Mazaní papoušci: Kakaduové ze Sydney se naučili pít z fontánek
Divocí papoušci kakadu v Sydney překvapují vědce svou vynalézavostí – naučili se ovládat veřejné fontánky i otevírat popelnice.
V ulicích západního Sydney se odehrává fascinující příklad zvířecí vynalézavosti. Místní divocí papoušci kakadu žlutočečelatí (Cacatua galerita) se naučili ovládat veřejné fontánky s pitnou vodou. Tento pozoruhodný způsob chování byl poprvé vědecky popsán a zveřejněn v odborném časopise Biology Letters.
Papoušci u fontánky
Získat vodu z městské fontánky úplná hračka. Papoušek musí přistát na úzkém kovovém sloupku, jednou nohou se pevně držet konstrukce a druhou chytit otočnou kličku. Aby spustil proud vody, musí kličku otočit po směru hodinových ručiček, a přitom udržet rovnováhu. Jakmile voda začne téct, papoušek bleskově použije zobák a napije se.
Zatímco jeden kakadu pije, další čekají trpělivě na blízkém plotě, až přijde jejich řada. Vzniká tak až dojem „pouličního ptačího bufetu“. Popsané chování papoušků bylo zatím zaznamenáno výhradně u populace v západní části Sydney.
Ptáci s kulturou
Etoložka Barbara Klumpová z Vídeňské univerzity, hlavní autorka studie, pozorovala tento jev poprvé už před sedmi lety. Zjištění vědců naznačují, že nejde o vrozené chování, ale o tzv. lokální kulturní inovaci – dovednost, která se šíří v rámci skupiny učením.
Proč ale papoušci vůbec volí fontánky, když mohou snadno pít z přírodních zdrojů, jako jsou potoky nebo louže? Odpověď není jednoznačná. Jednou z možností je, že čistá voda z fontánky jim prostě chutná víc. Další teorií je, že na fontánkách nejsou tak ohrožení predátory jako na zemi. A možná se z obyčejného pití vyvinula i jistá forma společenské události – jakési papouščí „posezení u fontánky“.
Popelnice jako švédský stůl
Zatímco západní Sydney má své „fontánkové mistry“, na jihu města papoušci stejného druhu přišli s jinou inovací – naučili se otevírat víka popelnic. Nejčastěji to zvládají samci, protože jsou silnější a víka jsou poměrně těžká. Tito papoušci si dobře uvědomují, že popelnice skrývají zbytky jídla. Na rozdíl od klidnější atmosféry u fontánek se ptáci u popelnic občas i poperou.
Tato „popelnicová kultura“ se rozšířila z jižního Sydney do více než 40 dalších lokalit – což je obdivuhodné, protože kakaduové nejsou migrující druh. Nové chování se tedy mezi nimi pravděpodobně šíří napodobováním.
Podle biologů je tento typ chování důkazem kognitivní flexibility — schopnosti zvířat řešit nové problémy a učit se jeden od druhého. Městské prostředí, plné překážek i příležitostí, tak přináší doslova laboratoř přirozeného výběru v přímém přenosu.
Další články v sekci
Oranžové korálky z Měsíce: Paměť pradávných výbuchů z nitra našeho souputníka
Astronauti mise Apollo 17 objevili na Měsíci miniaturní skleněné kuličky, které dnes – díky špičkovým analytickým metodám – odhalují překvapivě dramatickou vulkanickou minulost našeho souputníka.
Když astronauté programu Apollo letěli na Měsíc, měli jen rámcovou představu, co je tam čeká. Žádný z nich ale nejspíš nečekal, že by na povrchu našeho souputníka mohl narazit na malé kuličky z jasně oranžového skla.
Thomas Williams z Brownovy univerzity a jeho kolegové nyní tyto drobné kousky skla analyzovali pomocí řady moderních analytických přístrojů. Významnou roli například sehrálo zařízení NanoSIMS 50 (nanoscale secondary ion mass spektrometry), které provádí takzvanou hmotnostní spektrometrii sekundárních iontů, založenou na bombardování povrchu vzorku proudem iontů. Jde o jednu z nejcitlivějších materiálových analýz vůbec.
Kapky dávné historie
Výsledky analýz, zveřejné v odborném časopisu Icarus, ukazují, že lunární skleněné kuličky, obvykle menší než jeden milimetr, vznikly v průběhu dramatických vulkanických erupcí na povrchu Měsíce. K těmto erupcím docházelo zhruba před 3,6 až 3,3 miliardami let.
Když lunární vulkány chrlily magma z vnitřních částí Měsíce, kapičky magmatu okamžitě tuhly v mrazivém lunárním vakuu. Každá skleněná kulička z Měsíce tím pádem představuje nesmírně cennou databázi informací o vnitřním složení našeho souputníka. Už jen jejich samotná existence je důkazem, že se na Měsíci v minulosti odehrávaly explozivní vulkanické erupce. Analýzy navíc ukázaly, že styl těchto erupcí se během miliard let měnil, což znamená, že i Měsíc prožil vlastní geologickou evoluci.
Chemické a izotopové složení těchto kuliček vulkanického skla slouží jako sonda dávných erupcí. Vypovídá o tlacích, teplotách a chemickém prostředí, v nichž se tyto erupce odehrávaly. „Je to, jako bychom četli deník dávného měsíčního vulkanologa,“ přibližuje význam výzkumu lunárního vulkanického skla Ryan Ogliore z Washingtonovy univerzity ve st. Louis.
Další články v sekci
Hrdina chodské rebelie: Byl Jan Sladký Kozina nebezpečný rebel, nebo nevinná oběť?
Kdo by neznal největšího hrdinu chodských rebelií. Byl opravdu vůdcem povstání, nebo byl jen ve špatnou chvíli na špatném místě? Ať to bylo tak či tak, už navždy zůstane nespravedlivě popraveným hrdinou 17. století.
Je všeobecně známo, že v 17. století se příjmení přebíralo podle stavení, kde se dotyčná osoba narodila a žila. Na Chodsku žily dva rody Sladkých a své příjmení odvozovaly od své obživy, oba rody vařily pivo. Jedna větev žila v Draženově a druhá v Újezdě.
Kozina nebo Rosocha
Jak bylo zvykem, dospělí selští synové žili i se svými rodinami na otcovské usedlosti, kterou vedl buď otec, nebo jejich bratr. Statek u Rosochů v Újezdě spravoval Bedřich, mladší ze synů Sladkých. Spolu s ním tam žil jeho otec a také starší bratr Jan. Jak už to bývá, během několika let se rodina rozrostla o několik dětí. Bedřich jich měl šest a Jan dvě. Janův mladší syn se narodil roku 1652 a byl pokřtěn 10. září v Domažlicích jako Jan, po otci. Později vstoupil do dějin jako Jan Sladký Kozina, ale do té doby byl řečený Rosocha. Janův otec později koupil grunt, kterému se říkalo „Hu Kozinů“, a spolu s manželkou Annou a dospělými syny se do něj nastěhoval. Tím pádem se Janovi legitimně změnilo příjmení a stal se Kozinou.
Jan se 9. května 1678 oženil s Dorotou Pelnářovou a jako nejmladší převzal otcův statek. O jeho svatbě jsou doloženy záznamy vepsané do staré bible, která byla v držení rodiny Sladkých. Stejně jako o tom, že nedlouho po svatbě se mu narodil syn Jiří.
Kozina nepatřil mezi movité sedláky a jeho luka měla rozlohu „pod tři vozy sena“. Byl ale ve vsi velice oblíbený a vážený. Nebýt neznámé epidemie, která ho připravila o čtyři děti, zdálo by se, že jeho život byl velice šťastný a probíhal bez žádných významných událostí. Jirásek ho popisoval jako člověka „statečného, vytrvalého ve svém předsevzetí a pevně přesvědčeného ve svém právu“. Až do roku 1692 žil tedy Jan Sladký Kozina životem obyčejného vesnického statkáře.
Rebel Kozina
Právě rok 1692 je ve všech knihách o chodském povstání označován jako počátek rebelie. Jaká však rebelie? Za vším stála stížnost domažlického Matyáše Justa, zvaného Drexler, který měl spor s městem a vše řešil až u císaře. Na jedné takové audienci se císařův kancléř zeptal na poměry Chodů a podivil se, že si nestěžují, to asi mají dobrou vrchnost. Po návratu domů se Matyáš Just neopomněl zmínit o jeho výroku před sousedy a poprask byl na světě. Vždyť vrchnost odjakživa poddané využívala, nedbala na jejich práva a neoprávněně je trestala.
