Pokroucená galaxie: Proměnné hvězdy pomohly zmapovat tvar Mléčné dráhy
Astronomové sestavili 3D mapu naší Galaxie. Ukazuje se, že Mléčná dráha je ve skutečnosti zprohýbaná a zkroucená
Podle většiny vědeckých vizualizací by se mohlo zdát, že naše domovská galaxie Mléčná dráha má tvar elegantní ploché spirály, která se obtáčí kolem zahuštěného centra se supermasivní černou dírou. Skutečnost je ale komplikovanější. Ve svém středu má Mléčná dráha příčku, a také není plochá nýbrž zprohýbaná.
Zmapovat tvar Mléčné dráhy pochopitelně není vůbec jednoduché. Nacházíme se totiž v uvnitř této galaxie. Intenzivně na tom pracuje celá řada týmů astronomů. Przemek Mroz z Astronomické observatoře Varšavské univerzity a jeho spolupracovníci nyní využili k vyhotovení trojrozměrné mapy Galaxie cefeidy.
Standardní svíčky cefeidy
Cefeidy jsou pulzující proměnné hvězdy, jejichž perioda pulzů přímo závisí na jejich skutečné svítivosti. Zároveň jsou jejich pulzy velmi stabilní, takže je cefeidy možné velmi dobře využít pro přesná měření vzdálenosti. Astronomové používají cefeidy jako takzvané standardní svíčky ke zjišťování vzdáleností objektů v okolním vesmíru.
TIP: Jak velké? Jak daleko? Dějiny měření vesmírných vzdáleností v astronomii
Mroz a spol. odhadli vzdálenosti celkem 2 431 cefeid v Mléčné dráze. Po určení jejich přesné pozice sestavili 3D mapu naší Galaxie. Jejich nová mapa ukazuje, že Mléčná dráha rozhodně není plochá, nýbrž zprohýbaná a zkroucená. Ještě detailnější 3D mapy Mléčné dráhy si odborníci slibují od unikátních dat vesmírné observatoře Gaia.
Další články v sekci
Mexické úřady prodaly v dražbě luxusní hodinky vyrobené z částí Titaniku
Více než 2 tisíce luxusních předmětů, zabavených příslušníkům mexických drogových kartelů, nabídly mexické úřady ve veřejné dražbě. Vedle drahých kamenů a šperků se v aukci objevily i hodinky vyrobené z částí trupu potopeného zaoceánského parníku Titanik. Původním majitelem hodinek vyrobených švýcarskou hodinářskou firmou Romain Jerome, byl vůdce drogového kartelu Jorge Eduardo Costilla Sánchez, přezdívaný „El Coss“. Ten byl zatčen před 7 lety a v současné době čeká na soud ve Spojených státech, kam byl v roce 2015 z Mexika vydán.
TIP: Nový aukční rekord: Nejdražší hodinky světa se prodaly za 270 milionů korun!
Hodinky zakoupil za 8 724 dolarů (v přepočtu zhruba 200 tisíc korun) klenotník Carlos González. Podle všeho šlo o dobrý obchod – nejlepší hodinky z limitované edice Titanic DNA se prodávají za více desetinásobek vydražené částky. Výtěžek aukce zabavených předmětů má sloužit k financování charitativních projektů především v chudinských částech Mexico City.
Další články v sekci
Čtyřhlavňový mlýnek na maso: Americký protiletadlový systém M45 Quadmount (2)
Zbraně si od vojáků často získají přezdívku, někdy hanlivou, jindy svědčící o jejich kvalitě. Americkému čtyřhlavňovému protiletadlovému systému M45 se díky jeho palebné síle zaslouženě říkalo „mlýnek na maso“ nebo „sekačka nácků“
K oživení pohonného systému M45 Quadmount sloužil hlavní spínač. Vzhledem k tomu, že ve věži bylo málo místa, nacházel se hlavní vypínač pod bezpečnostním krytem, aby střelec při nastupování náhodně nezavadil o rukojeti a nedošlo k nečekanému pohybu věže. Po kontrole nabití zbraní a pohybu věže v obou osách byl komplet připraven k boji.
Předchozí část: Čtyřhlavňový mlýnek na maso: Americký M45 Quadmount (1)
Střelec měl přímo před očima reflexní zaměřovač M19, ve kterém zachycoval zvolené cíle. Rychlost a směr otáčení věže odpovídaly vychýlení dvou rukojetí – pro změnu odměru stačilo páku otočit v požadovaném směru a u náměru ji přitáhnout k sobě nebo odtlačit. Bylo možné zároveň měnit náměr i odměr, ovšem přesné ovládání vyžadovalo velké zkušenosti, protože rychlost pohybu v náměru i odměru byla vzhledem k elektrickému pohonu značná.
