Archeologové mají problém s mikroplasty, které ohrožují výzkum
Uchovávání archeologických památek na původním místě bylo až doposud preferovaným způsobem zacházení s archeologickými lokalitami. Změnit by to ale mohly mikroplasty, které pronikají hluboko do archeologických vrstev.
Asi není nutné zdůrazňovat, že mikroplasty, případně nanoplasty, tedy velmi drobné kousky plastového odpadu, přestavují hrozbu pro lidské zdraví a životní prostředí. Pronikají do všech koutů planety, a také prakticky do všech organismů, které na ní žijí. Jak ale nedávno zjistili britští odborníci, mikroplasty jsou rizikem nejen v biologii, ale také v archeologii. Mohly by ohrozit studium historie.
Jeanette Rotchellová z Univerzity v Hullu a její spolupracovníci prozkoumali kontaminaci mikroplasty ve vzorcích půdy, které byly odebrány v roce 1988 během vykopávek na dvou archeologických nalezištích v historickém centru města York. Pro porovnání použili i vzorky odebrané v dnešní době. Výsledky jejich výzkumu uveřejnil odborný časopis Science of the Total Environment.
Mikroplasty vs archeologické nálezy
Vědci zjistili, že nejvíce částic mikroplastů se nachází ve vzorcích odebraných v největší hloubce (asi 7,35 metrů pod povrchem), kde jich je až 20 588 na 1 kg půdy. Identifikovali celkem 16 typů mikroplastů, přičemž nejběžnější byli polytetrafluorethylen (PFTE), polysulfon (PSU) a kopolymer polyethylenu a polypropylenu (PE:PP). Jde o plasty pocházející z běžných výrobků.
Autoři studie mají za to, že jde o první důkaz kontaminace mikroplasty v archeologickém sedimentu. Zatím není jasné, jaké důsledky by to mohlo mít, ale archeologové mají obavy. Až doposud bylo to, co je v zemi, do značné míry chráněné před moderním světem. To teď přestává platit. Mikroplasty mohou například chemicky reagovat s materiály z dávných dob a poškodit je.
TIP: Pod dekou z plastu: Na novozélandský Auckland ročně „nasněží“ tři miliony PET lahví
Prioritou archeologického výzkumu by se teď mělo stát detailní zkoumání vlivu mikroplastů na archeologické nálezy a vrstvy, které ukrývají informace o dávno minulých dobách. Pro archeologa Johna Schofielda z Uninverzity v Yorku, který se podílel na výzkumu jde o významný moment. Potvrzuje se podle něj, že moderní mikroplasty mohou představovat riziko pro světové historické dědictví.
Další články v sekci
Nejkratší státní hranice měří jen 85 metrů
Na Peñón de Vélez de la Gomera, malé skále v severní Africe, kterou Španělsko dobylo v roce 1564, se nachází nejkratší státní hranice na světě – měří pouhých 85 metrů.
Španělsko má téměř 2 000 kilometrů pozemních hranic s Portugalskem a Francií, má ale také mnohem kratší hranice s Andorrou, Gibraltarem (britským zámořským teritoriem) a Marokem. Právě s posledně jmenovaným africkým státem sdílí Španělsko nejkratší pozemní státní hranici na světě – 85 metrů dlouhý úsek země spojující skálu o rozloze asi 19 000 metrů čtverečních s marockým pobřežím.
Peñón de Vélez de la Gomera je španělským územím od roku 1564, kdy jej dobyl admirál Pedro de Estopiñán, a přestože si na něj Maroko opakovaně činilo nárok, Španělsko nikdy nesouhlasilo s jeho navrácením. Původně se jednalo o ostrov, na počátku 20. století vytvořila silná bouře mezi ostrovem a marockou pevninou písečný násyp, čímž jej změnila v poloostrov.
Peñón de Vélez de la Gomera je jednou ze španělských severoafrických držav. Dalšími jsou Ceuta, Melilla (byť ty dnes mají postavení autonomních měst), souostroví Islas Chafarinas a souostroví Islas Alhucemas. Trvale zde pobývá zhruba šedesátičlenná jednotka španělské armády, která má na starosti dohled a obranu poloostrůvku. Vojáci se zde střídají ve zhruba měsíčních turnusech a žijí ve skromných zařízeních bez tekoucí vody a elektřiny. Spoléhat tak musejí na lodě španělského námořnictva, které jim pravidelně dodávají zásoby.
V roce 2012 se Peñón de Vélez de la Gomera stal místem bizarní invaze. Na skálu se vplížila skupina sedmi lidí patřících k organizaci známé jako Koordinační výbor pro osvobození Ceuty a Melilly (CLCM) a vyměnila španělskou vlajku za marockou. Invaze trvala jen několik minut, protože španělské jednotky vlajku rychle sundaly a čtyři ze sedmi útočníků zatkly, technicky vzato se ale jednalo o invazi na španělské území.
Další články v sekci
Co nahrazuje pupeční šňůru mláďatům zvířat, která snášejí vajíčka?
Zatímco výživu nenarozených živorodých savců obstarává pupečník, vejcorodí živočichové musejí spoléhat na jiný způsob přísunu živin.
Podle typu prenatálního vývoje lze živočichy rozdělit do tří skupin. V případě živorodých, kam patří drtivá většina savců včetně člověka, se mládě vyvíjí uvnitř dělohy a výživu získává prostřednictvím placenty. Mláďata vejcorodých zvířat – mezi něž se řadí i několik savců, například ptakopysk – spoléhají na tzv. žloutkový váček uvnitř vajíčka, který s jejich zažívacím traktem spojuje vyživovací trubice neboli žloutková stopka.
Jde o analogii savčí pupeční šňůry, přičemž po vylíhnutí zaschne, odpadne a zanechá téměř neznatelnou jizvu odpovídající pupku. Uvedené se týká i vejcoživorodých druhů, například některých ještěrek a hadů, jejichž mláďata se líhnou téměř zároveň s nakladením vajec, a někdy dokonce ještě v břiše matky.
Další články v sekci
Visí to ve vzduchu: DNA z klimatizace může odhalit zločince
Zločinci mohou mít rukavice, mohou otřít otisky prstů a vydrhnout místo činu. Environmentální DNA ale není vidět pouhým okem a zbavit se jí je mnohem těžší.