Chodové se tedy rozhodli a v srpnu 1692 vyrazili jejich vyslanci do Vídně, aby tam přednesli stížnost na jejich pána Lammingera. Matyáše Justa doprovázeli David Forst z Tlumačova a Jan Sladký z Újezda, řečený Kozina. Ve Vídni se díky Justovi seznámili s advokátem Straussem, který jim stížnost sepsal německy, samozřejmě s vidinou bohaté odměny. Lamminger v ní byl popisován jako uchvatitel chodských privilegií, jehož správce týrá a zbídačuje místní statkáře. Císař je kupodivu přijal v září 1692, vyslechl je a předal jim reskript, který měli odevzdat v Praze.
Ke své škodě byli Chodové uchlácholeni vlídností císaře a netušili, že jejich pán Lamminger začal jednat. Dozvěděl se o jejich stížnosti a sepsal report k císaři, kde líčil drastickou situaci na Chodsku, neposlušnost sedláků a možnost jejich povstání. Nehledě na to, že porušili dávno umluvené pravidlo o mlčení, kterým byly už roku 1668 řešeny spory mezi Chody a vrchností. Poslední kapkou bylo, zřejmě, že: „Odmítají robotovat, konají tajné schůze, mají tvrdé hlavy, které by chtěly žít bez zákona a bez pána. A dávají zlý příklad... Proto se musejí co nejdříve potrestat! A je nutno nevyhýbat se třeba i hrdelním trestům, aby byli zastrašeni“.
Chodové odevzdali císařský reskript v Praze a netušili, že obsahoval pokyn, aby se situace na Chodsku co nejdříve vyšetřila. Mezitím Kozina a ostatní diskutovali o audienci a svých právech a pro jistotu se rozhodli, že do Vídně pošlou další skupinu vyjednavatelů. To už proběhlo bez Koziny, který zůstal na svém statku a měl prozatím štěstí. Na žádost místodržících byla celá skupina ve Vídni zatčena a dána do želez.
Žaloba na Lammingera
„My, Chodové, nechceme být jako otroci a zločinci uvázáni k neschváleným robotním opatřením a s největší bolestí prosíme o nejmilostivější ochranu a vysvobození. K tomu nás nutí nejvyšší nouze, především však naše nejpoddanější oddanost, věrnost a horlivost, ba dokonce samotná povinnost oznámit proti panu hraběti z Lammingenu něco, co může být uznáno za nejvýš nebezpečný prejudik a věc škodlivá Vašemu císařskému a královskému Veličenstvu, dokonce obecnému dobru a blahobytu celé vlasti.“
Celá obžaloba proti hraběti Lamingerovi byla podpořena mnoha příklady, kterak bylo poddaným ublíženo na majetku i zdraví. Od velké těžby dřeva, která zničila lesy a tím i jedinou obranu proti nepřátelským vpádům, až po osobní tresty ukládání do želez nebo týrání. Dále také, že hrabě nepravdivě rozhlašuje, že jsou Chodové rebelové, a trestá je zvyšováním roboty.
„A tak se Jeho Veličenstvo prosí, jestli by s přihlédnutím k trvalé věrnosti Chodů nemohlo nejmilostivěji poručit a nařídit, aby jim odňatá privilegia nebyla dále zadržována, aby byla odstraněna všechna nepatřičná břemena, dále aby byla poskytnuta satisfakce a restituce za to hrozné vymáhání, hlavně za ty hamry a za zámek, a ještě aby jim nijak nemohlo být ublíženo. A ještě jednou „nejpoddanější... nejmilostivější... nejposlušnější...“ Podepsáni: „Rychtáři a celá obec chodských sedláků v Plzeňském kraji 5. prosince 1692.“
Císař se rozhodl, že Chody nebude trestat za jejich opovážlivost, ale nařídil, že je vrchnost musí seznámit s tím, že se jejich stížnost zamítá. Tak byli Chodové 23. února 1693 svoláni na nádvoří trhanovského zámku a bylo jim přečteno rozhodnutí císaře. Nejprve německy a poté i česky se dozvěděli, že je jejich stížnost zamítnuta bez odvolání.
Chodové byli přesvědčeni o tom, že jsou v právu a že byla jejich privilegia porušena. Mezi přihlížejícími byl i Jan Sladký Kozina, který předstoupil a řekl: „Naše staré svobody nám vzaty nebyly! Kdybychom už neměli mít žádná privilegia, bylo by nám to řeklo Jeho Veličenstvo hned ve Vídni!“. Je možné, že těmito slovy si zpečetil svůj osud. Lamminger se nechal slyšet, že ten Gossina mluví nestoudně, a od těchto slov bylo jen kousek ke vzpouře a rebelii. A tak se i stalo, od těchto slov se na Chodsko začalo pohlížet jako na oblast vzpoury a rebelie. Každý statkář byl podezřelý a každé slovo s sebou neslo myšlenku povstání.
Další články v sekci
Timbuktu: Zašlá sláva afrického eldoráda
Malijským regionem Timbuktu prostupuje bájná atmosféra, kterou však narušují vleklé válečné konflikty. V současnosti tak hrozí, že slavná křižovatka velbloudích karavan pozvolna upadne v zapomnění.
Timbuktu představuje jednu z administrativních oblastí afrického státu Mali. Jelikož se nachází v severní části země, tvoří jej z drtivé části nekonečné písečné pláně Sahary, s rozptýlenými osadami kočovných Tuaregů a Maurů. Jižní hranici naopak vytyčuje řeka Niger, jejíž vláha umožňuje v údolích pěstovat rýži, kukuřici a vytvářet pastviny pro dobytek. Z historického hlediska jde navíc o významnou dopravní a obchodní tepnu. Stejnojmenné hlavní město oblasti Timbuktu tak těžilo ze statusu strategické spojnice mezi subsaharskou Afrikou a středomořskými trhy.
Sůl nad zlato?
Mezi významné komodity regionu náleží sůl. Odpradávna se těžila ve městě Taoudénit hluboko v pouštích severního Mali, jež dlouho spadalo přímo pod správu Timbuktu, nicméně v roce 2012 se po vzniku regionu Taoudénit oddělilo. Sůl se tam získává ručně z jezerního dna a řeže se na velké kvádry, které až do poloviny 20. století přepravovali velbloudi. A přestože dnes vytrvalá pouštní zvířata často nahrazují kamiony, karavany z Taoudénitu patří mezi jedny z posledních, jež Saharu stále křižují.
Vedle bílého zlata se však obchodovalo také s tím skutečným, a kromě něj měly velkou hodnotu rovněž znalosti. O proměnu regionu v centrum vědění se zasloužil především středověký panovník Músa Keita I.: Jakožto oddaný muslim se v roce 1324 rozhodl podniknout pouť do posvátné Mekky, pojal ji ovšem velmi okázale. Legendy praví, že v jeho karavaně cestovalo šedesát tisíc mužů, včetně dvanácti tisíc otroků, a dále osmdesát velbloudů nesoucích ohromné množství zlata. Cenný kov přitom vládce po cestě rozdával chudým, načež se zrodila pověst o pohádkově bohatém králi z města se zlatými střechami a ulicemi.
Músa svou poutí proslavil region ve zbytku severní Afriky i na Blízkém východě a přilákal do něj řadu architektů a učenců. Ve 13. a 14. století tudíž Timbuktu zažilo zlaté období a stalo se centrem islámské vzdělanosti na černém kontinentu. V průběhu věků tam vznikly stovky tisíc vzácných rukopisů o historii, právu, vědě či medicíně a s knihami se v oblasti rovněž hojně obchodovalo.
Konec éry věhlasu
Už za vlády Músy Keity I. se zrodily také architektonické perly Timbuktu, v čele s mešitou Djinguereber a královským sídlem Madugu. V mešitě Sankoré, kolem níž vyrostla univerzita, se potkávali věhlasní učenci a svatostánek Sidi Yahya se stal duchovním centrem. Přestože mnoho budov postupně prošlo přestavbou nebo zcela podlehlo zkáze, dochovaná architektura dokládá dávné stavitelské techniky. I díky tomu se město v roce 1988 zapsalo na seznam světového dědictví UNESCO.
