektů v současném hlavním pásu planetek, ale zároveň nedovolil, aby se konstruktivně srážely a zformovaly další oběžnici. Časem byla spousta těles z hlavního pásu gravitačním rušením vypuzena, takže dnes už se tam na utvoření planety ani nenachází dost materiálu. 

Sumární hmotnost tamních objektů se odhaduje na pouhá 3 % hmotnosti Měsíce. I kdyby se tedy všechny spojily, vzniklo by těleso jen o málo větší než trpasličí planeta Ceres, jejíž průměr dosahuje necelých 1 000 km. 

Zatímco dny tygra kaspického (Panthera tigris virgata) byly sečteny již v padesátých letech minulého století, jeho blízký příbuzný tygr ussurijský (Panthera tigris altaica) se stále potuluje tajgami Ruského Dálného východu. Těží především z faktu, že žije daleko od hustě obydlených oblastí, kde je velmi přísně chráněn.

Záchrana na poslední chvíli

Tato majestátní šelma s poměrně světle zbarvenou srstí a širokými tlapami pro snazší pohyb po sněhu, zažila v minulosti kruté pronásledování. Největší krize uhodila na populaci tygra ussurijského (jemuž se říká také tygr sibiřský) v první polovině 20. století. Kolem roku 1930 se ve volné přírodě pohybovalo pouze čtyřicet jedinců, kteří čelili neustálému nebezpečí. Většina populace padla za oběť systematickému vybíjení armádními jednotkami podporovanými státem a komunistickým režimem (což bylo osudné tygrům kaspickým).

Vládním orgánům trvalo nezvykle dlouho, než si uvědomily, jaký mezinárodně ceněný poklad skrývají ruské lesy. Zákaz lovu tygrů byl uzákoněn až v roce 1947, kdy byla tygří populace téměř vyhlazena. Podobně dopadly i menší populace v severní Číně a Koreji. Naštěstí jsou tygři schopni poměrně rychle se množit, pokud mají dostatek potravy a vhodné životní podmínky.

Útočiště na Dálném východu

Populace se opět vzchopila, bohužel však jen z několika málo desítek jedinců. Genetická rozmanitost proto dostala na frak: mnozí tygři jsou si podobní jako sourozenci, často dokonce jako dvojčata. To mimo jiné znamená, že nemoc, která dokáže zabít jednoho tygra, může kvůli stejné imunitní slabosti vyhubit všechny. Kácení lesů, stavění silnic, sušší a teplejší počasí s množstvím lesních požárů a všudypřítomní pytláci – to vše stěžuje tygrům ussurijským jejich snahu udržet si stabilní populaci.

Přesto všechny problémy dnes ve volné přírodě najdeme kolem 550 jedinců, z nichž 95 % žije na území Ruského Dálného východu. Největší útočiště jim poskytuje přírodní rezervace Sichote-Alin a o jejich ochranu se stará především projekt Tygr ussurijský založený roku 1992. Jeho cílem je nasbírat co nejvíce vědeckých poznatků o životě šelem, a to nejen prostřednictvím radiolokace šedesáti jedinců vybavených vysílačkami.

Pečlivé studium vzorců chování, sociálních struktur, pohybu a využití území, potravních zvyků, reprodukce, úmrtnosti i vztahu s ostatními živočišnými druhy včetně člověka, jsou základem pro účinnou ochranu největší kočkovité šelmy na světě. Nejvíce by však pomohlo vyvrácení mýtů o léčebných účincích nejrůznějších částí tygřího těla. Tyto pověry stále kolují zejména v Číně a jejich důsledkem je pytlačení i za cenu velkého rizika.

Potkani v laboratořích Stanfordovy univerzity nejsou na první pohled ničím pozoruhodní. Jejich jedinečnost by odhalil až detailnější pohled do mozku, jehož jedna hemisféra je z třetiny tvořena lidskými buňkami. Vědci si od těchto zvířat slibují, že se jejich prostřednictvím dozvědí více o fungování zdravého lidského mozku. Zároveň jim tito potkani poodhalí základní mechanismy vzniku tak závažných onemocnění, jako je schizofrenie nebo Alzheimerova choroba, a snad napovědí, co lze udělat, aby se takto postižený člověk uzdravil. Zvířata s lidskými buňkami v mozku jsou rovněž příslibem pro léčbu těžkých úrazů hlavy nebo následků mozkové mrtvice.

