Astronomové objevili vzdálené oblaky plynu s pozůstatky prvních hvězd
Astronomové poprvé pozorovali pozůstatky, které po sobě zanechaly exploze prvních hvězd ve vesmíru. Objevili tři vzdálené oblaky plynu, jejichž chemické složení odpovídá tomu, jaké vědci očekávají po prvních hvězdných explozích.
Vědci se domnívají, že první hvězdy, které se ve vesmíru zformovaly, se velmi lišily od těch, které vidíme dnes. Když se před 13,5 miliardami let zrodily, obsahovaly pouze vodík, helium a malé množství lithia, nejjednodušší chemické prvky v přírodě. Těžší prvky vznikly až mnohem později – v nitrech hvězd. Tyto hvězdy, u nichž se předpokládá, že byly až stokrát hmotnější než naše Slunce, rychle zanikly mohutnými explozemi známými jako supernovy, čímž se okolní plyn poprvé obohatil o těžší chemické prvky. Z takto obohaceného plynu se zrodily pozdější generace hvězd, které při svém zániku také produkovaly těžší prvky.
První hvězdy však zanikly již velmi dávno. Jak se o nich tedy vědci mohou dozvědět více? „Prvotní hvězdy lze zkoumat nepřímo, a to na základě detekce chemických prvků, které se v závěru jejich existence rozptýlily do okolí,“ říká profesorka Stefania Salvadori z Florentské univerzity, spoluautorka studie publikované v časopise Astrophysical Journal.
Na základě dat pořízených pomocí dalekohledu ESO/VLT (Very Large Telescope) v Chile se týmu podařilo nalézt tři velmi vzdálené oblaky plynu, které pozorujeme tak, jak vypadaly v době, kdy se stáří vesmíru pohybovalo jen kolem 10-15 % současného věku. Jejich chemické složení odpovídá tomu, jaké očekáváme po explozí prvních hvězd.
Hvězdy zrozené z popela
V závislosti na hmotnosti těchto raných hvězd a energii exploze uvolňovaly tyto první supernovy různé chemické prvky, jako je uhlík, kyslík a hořčík, které se vyskytují ve vnějších vrstvách hvězdných obálek. Některé z těchto explozí však neměly dost energie na to, aby se uvolnily ještě těžší prvky, jako je železo, které se nachází pouze v jádrech hvězd. Při hledání pozůstatků prvních hvězd, které explodovaly jako supernovy s nízkou energií, proto členové týmu pátrali po vzdálených oblacích plynu chudých na železo, ale bohatých na ostatní prvky. A trojici takových vzdálených oblaků v raném vesmíru se jim skutečně podařilo nalézt.

Diagram znázorňuje, jak mohou astronomové analyzovat chemické složení vzdálených oblaků plynu pomocí světla objektu v pozadí, například kvazaru. (ilustrace: ESO/L. Calçada, CC BY-SA 4.0)
Neobvyklé chemické složení je pozorováno i u mnoha starých hvězd v naší Galaxii, které vědci považují za hvězdy takzvané druhé generace, jež vznikly přímo „z popela“ těch vůbec prvních. V rámci této studie se vědcům podařilo nalézt tento „popel“ v raném vesmíru a přidali tak další chybějící díl do této komplikované skládanky. „Náš objev otevírá nové možnosti nepřímého studia povahy prvních hvězd a doplňuje tak výzkum hvězd v naší galaxii,“ vysvětluje Stefania Salvadori.
TIP: Tajemství Velkého třesku: Co se stalo během první sekundy?
K detekci a studiu těchto vzdálených oblaků plynu použil tým jasné objekty známé jako kvazary – velmi intenzivní zdroje záření poháněné superhmotnými černými dírami v centrech vzdálených galaxií. Jak záření z kvazaru putuje vesmírem, prochází oblaky plynu, jejichž chemické složení zanechá ve světle svůj otisk.
Další články v sekci
Na kávu s Adinou: Kam hvězdy chodily zapíjet žal a slavit úspěch?