Zlatý věk každopádně časem vystřídalo období úpadku: Region byl poznamenán rozvojem námořního obchodu podél západního pobřeží Afriky i nestabilní vládou. Nakonec se země proměnila ve francouzskou kolonii a zůstala jí až do roku 1960. Klidu se ovšem nedočkala ani po osamostatnění, neboť napětí v oblasti neustále rostlo. V roce 2012 pak v Mali propukla občanská válka a trvá dodnes. Spory vládních a extremistických skupin přitom ohrožují nejen lidské životy, ale i kulturní dědictví…
Další články v sekci
Oppenheimer a jeho strach z apokalypsy: Čeho se vědci obávali před prvním jaderným testem?
Když 16. července 1945 uskutečnili experti z projektu Manhattan na střelnici v Novém Mexiku první úspěšný test atomové bomby, mnozí z nich si oddechli. Nejenže dokázali splnit zadaný úkol, ale nenaplnily se ani katastrofické vize důsledků jaderné exploze.
S ničivou silou jaderných zbraní počítali všichni, existovala ale nejistota ohledně toho, co všechno nastane po vyvolání umělé štěpné reakce. Zmíněné obavy zpopularizovala scéna z oscarového snímku Oppenheimer (2023), v němž onen jaderný fyzik reaguje na dotazy velitele projektu Manhattan generála Leslie „Dicka“ Grovese. Důstojník se fyzika ptá, jestli výbuch zapálí atmosféru či zda po „zmáčknutí knoflíku“ mohou zničit svět. Filmový Robert Oppenheimer ho příliš neuklidňuje odpovědí, že „taková možnost se blíží nule“.
Přestože se jedná o uměleckou fikci, mnozí odborníci při výzkumu atomové energie skutečně varovali před nekontrolovanou a nezastavitelnou jadernou reakcí. I když to vzhledem k obrovskému destrukčnímu účinku těchto zbraní zní paradoxně, nejsou jejich dosavadní testy a použití to nejhorší ve srovnání s černými úvahami, které se expertům honily hlavou.
Obavy průkopníků
Několik významných vědců se strachovalo, že po štěpné jaderné reakci dojde vlivem uvolnění obrovské teploty k nekontrolované termojaderné fúzi – tedy ke slučování atomových jader. Obdobné procesy se odehrávají i v nitru Slunce a dalších hvězd. Nejde tedy o klasický požár či hoření kyslíku ve vzduchu. Proto je označování hrozby „shoření atmosféry“ z fyzikálního hlediska nepřesné, ale v této souvislosti se užívalo. Obavy některých zúčastněných směřovaly dokonce k tomu, zda nenastane zničení planety a nevznikne „černá díra“.
Strach z nekontrolované fúze se mezi experty objevil ještě před zahájením projektu Manhattan. Měli o ní debatovat též vědci podílející se na výzkumu jaderných zbraní v Německu. Tyto obavy měly prý částečně stát i za zpožděním tamního programu, nicméně nikdo to dosud neprokázal. Přesnější informace pocházejí ze Spojených států amerických, kde obdobné téma nadnesl Edward Teller v roce 1942 při rekrutování vědců pro atomový výzkum na Kalifornské univerzitě v Berkeley. Tellera přitom ovlivnil astrofyzik George Gamow, který zkoumal na Univerzitě George Washingtona nukleární reakce ve hvězdách. Následně vypomohl s výpočty fúzních reakcí při vysokých teplotách u jaderných zbraní.
Procházka u jezera
Po zahájení projektu Manhattan se debata o popsané hrozbě vedla v kruhu vědců kolem Oppenheimera. Ten se rozhodl probrat celý problém s Arthurem Holly Comptonem, nositelem Nobelovy ceny z roku 1927 za předchozí objev takzvaného Comptonova efektu, který vysvětluje specifické aspekty interakce fotonu záření s elektrony. V létě 1942 působil jako vedoucí Metalurgické laboratoře v Chicagu a po náročné práci si s rodinou odjel odpočinout do víkendového obydlí u jezera Otsego v Michiganu.
Tam za ním přijel na konci července Oppenheimer, ale o přesném průběhu návštěvy nepanuje úplná shoda. Pro veřejnost ji totiž podrobněji popsala až v roce 1959 žurnalistka Pearl Bucková v časopise The American Weekly a těžko říct, zda jsou všechny vzpomínky a citace přesné. Podle tohoto zdroje oba vědci zahájili při ranní procházce u jezera debatu o možné zničující fúzi po jaderném výbuchu. Probírali nejen hrozbu destrukce atmosféry, ale také možnost ničivé reakce v oceánech. Compton údajně prohlásil, že v případě takové katastrofy bylo by lepší akceptovat nacistické otroctví než připustit, aby se za lidstvem zatáhla opona.
Současně ale oba vědce znepokojovaly zprávy o hitlerovském programu jaderných zbraní, a proto si stanovili další postup. V následujících měsících propočítávali pravděpodobnost vzniku výše zmíněné nekontrolované fúze. Compton řekl, že pokud bude pravděpodobnost větší než tři ku milionu, nemělo by se ve vývoji jaderné zbraně pokračovat. Kalkulace nakonec prokázaly pravděpodobnost menší, a tak dostaly další práce zelenou. Na výzkumech této problematiky se v projektu Manhattan výrazně podílel i další astrofyzik Hans Bethe, který před testem Trinity (historicky prvního jaderného testu) konstatoval, že tlak a teplota při výbuchu nepovedou k tomu, co je označováno za „zapálení atmosféry“.
Analýza hrozeb
Na konci druhé světové války usilovali američtí vojenští a političtí představitelé o vyzkoušení jaderné zbraně. Úder proti Japonsku měl ukončit boje v Pacifiku a demonstrovat moc USA před Sovětským svazem v kontextu začínající studené války (Američané tou dobou nevěděli, že v projektu Manhattan a jeho okolí působí informátoři Sovětů).
Při přípravě prvního testu Trinity došlo 12. dubna 1945 k analýze hrozeb a rizik, později odtajněné a nyní dostupné v Národním bezpečnostním archivu USA. Stál za ní výbor vedený Louisem Hempelmannem, lékařem a radiologem. Autoři studie však přímo uvedli, že v ní neřeší situaci, kdy by energie exploze předčila všechna očekávání. Rovněž se nezabývali problémy souvisejícími s ozonem.
Jejich pozornost se upírala na vyhodnocení účinku detonace samotné, na vymrštěné součásti odpalovacího zařízení Jumbo, radioaktivitu, žár a světelný efekt, vše ve vztahu k osobám v okolí exploze. Tomu pak odpovídalo i zajištění bezpečnosti při testu Trinity 16. července 1945.
Na místě se jej zúčastnilo zhruba 425 lidí (údaje v různých zdrojích se liší). Dva nejdůležitější z nich – Oppenheimer a generál Groves – se nacházeli v pozorovatelnách na odlišných místech pro případ, že by jeden z nich zahynul. Do dvou hlavních skupin se rozdělili i přítomní vědci z projektu. Exploze nakonec byla silnější, než se čekalo, ale k žádnému náznaku diskutované katastrofy nedošlo. Hlavním problematickým důsledkem akce Trinity se stal radioaktivní spad na civilisty v okolí.
Vlna zájmu
Vědecký zájem o rizika nekontrolované fúze však pokračoval, a to i po zničení Hirošimy a Nagasaki v srpnu 1945. Zhruba o rok později, 14. srpna 1946 dokončili Emil Konopinski, Cloyd Marvin a Edward Teller v Los Alamos výzkumnou zprávu Vznícení atmosféry nukleárními bombami, kde opět takovou možnost odmítli. Obavy se nepotvrdily ani po testech termonukleárních vodíkových bomb.
V poválečném období různí publicisté i odborníci při popisu projektu Manhattan původní Tellerovy, Oppenheimerovy či Comptonovy katastrofické myšlenky zmiňovali. Výrazná vlna zájmu o ně se vzedmula v posledních letech v důsledku již zmiňovaného filmu Oppenheimer. Řada příspěvků od různých bloggerů a youtuberů však nemá valnou hodnotu. Stále však vycházejí i přínosné vědecké články, jako například od Michaela Wieschera a Karlheinze Langankeho v časopise Natural Sciences z roku 2024, v němž objasňují velký význam nukleárních astrofyziků pro vyřešení výše zmíněných otázek ve válečném výzkumu.