Potkani s mozkem tvořeným z významné části lidskými buňkami nás ale zároveň stavějí před základní etickou otázku: Smíme dělat všechno, co umíme? Mozek je nositelem lidské inteligence a individuality. Nakolik můžeme tyto vlastnosti přenášet na zvířata? Jak moc je mohou polidštit? A je nám pro to dostatečnou omluvou, že takovým zákrokem můžeme odhalit tajemství chorob, které nás dokážou o inteligenci a osobnost připravit? Experimenty na potkanech zřejmě ještě nepřekročíme příslovečný práh třinácté komnaty. Ale v případě, že by vědci provedli podobný experiment s makakem, nebo dokonce se šimpanzem, by už situace nebyla z etického hlediska zdaleka jednoznačná.

Obtížný výzkum

Člověk považuje za naprostou samozřejmost, že díky mozku vnímá okolní svět, pamatuje si, prožívá širokou škálu emocí nebo vymýšlí zbrusu nové věci. Příležitost k vytvoření představy o komplikovanosti tohoto orgánu nám nabízí pohled na třpytivý pás Mléčné dráhy na noční obloze. Odhaduje se, že se v ní nachází kolem dvou set miliard hvězd. My ve své lebce nosíme podobnou „galaxii“ – v lidském mozku o hmotnosti jeden a půl kilogramu se ukrývá sto sedmdesát miliard buněk. Osmdesát šest miliard připadá na neurony, z nichž každý je obdařen desetitisíci spojů s jinými buňkami. Celkem se počet spojů v lidském mozku blíží jedné biliardě. Zatím jsme v nám známém kosmu neobjevili složitěji organizovanou hmotu, než je právě lidský mozek.

Velmi rádi bychom poznali, jak mozek funguje a jaké procesy v něm selhávají, když trpíme depresemi, schizofrenií nebo demencí. Není to jednoduché bádání, protože na rozdíl od mnoha jiných částí těla nemůžeme z mozku člověka odebírat vzorky za jeho života. To lze provést pouze při výjimečných příležitostech, třeba když neurochirurgové odstraňují z mozku nádor nebo tkáň vyvolávající epileptické záchvaty. Nemáme tak velkou naději, že podrobíme zevrubným analýzám buňky z mozku pacienta, u něhož propuká duševní onemocnění, a odhalíme tak procesy, které nástup choroby odstartují. 

Lékaři se většinou dostanou k mozku nemocného až po jeho smrti, kdy už bývá dílo zkázy dokonáno a kdy se toho o mechanismech vzniku choroby nedá mnoho vyčíst. Vědci se proto pokoušejí pochopit dění v lidském mozku experimenty na zvířatech, ale do cesty se jim staví hluboká evoluční propast, která nás od zvířat odděluje. Vždyť mozek myši obsahuje pouhých osmdesát milionů neuronů, tedy pouhé promile ve srovnání s lidským mozkem.

Mozkové organoidy

V poslední době pomáhají vědcům při výzkumu mozku tzv. organoidy. Někdy se označují také jako minimozky, ale neurobiologové to neradi slyší, protože i když se organoid v některých rysech mozku podobá, v mnoha ohledech jejich složitosti a organizovanosti nedosahuje. Organoidy nacházejí celou řadu uplatnění. Testují se na nich například léky. Vědci přidají zkoušenou látku do živného roztoku, ve kterém kultivují mozkový organoid, a následně mohou sledovat, jak na lék reagují různé typy buněk a jak se mění jejich propojení. Mohou tak včas odhalit nežádoucí vedlejší účinky, jež by se při podávání léku pacientům mohly projevit třeba až s odstupem mnoha let.

S pomocí organoidů lze dokonce nahlédnout do tajů lidské evoluce. Genoví inženýři dokážou nahradit v lidských buňkách vybrané geny za varianty, které byly typické pro dědičnou informaci neandertálců. Organoid narostlý z takových buněk pak napoví, jak se lišily neandertálské mozky od mozků člověka Homo sapiens.

Potkani s mozkem tvořeným z nemalé části lidskými buňkami jsou dalším příkladem využití organoidů. Vědci ze Stanfordovy univerzity vedení Sergiem Pascuem transplantovali lidské mozkové organoidy do mozku potkaních mláďat starých jen několik málo dní. Mozek mladých zvířat roste a jeho neurony se nově propojují. Pascu a jeho spolupracovníci proto doufali, že dynamicky se měnící mozek mláděte přijme lidský organoid a zabuduje ho do svých struktur. V tom se nemýlili. Přítomnost lidských buněk ve zvířecím mozku nepředstavovala problém, protože imunitní systém není v této části těla a v tomto životním období tak „ostražitý“.