Zločinci jdou s dobou, a nepochybně sledují seriály o kriminalistech. Nejspíš každý z nich ví, že je mohou prozradit otisky prstů, takže je pečlivě otírají, případně vlasy či podobné stopy, které je možné odstranit například vysavačem. Pokud mají zločinci čas, místo činu se může lesknout čistotou, což pochopitelně komplikuje vyšetřování.
Jak ale předvedl nedávný výzkum forenzních odborníků australské Flindersovy univerzity, navzdory pečlivému úklidu na místě zločinu mohou zůstat důkazy, které není tak snadné odstranit. Mariya Gorayová a její kolegové vymysleli nový postup, jak získat z ovzduší na místě činu forenzní environmentální DNA, tedy DNA mimo původní tělo, která se může stát významným důkazem při vyšetřování.
Analýza ovzduší
Jak prozrazuje jejich pilotní studie publikovaná odborným časopisem Electrophoresis, lidskou DNA lze nalézt na filtrech klimatizace, přes které cirkuluje vzduch z místa činu, stejně jako na filtrech komerčně dostupného zařízení, jaká se běžně používají ve zdravotnických zařízeních k testování přítomnosti patogenních virů v ovzduší.
„Je velmi nepravděpodobné, že by průměrný kriminálník, i když má povědomí o forenzních postupech, dokázal kompletně zabránit tomu, že na místě činu zanechá svou DNA,“ vysvětluje Gorayová. „Dnes již víme, že environmentální DNA, případě RNA, která se uvolňuje například z pokožky nebo slin, je možné detekovat v prostředí. Nejen ve vzduchu, ale v půdě, vodě nebo třeba ledu.“
TIP: Forenzní biologové využívají při zkoumání mrtvých těl mikroskopické řasy
Pilotní studie nebyla příliš rozsáhlá. Zahrnovala pátrání po lidské DNA ze čtyř kanceláří a čtyř domů. Výzkum je teprve v počátcích. Vědci se teď hodlají zaměřit na určení vhodných míst pro odběr vzorků vzduchu a také vhodné doby po zločinu, která zajistí nejvyšší šance na získání DNA související se zločinem.
Další články v sekci
Kolem centrální černé díry Mléčné dráhy obíhají zombie hvězdy
U naší supermasivní černé díry se vyskytují hvězdy, které vypadají velmi mladě, i když by podle všeho měly být mnohem starší. Podle vědců jde o hvězdy, které pozřely hmotu svých méně šťastných kolegyň a svůj životní cyklus v dohledné době ukončí ohromující explozí.
V oblasti kolem supermasivní černé díry SgrA*, nacházející se v srdci Mléčné dráhy, pozorujeme spoustu hvězd. V blízkosti černé díry jsou jich miliony. Drtivá gravitace centrálního monstra je urychluje na velmi vysoké rychlosti až tisíců kilometrů za sekundu. Mnohé z těchto hvězd jsou z našeho pohledu velmi zvláštní. Některé z nich vypadají mladě, přestože by měly být velmi staré. Pozoruhodné vysvětlení tohoto nesouladu nabízí nový výzkum týmu americké Severozápadní univerzity.
Sanaea Roseová a její kolegové použili nový model a zkoumali bouřlivé osudy 1 000 simulovaných hvězd na orbitě naší supermasivní černé díry. „Oblast kolem centrální černé díry je plná hvězd, které sviští velikou rychlostí,“ popisuje Roseová. „Je to skoro jako se prodírat mezi davem na stanici metra v centru New Yorku. I když do někoho vyloženě nevrazíte, je to stejně tělo na tělo.“
Destrukční derby u černé díry
Badatelé simulovali taková těsná přiblížení a také kolize hvězd u supermasivní černé díry. Simulace ukázaly, že hvězdy, které takové střetnutí přežijí, mohou přijít o podstatnou část své hmoty a stanou se mnohem menší hvězdou. Anebo naopak pozřou část hvězdy, na kterou narazily a zvětší se, čímž se pro pozemské pozorovatele omladí. Jsou jako hvězdné zombie. Výsledky výzkumu zveřejnil odborný časopis Astrophysical Journal Letters.
„Nejbližší hvězda k našemu Slunci je vzdálená asi 4 světelné roky,“ vysvětluje Roseová. „Ve stejně velké oblasti kolem supermasivní černé díry je více než milion hvězd.“ Není divu, že se v takové tlačenici hvězdy srážejí. Podle vědců ale obvykle nejde o srážky, které by mohly skončit destrukcí hvězd, ale spíš o srážky letmé, při nichž se hvězdy sice změní, ale přežijí.
TIP: Hvězda v srdci Mléčné dráhy zřejmě pochází z cizí galaxie
Destrukční derby hvězd u supermasivní černé díry má podle Roseové jen pár vítězů. Jde o hvězdy, které díky částečným srážkám a pohlcování menších hvězd nashromáždí novou hmotu. Výrazně se zvětší a vypadají mladě. Hvězdné zombie mají ale krátký život. Tak jako u hvězd, které jsou velmi hmotné od samotného vzniku, rychle spálí hvězdné palivo a svůj životní cyklus ukončí ohromující explozí.
Další články v sekci
Teror z milosti Boží: Když v zemi pod Alpami vládl totalitní teokratický režim
Jakkoliv se feudalismus jevil zcela autoritářsky, řadě lidí poskytoval práva a výsady, jež nebylo snadné odebrat. Skutečně totalitní teokratický režim se zrodil až relativně pozdě, ve Švýcarsku 16. století.
Reformace vzala Evropu útokem. Slibovala narovnání vztahů mezi církví a laickým světem, toužila dát přístup ke svatým textům všem, kdo uměli číst, a vymést korupci z řad prelátů. Stejně jako každou revoluční myšlenku ji však provázel stín a brzy její ideály přerostl: Dala vzniknout jednomu z nejtvrdších režimů v evropských dějinách, založenému na odříkání, přísnosti a bezmezné poslušnosti vůči fundamentalistickému výkladu Písma.
A kudy dál?