Další články v sekci
Revoluce v zubní medicíně? Vědci vyvinuli bioimplantát, který roste a propojuje se s nervy
Tým vědců z Tuftsovy univerzity vyvinul „chytrý“ bioimplantát, který pomocí kmenových buněk nahradí chybějící zub a dokáže se propojit i s nervovou tkání.
Současné zubní implantáty sice na první pohled připomínají skutečné zuby, stále ale jde o náhražky, které mohou nahradit originál jen z části. Tým americké Tuftsovy univerzity, který vedl profesor parodontologie Jake Jinkun Chen, nyní přichází s „chytrým“ zubním bioimplantátem, který je sice také umělý, na rozdíl od klasických implantátů ale využívá kmenové buňky – vyroste na požadovaném místě a dokáže se propojit s nervovou tkáni. Podrobnosti vědci popisují v odborném časopisu Scientific Reports.
Zuby jako živé
Podle vědců disponuje nový implantát vnější biodegradabilní vrstvou, která obsahuje kmenové buňky a specifické proteiny. Tyto proteiny spouštějí proces, během kterého se kmenové buňky transformují na nervovou tkáň. Implantát se tak nejen fyzicky připojí k dásním, dokáže i obnovit nervovou komunikaci, která je klíčová pro přirozené vnímání tlaku a textury při žvýkání, mluvení a jiných činnostech.
Na počátku je implantát menší než zub, který nahrazuje. Obsahuje vrstvu nanovláken, která se postupně rozkládá a umožňuje implantátu připojit se k měkké tkáni dásní. Postupem času nový implantát dorůstá do požadované velikosti, přičemž samotný růst ovlivňuje proces biodegradace a biologické interakce mezi nanovlákennou vrstvou, kmenovými buňkami a okolními tkáněmi.
Dobrou zprávou je, že novinka nevyžaduje chirurgickou proceduru spojenou s vrtáním do kosti. Tento tradiční proces je bohužel invazivní a v některých případech může znamenat poškození okolních nervů.
Zubní implantáty budoucnosti?
Ačkoliv je vývoj implantátu teprve na počátku, první testy na hlodavcích vypadají slibně. Implantát se ukázal být biokompatibilní a začal fungovat podobně jako normální zub už šest týdnů po operaci. Vědci nyní zkoumají mozkovou aktivitu zvířat, aby potvrdili, jak dobře implantát navázal nervové signály. Dalším krokem bude testování implantátu na větších zvířecích modelech a později i klinické testy na lidech.
I když v posledních letech došlo k několika pokrokům v oblasti regenerace kostí, vědci stále nedokázali objevit cestu k obnově ztracených nebo vytržených zubů. Výzkum odborníků Tuftsovy univerzity by tak v případě úspěchu mohl znamenat zásadní krok směrem k přirozenějším zubním náhradám, které budou nejen estetické, ale i plně funkční.
Další články v sekci
Jak se vraždí v tragédii: Shakespeareův Hamlet má nejspíš velmi reálný předobraz
Hra o dánském princi Hamletovi patří k nejznámějším i nejrozporuplnějším Shakespearovým tragédiím. Obsahuje tolik jinotajů, odkazů a skrytých metafor, že si nad nimi odborníci dodnes lámou hlavu. Je dost možné, že drama popisuje skutečné události…
Příběh se zdá být jednoduchý: princ Hamlet chce pouze pomstít svého otce. Bohužel se mu přitom podaří zabít všechny své nejbližší, aby nakonec skonal i on sám. Klasická rodinná tragédie, která mohla být dávno zapomenuta. To by ji ale nesměl napsat nejlepší dramatik všech dob! William Shakespeare byl geniální tvůrce s citem pro zápletky. Ve svých dramatech si s oblibou vypůjčoval příběhy z dávných legend či postavy z vikinských ság. Zároveň se inspiroval i neméně krvavou současností alžbětinské Anglie na sklonku 16. století. Uvnitř samotné hry Hamlet se tak ukrývá ne jedna, ale hned několik královražd.
Někde si Shakespeare uzmul kus severské krutosti, jinde zase anglickou rafinovanost. Výsledkem je strhující příběh na pozadí několika historických i mytických událostí, které vnášejí do hry mnoho dalších otázek. Byl, anebo nebyl Hamlet? A kde se ukrývají stopy po skutečných vrazích a prolité krvi?
Ve zkratce
Dánský princ Hamlet se vrací ze studií na pohřeb svého otce. Toho prý při odpočinku v zahradě uštknul had. Přijíždí však již na svatbu své matky Gertrudy s otcovým bratrem Claudiem. Před královským hradem Elsinor se mu ke všemu zjeví otcův duch. Prosí syna, aby pomstil jeho vraždu. Pro ušlechtilého Hamleta moc krutých znamení najednou. Má ale on zabít nového krále? Zradila ho vlastní matka, nebo je pouze pod Claudiovou nadvládou bezbranná?
Aby Hamlet získal čas si vše důkladně promyslet, začne předstírat šílenství. Nejprve jeho podivné chování všichni přičítají milostnému vzplanutí k Ofélii, dceři státního rady Polonia, který je i důvěrníkem nového krále. A právě její otec se náhodou stává první obětí, která roztáčí vraždění, jež už Hamlet není schopen zastavit. Starce v podstatě omylem zabije v matčině pokoji, neboť se domnívá, že se za závěsem skrývá Claudius.
Král cítí nebezpečí a jedná. Prý aby utajil vraždu, pošle Hamleta do Anglie. Vyšle s ním však i jeho dva spolužáky, kteří jsou vybaveni dopisem pro anglického krále. V něm stojí, že Hamlet má být hned po příjezdu popraven. Princi se ale naštěstí podaří lest prohlédnout. V dopise změní rozsudek nad sebou ve smrt svých průvodců. A tak se ze dne na den promění, téměř bez vlastní vůle, z královského syna v trojnásobného vraha. Po návratu domů zastihne rodinu na pohřbu Ofélie, která se nedokázala vyrovnat s Hamletovým odmítnutím a utopila se. Její bratr Laertes proto prince přímo při obřadu vyzve na souboj, aby sestru i otce pomstil.
To se hodí Claudiovi – dává Laertovi otrávený meč, aby i pouhé škrábnutí zpečetilo Hamletův osud. Král si navíc připraví i otrávenou číši vína. Vše ale dopadne jinak. Hamlet je poraněn otráveným mečem, pak si ale bojovníci omylem zbraně vymění a on tak připraví Laertovi osud, který měl patřit jen jemu.
Umírající Laertes Hamletovi celé spiknutí prozradí. Gertruda připije na Hamletovo vítězství z otrávené číše. Pohřební obřad se tak náhle promění v hromadné umírání. Zůstává už jen král Claudius, původně jediná plánovaná oběť pomsty. Hamlet jej s kletbou na rtech probodne a umírá také. Jedna královražda, pět zmařených životů…
Amlódi, či Amlet?
Postavu šíleného prince si ale Shakespeare nevymyslel. Poprvé se jméno Amlódi objevuje ve staroislandském eposu Edda sepsaném již na konci 12. století. Píše se tam o takzvaném Amlódiho mlýnku, což byl básnický opis pro rozbouřené moře. Příhodné jméno pro tragického hrdinu! Později se již objevuje islandská sága v podobě konkrétního příběhu o kralevici Ambalesovi, kterému se říká Amlódi neboli blázen. Je ošklivý, hrabe se v popelu, odpovídá dvojsmyslně. Příležitostně zabije špeha v matčině pokoji a jeho mrtvolu hodí prasatům. Zde tedy nacházíme první stopu podivného způsobu vraždy, která se téměř shoduje s Hamletovým jednáním ve hře.
Z Islandu sága doputovala až do Dánska, kde jí novou podobu dal dánský kronikář Saxo Grammaticus. V popisu první vraždy zachází kronikář ještě dále. Špeha rozseká na kusy, nechá jej uvařit ve vařící vodě a teprve poté předhodí prasatům. Nevraždí však již islandský kralevic, ale dánský princ Amlet. Rafinovaně a krutě. Odtud zřejmě čerpal William Shakespeare námět pro svoji tragédii.