Naopak, lidský organoid našel ve zvířecím mozku příhodné podmínky a dále rostl. U dospělých zvířat zaujímaly buňky pocházející z lidského organoidu třetinu mozkové hemisféry a byly funkčně propojené s okolní mozkovou tkání potkana. Lidský organoid a zvířecí mozek vytvořily funkční celek. O tom se vědci přesvědčili, když podráždili potkanům hmatové vousy. Lidské buňky, které byly vneseny do místa mozku, jež zpracovává kromě jiného i hmatové vjemy, na to reagovaly výrazným nabuzením.

Organoidy opravují poraněný mozek

Rozsah, v jakém se lidský organoid zabudoval do zvířecího mozku, inspiroval tým vedený Han-Chiao Isaacem Chenem z University of Pennsylvania k experimentu, v němž vědci testovali hojivé schopnosti organoidu. Zatímco Pascu a jeho spolupracovníci se snažili při transplantaci organoidu poškodit mozek potkaních mláďat co nejméně, Chen se svým týmem nejprve poškodil mozek dospělých potkanů v oblasti zrakového centra a na toto místo následně vnesl organoid narostlý z lidských buněk jako jakousi záplatu. Využili toho, že neurony organoidů vznikajících v jejich laboratoři nesly některé znaky typické pro tkáň mozkové kůry zrakového centra. Vědci předpokládali, že se organoid bude cítit v mozkové kůře zrakového centra „jako doma“. A to se jim splnilo. 

Ačkoli je dospělý mozek poměrně stabilní a má minimální regenerační schopnost, organoid se do rány ve zrakovém centru velmi dobře zabudoval. Jeho buňky rostly a do takto vzniklé nové tkáně prorostly z okolí cévy, která ji zásobovala kyslíkem a živinami. Detailnější pohled na aktivitu organoidové „záplaty“ prokázal, že reaguje na podněty vznikající v sítnici oka po dopadu světla. Organoid se tedy do funkcí poraněného zrakového centra zapojil. Na záblesky světla dopadající na sítnici reagoval nabuzením každý pátý neuron pocházející z lidského organoidu. Z neuronů zrakového centra zvířete reagovalo na světelné podněty plných 70 %. 

„Na světlo reaguje méně lidských neuronů, než by bylo třeba,“ konstatuje Chen. „Ale v našich dalších experimentech jistě najdeme způsob, jak efektivitu zvýšit.“

Výzkum Chenova týmu je brán odborníky jako průlom. Na druhé straně si ale i Chen jasně uvědomuje, že stojí se svým týmem na samém počátku dlouhé cesty. Vědci testovali potkany tři měsíce po transplantaci. Přitom je ale známo, že k plnému vyzrání neuronů je zapotřebí mnohem delší doba, obvykle jeden rok. Jak se budou chovat transplantované neurony po této době, není zatím jasné a odhalí to až další experimenty. 

Chen také přiznává, že poranění zrakového centra provedli vědci celkem šetrným způsobem, který má daleko do devastace mozku po úrazu nebo po mozkové mrtvici. Nakolik budou organoidy schopny zhojit i vážnější typ poškození mozkové tkáně, rovněž ukážou až další studie. Chen je ale optimista a pevně věří, že v budoucnu bude možné léčit poškození mozkové kůry transplantací tkáně vypěstované v laboratoři.

Etické otázky

Výzkum lidského mozku provází řada etických otázek. To platí i pro samotný výzkum na mozkových organoidech. Metody jejich kultivace se neustále zdokonalují a organoidy jsou tvořeny větším počtem různých typů buněk, získávají složitější strukturu a v některých se objevuje aktivita připomínající aktivitu v mozku vyvíjejícího se embrya. Organoidy nezískávají vědomí, ale přestávají být pouhou masou buněk a proměňují se v organizovanější, komplexnější útvary.

Někteří vědci, jako např. Elan Ohayon ze sandiegského Green Neuroscience Laboratory, varují, že v organoidu mohou nastávat stavy, jež bude možné označit za určitou formu utrpení. „V organoidech už můžeme pozorovat dění, které připomíná aktivity buněk v mozku vyvíjejícího se živočicha. Nechceme, aby lidé prováděli výzkum, při němž bude něco trpět,“ říká Ohayon.

Někteří bioetici, např. Insoo Hyun z Harvard Medical School, se pozastavují nad faktem, že pokud byly organoidy vneseny do mozku zvířat, pak byla jejich struktura i aktivita o poznání komplexnější než v případě, že organoidy zůstávají v laboratorních podmínkách. Podle Hyuna tedy nemáme přesnou představu, o jaké nervové obvody a struktury je mozek zvířete po transplantaci lidského organoidu obohacen, zda a případně nakolik to může zvýšit výkonnost potkaního mozku. 