Rizika palby
Když se cíl ocitl v zaměřovači, zmáčkl střelec elektrické spouště umožňující palbu buď dvou, nebo všech čtyř zbraní. K dispozici měl pro případ poruchy vedení i záložní mechanickou spoušť. Obsluha také musela kontrolovat teplotu motorů otáčení věže, a pokud hrozilo jejich přehřátí, bylo nutné věž zastavit a počkat, až zhasne kontrolka vysoké teploty. Vojáci pochopitelně mohli pokračovat v boji, riskovali však poškození nebo zničení těchto agregátů.
Pokud byl komplet namontován na vozidle, disponoval bezpečnostními pojistkami, které zabraňovaly takovému nastavení náměru a odměru, při němž hrozil zásah kabiny. Tažený komplet tato omezení neměl, ale pokud se přepravoval na větší vzdálenosti na korbě nákladního auta, bylo nutné nastavit omezení i na něm. Běžně se pak toto bezpečnostní opatření používalo i ve stabilních postaveních, kde by střelba s malým náměrem mohla ohrozit vlastní vojáky.
Pozor na vodu a mráz...
Velkou péči museli vojáci věnovat údržbě, protože zbraňový komplet byl složitý a kvůli elektrickým obvodům i citlivý na vnější vlivy počasí. Pokud to podmínky dovolovaly, komplet se přepravoval pod ochrannou plachtou a s textilními nástavci na koncích hlavní. Obsluha musela věnovat značnou pozornost otočným mechanismům, akumulátorům a kabelovým rozvodům.
V případě nasazení v mrazivém počasí bylo nutné zabránit vniknutí většího množství sněhu do otočných prvků, protože při pohybu věže hrozilo jeho rozpuštění a následné zamrznutí celého mechanismu. V mrazu rovněž zvýšenou měrou trpěly akumulátory a celá elektrická soustava.
...a také přehřátí a písek
Vojáci proto měli zakázáno v mrazu zajíždět s kompletem do budov, kde bylo sice tepleji, ale okamžitě docházelo ke kondenzaci vzdušné vlhkosti na kovových částech, což způsobovalo korozi, a hrozily také zkraty v elektrických rozvodech. Stejné problémy mohly nastat při přepravě zbraní po moři nebo jejich nasazení v džungli, kde panovala vysoká vzdušná vlhkost.
TIP: Sto ran za sekundu: Šestihlavňový rotační kanón M61 Vulcan
V pouštních oblastech sice nehrozilo nebezpečí kondenzace, mechanismy se ale zanášely jemným pískem a docházelo k častému přehřívání pohonné soustavy. Obsluhám tak nezbývalo než v těchto podmínkách věnovat dlouhý čas každodenní údržbě a předepsaným kontrolám jednotlivých komponentů. Komplet také nebyl vodotěsný, takže brodění bylo u tažené verze možné pouze do hloubky asi půl metru, jinak musela obsluha provést úpravy pro hluboké brodění pomocí speciálních utěsňovacích sad.
Dokončení v pátek 9. srpna
Další články v sekci
Pro případ katastrofy: Podzemní nemocnice Na Bulovce pojme až 1 000 lidí
Pro případ katastrofy jsou na mnoha místech rozmístěny kryty, do kterých se obyvatelstvo může uchýlit a přežít. Mají je i některé nemocnice a je nasnadě, že se od klasických civilních vcelku liší. Ukrývají v podstatě plnohodnotná zařízení umožňující zachraňovat životy, i kdyby na povrchu zuřila pohroma
Areál jedné z největších pražských nemocnic, Nemocnice Na Bulovce, je velmi členitý. Proto není divu, že lze snadno přehlédnout nenápadné zelené dveře zavrtané do boku kopce, na němž se nachází heliport.
Pod masou zeminy se rozkládá podzemní nemocnice, která byla vystavěna jako protiatomový kryt. Výstavba objektu trvala přibližně deset let, přičemž plně zprovozněn byl v roce 1962, připravený ochránit své obyvatele před dopady možné katastrofy. Atmosféra studené války je v interiéru stále patrná, i když dnešním návštěvníkům možná více připomene nějaký postapokalyptický film.
Při vstupu do podzemí překvapí poměrně čerstvý a příjemný vzduch, teplota ve vnitřních prostorách se po celý rok udržuje přibližně mezi 20–25 °C. Široká a dlouhá chodba zase prozrazuje, že je kryt prostorný a nepůsobí klaustrofobicky, třípatrový objekt je totiž schopný pojmout až 1 000 lidí.