Na vikinský způsob
Základní zápletka je téměř totožná jako u Shakespeara, jen seversky neuhlazená a krutější. Amletova otce, jutského krále Horvendila, zabije jeho méně úspěšný bratr Fengo a záhy se ožení i s Amletovou matkou Gerutou. Nejde však o žádné rafinované plánování. Fengo vše svede na krutost bratra, který ubližoval manželce. Tím je celá událost uzavřena a vrah se stává králem. Pouze Amlet se odhodlává k pomstě.
Celý děj pokračuje, jak už jej známe. Jen drobné detaily nás navracejí o několik století zpátky. Na cestě do Anglie změní Amlet místo dopisů runové písmo na dřevěných tabulkách. Připíše si tam však i sňatek s dcerou anglického krále. Ofélie a její rodina tedy v Saxově verzi chybějí.
Odlišný je pak samotný závěr, který zřejmě byl i pro Shakespeara příliš drsný. Anebo si jako praktický divadelník nechtěl přidělávat práci se zvláštními efekty? Amlet totiž na své „domnělé smuteční hostině“ všechny zpije do němoty, poté je pevně sešněruje do královských koberců a smuteční síň podpálí. Pro zrádného Fenga si dojde do královské komnaty. Vzbudí jej a probodne mečem. V závěru je pak oslavován jako „hrdina, který chytře a směle bránil své rodiče. Nechť teď každý sám rozhodne, zda si zaslouží více chvály za moudrost, nebo za odvahu.“
Zde se tedy neodehrává žádná tragédie, ale oslavný hrdinský čin! Ale Shakespeare se nespokojil pouze s přepisem dánské legendy. Mistr mystifikace a metafory se rozhodl hrát hned dvojí hru o královraždě, a to mnohem čerstvějšího data.
Darnleyho skandál
Nejvíce sporná místa v tragédii se týkají Hamletovy matky Gertrudy. Divadelní historikové se dohadují, zda věděla o vraždě svého muže nebo se na ní přímo podílela. Shakespeare sám nedává jednoznačnou odpověď. Můžeme ji však hledat přímo v jedné z nejzáhadnějších královražd alžbětinské doby, známé dnes jako Darnleyho skandál! Tomu se totiž hamletovská tragédie nápadně podobá.
V roce 1567 bylo v zahradě edinburského proboštství skotské královny Marie Stuartovny nalezeno mrtvé tělo jejího manžela Jindřicha Stuarta, lorda Darnleyho. Z vraždy byl okamžitě obviněn James Hepburn hrabě z Bothwellu, Mariin blízký přítel a její budoucí manžel. Abychom měli základní postavy tragédie kompletní, Marie Stuartovna a lord Darnley měli syna, pozdějšího skotského krále Jakuba I. Tedy další možný Hamlet ve hře!
Vraždící královna?
Vraždu se nikdy nepodařilo zcela objasnit. Jindřich Stuart se v prostorách kláštera léčil z jakési dlouhodobé kožní choroby. Oficiálně se mluvilo o neštovicích. Zlé jazyky ale tvrdily, že mohlo jít i o syfilis. V den vraždy odjíždí Marie Stuartovna na ples a nechává krále v domě pouze se služebnictvem. Během noci dojde k nevysvětlitelnému výbuchu. Králi se podle všeho podařilo uniknout z domu, ale nezachránil se. Jeho nahé tělo bylo nalezeno v zahradě beze stopy násilí. Okamžitě vzniklo podezření, že zde byl i se svým sluhou uškrcen poté, co unikl ze své ložnice před výbuchem.
Bylo zahájeno vyšetřování, včetně pokusu o rekonstrukci celého činu. Hrabě Bothwell byl zatčen a souzen za atentát na panovníka, vinu se mu ale nepodařilo prokázat. Hned po procesu unesl královnu a týden ji držel v zajetí. Téhož roku se s ní oženil. Dodnes se spekuluje o tom, zda Marie Stuartovna sama nenaplánovala atentát. I následný únos mohl být dopředu domluveným milostným dostaveníčkem!
Zavraždit krále byl v době renesance oblíbený způsob, jak převzít moc, vytouženou ženu a vysněné území. Hrabě Bothwell byl v tomto směru ideálním mužem činu. Kronikáři jej popisují jako nadutého, ukvapeného a nebezpečného člověka. Marii Stuartovnu zase jako krásnou a vášnivou ženu. Mohla však být natolik bezcitná, aby naplánovala vraždu vlastního manžela?
Jeviště světa?
Shakespeare musel být tímto příběhem nadšen. Šlo o královraždu dvou milenců, nebo ukvapený boj hraběte o královskou korunu? Pravdu se už asi nikdy nedozvíme. O tu ale dramatikovi nešlo! Za skutečným příběhem viděl postavy své tragédie. Ačkoliv mu v době vraždy byly pouhé tři roky, Darnleyho skandál byl i za jeho života velmi aktuální téma. Na trůně totiž neseděl nikdo jiný než novodobý Hamlet – král Jakub I. V tragédii se shoduje nejen místo činu, ale i základní zápletka a nejasnosti ohledně úmrtí krále.
Odraz Darnleyho skandálu přináší do původně trochu chladné severské předlohy vášně a překvapivou psychologii postav. Gertruda už není jen oběť krutého bratrovraha, ale také smyslná žena, jakou bezesporu Marie Stuartovna byla. Také se ve hře ukazuje jako matka milující svého syna, která se musí rozhodnout mezi ním, svým mužem a jeho bratrem. Hamlet tu zase neplatí za jednoznačného hrdinu. Pochybuje a je nerozhodný. Neochrání ani ženu, kterou miloval. Nechce anebo se bojí zabíjet bez důkazů.
Jak vidno, Shakespeare do své hry umístil kus reálné historie! To nemohlo krále nechat chladným! Co se asi muselo odehrávat v hlavě Jakuba I., když sledoval hru připomínající „krvavé dědictví“ vlastní rodiny? Chlapci nebyl ještě ani rok, když přišel o otce. Stejně jako Hamlet neměl na vybranou. Nevole lidu vůči Marii Stuartovně a novému králi se natolik vyostřila, že ho už ve třinácti měsících korunovali skotským králem! Nikdy se nedozvěděl, jak se vše doopravdy odehrálo. Neměl koho pomstít, ale ani komu se svěřit.
Jeho matka uprchla do Anglie ke své nevlastní sestře Alžbětě, ta ji však nechala v roce 1587 popravit. Jakubovi bylo pouhých devatenáct let! Hrabě Bothwell dopadl ještě hůř. Uprchl pro změnu do Skandinávie, kde ho ale zajali. Zemřel deset let před Marií v dánském vězení. Bezesporu hamletovský příběh, který psala historie sama! Plný zvratů a pochybností. Naštěstí v tomto případě hrdina tak záhy neumřel.
Vláda Jakuba I. je považována za zlatou éru alžbětinské kultury. Díky němu mohl William Shakespeare naplno rozvinout svůj dramatický talent a stát se největším dramatikem všech dob. A my se i nadále trápíme nad tím, jaké krále, vraždy a další neřesti alžbětinského věku Shakespeare do svých her ukryl.
Další články v sekci
Umění posvěcené vodou: Šest nejkrásnějších fontán světa
Spojení estetické podívané a zkrocených vodních proudů člověka fascinuje už od dob barokních mistrů. Dnes jsme však schopni dostat vodu výš než kdy předtím. Představujeme vám nejkrásnější fontány, které zdobí současnou tvář světa.
Další články v sekci
Kam se poděla temná hmota? Vědci pomalu začínají pochybovat o její existenci
Vědci by rádi vysvětlili podstatu kosmu pomocí jednoduchých teorií a principů. Bohužel se zdá, že to nebude tak snadné a že nalezení temné hmoty, která by k pochopení vesmíru výrazně přispěla, představuje skutečně tvrdý oříšek.
Většina našeho vesmíru nám stále uniká. Jde o něco, co nevidíme: Můžeme měřit, jak „to“ gravitačně působí na hvězdy a galaxie. Můžeme vidět, jak „to“ gravitací ohýbá světelné paprsky. Můžeme sledovat, jak „to“ zanechalo stopy z dávných dob krátce po Velkém třesku. Máme spoustu důvodů věřit, že „to“ – neboli temná hmota – je všude kolem nás. Jenže se ukazuje být ještě víc nepolapitelná, než si vědci mysleli.