Myšlenky reformace silně rezonovaly především v Ženevě. Tamní měšťany, podobně jako obyvatele jiných německy mluvících měst, oslovilo volání kazatelů Martina Luthera a Ulricha Zwingliho po svobodě křesťanů a očištění víry od nánosů „úpadečné římské církve“. V neděli 21. května 1536 se tak Ženevané shromáždili na náměstí a jednomyslně si odhlasovali, že nadále budou žít pouze „podle evangelia a slova Božího“. Očistu města osobně vedl kazatel Vilém Farel, o němž Erasmus Rotterdamský prohlásil, že se „nikdy nesetkal s tak neomaleným a nestoudným člověkem“. Katoličtí duchovní byli vyhnáni a zkáze podlehlo vše, co připomínalo římskou liturgii.
Následně však rozvášnění měšťané zjistili, že vlastně nevědí, kudy dál. Podobná nejistota nepředstavovala mezi stoupenci reformace nic výjimečného. Reformátoři chtěli pouze očistit existující církev a navrátit ji k praxi apoštolských dob – neměli v plánu zakládat novou. Nyní ovšem Evropa prožívala náboženský rozkol a bylo třeba začít vysněnou ideální církev budovat.
Neoblomný puntičkář
Záhy se ukázalo, že téměř každé město provádí nápravu jinak. Farel si uvědomoval, že není v jeho silách novou organizaci vytvořit. Obrátil se proto s prosbou o pomoc na 26letého syna notáře ze severní Francie, který už v té době proslul svou knihou Instituce křesťanského náboženství. Nešlo o nikoho jiného než o Jana Kalvína, jenž tak v září 1536 zamířil do Ženevy, kde jej městská rada ustanovila „učitelem a vykladačem Písma svatého“. Aniž to však představitelé města tušili, odstartovali tím druhou revoluci se všemi důsledky.
Kalvín, založením přísný systematik a puntičkář, později vylíčil své zděšení z ženevské praxe následovně: „Když jsem poprvé přišel do této církve, nebylo v ní vlastně dohromady nic. Kázalo se tam, a to je tak všechno. Posbírali veškeré obrazy svatých a spálili je, ale to ještě nebyla žádná reformace, vše bylo v naprostém nepořádku.“
Prosíme, vrať se…
Kalvín se rozhodl vnést do náboženského života řád. Vypracoval nový katechismus s přesvědčením, že lidé musejí rozumět tomu, co vyznávají, a mít v paměti pravidla, která jim umožní odlišit dobré od zlého. Oproti jiným reformátorům se však nehodlal zastavit u pouhého učení. Podle něj měla nová církev vyžadovat nejen naprostou poslušnost, ale také právo občany soudit a trestat. Své nápady navrhl ihned uvést do praxe, nicméně ženevská rada složená ze svobodomyslných měšťanů se zděsila a Kalvín v ní ztratil řadu stoupenců. Dvousethlavý sbor tak záhy odhlasoval jeho propuštění.
Jenže co dál? Ukázalo se, že se nově budovaná církev bez ideového vůdce neobejde. V reformované obci uvržené do nejistoty v základních teologických otázkách zavládl zmatek, a roku 1541 se tudíž Kalvín po opakovaných prosbách radních do Ženevy vrátil. K přeměně města od nich dostal volnou ruku, a když ho při příjezdu 13. září zmíněného roku vítaly davy obyvatel, věděl, že je má ve své moci.
Nový Jeruzalém
Ženevany záhy spoutala tvrdá nařízení a naprostá poslušnost – to vše pochopitelně pro jejich dobro. Zatímco první reformace vedená Lutherem a Zwinglim usilovala o svobodu člověka a zdůrazňovala osobní přesvědčení, Kalvínova druhá reformace vyžadovala následování ortodoxie. Z města se měl stát druhý Jeruzalém, dávající celé Evropě příklad Boží vlády, přičemž základ nového uspořádání tvořila přísná kázeň.
Z kostelů zmizelo vše, co by působilo na smysly a rozptylovalo od myšlenek na trestajícího Boha, ať už šlo o zpěv, ozdoby, ornáty, či kadidla. Umlkly dokonce i kostelní zvony. Kalvín zrušil procesí a církevní svátky včetně Velikonoc, neboť lidé neměli Stvořitele oslavovat, ale pouze se jej obávat. Reformátor ve svých Církevních ordonancích předepsal nový model společenské správy a v Ženevě byly ustaveny čtyři funkce – kazatelé, učitelé, starší a diákoni – jejichž vykonavatelé dohlíželi na veškeré aspekty života.
Ukaž, co skrýváš!
Každý soukromý projev obyvatel Ženevy podléhal přezkoumání komise. Kalvínovo učení totiž předpokládalo, že je člověk od přirozenosti zkažený a neustále ochotný páchat zlo či hřích – jinými slovy cokoliv, co mu přináší radost. Účast na kázáních byla proto povinná, všichni museli znát zpaměti Kalvínův katechismus a dokázat ho odříkat. Biřici prohledávali domy a kontrolovali, zda se maso připravuje podle předpisů a zda každý vlastní pouze povolené dva páry bot. Platil zákaz tance a ženám se přeměřovaly šaty i délka vlasů, aby nebyly příliš marnivé.
Trestalo se všechno: Smích při křtu? Tři dny vězení. Spánek na kázání? Týden vězení. Pojídání paštiky? Tři dny půstu o vodě. Hra na housle? Vyobcování z města. Manželé si šest měsíců před svatbou a po ní nesměli dávat dárky. Krejčí měli zakázáno vymýšlet nové střihy. Pít se mohla pouze voda a místní červené víno, ale jen málo. Zákazy, příkazy, tresty. Dvanáct volených laiků a zhruba dvacítka městských pastorů řídila první totalitní stát v Evropě. Během pouhých pěti let nechal Kalvín v patnáctitisícovém městě 47 osob popravit a dalších 67 vyhnat.
Učení se šíří
V obci byla zřízena akademie a v následujících letech vychovala zástup reformovaných duchovních, šířících Kalvínovo učení po Evropě. Ve Francii, Nizozemí, Uhrách, Polsku a různých oblastech Německa se uchytila nová extremistická podoba církve. Kalvín, jenž po většinu života trpěl nějakou chorobou, zemřel 27. května 1564 na vyčerpání. Pohřeb se pak odehrál dle jeho vlastních zásad, tedy žádný náhrobní kámen, zpěvy ani průvod. Reformátorův duch však řídil Ženevu přinejmenším do roku 1609, kdy se městské radě podařilo získat vládu zpět do vlastních rukou a radikální experiment zmírnit.