Hlavní město se po vzniku Československa svobodně nadechlo. Začaly vznikat kavárny, restaurace i obchody prvotřídní kvality, jejichž majitelům šlo o jediné – postarat se o zákazníky na úrovni a se stylem...
Další články v sekci
Vědci již vědí, jak vypadal „zabijácký megapulec“ ze Skotska
Nové analýzy lebky dravého krasigyrina ze spodního karbonu prozradily, že se nepodobal murénám, ale spíše dnešním krokodýlům
Crassigyrinus scoticus, čili „tlustý pulec ze Skotska“ byl podivuhodný obratlovec ze spodního karbonu, blízce příbuzný dnešní skupině čtyřnožců (Tetrapoda), která zahrnuje obojživelníky, plazy v moderním pojetí (včetně ptáků a savců). Fosilie krasigyrina, které jsou staré přibližně 330 milionů let, pocházejí převážně ze Skotska, je jejich jen velice málo a všechny jsou ve špatném stavu, protože během fosilizace došlo k jejich stlačení a rozdrcení.
Vědci z nich již dříve vyčetli, že šlo o dvou až třímetrové dravce s úzkým dlouhým tělem, kteří byli vybaveni velkými čelistmi a zároveň bizarně drobnými končetinami, které měřily jen pár centimetrů. Zároveň je ale problém odhadnout, jak vlastně tento tvor vypadal. Krasigyrinus představuje směs pokročilých znaků čtyřnožců se znaky, které jsou typické spíše pro ryby.
Postrach karbonských bažin
Podle všeho šlo o nelítostného vodního dravce, který představoval určitou obdobu krokodýlů. Jeho velké oči prozrazují, že lovil spíše v noci nebo v kalné vodě karbonských močálů. Původní rekonstrukce z roku 1985, založená na nejlépe zachovalé lebce, ukazuje krasigyrina s úzkou a vysokou lebkou, podobnou například dnešním murénám, čímž byl mezi obratlovci té doby dost výjimečný.
TIP: Ponorka z devonu: Obrněný Titanichthys měl metr širokou tlamu
Laura Porrová z britské University College London a její kolegové nedávno opětovaně analyzovali zmíněnou nejlépe zachovalou lebku krasigyrina. Využili zobrazování výpočetní tomografií a postupy pokročilé 3D vizualizace, s jejichž pomocí poskládali původní tvar lebky krasigyrina. Jak prozrazuje studie publikovaná v odborném časopise Journal of Vertebrate Paleontology, „tlustý pulec ze Skotska“ nejspíš vypadal jinak než jak jej představovaly dosavadní rekonstrukce.
„Zkoušeli jsme virtuálně poskládat úlomky lebky krasigyrina do podoby murény, ale nepovedlo se nám to. Prostě není možné, aby zvíře s takovými kostmi vypadalo tak, jak znázorňovaly dřívější rekonstrukce,“ popisuje Porrová. „Namísto toho se před námi objevila lebka podobná dnešním krokodýlům, poměrně široká a nízká, s mocnými čelistmi a velkými zuby. Zvíře s takovou lebkou bylo schopné sežrat prakticky cokoliv, co mu skřížilo cestu.“
Další články v sekci
Souboj ve vlnách Středomoří (1): Duel námořníků Royal Navy a Regia Marina
Region Středozemního moře a severní Afriky sice nesehrál z hlediska Spojenců ani třetí říše rozhodující roli, ovšem jeho důležitost podceňovat nelze a pro
Itálii se logicky jednalo o hlavní bojiště. Prokazují to ostatně i velké námořní bitvy, jež prověřily válečné lodě Britů a Italů a také jejich posádky
Snad žádná země se nemůže pochlubit tak impozantní námořní tradicí jako Velká Británie, která kdysi díky mimořádné síle Royal Navy „vládla vlnám“. Důležitou roli hrálo válečné loďstvo rovněž v Itálii, ačkoli její ambice byly mnohem skromnější. Na rozdíl od globálního impéria Britů usiloval Řím „jen“ o dominanci na Středozemním moři, pro které někdy užíval pojem z antických časů „Mare nostrum“ (Naše moře). Jestliže v první světové válce bojovala loďstva obou království bok po boku, do té druhé už vstoupila fašistická Itálie jako spojenec třetí říše, a tedy nepřítel Velké Británie.