Fyzici se ji v mnoha různých experimentech pokoušejí detekovat po celá desetiletí, zatím však veškeré jejich snažení nevedlo ke kýženému výsledku. Možná už úspěch leží za rohem, podobně jako tomu bylo u gravitačních vln, které se rovněž podařilo v roce 2016 s velkou slávou detekovat po velmi dlouhém úsilí. V případě temné hmoty se však již čekání projevuje: Někteří ztrácejí optimismus a ptají se, zda hledáme na správném místě a správným způsobem. Mnoho experimentů, jež po temné hmotě pátrají, se totiž zaměřuje na relativně malé množství jejích možných identit. Důvod tkví obvykle v tom, že by v takovém případě podstata temné hmoty zároveň vysvětlila i další velké problémy současné fyziky.
Ještě temnější
Přesto neexistuje žádná záruka, že záhada temné hmoty nějak souvisí s jinými fyzikálními otazníky. Vědci stále častěji podotýkají, že bychom měli při pátrání rozšířit spektrum možných vysvětlení daného fenoménu. Rozsah problému je očividně děsivý, ale zároveň vzrušující. Současně se už objevuje i představa, že podstatu temné hmoty možná nikdy nevysvětlíme. Když popsaný hon začínal, vypadaly takové nápady absurdně. Badatelé měli v zásobě mnoho solidně vyhlížejících teorií a spoustu možností, jak po temné hmotě pátrat v experimentech. Čas ovšem běžel a snadné cesty k jejímu objevu se již víceméně uzavřely. Ukázalo se, že je ještě temnější, než se původně zdálo.
Temná hmota se možná chová tak, že ji současné experimenty nejsou příliš způsobilé odhalit: Pokud by například kompletně ignorovala běžnou látku s výjimkou gravitačního působení, bylo by prakticky nemožné ji detekovat v laboratoři. Zůstala by nám sice možnost mapovat její vlivy v okolním vesmíru, ale mohlo by se stát, že její skutečnou podstatu nikdy neodkryjeme. Vědci popsanému pátrání věnovali ohromující úsilí a dokázali již vyloučit řadu možných odpovědí i řešení, zatímco u mnoha dalších velmi zúžili „manévrovací prostor“. Většina fyziků přitom podle všeho stále věří, že nějaká temná hmota opravdu existuje a představuje svébytnou formu látky, jež se významně podílí na struktuře vesmíru.
Čím ji nahradit?
Bez temné hmoty by se totiž naše kosmologické modely a chápání vzniku i vývoje vesmíru ocitly na suchu. Vyžadovalo by to zásadní úpravy současného pojetí gravitace, které stavějí na obecné relativitě, což by ovšem nebylo vůbec snadné. Buď bychom museli rovnice obecné relativity vyladit, nebo ji vyměnit za něco jiného. Fyzici se o to pokoušejí už od časů Alberta Einsteina, ale i popsané snahy zatím vyznívají naprázdno.
Takové změny by musely nahradit působení temné hmoty na celé škále astrofyzikálních systémů, od ohromných kup galaxií na vláknech kosmické pavučiny až po ty nejmenší satelitní hvězdné ostrovy kolem Mléčné dráhy. Jinými slovy by vědci museli aplikovat změny napříč ohromným rozsahem prostoru a času, aniž by tím však zpochybnili další přesná měření související s gravitací, získaná pozorováním vesmíru. Mimo jiné by také bylo nutné vysvětlit, proč některé galaxie a galaktické kupy působí dojmem, že žádnou temnou hmotu neobsahují – což příliš nedává smysl, pokud by měla představovat pouhý projev nedostatečného chápání gravitace. Zmíněné komplikace vedly k tomu, že nejsofistikovanější pokusy o modifikaci gravitace, původně motivované snahou se temné hmotě vyhnout, ironicky končí zavedením jejího určitého typu.
Velmi těžké, velmi lehké
V posledních letech se u lovců temné hmoty těšily největší popularitě dva extrémně rozdílné typy částic – velmi těžké WIMPy neboli weakly interacting massive particles a velmi lehké axiony, úzce spojené s kvantovou chromodynamikou. První zmíněné představují masivní částice, které lze víceméně srovnávat s částicemi standardního modelu. Pro představu: Proton dosahuje o něco nižší hmotnosti než 1 GeV/c², zatímco naprostá většina experimentů pátrajících po WIMPech se soustředí na částice o hmotnosti 10–1 000 GeV/c².
Fyzici původně hodně sázeli na supersymetrii, tedy skupinu teorií, podle nichž má každá známá částice svůj těžší protějšek neboli superpartnera. Na ověřování daných teorií se vydatně podílel Velký hadronový urychlovač LHC v CERNu, ale optimismus se nepotvrdil. Pokud supersymetrie existuje, jsou superpartneři těžší, než se původně myslelo. WIMPy by sice mohly tvořit temnou hmotu i bez supersymetrie, ale počáteční nadšení pro ně do značné míry vyprchalo.
Mnozí fyzici měli WIMPy v oblibě, protože by vzhledem ke své povaze generovaly právě takové množství temné hmoty, jaké ve vesmíru pozorujeme – samozřejmě za předpokladu, že ji opravdu utvářejí. Navíc by musely do jisté míry interagovat se známými částicemi, což dává naději na jejich experimentální zachycení.
V současnosti existují tři klasické postupy pátrání po WIMPech: Zaprvé chtějí fyzici pomocí výkonných srážečů, jako je zmiňovaný LHC, napodobit situaci na počátku vesmíru a stvořit temnou hmotu, kterou by pak mohli detekovat. Při pokusech s přímou detekcí zas extrémně citlivé přístroje pátrají po „záškubech“ běžných částic, zasažených částicemi temné hmoty. Zbývající možnost představuje nepřímá detekce, kdy se hledají běžné částice vznikající po případné vzájemné anihilaci částic temné hmoty.
Hra na slepou bábu
Problém tkví v tom, že podobné pátrání připomíná hru na slepou bábu. O částicích temné hmoty víme velice málo – přitom třeba pro pokusy s kolizemi na LHC je důležité znát hmotnost částic. Čím hmotnější by WIMPy byly, tím energetičtější by musely být i dané srážky, aby při nich hledané částice vznikly. V případě přímé detekce zas netušíme, jak často by měly WIMPy narážet do běžných částic. A přestože astrofyzikální pozorování již odhalila určité signály potenciální vzájemné anihilace částic temné hmoty, nejsou vědci přesvědčeni, že jde o jasné důkazy její existence (viz Falešný signál). Budoucí experimenty a sledování vesmíru by mohly díky novým technologiím objasnit víc.
Úplně jiné kandidáty na temnou hmotu představují už zmíněné axiony. Stejně jako v případě WIMPů by šlo o dosud neznámé částice, ale tím jejich vzájemná podobnost v podstatě končí. Axiony by totiž měly být extrémně lehké, lehčí než všechny známé částice včetně neutrin, a pro dostatečné vysvětlení temné hmoty by musely být tak hojné, že by se projevovaly spíš jako vlny než částice. Jejich existence by přitom mohla vyřešit i jiné problémy současné fyziky. Jelikož by jejich působení na běžnou hmotu mělo být velmi slabé, pátrá po nich méně pokusů, jež pokrývají pouze zlomek možných hmotností axionů. Fyzikům v daném směru otevírají dveře nové metody detekce a kvantové senzory. Objevují se podstatně vylepšené varianty experimentů, jako třeba upgradovaný dlouhodobý projekt ADMX G2 neboli Axion Dark Matter Experiment nebo připravovaný DM Radio Pathfinder Experiment.
Přízračné MACHO objekty
Nejmenší shluky tajemné materie, jejichž existenci dokážeme odvodit pozorováním vesmíru, mají hmotnost desítek milionů sluncí. Jednotlivé částice temné hmoty by měly být menší a lehčí, není však jasné o kolik. Mezi populárními kandidáty před časem figurovaly tzv. massive compact halo objects čili MACHO – masivní, ale přitom „neviditelné“ objekty, jako třeba primordiální černé díry. Prostor pro jejich existenci se nicméně neustále zmenšuje, takže vědci dnes věří, že pokud takové černé díry tvoří temnou hmotu, musejí mít hmotnost odpovídající zhruba tisícině Měsíce.