Další články v sekci
„Ekologické“ maso ze zkumavky: Kdy se zakousneme do umělého burgeru?
Když v roce 2013 představil nizozemský biolog Mark Post první hamburger usmažený z laboratorně pěstovaných svalových vláken, nebyla to z kulinářského hlediska žádná díra do světa. Přitom se servíroval bezkonkurenčně nejdražší plátek masa v dějinách lidstva. Kam se od té doby vývoj masa ze zkumavky posunul?
Svalové buňky začali jako první pěstovat v laboratořích tkáňoví a orgánoví inženýři s cílem získat svalovou tkáň pro pacienty postižené závažnými onemocněními či následky těžkých zranění. Zvláštní kapitolu představuje pěstování srdeční svaloviny pro léčbu následků infarktu myokardu a další typy poškození tohoto orgánu. Počáteční entuziasmus ale poměrně rychle vystřídalo vystřízlivění. Pěstování plnohodnotné svalové tkáně se ukázalo jako mimořádně náročné.
Přechodný boom tkáňového inženýrství přesto inspiroval producenty potravin živočišného původu, kteří si záhy uvědomili, jaký potenciál se v tkáňovém inženýrství svalové tkáně skrývá. Mnohé biotechnologické start-upy jednoduše přetáhly odborníky, kteří nabrali zkušenosti s pěstováním svaloviny v biomedicínském výzkumu, a rozjely s nimi svůj vlastní výzkum a vývoj. Nabídka masa vypěstovaného v bioreaktorech může oslovit část spotřebitelů, kteří mají výhrady k podmínkám, v jakých jsou chována hospodářská zvířata, a nesouhlasí s jejich zabíjením.
Šetrnější maso
Podle analýz Hanny Tuomistové z University of Oxford se při výrobě „masa ze zkumavky“ ušetří asi 45 % energie, 99 % půdy, 94 % skleníkových plynů a 96 % vody. Jiné analýzy nepřipisují „masu ze zkumavky“ tak jasnou ekologickou převahu, ale stále je hodnotí jako ekologičtější než chov hospodářských zvířat. Oxfordští vědci John Lynch a Raymond Pierrehumbert ale publikovali ve vědeckém časopise Frontiers in Sustainable Food Systems analýzu, v níž chov skotu ve srovnání s „masem ze zkumavky“ obstál. Soustředili se na nejcitlivější položku na seznamu ekologických dopadů chovu skotu, kterou je produkce skleníkových plynů, a tu hodnotili z dlouhodobého hlediska.
Většina analýz přepočítává oteplovací efekt všech skleníkových plynů vznikajících při produkci masa na účinky odpovídajícího množství oxidu uhličitého. Skot však nevytváří jen oxid uhličitý, ale třeba i významná množství metanu, jenž vyvolává mnohonásobně silnější skleníkový efekt. Při produkci masa v bioreaktorech vzniká prakticky výhradně „slabší“ oxid uhličitý, a tak by se mohlo zdát, že vše hraje ve prospěch produkce „masa ze zkumavky“. Lynch a Pierrehumbert ale berou v potaz osudy jednotlivých skleníkových plynů v atmosféře, které se od sebe diametrálně liší. Zatímco oxid uhličitý je stabilní a v ovzduší se akumuluje, metan se rychle rozkládá a jeho oteplovací efekt postupem času mizí.
Z krátkodobé perspektivy se „maso ze zkumavky“ jeví jako ekologicky šetrnější, protože oxid uhličitý vzniklý při jeho produkci neohřeje pozemské klima takovou měrou jako metan uvolněný do ovzduší skotem. Z dlouhodobého hlediska však vyvolá nahromadění oxidu uhličitého vzniklého při produkci „masa ze zkumavky“ silnější oteplení. Podle Lynche a Pierrehumberta tak mohou být některé způsoby chovu skotu s ohledem na globální oteplení ekologičtější než pěstování masa v bioreaktorech. Produkci vepřového, skopového nebo drůbežího masa a stejně tak i mléka či vajec provází výrazně nižší zátěž životního prostředí než chov skotu na maso. Chov prasat, ovcí, koz a drůbeže bude proto vycházet z porovnání s růstem masa v umělých podmínkách ještě příhodněji.
Kolik vypěstujeme?
Kultivace buněk v obřích bioreaktorech je dokonale zvládnutá technologie. Vyrábí se tak řada důležitých léků. Například inzulín pro diabetiky produkují pěstované kvasinky, do jejichž dědičné informace vnesli genoví inženýři příslušný lidský gen. V drtivé většině případů nejsou výsledným produktem těchto výrobních procesů samotné buňky, ale látka, již buňky produkují. Na podobném principu dnes vědci vyvíjejí systémy pro produkci mléka a vajec v bioreaktorech.
Využívá se v nich kvasinek či jiných buněk, do kterých jsou metodami genového inženýrství vneseny geny skotu kódující mléčné bílkoviny nebo geny kura domácího pro proteiny vaječného bílku. Ty se z buněk izolují a vědci se z nich následně snaží vytvořit náhražku kravského mléka nebo bílku slepičích vajec. Ani tady se ale zatím nepodařilo dosáhnout nějak oslnivých výsledků. S takto získanými produkty se zatím počítá především jako se surovinami pro další zpracování v potravinářském průmyslu. Například vaječné bílkoviny by se mohly přidávat do těstovin.
Pro pěstování masa je klíčové právě získání velkého objemu buněk, a to bývá obtížný úkol. Ve větších shlucích buňky odumírají, protože se k nim nedostává dost kyslíku a živin, a problémy nastávají i při odstraňování zplodin látkové výměny. Řešení nabízí pěstování buněk na trojrozměrném scaffoldu čili „lešení“ z biodegradovatelných polymerů. Ty zpočátku nabízejí buňkám oporu a umožňují, aby masou pěstovaných buněk volně protékal živný roztok.
Postupem času se polymer rozkládá a nakonec zbyde jen masa buněk. Takové pěstování buněk je však složité a drahé. Mnozí vidí řešení ve využití 3D tisku. Ani to není snadné, i když dnešní 3D tiskárny dovolují zhotovit trojrozměrné struktury z biodegradovatelných polymerů, které slouží jako scaffold pro kultivované svalové buňky – tiskárna nasadí svalové buňky na „lešení“ z biopolymeru už při samotném tisku. Pro velkoprodukci „masa ze zkumavky“ to zatím nestačí.