Jen pro vyvolené
První světová válka potvrdila status Royal Navy coby nejsilnějšího námořnictva světa. Britové a Němci se sice utkali jen v několika hladinových bitvách, jež nakonec měly pro průběh války pouze malý přímý význam, avšak britská námořní blokáda kontinentu zásadně přispěla k porážce centrálních mocností. Královské námořnictvo si tak oprávněně připsalo velký úspěch a slávu, nicméně meziválečná éra mu i tak přinesla podstatnou redukci a zřetelnou ztrátu náskoku vůči loďstvům dalších velmocí. Vedle prosté snahy šetřit peníze za tím stály rovněž mezinárodní smlouvy o regulaci námořního zbrojení, které měly na Royal Navy coby nejsilnější loďstvo světa daleko větší dopad než na menší loďstva jiných států. Druhá polovina 30. let sice přinesla změny, protože ony dohody formálně či fakticky přestaly platit, navzdory tomu se však někdejší technický náskok Britů zřetelně zmenšil.
Námořnictvo hrdého Albionu se mohlo ovšem stále pyšnit něčím, co žádná smlouva neomezovala a co jiné země nemohly tak snadno získat, a sice špičkovou kvalitou posádek. Ona slavná námořní tradice totiž přinášela také obrovské zkušenosti, výborně propracovaný výcvik a výjimečnou prestiž. Odvrácenou stranu naopak představovalo příliš rigidní lpění na zavedených postupech, což se týkalo především bariér mezi mužstvem a důstojníky. Britové chápali důstojnický sbor jako „klub gentlemanů“, do kterého bylo vskutku složité proniknout, pokud adept nepatřil k vyšší společenské třídě.
Budoucí důstojníci začínali výcvik fakticky již ve věku 13 let a pak pokračovali na proslulou akademii v Dartmouthu. Samo jejich vzdělání bývalo někdy kritizováno jako příliš technicky zaměřené, což ale koneckonců odpovídalo důrazu Royal Navy na vyspělost zbraní a dalších prvků výbavy lodí. Válečné ztráty ale nevyhnutelně způsobily, že loďstvo muselo svůj přístup k získávání nových důstojníků přehodnotit.
Dobrovolníci ze zálohy
Před válkou totiž povyšování prostých námořníků či poddůstojníků na důstojníky bývalo dosti vzácné a omezovalo se prakticky jen na technické specialisty, respektive znalce zbraní, spojovacích přístrojů a podobně. Zlom nastal až v roce 1942, kdy začal prudce narůstat podíl důstojníků původem z řad RNVR (Royal Naval Volunteer Reserve), jak se označovaly zálohy složené z dobrovolníků, kteří prodělali základní námořní výcvik.
Původně sloužili jenom jako záloha pro mužstvo, válka však posléze přinesla i velký nárůst míry jejich povyšování. Kromě toho námořnictvo doplňovalo stavy i z RNR (Royal Naval Reserve), jak se označovaly zálohy složené převážně z posádek obchodních, rybářských a jiných civilních lodí. Jednalo se vesměs o zkušené námořníky, kteří absolvovali zkrácený vojenský výcvik, a tudíž po vypuknutí války mohli takřka ihned nastoupit ke službě.
Karta se obrací
Muži z RNR měli od počátku vyšší šance dostat se na místa důstojníků, kdežto v případě členů RNVR se tomu velení nejprve bránilo, avšak po roce 1942 muselo ustoupit, protože panoval kritický nedostatek důstojníků z aktivní služby a RNR. Na konci války tak z řad původně pomocné Royal Naval Volunteer Reserve pocházelo kolem 88 % důstojníků Royal Navy a někteří se stali i kapitány fregat či torpédoborců, což se v éře mezi válkami jevilo jako zcela nemyslitelné.