Vezmeme-li v úvahu nejlehčí a nejvíc hmotné kandidáty na temnou hmotu, zkoumají fyzici hmotnosti v rozmezí 75 řádů. Pro srovnání: Velikost protonu a pozorovatelného vesmíru dělí rozdíl asi 41 řádů. Kýžených odpovědí bychom se však mohli dobrat spuštěním velkého počtu relativně malých experimentů, které by dokázaly detekovat vždy jen úzce vymezený typ částic temné hmoty.
Možná opravdu neexistuje
Fyzikální komunita se na nedávných sympoziích shodla, že hon na temnou hmotu vyžaduje vyváženou strategii. Vědci se plánují důkladně ponořit do ověřování svých preferovaných hypotéz, ale současně se budou snažit plošně – a méně do hloubky – zkoumat maximum různých možností povahy temné hmoty. S trochou štěstí pak některý z experimentů nakonec narazí na její signál.
Nicméně v současné situaci, kdy již řada slibných kandidátů padla, nelze vyloučit, že žádný z dílčích pokusů hledanou materii nezachytí. Možná budou muset badatelé přehodnotit celkové směřování částicové fyziky i kosmologie, pro které temná hmota znamená svatý grál. Nemuselo by však jít o takové zklamání: Věda se neustále vyvíjí a občas se směr, jenž předtím udával tón výzkumu, ukáže jako neživotaschopný. I to lze přitom považovat za úspěch, přestože s poněkud hořkým podtónem.
Otazníky přetrvávají
Ve skutečnosti už docela dlouho známe určité typy temné hmoty, jako jsou třeba neutrina. Jde o téměř nehmotné částice, které vyplňují celý vesmír, ale prakticky neinteragují s jinými částicemi. Jsou ovšem tak lehké, že mohou k efektu temné hmoty přispívat maximálně jedním procentem. Co tedy s těmi zbývajícími devadesáti devíti?
Mohla by temná hmota sestávat z dosud neznámých, hypotetických částic, jež netvoří součást dnešního standardního modelu částicové fyziky? Mohly by na ně působit síly, které na známé částice nepůsobí – podobně jako na potenciální částice temné hmoty nepůsobí například elektromagnetická síla? Mohly by snad částice tajemné materie souviset s nějakými neznámými fyzikálními principy? Odpovědi na uvedené otázky dál halí mlha.
Další články v sekci
Sci-fi nebo věda? Experimenty, které propojují mozky spáčů
Výzkum snů je komplikovaný, proto si snění nadále udržuje svá tajemství. Vědci jsou většinou odkázáni na vzpomínky probuzených spáčů, což nebývá spolehlivý zdroj informací. Nově se otevírají možnosti nahlédnout do spícího mozku u lidí s takzvaným lucidním snem.
Hlavní hrdinové amerického sci-fi filmu Počátek z roku 2010, Dom Cobb a Arthur, se živí jako profesionální zloději informací. Kradou myšlenky tak, že ve spánku proniknou do živého snu své oběti. V zápletce filmu se pokoušejí o opačný postup. Snícímu člověku myšlenky z mozku nekradou, ale naopak mu do mysli implantují podvržené pohnutky. Kalifornská start-up firma REMspace založená ruským psychologem Michaelem Radugou nedávno přišla s tvrzením, že Počátek není tak úplně sci-fi, a ohlásila „přenos myšlenek mezi dvěma spícími osobami“.
Víme, že zatím nic nevíme
REMspace navrhuje technologie pro zlepšení kvality spánku. O „průlomovém počinu“ není k dispozici o mnoho více informací, než kolik jich Raduga vypustil do sdělovacích prostředků. Z těch vyplývá, že pro přenos informací využili pracovníci REMspace zvláštního stavu spícího mozku označovaného jako lucidní snění nebo také jasný sen. K tomuto jevu dochází během REM spánku, tedy spánku s rychlým pohybem očí pod zavřenými víčky.
V této fázi spánku se nám obvykle zdají sny. V lucidním snu si spící člověk uvědomí, že se mu zdá sen a že děj, který se kolem něj odehrává, není skutečný. Často k tomu dochází, když se ve snu dějí věci, jaké v reálném světě nemohou nastat. Snící člověk například létá nebo se potká s někým, o kom ví, že zemřel. Při lucidním snění se neprobudíme, ale od probíhajícího snu získáme „odstup“. Můžeme v něm aktivně vystupovat a nejsme jen pasivními aktéry, jak tomu bývá u normálních snů.
REMspace nešetří ve zprávách bombastickými přívlastky, ale na fakta jsou její zástupci skoupí. A tak se musíme spokojit s konstatováním, že firma použila „speciálně navržené zařízení“, jež zahrnovalo „server“, „přístroj“, „wifi“ a „senzory“. Bližší specifikace použité technologie nejsou k dispozici.
Michael Raduga si zakládá na pověsti aktivního vědce, který „provádí nejvíce studií s problematikou lucidních snů a studie publikuje v recenzovaných časopisech“. S tím se ale jeho stávající postup příliš neshoduje. Vědci běžně výsledky svého výzkumu popularizují ve sdělovacích prostředcích, ale až poté, co je po důkladném oponentním řízení zveřejnil solidní vědecký časopis. Opačný postup je ve vědě považován za neférový, protože právě úspěšné oponentní řízení dodává zprávám pro sdělovací prostředky na věrohodnosti.
Výměna informací
Co tedy o experimentu Michaela Radugy a jeho týmu z REMspace víme? Dvojice dobrovolníků spala v oddělených domech, přičemž „aparát“ vyvinutý v REMspace sledoval po celou dobu experimentu jejich mozkové vlny a další biologické parametry. Mozkové vlny se běžně zaznamenávají pomocí elektroencefalografu, ale v tomto případě není jasné, zda a nakolik se „aparát“ REMspace od tohoto běžného přístroje lišil.
Blíže neupřesněné zařízení, označované Radugou jako „server“, rozpoznalo na základě dat z „aparátu“ okamžik, kdy první dobrovolník vstoupil do lucidního snu. Následně „server“ generoval náhodné slovo ve „speciálním jazyce“ a to přehrál spícímu dobrovolníkovi do sluchátek. Ten toto slovo zopakoval ve svém snu, což „aparát“ zachytil a informace o tom uložil na „serveru“. O osm minut později vstoupila do lucidního snu dobrovolnice spící v druhém domě. Server jí předal uloženou zprávu od prvního účastníka a ta ji byla schopna po probuzení zopakovat. V REMspace tento experiment údajně provedli se dvěma páry dobrovolníků.
Objev, nebo PR?
Zatím nelze na konto studie firmy REMspace říct o moc víc. Potřebné detaily včetně principů, na jejichž základě fungovaly použité aparatury, bude možné vyčíst až z publikace v seriózním vědeckém časopise a na jejich základě pak může experiment nezávisle zopakovat jiný vědecký tým. To je ve vědě bráno jako důkaz správnosti výsledků takto významných pokusů. REMspace se nemusí bát, že by zveřejněním detailů experimentu dala své know-how v plen konkurenci. Může svá zařízení nejprve patentovat a teprve pak je popsat ve vědeckém článku. To je celkem běžný postup, jak uchránit své objevy a vynálezy před zcizením.
Generální ředitel a zakladatel REMspace Michael Raduga nicméně prohlásil: „Jde o významný milník ve výzkumu spánku, který najde využití při léčbě duševních poruch a onemocnění, při tréninku různých dovedností a v mnoha dalších oblastech lidského konání. Včera vypadala komunikace ve snech jako sci-fi a zítra to bude tak běžné, že si bez této technologie nebudeme umět představit svůj život. Otevírají se tím dveře k bezpočtu komerčních aplikací a mění se způsob, jakým přemýšlíme o komunikaci a interakci ve světě snů.“
Důraz, jaký ve svých prohlášeních REMspace klade na komerční využití technologie, a bombastické zveřejnění výsledků před jejich publikací ve vědeckém časopise zakládají důvodné podezření, že tato PR akce není určena ani tak laické veřejnosti, která si na komunikaci ve snu zcela jistě nějaký čas počká, ale investorům, kteří by byli ochotni sáhnout hluboko do kapsy a další vývoj v REMspace podpořit.