Zdolávání překážek
Biotechnologické firmy zaměřené na výzkum a vývoj metod pro produkci masa v bioreaktorech vyrůstají v ekonomicky rozvinutých zemích jako houby po dešti. Zatím se těší přízni investorů a o finance na výzkum a vývoj nemají nouzi. Do tohoto biotechnologického odvětví investují možná trochu překvapivě i tradiční producenti masa, kteří doposud bezvýhradně spoléhali na chovy hospodářských zvířat. „Maso ze zkumavky“ pro ně představuje potenciální konkurenci, kterou rozhodně neberou na lehkou váhu.
Díky vydatné podpoře z mnoha zdrojů už se pěstování „masa ze zkumavky“ vypořádalo s nejedním problémem. Svalové buňky se vždy pěstovaly v živných roztocích obsahujících 5 % fetálního telecího séra. To se vyrábí z krve plodů telat vyjmutých z těla březích krav. Usmrcení nenarozeného telete pro zajištění klíčové suroviny k produkci „masa ze zkumavky“ je pro ochránce zvířat nepřijatelné. Dnes už ale firmy, jako je Mosa Meat, dokážou pěstovat svalové buňky bez fetálního telecího séra.
K dalším nesporným úspěchům se řadí snižování nákladů na produkci masa ze zkumavky. Z astronomických 300 000 dolarů za první hamburger ze zkumavky se dnes některé firmy dostávají na zlomek této ceny. Na sklonku roku 2020 se singapurské úřady postaraly o průlom na trhu s potravinami, když povolily prodej kuřecího masa vypěstovaného ze svalových buněk v bioreaktorech. Světovou premiéru si kuře „ze zkumavky“ z produkce americké firmy Eat Just odbylo pod označením GOOD Meat Cultured Chicken v luxusní singapurské restauraci 1880. Za třiadvacet dolarů mohli hosté ochutnat malou porci umělého masa upraveného na tři různé způsoby.
Firma Mosa Meat avizovala v roce 2020, že do roka stlačí náklady na laboratorní vypěstování kilogramu masa k deseti dolarům, a začne tak konkurovat klasickým producentům hovězího. Experti ale odhadují, že reálné náklady na kilo laboratorně vypěstovaného masa neklesly pod 400 dolarů a v řadě případů jsou několikanásobně vyšší. Vzácností nejsou laboratorní provozy, kde kilo masa vyjde na dva tisíce dolarů. Výrobní náklady GOOD Meat Cultured Chicken zůstávají firemním tajemstvím. Eat Just ale nepopírá, že produkci dotuje ze svého. „Nenasadili jsme cenu tak, abychom byli ziskoví,“ přiznal Josh Terrick z vedení firmy.
Rozhodnou mlsné jazyky
O tom, zda se maso „ze zkumavky“ prosadí, rozhodne spotřebitel. Poptávka se bude odvíjet nejen od ceny, ale také od chuti a třeba i od zdravější skladby živin. A v tom má uměle vypěstované maso stále rezervy. Zaostává za skutečným masem svou konzistencí a nevyrovná se mu ani chuťově. Hovězímu steaku či vepřové kotletě dodává jejich konzistenci tzv. extracelulární matrix, jakési „lešení“ z proteinových vláken, na něž se při růstu svalu „navěsí“ svalové buňky. Tyto proteiny ale svalovým buňkám vypěstovaným ve zkumavce chybějí, získaný produkt se proto nejvíc ze všeho podobá mletému masu. Strukturu masa ovlivňuje také pohyb zvířete; buňky narostlé v bioreaktorech „necvičí“, takže mají „blátovitější“ konzistenci.
Sval zvířete se neskládá jen ze svalových buněk. Jeho nedílnou součást tvoří i tukové buňky, které dodávají masu na šťavnatosti. Masu narostlému v bioreaktoru ale tukové buňky chybějí, tudíž je konzumenti považují za „suché“. Vědci na odstranění tohoto nedostatku usilovně pracují. Nedávno ohlásil tým z Tufts University v americkém Medfordu úspěch při pěstování velmi tenkých plátků tukové tkáně myší a prasat. Vědci odzkoušeli jejich lisování po vrstvách a došli k závěru, že kombinací se svalovými vlákny narostlými v bioreaktorech lze dosáhnout výrazného zlepšení chuti „masa ze zkumavky“, která by se uplatnila například při grilování.
Ani to ale nezajistí, aby se maso narostlé v bioreaktorech plně vyrovnalo masu zvířat. Z pastvy a z kvalitních krmiv přechází do svaloviny široké spektrum molekul, které pozitivně ovlivňují chuť i aroma. Také tyto látky maso narostlé v bioreaktorech postrádá. Další významný faktor ovlivňující chuť představuje proces vyzrávání masa. Ve svalu poraženého zvířete proběhne pestrá kaskáda biochemických reakcí, jež zatím neumíme v bioreaktorech napodobit. Velkým plusem „masa ze zkumavky“ by mohla být cílená úprava skladby tuků tak, aby bylo maso narostlé v bioreaktorech zdravější.
O budoucnosti „masa ze zkumavky“ zcela jistě rozhodnou spotřebitelé, kteří jej nebudou posuzovat jen na základě ekologických přínosů – důležitá pro ně bude i cena a zdravotní bonusy. Nic z toho ale neodsune do pozadí chutě a vůně. Současná skladba jídelníčku lidstva dokazuje, že zdravé potraviny nejdou na dračku, pokud nejsou zároveň chutné a cenově dostupné. Naopak, řadu potravin a nápojů si lidé neodepřou, i když velmi dobře vědí, že jejich zdraví neprospívají.
Další články v sekci
Zbraně, které předběhly svou dobu (2): Obří tank, řízená raketa nebo nová puška
Téma „tajných“ a „zázračných“ zbraní, které vznikly v nacistickém Německu, případně v jeho službách zasáhly do války, nadále budí zájem odborníků i fanoušků historie. Proč vlastně tyto často opravdu zlomové novinky nakonec nedokázaly uspět? A jak se posléze uplatnily v technickém vývoji vítězných velmocí?