Při katastrofě
Bez jakéhokoliv vnějšího zásahu mohou lidé uvnitř přežít tři dny. Po tu dobu je v krytu dostatek vzduchu, vody i elektřiny a může být tedy hermeticky uzavřen. Po třech dnech dojde ve starém diesel agregátu nafta, a kryt se tak ocitne bez elektřiny. Podzemní nemocnice je samozřejmě primárně napojená na vnější elektrickou síť, diesel agregát má pokrýt případný black out.
Kryt je připravený k užití v krajních situacích. „Objekt je stavěný na válku. Lidé uvnitř by měli bez problémů přežít chemický útok, protože se dá hermeticky uzavřít a navíc je tu zabudovaná i vzduchová filtrace,“ vysvětluje ředitel Nemocnice Na Bulovce Jan Kvaček a dále pokračuje: „Zdejší zdi mají tři čtvrtě metru a jsou ze železobetonu. Kryt je chráněn rozpraskovou deskou, která zabraňuje jeho poškození při bombardování, takže by měl vydržet opravdu hodně, ale jestli by přežil přímý zásah moderními zbraněmi, si nejsem jistý. Záleží na tom čím... Zajímavostí také je, že železobeton v čase nedegraduje, takže čím je starší, tím je kvalitnější a má větší odolnost.“
Nový život
Kromě několika pracovníků, kteří se starají o chod podzemní nemocnice, zařizují nové vybavení nebo případné opravy, zeje nemocnice po většinu roku prázdnotou. Nedávno byly ale prostory zpřístupněny prohlídkám.
„Děláme prohlídky pro studenty zdravotnických škol a teď nově i pro zaměstnance. Zájem o ně je veliký,“ uvádí Jan Kvaček. Předpokládá, že v budoucnu snad umožní prohlídky i pro širokou veřejnost. Je to zkrátka rarita. Druhý velmi podobný kryt se nachází v Thomayerově nemocnici. Všeobecná fakultní nemocnice a Fakultní nemocnice v Motole tyto kryty už zrušily.
Uvnitř nemocnice
Chodby podzemní nemocnice jsou matně osvětlené zářivkami. Provádí nás zaměstnankyně krytu, paní Renáta Fonková. Nejdřív vstupujeme k nádrži, která může pojmout 45 m3 vody, ale v současné chvíli je prázdná kvůli rekonstrukci. Jedná se o nádrž na užitkovou vodu, na chlazení diesel agregátu či na splachování. „Nádrž se napouští šest hodin,“ vysvětluje paní Fonková, „což je také doba, během které by se sem musel nastěhovat veškerý personál a pacienti. Během té doby jsme schopní kryt také plně zprovoznit.“
Přicházíme do vzduchové komory, kde se nacházejí filtry a ventilace. Rovněž je zde samostatná studna, která byla nedávno vyčištěna. Než se bude moci zase znovu používat, musí se vyzkoušet kvalita vody. Voda ze studny je rozvedená po celém krytu systémem potrubí, aby byla připravená k užití, kdyby byla životodárná tekutina z vnějších sítí kontaminovaná.
Vstupujeme do technického zázemí s filtroventilací, ta má za úkol čistit vzduch, vytápět prostor a případně jej dokáže i ochladit jako klimatizace. Konečně se také dostáváme ke dříve zmiňovanému diesel agregátu Škoda 8, který stál v komplexu jako úplně první. Při výstavbě byl nejdříve vyvrtán otvor ve skále, celá stavba pak pokračovala od tohoto stroje směrem nahoru. Ve spodním patře se nachází ještě nový elektrokotel instalovaný v lednu letošního roku, který ohřívá teplou vodu pro všechna tři patra.
Spojení se světem venku
V případě katastrofy je v podzemní nemocnici kontakt s vnějším světem poněkud omezený. „Signál sice v krytu není, ale máme tu zavedený internet, jsou tu dvě telefonní linky a televize, takže kdyby se něco stalo venku, tak nejsme úplně odstřižení,“ říká ředitel Jan Kvaček. O situaci v těsném okolí krytu však nemají jeho obyvatelé ani ponětí, kryt nemá žádná okna ani vlastní kamerový systém.
Zaměstnanci tedy tráví pracovní dobu v umělém osvětlení, stejně tak i naše průvodkyně. „Jsem na to zvyklá, je tu klid. Vždycky ale, když někdo přijde na návštěvu, se ptám, jak je venku, protože to nevím...“
Místnosti pro lékaře a pacienty
Vyšetřovna je místnost bez jakéhokoliv moderního vybavení, v případě nutnosti by se sem muselo vše přivézt z areálu velké nemocnice nad povrchem.