Mezinárodní studie
Komunikace se spáči není ve vědě zase takovou novinkou, jak to novinářům a televizním reportérům prezentuje Michael Raduga. S dobrovolníky prožívajícími lucidní sny se vědci pokoušeli komunikovat v minulosti mnohokrát. Využívali k tomu podnětů, jako jsou světelné záblesky, vibrace nebo zvuky. Někdy se jim dařilo „vstoupit“ do snů dobrovolníků, ale odezvy spáčů byly slabé a předávané informace byly jednoduché. Za zásadní obrat lze proto označit až důkladně provedený experiment z roku 2021. Jeho výsledky zveřejnil mezinárodní vědecký tým, vedený Kenem Pallerem z Northwestern University v americkém Evanstonu, ve velmi kvalitním vědeckém časopise Current Biology.
Paller a spol. jako první s lidmi v lucidním snu skutečně „konverzovali“. Spáči odpovídali vědcům na otázky nebo řešili jednoduché matematické příklady. Studii Pallera a spol. dodává na váze skutečnost, že experimenty proběhly nezávisle na sobě ve čtyřech laboratořích na 36 dobrovolnících. Každý tým využil jiné technické vybavení, a přesto všichni došli ke stejnému závěru: Lidé mohou i ve spánku přijímat a zpracovávat složité informace.
„Studie zpochybňuje základní definice spánku,“ komentoval výsledky Pallerova týmu americký neurolog Benjamin Baird z University of Wisconsin v americkém Madisonu, který studuje spánek a sny, ale na studii Pallera a spol. se nijak nepodílel. Baird v této souvislosti připomněl, že spánek bývá definován jako stav mozku, v němž člověk nevnímá okolní svět.
Klepání ze sna
Pod Pallerovým vedením se vědci z Francie, Německa, Nizozemí a Spojených států pokusili o oboustrannou komunikaci se spáči, z nichž někteří běžně zažívali lucidní sny. Další účastníci pokusu tuto zkušenost vůbec neměli, ale týdně si vzpomněli aspoň na jeden sen. Všichni dobrovolníci prošli nejprve tréninkem, v němž se učili poznávat, že se jim právě zdá sen. Vědci jim předvedli, jakými podněty jim budou signalizovat, že upadli do fáze spánku se sny. V některých laboratořích používali k upozornění spáčů určité zvuky, v jiných sloužily ke stejnému účelu záblesky světla a v dalších se vědci s dobrovolníky domluvili na signalizaci poklepem prstu.
Při vlastním pokusu usínali dobrovolníci v různou dobu. Někteří uléhali do postele v čase, kdy byli zvyklí chodit spát. V jiných laboratořích ale usínali v brzkých ranních hodinách. U spících dobrovolníků vědci sledovali mozkovou aktivitu, pohyby očí a kontrakce obličejových svalů. To jsou běžné indikátory REM spánku. Elektroencefalografické přilby vybavené elektrodami umožňovaly sledovat mozkové vlny pokusných spáčů. Při hlubokém spánku beze snů vykazuje mozek obvykle velmi pomalé vlny typu delta s frekvencí do 4 hertzů. Naopak, ve fázi spánku označované jako REM, která trvá obvykle kolem 10 minut, se člověku zdají sny a aktivita mozku se podobá plné bdělosti. Dominují při ní mozkové vlny beta s frekvencí od 14 do 38 hertzů.
Lucidní sny se podařilo podchytit u šesti lidí. Ti po nástupu REM spánku odpovídali vědcům smluveným znamením a dávali tak najevo, že si svůj momentální stav uvědomují jako sen. Ani v nejmenším se neprobudili, ale ve spánku například pod zavřenými víčky třikrát za sebou obrátili pohled doprava. V německé laboratoři podávali pohybem očí signál v Morseově abecedě.
Úsměv značí „ano“
Celkem měli vědci příležitost komunikovat s dobrovolníky v lucidním snu patnáctkrát. Pokládali těmto spáčům jednoduché otázky, na které se dá odpovědět buď ano, nebo ne. Někteří dostali k řešení početní příklady, třeba „Kolik je osm minus šest?“. Spáči odpovídali smluvenou signalizací, například „ano“ naznačili úsměvem, „ne“ dávali najevo zamračením a číslo prezentovali opakovaným pohybem očí pod zavřenými víčky. Bilance nebyla vůbec špatná. Ze 158 položených otázek zodpověděli spáči v lucidním snu správně 18,6 %. Mýlili se pouze ve 3,2 % odpovědí. 17,7 % odpovědí nedokázali vědci „dešifrovat“ a na 60,8 % otázek nedostali žádnou odpověď. Tato čísla dokazují, že komunikace se spáči v lucidních snech není snadná, ale je proveditelná.
Když se dobrovolníci na konci experimentu probudili, požádali je vědci o popis snů. U některých se otázky a úlohy „propsaly“ do obsahu snů. Dobrovolník, jemuž vědci zadali k řešení početní příklad, popisoval, že slyšel úlohu během jízdy autem z autorádia. Dalšího se vědci ptali ve spánku na jeho jazykové znalosti, a tomu se zdálo, že je na večírku, kde vypravěč v promítaném filmu přerušil svůj komentář, aby se ho zeptal, zda mluví španělsky. Podle Kena Pallera je tento experiment důležitým prvním krokem v komunikaci se snícími spáči.
„Výsledky studie můžeme přirovnat k prvnímu rozhovoru prostřednictvím telefonu nebo k rozhovoru s astronautem na Měsíci. Snící spáči žijí ve světě, který si kompletně vytvoří ze vzpomínek uložených v mozku, a my jsme našli způsob, jak s lidmi v tomto světě komunikovat,“ říká Ken Paller. „Je to důkaz, že tento způsob komunikace v principu funguje. A fakt, že různé laboratoře k tomu používaly různé metody, dodává tomuto důkazu na přesvědčivosti.“
Nelehká cesta z říše snů
Členka výzkumného týmu Karen Konkolyová z Northwestern University k tomu dodává: „Díky těmto experimentům můžeme mnohem lépe studovat sny. Téměř vše, co je o snech známo, se opíralo o retrospektivní zprávy získané od lidí po probuzení, a ty mohou být zkreslené.“
Neuroložka Michelle Carrová z University of Rochester, která nebyla členkou Pallerova týmu, připouští, že je z takových budoucích aplikací nadšená. Zároveň však zdůrazňuje, že retrospektivní zprávy o snech zůstanou i nadále důležitým zdrojem informací. „Když se vám zdá sen, jsou vaše schopnosti o něm referovat dost omezené,“ upozorňuje Carrová.
Také Konkolyová doufá, že by podobné techniky mohly v budoucnu najít uplatnění při léčbě. Ovlivnění snů by mohlo pomoct při zvládání úzkostných stavů, depresí nebo následků traumat, jako je posttraumatická stresová porucha. Konverzace ve spánku by mohla usnadňovat zvládání nových dovedností, a dokonce navodit kreativní nápady, protože mozek se během snu nachází ve stavu příhodném pro vznik originálních myšlenek. Zásahy do mysli během snů, jaké představili autoři filmu Počátek, však nadále zůstávají výlučnou doménou sci-fi.
Lucidní snění
Neurologové prokázali existenci lucidních snů v 70. letech minulého století při pokusech s lidmi ve fázi spánku s rychlým pohybem očí, kdy většina lidí sní. Lucidní sen zažil aspoň jednou každý druhý člověk a asi 10 % lidí jej zažívá jednou za měsíc nebo i častěji. Schopnost rozpoznat, že to, co vnímáme, není realita, ale sen, je poměrně vzácná. Nejznámější metodou odhalení lucidního snu je asi štípnutí, jež ve snu nebolí. Podle odborníků je ale málo účinná.
Ještě vzácnější je ovládání některých aspektů lucidního snu. Obě dovednosti se dají vylepšit tréninkem. Nabízí se k tomu řada metod. Nejčastější je tzv. kontrola reality. Využívá toho, že prostředí snu je velmi nestabilní. Například nápisy se rychle mění a stejně tak se ve snu mění i tok času. Proto se při výcviku lucidního snění doporučuje za dne v bdělém stavu číst různé nápisy a kontrolovat, zda se po chvíli nezmění. Stejně tak může pomoct častější kontrolování času na hodinkách. Tím se zvyšuje pravděpodobnost, že člověk provede totéž i ve snu, zjistí, že se mu zdá sen, a navodí si tak stav lucidity.