Na místo středního tanku PzKpfw V Panther měl výhledově přijít Panther II, který zachovával základní design, avšak dostal silnější pancíř a v zájmu standardizace využíval některé součásti tanku Tiger II. Zvažovala se též možnost nahradit 75mm kanon zbraní ráže 88 mm. Hmotnost výsledného vozidla se zamýšlela přes 50 tun, takže by šlo spíše o těžký tank, ale Němci mu pořád přisuzovali roli středního obrněnce.
Totéž ostatně platilo i pro panther, a proto dnes někteří experti tvrdí, že právě ten položil základ pro moderní kategorii MBT (Main Battle Tank). Vznikl jediný prototyp podvozku Panther II, který se kupodivu zachoval (ačkoliv dnes má věž z původního PzKpfw V), ale sériová výroba nikdy nezačala. Celá koncepce se totiž začlenila do programu „standardizovaných“ tanků neboli Standardpanzer Entwicklung, jenž měl zahrnovat technicky příbuzné typy od lehkých po supertěžké.
Nově řešená útočná puška
Automatická zbraň Sturmgewehr 44 (StG 44) na náboje 7,92×33 mm reprezentovala skutečně zlomovou konstrukci, která stála u zrodu moderní kategorie útočných pušek, a to koneckonců včetně názvu, který vymyslel sám Adolf Hitler. Zbraň pocházela od fi rmy C. G. Haenel, na podobných projektech však pracovaly i další zbrojovky, například společnost Mauser, jež předložila koncept pušky s naprosto novým mechanismem. Ten využíval částečně uzamčený dynamický závěr s brzdicími válečky.
Puška dostala jméno Sturmgewehr 45 a po výborných výsledcích zkoušek se plánovalo, že by se měla stát nástupcem typu StG 44, oproti němuž byla výrazně jednodušší a spolehlivější. Do konce války vzniklo jen 30 kusů, nicméně princip se ukázal jako perspektivní a v poválečném Německu vedl ke zrození pušky G3.
Řízené střely země–vzduch
Jako typickou ukázku neefektivního tříštění sil v třetí říši je možné uvést vývoj řízených střel země-vzduch, jelikož paralelně běžely čtyři různé programy, přestože by nejspíše stačil jeden, nanejvýš dva typy, jeden pro velké a druhý pro menší výšky. Do druhé kategorie patřil typ Hs 117 Schmetterling od společnosti Henschel, která vytvořila raketu vzhledově připomínající malé letadlo. Startovala z lafety převzaté z protiletadlového kanonu, užívala dálkové povelové navádění a měla zasahovat cíle ve výškách do 10 000 m.
Díky jednoduché konstrukci se měly vyrábět tisícové počty a podobně byla navržena i konkurenční střela Enzian, zatímco další dva typy zvané Wasserfall a Rheintochter už byly výrazně složitější. Ani u jedné z těchto raket ale nikdy nedošlo na sériovou výrobu a využití v boji.
Letecká řízená raketa X-4
Vedle ze země startujících protiletadlových střel se pracovalo i na leteckých řízených střelách, mezi nimiž je nutné zmínit zejména raketu Ruhrstahl X-4. Využívala dálkové povelové řízení, k němuž sloužily kabely spojující raketu s nosným letadlem. Maximální dosah činil okolo 3 500 m a proti americkým bombardérům by zřejmě šlo o velice účinnou zbraň, protože stíhači by mohli zůstat mimo dostřel jejich zbraní.
Raketa byla hotova v roce 1944, ale naštěstí pro Spojence její zavedení do služby zpomalovaly potíže s motorem od firmy BMW, a když pak nálet zničil továrnu na tyto motory, program X-4 se prakticky zastavil. Pracovalo se i na verzi odpalované ze země, jež obdržela označení X-7 Rotkäppchen a měla sloužit pro ničení tanků, ale podobně jako její „sestra“ X-4 už bojové nasazení nestihla.
Rychlé turbínové ponorky
Profesor Hellmuth Walter od roku 1925 vyvíjel nový typ turbíny, ve které se prováděl rozklad peroxidu vodíku na vodu a kyslík. Vznikalo množství tepla, jež ihned měnilo vodu v páru schopnou roztáčet turbínu (popřípadě se dalo ještě vstřikovat palivo, jež zvyšovalo tepelný výkon). Mezi odvozeniny tohoto nápadu patřil i takzvaný studený raketový motor v letounu Me 163, hlavní využití turbíny měl ovšem představovat pohon ponorek, neboť ty by pak nepotřebovaly kyslík z atmosféry.
Němci postavili několik typů malých pokusných ponorných člunů, z nichž nejdále dospěl Typ XVII, a zkoušeli takto pohánět též torpéda. Walterova turbína nabízela působivé výkony, některé ponorky s ní dosáhly pod hladinou tehdy fantastické rychlosti přes 20 uzlů, ovšem pro praktické využití se zkrátka nehodila, protože peroxid vyžaduje dokonalou čistotu (jinak hrozí exploze), takže žádná z těchto ponorek se neprosadila.
Kolos profesora Porscheho
Adolf Hitler dlouhodobě projevoval náklonnost k návrhům gigantických zbraní, a proto uvítal i projekt supertěžkého tanku, s nímž přišel profesor Ferdinand Porsche. Původně šlo vlastně o reakci na těžké tanky Rudé armády, jež měla „Myš“, jak se navrženému kolosu ironicky říkalo, překonávat z hlediska ničivé síly i pancéřové ochrany. Gigant o váze 189 tun tudíž nesl kanony ráže 128 a 75 mm a chránila jej ocel o síle až 220 mm.
Tank, jenž dostal oficiální označení PzKpfw VIII Maus, používal velice progresivní „hybridní“ pohon, jenž spojoval spalovací agregáty a elektromotory a dodával výkon přes 800 kW, avšak systém pořád trápily poruchy a ani jeho síla nestačila na rychlost více než 20 km/h. Obrněnec Maus byl tedy velmi neohrabaný, na bojišti by znamenal hlavně lákavý teč a nedal by se ani vyprostit či odtáhnout, takže zůstalo pouze u zkoušek dvojice prototypů.
Další články v sekci
Největší omyl kosmologie? Jedna ze základních konstant nejspíš není konstantní
Základní konstanty jsou jako kotvy, které drží zákony fyziky a spolu s nimi celý vesmír pevně v realitě. Jenže co když „klamou tělem“? V podezření se ocitá zejména stále dost záhadná konstanta jemné struktury, zodpovědná za sílu elektromagnetické interakce.