Jak upozorňuje bioetik Julian Savulescu působící na University of Oxford, z etického hlediska se může situace zkomplikovat v případech, kdy budou pro transplantace do zvířecích mozků použity organoidy, jež dosáhly určité úrovně vědomí. Podle Savulesca je eticky problematická i možnost, že organoid po transplantaci toto primitivní vědomí ztratí. Bioetik dále poukazuje na situace, kdy bude část mozku reagovat jako mozek zvířete a jiná část bude vykazovat rysy aktivity typické pro člověka.

Jak budeme s takovým tvorem zacházet? Zůstane pro nás stále ještě zvířetem, nebo už mu přiznáme některé atributy lidské bytosti? Můžeme ho dále držet v podmínkách, v jakých se běžně chovají laboratorní zvířata? Anebo bychom mu měli zajistit důstojnější podmínky? Pokud mu přiznáme aspoň zčásti lidské rysy, pak je velmi sporné na něm dále provádět experimenty. Nelze opomíjet ani fakt, že lidská mozková tkáň ve zvířeti vznikla z buněk konkrétního člověka. Jaký bude vztah dárce buněk ke zvířeti vykazujícímu po transplantaci organoidu aktivity s určitými rysy činnosti lidského mozku? Jak se vypořádá s faktem, že jeho buňky generují „myšlenky“ v hlavě zvířete?

„Mnohé z těchto obav nebudou v dohledné době relevantní,“ připouští Julian Savulescu. „Přesto si zasluhují naši pozornost. Měli bychom využít toho, že momentálně nepředstavují transplantace lidských organoidů do mozku zvířat závažnější problém, a připravit se předem na dobu, kdy budou etické otázky spojené s tímto vědním oborem žhavě aktuální.“ 

Koncem roku 2019 začala dříve nenápadná galaxie SDSS1335+0728 náhle zářit jasněji než kdykoli předtím. Aby astronomové zjistili proč, sledovali proměny galaxie pomocí dat z několika vesmírných a pozemních observatoří. Podle nové studie zveřejněné v časopise Astronomy & Astrophysics tyto změny zřejmě souvisejí s probuzením masivní černé díry v jejím jádře.

„Představte si, že léta pozorujete vzdálenou galaxii, která se zdá být klidná a neaktivní,“ říká Paula Sánchez Sáez, astronomka z německé ESO a hlavní autorka studie. „Najednou se v jejím jádru začnou dít dramatické změny jasnosti, které se nepodobají žádným dosud pozorovaným událostem.“ Přesně to se stalo u jádra SDSS1335+0728, které je nyní klasifikováno jako „aktivní galaktické jádro“ (AGN) - jasná kompaktní oblast poháněná masivní černou dírou.

Probuzený obr

Náhlé rozzáření galaxie mohou způsobit i některé jiné jevy, jako jsou výbuchy supernov nebo slapové rozrušení, kdy se hvězda dostane příliš blízko k černé díře a je roztrhána na kusy. Tyto změny jasnosti však obvykle trvají jen několik desítek nebo nanejvýš několik stovek dní. To ale neplatí v případě galaxie SDSS1335+0728. Její jasnost se zvyšuje více než čtyři roky poté, co bylo poprvé pozorováno její první zjasnění. Pozorované změny jsou navíc v této galaxii, vzdálené 300 milionů světelných let, velmi odlišné od všech dosud pozorovaných.

Porovnáním dat získaných před prosincem 2019 a po něm vědci zjistili, že SDSS1335+0728 nyní vyzařuje mnohem více světla v ultrafialové, optické a infračervené oblasti. Galaxie také začala v únoru 2024 vyzařovat rentgenové záření. Podle vědců je nepravděpodobnějším vysvětlením, probuzení černé díry a „aktivace“ galaxie. Podle Loreny Hernández Garcíi z chilské univerzity ve Valparaísu jde o první případ aktivace masivní černé díry v reálném čase.

Aby vědci vyloučili další možné příčiny změn v galaxii, hodlají v jejím pozorování pokračovat. Stále je podle nich možné, že jsme svědky neobvykle pomalého slapového rozrušení, nebo dokonce zcela nového jevu. Pokud by se ale skutečně jednalo o slapové rozrušení, bylo by nejdelší a nejslabší, jaké kdy bylo pozorováno, uvádějí vědci ve své zprávě.