Co se týče operačních sálů, dříve byly v podzemní nemocnici dva. Sál určený na gynekologické operace byl naprosto zdevastovaný a byla místo něj vybudována prostorná vyšetřovna pro pacienty. Na funkčním operačním sále je minimum vybavení, v případě krize se počítá s dovozem zdravotnické techniky shora. Za zmínku stojí dobové nádoby na sterilizaci lékařských nástrojů a zastaralé, ale stále funkční přístroje pro anesteziology. „Chtělo by to zkušené lékaře, mladí by možná nevěděli, jak s tím pracovat,“ směje se paní Fonková. Lékařský pokoj je zatím nedokončený, nachází se v něm jenom lehátko.
Lůžková oddělení
V nemocnici se nachází pět lůžkových oddělení o kapacitě 60 lůžek. Úklid provádějí zaměstnanci jednou týdně a postele převlékají do čerstvě vypraného povlečení jednou za rok.
Postele jsou kovové se slamníkovými matracemi, jejich výhodou je hlavně menší rozměr než u moderních lůžek, a tak se jich do omezeného prostoru může vejít více. Kromě dětského oddělení a oddělení pro dospělé je zde ještě malé infekční a jednotka intenzivní péče s funkčním dýchacím přístrojem.
Na dětském oddělení bydlí několik plyšových zvířátek, ale v opuštěném objektu působí možná trochu strašidelně. „Na dětském lůžkovém oddělení to bylo předtím takové smutné, proto nám nedávno studenti zdravotních škol darovali pytel plyšáků. Sháníme věci, kde se dá,“ dodává paní Fonková.
Sklady a další místnosti
Ve skladech je zásoba zdravotnického materiálu, která je určená pro krizovou připravenost. Dále jsou zde umístěné informační cedule, nosítka a další věci určené pro případ hromadného příjmu osob, tedy pro takzvaný Traumaplán.
TIP: Konec lidstva 5× jinak: Vyhladí nás geneticky upravené viry?
V objektu se nachází i sklad civilní obrany plný plynových masek, petrolejek a manipulačních postrojů. Nikoho nepřekvapí ani společenská místnost, kde se v současnosti konají porady. Samozřejmostí je kuchyňka, dílna, koupelny a márnice. Kryt se udržuje i za podpory HZS HMP, který na provoz pravidelně přispívá. Dnes se zaměstnanci snaží, aby se dalo v nemocnici tři dny bez problémů přežít. „Opravy se v krytu dělají tak často, jak jen finance dovolí,“ dodává na závěr Jan Kvaček a doufá, že využít podzemní nemocnici nebude nikdy potřeba.
Další články v sekci
Napodruhé úspěšně: Francouz Zapata úspěšně přeletěl Lamanšský průliv na flyboardu
Francouz Franky Zapata dnes úspěšně přeletěl Lamanšský průliv na svém futuristickém dopravním prostředku Flyboard Air
Ve Francii i v Británii na místě startu a přistání sledovaly Zapatu stovky zvědavých diváků. „Vážně jsem si nemyslela, že to dokáže, ale doufala jsem,“ uvedla jedna z obyvatelek Saint Margaret's Bay.
K druhému pokusu vzlétl Zapata v neděli krátce po osmé hodině z pláže Sangatte na severu Francie. V polovině trasy dlouhé 35 kilometrů, kterou urazil ve výšce 15 až 20 metrů za zhruba 20 minut, přitom doplnil palivo na palubě zásobovací lodi. Při prvním nezdařeném pokusu se Zapata během mezipřistání zřítil do moře. Tentokrát dosedl na loď snadno, vyměnil batoh s palivovou nádrží a znovu se vznesl.
„Šlo to dobře. Jsem spokojen,“ uvedl po přistání čtyřicetiletý Francouz. „Postavit vlastní stroj a překonat Lamanšský průliv - to je opravdu dětský sen,“ prohlásil. Dodal, že nyní je unavený a potřebuje dovolenou.
„Posledních pět nebo šest kilometrů jsem si opravdu užíval,“ řekl Zapata novinářům. „Nejsem ten, kdo by měl rozhodovat o tom, zda je to historická událost, nebo ne. To ukáže čas,“ dodal.
TIP: Nový rekord v seskoku z balónu: Výška 41 km a překonána rychlost zvuku
Se svým vynálezem Zapata mimo jiné ohromil návštěvníky letošní vojenské přehlídky 14. července v Paříži při oslavách francouzského státního svátku, když na svém stroji proletěl nad bulvárem Champs-Élysées. Flyboard Air je zařízení, na němž pilot stojí. Má pět motorů a dokáže letět i v případě výpadku jednoho z nich. Jeho maximální rychlost je 190 kilometrů za hodinu.