Fyzikální konstanty obvykle považujeme za pevně dané. Proto se přece jmenují tak, jak se jmenují. Měly by být vždy stejné, ať už se nacházíme kdekoliv v prostoru a čase. Vyplývají z nich zákonitosti fyziky, podle nichž funguje celý vesmír. Jenže dle určitých názorů přinejmenším některé konstanty úplně neměnné nejsou…
Patří mezi ně i konstanta jemné struktury, známá též jako Sommerfeldova a obvykle označovaná řeckým písmenem alfa. Vyjadřuje sílu elektromagnetické interakce a jde o bezrozměrnou veličinu: Odvozuje se od elementárního náboje, tj. nejmenšího možného elektrického náboje, od Planckovy konstanty, rychlosti světla ve vakuu a permitivity vakua, která souvisí s elektrickým polem.
Stále chybí vysvětlení
V rámci kvantové elektrodynamiky alias QED (z anglického „quantum electrodynamics“), která se zabývá elektrodynamickými interakcemi mezi objekty v atomárním a subatomárním měřítku, hraje konstanta jemné struktury roli konstanty vazbové. Určuje, jak částice elektromagnetického záření čili fotony interagují s elektricky nabitými částicemi, jako jsou třeba elektrony, miony či tauony.
Na Sommerfeldově konstantě je pozoruhodné, že ji vědci ani po víc než sto letech, kdy o ní víme, nedovedou teoreticky vysvětlit. Je nutné ji experimentálně změřit a na Zemi tak činíme s velkou přesností. V současné době se přijímá její hodnota vyjádřená zlomkem 1/137,035999084, s určitou nepatrnou mírou nejistoty.
Na Zemi i v hlubokém kosmu
Uvedenou konstantu lze měřit nejen na Zemi, ale díky astrofyzikálním pozorováním také v hlubokém vesmíru. Dá se studovat prostřednictvím záření vzdálených galaxií, především kvazarů. A popsané výzkumy v některých případech naznačují, že by nemusela být až tak neměnná.
Když foton zasáhne atom, je absorbován pouze tehdy, pokud jeho energie odpovídá energii potřebné k přechodu elektronu dotyčného atomu na vyšší energetickou hladinu. Elektrony, jež se přesunou na vyšší energetickou hladinu, jsou ovšem nestabilní. Mají tendenci se vracet zpět, přičemž se vyzáří foton, jehož vlnová délka koresponduje s původně absorbovaným fotonem. Konstanta jemné struktury určuje, jak elektrony interagují s jádrem příslušného atomu. A pokud by se změnila, měla by se změnit i vlnová délka záření, které atomy absorbují.
A přece se mění
V roce 1998 se tým odborníků v čele s astrofyzikem Johnem Webbem z University of New South Wales zaměřil na Sommerfeldovu konstantu v různých galaxiích a jejich úsilí přineslo pozoruhodné výsledky naznačující, že v období před 12–6 miliardami let byla její hodnota nepatrně vyšší. Zvýšení nebylo tak velké, aby podstatně ovlivnilo fyziku tehdejšího vesmíru; ale stačilo k tomu, aby daná konstanta upoutala pozornost vědců. Od té doby badatelé analyzují záření dalších hvězdných ostrovů a snaží se záležitost osvětlit.
O dvanáct let později zveřejnil Webb s kolegy novou studii, která zahrnovala analýzy absorpčních spekter asi tří stovek kvazarů. Tentokrát byly závěry přesvědčivější než v roce 1998 a hodnota konstanty jemné struktury se podle nich mění ještě víc než v původních odhadech. Také se přitom zdá, že popsaná veličina není všude v kosmu úplně stejná.
Potvrzená porucha?
Pokud Sommerfeldova konstanta opravdu nabývá v odlišných oblastech vesmíru různých hodnot, mělo by to pro celou fyziku dramatické následky. Jak říká Webbův kolega astronom Michael Murphy ze Swinburne University of Technology v Melbourne, je to stejné jako někdejší zjištění, že se perihelium oběžné dráhy Merkuru stáčí přibližně o jeden stupeň za šest let. Newtonovými zákony to nebylo možné vysvětlit a průlom přinesla až Einsteinova obecná teorie relativity, jež nabídla úplně nový koncept gravitace.
Potvrzení „poruchy vesmíru“ – tedy toho, že se konstanta jemné struktury či nějaká jiná podobná fyzikální konstanta mění podle místa pozorování – by zpochybnilo základní teorie o fungování kosmu, jako je třeba standardní model částicové fyziky. Podle Murphyho bychom v takovém případě museli přijít s nějakou novou teorií, jež by se mohla podstatně lišit od těch současných. Vědec je přesvědčen, že by pak proměnlivá Sommerfeldova konstanta sloužila coby vodítko k tomu, co máme vlastně hledat.
Přesně na míru
Jestliže by se zmíněná konstanta podstatněji lišila od své nynější hodnoty, vesmír by pravděpodobně vypadal výrazně jinak. Život, jak ho známe, by se nejspíš vůbec neobjevil. Pokud by byla hodnota konstanty výrazně nižší, elektricky nabité částice by na sebe působily slaběji. Kovalentní vazby, jež drží pohromadě molekuly, by příliš nefungovaly – za nižších teplot by se rozpojovaly. Bez molekul by neexistovalo skoro nic, včetně extrémně významné vody, a rozhodně by nebyl žádný život, který se nevyhnutelně pojí s velkými molekulami.
Kdyby byla hodnota konstanty jemné struktury naopak vyšší, protony by se navzájem odpuzovaly do té míry, že by atomová jádra nedržela pohromadě. Za takových okolností by nemohla probíhat jaderná fúze v nitru hvězd, takže by nevznikl uhlík, na němž stojí život pozemského typu. Jak se zdá, máme štěstí, že Sommerfeldova konstanta nabývá přesně takové hodnoty, aby náš vesmír fungoval. Příčinu však nikdo nezná. Pokud se uvedená veličina napříč kosmem mění, pak by dávalo smysl, že se život objevil tam, kde to její hodnota umožnila.