TIP: Potopeni ve službách Jeho Veličenstva: Ztráty Royal Navy za 2. světové války
Válka tak nevratně a od základů proměnila sociální strukturu posádek britských lodí a do značné míry oslabila (a na menších plavidlech prakticky smazala) někdejší bariéry mezi mužstvem a důstojníky. Znamenalo to nárůst bojeschopnosti a efektivity, protože prostý britský námořník nyní věděl, že dobré výkony ve službě mu zajistí mnohem větší šance na povýšení, zatímco jeho původ hraje menší roli.
Dokončení: Souboj ve vlnách Středomoří (2): Duel námořníků Royal Navy a Regia Marina
Námořník Royal Navy
- VÝCVIK NÁMOŘNÍKA: 12 měsíců
- VZDĚLÁNÍ DŮSTOJNÍKA: 3–4 roky
- POSÁDKA TORPÉDOBORCE: 135–225 mužů
- POSÁDKA KŘIŽNÍKU: 470–885 mužů
- POSÁDKA BITEVNÍ LODĚ: 1 100–1 400 mužů
Další články v sekci
Žirafy možná mají menší mozky, statistiku ale zvládají jako primáti
Zábavný experiment se žirafami odhalil jejich slušné matematické nadání
Matematické výkony obvykle považujeme za dovednost vyhrazenou lidskému druhu. Existují ale důkazy, že i další živočichové ovládají matematické myšlení. A může jít o tvory lidem velmi nepodobní. V minulosti se například ukázalo, že počítat dovedou některé ryby nebo že včely rozliší sudá čísla od lichých. Nově se k matematikům mezi živočichy přidávají žirafy, které prokázaly statistické uvažování.
Álvaro L. Caicoya z barcelonské univerzity a jeho spolupracovníci uspořádali experiment, v rámci kterého testovali statistické nadání čtyř žiraf severních (Giraffa camelopardalis), chovaných v barcelonské zoologické zahradě. Z dřívějších studií vyplynulo, že takové úvahy zvládají primáti, tedy naši příbuzní s relativně velkým mozkem. U zvířat jako je žirafa, která mají vzhledem k tělu spíše malý mozek, to zatím nikdo nezjišťoval. Nový výzkum publikoval vědecký časopis Scientific Reports.
Experiment s pamlsky
Badatelé uspořádali experiment, v němž testovaným žirafám nabízeli pamlsky v podobě kousků mrkví, které mají žirafy raději a podobně velkých kousků cuket, které jsou u žiraf méně oblíbené. Experimentátoři vždy nabrali dvě porce pamlsků současně – ze dvou průhledných krabic, do nichž žirafy viděly – a sevřeli je v pěst. Testovaná žirafa si dlouhým jazykem vybírala jednu z porcí podle toho, ze které z krabic pocházela, s tím, že by žirafy měly dávat přednost porcím s větším množství mrkví.
Krabice nejprve obsahovaly 20 mrkví / 100 cuket a 100 mrkví / 20 cuket. Ve druhém kole experimentu to bylo 20 mrkví / 100 cuket a 20 mrkví / 4 cukety, a ve třetím kole 57 mrkví / 63 cuket a 3 mrkve / 63 cuket. Ve druhé fázi experimentu byly počty pamlsků stejné, ale žirafy viděly jen horní polovinu krabic, takže musely používat statistické úvahy.
TIP: Prokletí výšky: Udeří do žiraf blesk častěji, než do jiných zvířat?
Žirafy si dokázaly vybrat správnou krabici s vysokou úspěšností a rozhodovaly se velmi rychle. Byly v tom dokonce podstatně úspěšnější než například papoušci druhu nestor kea (Nestor notabilis), kteří přitom mají mnohem větší mozky v poměru k velikosti těla. Vše nasvědčuje tomu, že žirafy mají vyspělé statistické uvažování, které snese srovnání s primáty. Badatelé jsou přesvědčeni, že velký mozek (relativně k velikosti těla) není nezbytným předpokladem pro pokročilé kognitivní funkce a statistické dovednosti.
Další články v sekci
Pod pokličkou: Jak účinkují nejznámější drogy na lidský organismus
Řada látek používaných jako drogy se vyskytuje v rostlinách, v houbách nebo je syntetizovali chemici v laboratořích. Našemu mozku jsou tudíž zcela cizí, a přesto s ním dokážou pořádně zamávat. Jak to dělají?