Další články v sekci
Pekelný šišatý svět WASP-121b trousí do vesmíru těžké kovy
Extrémní teploty a drtivá gravitace udělaly z plynného obra WASP-121b rozpálenou šišku
WASP-121b je jednou z výjimečných planet. Je to horký Jupiter, tedy plynný obr, který je jen o něco málo větší než náš Jupiter, ale zároveň je velice blízko své mateřské hvězdě. Obíhá hvězdu ve vzdálenost pouhých 3,8 milionů kilometrů, což je zhruba 2,5 procent vzdálenosti mezi Sluncem a Zemí.
Vzhledem k těsné blízkosti hvězdy je WASP-121b rozpáleným peklem. Je to ale také první planeta, u které byla objevena stratosféra. Na rozdíl od Země v ní ale není vrstva ozónu nýbrž oxidu titanu. Vnější vrstvy této planety jsou rozpálené na více než 2 500 °C. V takových podmínkách taje většina kovů a planeta je postupně ztrácí v okolním vesmíru.
Žhavá šiška
Z atmosféry WASP-121b unikají vodík, helium i celá řada dalších prvků v podobě par. Hubbleův teleskop našel hořčík a železo tak daleko od této planety, že už se nacházejí mimo její gravitační přitažlivost. Něco takového prý astronomové při výzkumu exoplanet ve vesmíru zatím nepozorovali.
TIP: Rozpálené peklo ultrahorkého jupiteru KELT-9b má v atmosféře železo a titan
WASP-121b je skutečně extrémní svět. Kvůli enormním teplotám je celá planeta žhavá a nafouklá. Zároveň na ni působí značná gravitační síla blízké hvězdy. Výsledkem toho všeho je, že plynný obr WASP-121b nepřipomíná ani tak kouli, jako spíše míč na americký fotbal nebo ragby.
Další články v sekci
Australský pivovar uvedl na trh čaj, který chutná jako pivo
I když něco vypadá jako pivo a chutná jako pivo, může to být klidně čaj…
Pokud jde o pivo, jsou Australané dokonalí patrioti. Své pivo považují za nejlepší na světě a drtivá většina domácí spotřeby piva je domácí provenience. Značky jako Coopers, XXXX, Tooheys nebo Victoria Bitter patří na australském trhu mezi nejúspěšnější.
Právě posledně jmenovaná značka Victoria Bitter nedávno přišla s poněkud nečekanou novinkou – čajem s příchutí piva. Victoria Bitter Tea, jak se novinka jmenuje, kombinuje černý cejlonský čaj se stejnou porcí chmele používaného k výrobě piva Victoria Bitter.
TIP: Jak chutnají modelky: Ochutnejte pivo s příchutí vaginy
Novinka má sloužit ortodoxním pivařům pro čas, kdy je popíjení alkoholického piva nevhodné, tedy například pozdě v noci nebo naopak brzy ráno. Balení pivního čaje vyjde na 10 dolarů (v přepočtu zhruba 150 korun) a zájem zaskočil i samotného výrobce. Takřka okamžitě po uvedení VB Tea na trh byly zásoby čaje vyprodané. Pochopitelně může jít pouze o chytrý marketingový tah, diskuse australských pivařů ale ukazují, že zájem vyzkoušet neobvyklou novinku protinožcům rozhodně nechybí.
Další články v sekci
Lov, který má náboj: Pavouci dokážou využívat statickou elektřinu
Biolog z University of California zjistil, že pavoučí sítě přitahují hmyz nabitý elektřinou získanou máváním křídel.
Lehká, flexibilní pavoučí vlákna snadno mění tvar působením větru či elektrostatického náboje. Tato jejich vlastnost pomáhá pavoukům polapit letící kořist. „Elektrostatický náboj najdeme všude, což, jak se domnívám, mohlo vést k evolučnímu vývoji pavučin,“ vysvětluje Victor Manuel Ortega-Jimenez z University of California. Jevu si povšiml při hře se svou čtyřletou dcerou a kouzelnickou hůlkou, která vytváří náboj. V jednu chvíli zpozoroval, že hůlka přitahuje pavučinu a napadlo ho, že pokud má hmyz pozitivní náboj, bude k sobě přitahovat pavučinu s opačným nábojem.
Ortega-Jimenez si opatřil několik pavučin křižáků a v laboratoři pomocí elektrostatického generátoru nabíjel mrtvý hmyz. Na záznamu z vysokorychlostní kamery pak mohl pozorovat, jak se pavučina deformuje a přibližuje hmyzu dříve, než se samotné sítě dotkne. U hmyzu bez náboje k tomuto jevu nedocházelo.