Malé nedopatření
Výzkum Jamese Webba a jeho kolegů z let 2011 a 2012 rovněž naznačoval, že by se konstanta jemné struktury mohla měnit napříč vesmírem. Vědci vycházeli z pozorování Keckovými dalekohledy na Havaji a soustavou Very Large Telescope v Chile. Jejich výsledky opět ukazovaly na mírně odlišné hodnoty zmíněné veličiny zhruba v době před deseti miliardami roků.
V letech 2013–2015 však Murphy a další odborníci narazili na určité problémy se spektry záření kvazarů z velkých pozemských optických teleskopů. Spektrografy uvedených dalekohledů, jež se využívají k analýzám záření, ovlivňovaly podle badatele spektra kvazarů způsobem, který mohl vyvolat dojem, že se hodnota konstanty jemné struktury ve vesmíru mění. Vědci ovšem zároveň dodávají, že popsané nedopatření nemusí vysvětlovat všechny předchozí výsledky, jež ukazovaly na změny konstanty.
Od té doby se odborníci přou, zda data z analýz záření kvazarů její proměny ukazují, či nikoliv. Webb s kolegy výsledky Murphyho týmu v roce 2017 popřel a tvrdil, že je nelze vztáhnout na veškeré rozbory chování Sommerfeldovy konstanty ve vesmíru. Poté zas následovala studie Murphyho a jeho spolupracovníků, podle níž je daná konstanta s velkou přesností opravdu neměnná.
Kvazar z úsvitu vesmíru
Práce Webbovy skupiny z roku 2020 se zabývala velmi vzdáleným kvazarem J1120+0641, který pozorujeme v kosmu starém pouhých 750 milionů let. Odborníci využili tři mračna plynu, sledovaná ve vesmíru, jehož stáří dosahovalo asi jedné miliardy roků. Aby odvodili příslušné hodnoty konstanty jemné struktury, uplatnili při analýze spekter záření kvazaru genetický algoritmus, který v sérii opakovaných kroků odstranil fyzikálně nereálná řešení a zároveň zohlednil interferenci záření z dalších zdrojů. Badatelé takto dospěli k závěru, že Sommerfeldova konstanta zůstává v průběhu větší části historie kosmu stejná.
Zároveň se potvrdila nedávná měření z předchozí studie výzkumného týmu prakticky v identickém složení, podle níž se konstanta jemné struktury nepatrně mění napříč vesmírem, a to velmi zvláštním způsobem – v jednom směru. Působí to dojmem, jako by v kosmu existovala osa, kterou vědci označují jako dipólovou. I popsané výsledky jsou ovšem přijímány spíš rezervovaně a stále zbývá mnoho prostoru pro dohady.
Řešení nabízí ESPRESSO
Debata o konstantě jemné struktury by se mohla definitivně rozhodnout s využitím velice stabilního a přesného spektrografu ESPRESSO neboli Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanet and Stable Spectroscopic Observations, jenž od roku 2016 pracuje na soustavě Very Large Telescope v Chile. Podle Michaela Murphyho jde o perfektní nástroj pro zpracování spekter záření kvazarů, která tvoří základní zdroj informací při výzkumu dané konstanty ve vesmíru. Sám vědec patří do týmu, jenž s pokročilým spektrografem pracuje. ESPRESSO podle všeho netrpí neduhy svých předchůdců a jeho výstupům lze více důvěřovat.
Zařízení již několik let sbírá data a brzy bychom měli obdržet detailní výsledky. Podle Murphyho jde o nejlepší údaje, jaké za dlouhou dobu viděl. Až ESPRESSO a jeho vědecký tým zpracují tisíce měření, mělo by být ohledně Sommerfeldovy konstanty jasněji. Ať už bude ovšem závěr jakýkoliv, zmíněný výzkum zásadně přispěje k našemu porozumění zákonitostem vesmíru.
Další články v sekci
Lingvisté varují: Unikátní jazyková fosilie by mohla brzy zaniknout
Nesmírně zajímavý jazyk, který je přímým potomkem starověké řečtiny, čelí hrozbě zániku. Takzvanou trapezuntskou pontskou řečtinou nebo také romeikou dnes hovoří už je pár posledních tisícovek starších lidí v turecké provincii Trabzon.
Navzdory bouřlivým dějinám přežila na severu Turecka prastará varianta řečtiny, která se označuje jako trapezuntská pontská řečtina nebo také romeika. Pro lingvisty jde o nesmírně cennou „živou fosilii,“ která vznikla přímo ze starověké helénistické řečtiny. Kořeny tohoto jazyka sahají tisíce let do minulosti.
Romeika představuje relikt ze starověku a raného středověku, kdy řecké přístavy a kolonie prosperovaly kolem celého Černého moře. Dějiny se ale ubíraly jiným směrem. Poslední pozůstatek Byzance, Trapezuntské císařství na pobřeží Černého moře, kde žili pontští Řekové, dobyla roku 1461 Osmanská říše. Od té doby se v této oblasti šířil islám a turečtina. Na hůře přístupných místech provincie Trabzon ale mezi muslimskými komunitami přežívaly řecké vesnice, kde se mluvilo romeikou.
Jazyk z dávných časů
Jak uvádí Ioanna Sitaridouová z britské Univerzity v Cambridgi, lidé v těchto vesnicích přijali islám, což paradoxně přispělo k tomu, že se romeika zachovala do dnešní doby ve své velmi starobylé podobě. Řecky mluvící komunity, které si udržely křesťanství, byly totiž v 19. a 20. století vystaveny silnému vlivu moderní řečtiny. Romeika si tak uchovala řadu starobylých znaků.
„Romeika je sestrou, nikoliv dcerou moderní řečtiny,“ vysvětluje Sitaridouová, která studuje tento dávný jazyk již 16 let a doufá, že přispěje k jeho záchraně. Část této doby strávila badatelka přímo v provincii Trabzon, mezi rodilými mluvčími romeiky.
TIP: Islandštině hrozí vymření: Roboti a počítače ji moc nerozumějí
Romeikou dnes mluví pouze pár tisíc lidí ve vesnicích provincie Trabzon, přičemž většina z nich je starších 65 let a mezi mladými se najde jen málo těch, kteří jsou ochotni se tento pozoruhodný jazyk učit. V posledních letech je problémem především autoritářský režim prezidenta Erdogana, který se netají averzí vůči menšinovým jazykům. Romeika bohužel nemá mnoho zastání ani v Řecku, kde ji jazykoví puristé považují za „kontaminovanou“.