Ačkoliv si opiáty, jako je například morfin, v nepatrném množství vyrábí i lidské tělo, k žádné drastické změně vnímání nevedou. Pokud však sáhneme po přírodních zdrojích, například po máku, a požadovanou látku do sebe vpravíme injekcí nebo prostřednictvím kouře z opiové dýmky, uvede náš mozek do zcela abnormálního stavu.
Opiáty působí na živočichy včetně člověka jen proto, že jako cizorodý „paklíč“ zapadají do „klíčové dírky“ namísto látky, kterou si organismus vyrábí sám: Konkrétně nahrazují tzv. endogenní opioidní peptidy, k nimž patří například endorfiny. Z názvu je zřejmé, že se jedná o látky podobné morfinu – pro jejich účinek je nezbytné, aby spolupracovaly s velkou bílkovinnou molekulou našeho receptoru. Pokud dojde k interakci, potlačí endorfin bolest a navodí nám pocit euforie: Tělo nás jeho zvýšenou hladinou odměňuje například po fyzické námaze.
Koláče bez práce
Morfin tlumí bolest a navozuje stav vzrušení a nabuzení. Na rozdíl od endorfinů navíc člověk dosáhne povznesené nálady bez nutnosti vynaložit jakékoliv úsilí. Stačí vypít odvar z makovic nebo si píchnout drogu injekcí. Zrádnost takovéto „zkratky“ tkví v tom, že způsobuje závislost, jež je ještě zákeřnější, pokud člověk místo morfinu použije jeho upravenou molekulu diacetylmorfin, který známe jako heroin.
Jako první ho připravil už v roce 1874 anglický chemik Charles Romley Alder Wright. Nepatrnou úpravou morfinové molekuly dosáhl toho, že heroin lépe zapadá do zmíněné „klíčové dírky“, a má proto čtyřnásobně silnější účinky při mnohem rychlejším nástupu.
Na lidi a další škůdce
Jednu z nejrozšířenějších drog si v listech syntetizuje tabák. Podle latinského názvu rostliny Nicotiana označujeme tuto látku nikotin a na celé Zemi se jí oddává asi miliarda lidí. Náš organismus si nikotin plete s acetylcholinem, který ovlivňuje činnost mozku i nervové soustavy. Za normálních okolností na nás proto nikotin působí stimulačně, v mírně zvýšených koncentracích má zase spíš uklidňující efekt. Bez ohledu na účinky se však stále jedná o prudký jed, jímž se rostliny brání proti škůdcům a býložravcům. Nikotin je tedy v podstatě přírodní insekticid.

Ještě oblíbenější a zároveň starší je alkohol – konzumuje ho bezmála 40 % lidstva. Podle statistik WHO z roku 2019 připadlo v České republice průměrně 14 litrů čistého alkoholu na hlavu, což je nejvíce na světě. Nijak nepřekvapí, že z alkoholických nápojů je u nás nejpopulárnější pivo, následované destiláty a vínem. Alkohol si mozek plete s kyselinou gama-aminomáselnou nebo s glutamátem, které jsou našemu tělu vlastní a mají vliv na funkci nervových buněk.
Zákeřný rudodřev
Kokain produkuje jihoamerický keř kokainovník pravý, známý také jako rudodřev koka. Za své účinky vděčí látka podobnosti s dopaminem, který zprostředkovává přenos vzruchů mezi mozkovými buňkami. Kokain se váže na bílkovinu, jež působí jako „uklízeč“ a má odstraňovat již uvolněný dopamin. Droga jí znemožní fungovat, a mozek je tak hyperaktivnější.

Marihuana a hašiš zase představují produkty konopí a „fungují“ díky pestré směsici látek zvaných kanabinoidy: Pro účinky drog je klíčový tetrahydrokanabinol, známý také pod zkratkou THC. Náš organismus si sám vyrábí molekuly s podobným účinkem – jedná se o tzv. endokanabinoidy neboli „kanabinoidy vlastní našemu tělu“. Podílejí se například na regulaci chuti k jídlu, zasahují do ukládání informací do paměti a sehrávají významnou roli i v imunitních reakcích. Endokanabinoidy zapadají jako puzzle do složitých bílkovinných receptorů a spouštějí tak v buňkách širokou škálu procesů vedoucích například k uvolnění a utlumení bolesti.