TIP: Slušný apetit: Pavouci každoročně sežerou víc, než kolik váží dospělé lidstvo
Podobně funguje statická elektřina například u včel, kterým ušetří množství energie při sbírání pylu. Ten se jim totiž ještě před dosednutím lepí díky elektrostatickému náboji na nožky. V budoucnu se Ortega-Jimenez chystá zjistit, zda pavučiny přitahují také prach a pyl. To by totiž mohl být důvod, proč si mnozí pavouci stavějí každý den novou síť.
Další články v sekci
A.I. Bar: Systém pro rozpoznávání obličejů pomáhá obsluze v barech
Když obsluha baru nestíhá, pomůže jim umělá inteligence
V dnešní době nejsou technologie pro rozpoznávání obličejů mezi lidmi příliš populární. Jsou až příliš snadno zneužitelné. To ale neznamená, že by takové technologie nemohly být užitečné. Mohly by se třeba skvěle uplatnit za barem, zvláště při rušném provozu.
Když je večerní zábava v plném proudu, bývá velmi obtížné sledovat, koho je třeba obsloužit. Britská společnost DataSparQ nedávno představila systém A.I. Bar, který zajistí spravedlivou obsluhu zákazníků baru i v těch nejvíce komplikovaných situacích. S tímto systémem může obsluha baru sledovat, který ze zákazníků je právě na řadě.
TIP: Kvalitu pizzy u Domino's hlídají skenery s umělou inteligencí
A.I. Bar funguje tak, že zařízení snímá obličeje zákazníků, kteří přistupují k baru. Na základě jejich podoby vytváří virtuální frontu, která odpovídá pořadí těchto zákazníků. Virtuální pořadí se objevuje v podobě čísel nad hlavami jednotlivých zákazníků. Takto vytvořenou frontu sleduje obsluha za barem a podle ní vyřizuje objednávky zákazníků.
A.I. Bar rovněž dokáže odhadnout věk zákazníka. Pokud ho tipne jako mladšího než 25 let, upozorní obsluhu, aby po dotyčném požadovala průkaz totožnosti. V tuto chvíli má A.I. Bar za sebou úspěšné testy v jednom z koktejlových barů v Londýně. Samozřejmostí je respektování soukromí zákazníků, kvůli němuž systém všechna data smaže do 24 hodin.
Další články v sekci
Strastiplná cesta na souš: Kolonizace souše proběhla nezávisle a hned několikrát
Pozemský život se zrodil v hlubinách oceánů zřejmě před čtyřmi miliardami let, tedy poměrně záhy po vzniku planety. Z bezpečného úkrytu pod hladinou se však první živočichové a rostliny přesunuli na souš teprve relativně nedávno
Zkraje prvohor, jejichž začátek se datuje 541 milionů let do minulosti, se pod hladinou oceánů odehrávalo jedno z klíčových období evoluce, při němž se živočišná říše velmi rozrůznila. Dnes ho známe pod poněkud přehnaným názvem kambrická exploze: Jeho průběh sice podle nových poznatků nebyl tak překotný, jak se dřív věřilo, nicméně pomalejší tempo na významu dané epochy nic nemění. Zatímco ve vodě „to žilo“, veškerá souš – která tehdy sestávala z oblastí vzniklých rozpadem superkontinentu Rodinie – byla zcela pustá. Výjimku teoreticky představovaly pouze lokality v blízkosti vod, po nichž se mohly plazit mikrobiální kolonie.
Situace se začala měnit snad už koncem kambria, ale zejména v následujících periodách prvohor: v ordoviku a siluru (cca před 485,4–438,8 milionu let, respektive 443,8–419,2 milionu let). Tehdy již na pevninu opatrně vystupovaly první houby či vyšší rostliny a přidávali se také živočichové.
Rostliny dobyvatelky
Jednou z průkopnic se stala například dnes už dávno vyhynulá rostlinka rodu Cooksonia, jejíž suchozemský život potvrzují fosilie staré zhruba 430 milionů let. Je přitom možné, že se z okovů oceánu vymanila mnohem dřív: První vyšší rostliny se totiž na souši objevily před 470 miliony roků.
Obecně se předpokládalo, že například mnohonožky – jejichž první suchozemské stopy pocházejí z doby zhruba před 450 miliony let – se na pevninu dostaly teprve po rostlinách, které jim mohly sloužit coby potrava. Nicméně studie publikovaná roku 2013 v časopise Current Biology, jež analyzovala fylogenetický vývoj (viz slovníček) některých skupin rostlin a živočichů, jako jsou členovci, hlísti či želvušky, dospěla k poněkud odlišnému a nadmíru překvapivému závěru: Živočišná kolonizace souše podle ní proběhla nezávisle a hned několikrát, a podle zjištění vědců navíc první zástupci fauny opustili vodu ve stejné době jako rostliny, nebo dokonce o něco dřív.
Kdo dřív přijde…
Pokud jsou závěry studie správné, nabízí se otázka, jak vlastně tehdejší ekosystém fungoval, respektive čím se první suchozemská zvířena živila. Současné pevninské potravní řetězce totiž zpravidla závisejí na dostatku tzv. primárních producentů, jimiž jsou obvykle fotosyntetizující rostliny. Ty představují zdroj energie pro primární konzumenty, tedy živočichy, kterými se pak živí konzumenti sekundární a tak dále.
Ať už ovšem na souš pronikli jako první živočichové, houby, či rostliny, během následujících milionů let přetvářeli okolí slaných i sladkých vod v mnohem příznivější prostředí, jež se v řadě ohledů již podobalo tomu dnešnímu. Nicméně stále v něm chyběli obratlovci, kteří zatím setrvávali v bezpečí klidnějších a stabilnějších vodních ekosystémů.
Čtvernožci na scéně
Bylo však jasné, že vzhledem k výhodám suchozemského života – především dostatku potravy – dřív či později přizpůsobiví obratlovci tento neznámý svět zaplní. Zvrat nastal během čtvrté periody prvohor, v devonu (před 419,2–358,9 milionu let). Právě tehdy na souš zavítali první čtvernožci, zástupci skupiny, jež dala následně vzniknout obojživelníkům, plazům a mnohem později i ptákům a savcům.
O tom, jak přechod obratlovců z vody na souš vypadal, jsme v minulosti měli jen mlhavou představu. Díky nově objevovaným fosiliím, které reprezentují možné mezičlánky, se ovšem názory vědců pomalu vyjasňují: Dřív se předpokládalo, že dnešní suchozemští čtvernožci představují potomky ryb, jež se tu a tam vydávaly na pevninu kvůli kořisti, popřípadě se přesouvaly mezi vysychajícími jezírky. A právě proto se u nich postupně objevily plíce umožňující využívat vzdušný kyslík či silné končetiny přizpůsobené chůzi po zemi. V posledních letech se nicméně ukazuje, že se dobývání pevniny odehrálo poněkud jinak a první čtvernožci se nejspíš vyvinuli dávno předtím, než se vypravili na souš.
Snazší život na souši?
Život mimo vodu má své výhody – jak dnes dokládají čísla: Podle současných studií se ve světových oceánech vyskytuje 700 tisíc až milion stále nepopsaných druhů. I kdybychom je však zmapovali, nedosahovala by podvodní rozmanitost živých forem ani čtvrtiny té suchozemské. Aktuální odhady tvrdí, že 80 % veškerých pozemských druhů obývá pevninu, 15 % jich žije v oceánech a zbylých 5 % je sladkovodních.
Podle vědců souvisí tak drastický rozdíl s životním prostorem a s jeho předpoklady k diverzitě. Na souši se od sebe ekosystémy a habitaty lépe oddělují: Podnební specifika i druhy krajiny vytvářejí pomyslné hranice, jež v důsledku pomáhají udržovat vysokou rozmanitost života. Na druhé straně oceány představují obrovské vodní plochy, kde – velmi jednoduše řečeno – žijí všichni se všemi. Teplota vod příliš nekolísá a existuje v nich podstatně méně přírodních bariér než na souši. A tak zatímco například zvířata mírného podnebí zůstávají v bezpečí před tropickými predátory, v oceánech nejsou tyto „neviditelné hranice“ tak zřejmé.
Větší oči víc vidí
Přechod do nového prostředí přiměl těla čtyřnožců k adaptaci nejen v podobě plic a končetin. Jejich smysly přizpůsobené vodě na souši nefungovaly, a musel se tak rozvinout orgán, který se stal klíčovým – oči. Podle studie publikované předloni v časopise PNAS, jež se soustředila na měření očních jamek fosilních organismů a modelovala evoluci zraku, se bulvy živočichů z daného období zvětšily trojnásobně ještě předtím, než tito tvorové opustili vodu.
Podle vědců souvisela uvedená změna s faktem, že větší oči umožňují svému nositeli získat daleko víc informací o okolí – ovšem pouze pokud se pohybuje na vzduchu. Pod vodou naopak skýtá nárůst bulev jen zanedbatelnou výhodu. Badatelé proto předpokládají, že už předchůdci čtyřnožců například při pátrání po kořisti často vystrkovali oči nad hladinu, podobně jako dnešní krokodýli, a zvětšování zrakového orgánu pro ně tedy bylo výhodné. Zrak čtvernožců se tak možná adaptoval na suchozemské prostředí dlouho předtím, než bylo potřeba.
Jenom nohy nestačí
Navíc podle všeho nebyly zavčasu připraveny pouze oči, ale patrně i nervové okruhy zodpovědné za pohyb končetin. Alespoň to tvrdí autoři studie zveřejněné loni v časopise Cell, které zajímalo, jak se první čtvernožci naučili chodit. Zaměřili se proto na zkoumání zmíněných okruhů odpovídajících za pohyb u rejnoka bodlinatého, jenž se po dně přemisťuje pomocí ploutví – střídavě se opírá o pravou a levou.
Pozoruhodné je, že podle závěrů badatelů využívá ryba k pohybu tytéž neuronální okruhy jako moderní čtyřnožci, například myši. Společný předek rejnoků a čtyřnožců žil asi před 420 miliony let a dle vědců je velmi nepravděpodobné, že by se u obou skupin vyvinul totožný systém k chůzi. Možná tedy neuronální základ pro suchozemský pohyb existoval již u onoho dávného předka, a tudíž i u předchůdců všech čtvernožců: Vznikl tak o mnoho milionů let dřív, než začali vystupovat z vody, respektive než se u nich vůbec zformovaly nohy.
Na pevnině i ve vodě
Předky dnešních čtvernožců představovaly patrně nozdraté ryby (viz Živoucí fosilie): Řadí se mezi ně například ještě ryze vodní rod Eusthenopteron, který Zemi obýval zhruba před 385 miliony let, nebo asi nejznámější a nejpozoruhodnější přechodný článek mezi rybami a čtvernožci, rod Tiktaalik. Jeho fosilizované pozůstatky se podařilo objevit teprve v roce 2004 v usazeninách datovaných 375 milionů let do minulosti, a to na Ellesmerově ostrově, který je součástí kanadských Ostrovů královny Alžběty.
Přestože byl tiktaalik stále rybou – měl žábry, šupiny i některé ploutve –, v mnohém už se podobal obojživelníkům. Řadu ploutví totiž zcela ztratil a u těch prsních měl jakýsi kostěný zápěstní, loketní i ramenní kloub, jejichž stavba připomínala kosti pozdějších suchozemských obratlovců. Popsané končetiny zřejmě zástupcům rodu Tiktaalik umožňovaly se při pohybu opírat o zem.
Plazi, ptáci, lidé
Nedávno byly navíc nalezeny další fosilizované pozůstatky těchto fascinujících tvorů, jež prozradily, že i jejich zadní ploutve vykazovaly řadu znaků mladších čtvernožců: Kromě žaber měli také primitivní plíce a atypická byla rovněž jejich zploštělá hlava, která spočívala na pohyblivém krku, což je u ryb zcela nezvyklé.
K dalším předpokládaným předchůdcům dnešních čtyřnožců se řadí rod Acanthostega, jehož pozůstatky se objevují ve vrstvách starých 365 milionů let. Tito tvorové měli již jasně vyvinuté končetiny i primitivní plíce, přesto podle některých badatelů v podstatě neopouštěli vodní prostředí. K jejich příbuzným patřil kupříkladu další rod stále víceméně vodních živočichů, Ichthyostega. Také oni však během následujících desítek milionů let vystoupili na souš a vyvinuli se v obojživelníky, z nichž následně vzešli plazi, ptáci – a konečně i savci včetně člověka.
Fylogenetický vývoj
Nebo též fylogeneze. Termín označuje evoluční vývoj určité skupiny organismů, potažmo historický proces postupného odvětvování jednotlivých vývojových liní (druhů, rodů, atd.). Tradičně se zobrazuje v podobě fylogenetického stromu.
Živoucí fosilie
Dnes na Zemi zbývá už jen několik posledních zástupců nozdratých ryb, které se pokládají za předky čtvernožců. Konkrétně se jedná o některé příslušníky skupiny lalokoploutvých, jež byla považována za dávno vyhynulou. Patří do ní například latimérie podivná, dorůstající až dvou metrů, kterou se podařilo objevit v 30. letech minulého století u afrických břehů.
K dalším „přeživším“ se řadí podtřída dvojdyšných, reprezentovaná pouze nepočetnou skupinou bahníků. Žijí v Africe, Jižní Americe a v Austrálii, mají žábry i plíce a zajímavý je zejména jejich způsob života: Zástupci amerických a australských druhů totiž přečkávají období sucha zahrabaní v bahně a zapouzdření ve slizovém obalu. Afričtí bahníci pak přežívají v malých tůních.