Drak v kuchyni
Řada drog způsobuje abnormální vnímání světa. Nevzniká na ně návyk, ale zážitky z jejich užívání mohou mít silný negativní dopad na lidskou psychiku. Patří k nim například psilocybin, který se vyskytuje nejméně ve dvou stovkách druhů hub. Jeho nejvydatnějším zdrojem jsou lysohlávky, podle jejichž latinského názvu Psilocybe dostala molekula jméno. Historie užívání lysohlávek je dlouhá, což dokládají například skalní rytiny plodnic těchto hub, které v jeskyních na severu Itálie zřejmě vytvořili lidé mladší doby kamenné nebo doby bronzové.
Princip vzniku halucinací pod vlivem psilocybinu není úplně jasný. V lidském těle se látka rychle mění na psilocin, jenž se pak v mozku váže na receptory pro vazbu serotoninou. Serotonin má přitom za úkol zprostředkovat přenos vzruchů mezi neurony – a s halucinogeny se zmíněný proces změní v chaos.
Vidět rukama
Diethylamid kyseliny lysergové čili LSD se vyrábí z kyseliny lysergové: Ta se v poměrně hojném množství vyskytuje v námelu, jenž vyrůstá z květu traviny nebo obiloviny napadené houbou paličkovicí nachovou. LSD se v mozku váže na bílkovinné molekuly receptorů pro vazbu dopaminu, který umožňuje přenos impulzů mezi buňkami nervové soustavy. Dochází pak ke zvýšení produkce glutamátu v mozkové kůře a tím i k nabuzení jejích neuronů.
Účinky LSD nezávisejí jen na dávce, ale také na konkrétní osobnosti a psychickém rozpoložení. Předem lze jen těžko odhadnout, jestli droga navodí příjemné, či nepříjemné pocity. Časté jsou navíc tzv. pseudohalucinace, při nichž si uživatel uvědomuje, že to, co vnímá, není skutečné. Pod vlivem LSD se mimo jiné dostavuje synestezie, kdy se směšují vjemy z různých smyslů, třeba zraku a hmatu: Člověk má pak například dojem, že vidí rukama. Efekt LSD trvá poměrně dlouho – několik hodin, ale i půl dne.
Závislost je porucha mozku
V mozku člověka závislého na droze dochází ke změně funkce mnoha center a k jejich poškození. Odklon od běžných procesů je natolik závažný, že psychiatři považují závislost za nebezpečné duševní onemocnění.
Za příjemný pocit po požití drogy může aktivace mozkového centra nucleus accumbens, k jehož nabuzení dochází i při běžných „radovánkách“, jako je uhašení žízně, utišení hladu nebo sex. U lidí závislých na drogách však nucleus accumbens postupně otupí a v narkomanovi pak už dokáže vyvolat příjemný pocit jen stále vyšší dávka. Nic jiného mu radost nepřináší, nic jiného jej nezajímá.
Drogy zasahují i do činnosti dalších mozkových center, například amygdaly, kde se rodí strach a úzkost. Bez pravidelných dávek proto narkoman čelí návalům hrůzy. Poškozena bývá také část kůry v přední části mozku, kde sídlí centrum kontroly chování. Proto závislý člověk nedokáže s drogou skoncovat, i když ví, že mu její užívání škodí. A negativní účinky se nevyhnou ani hipokampu, který je důležitý pro ukládání informací do paměti. Závislému toto centrum přednostně připomíná, jak příjemné je vzít si drogu. Jiné informace se do paměti narkomana proderou jen s obtížemi.
TIP: Nejnebezpečnější drogy světa: Heroin, alkohol, kokain a zabijáci z lékárny
Největší škody mohou drogy napáchat ve vyzrávajícím nervovém systému teenagerů – proto upadají mladí lidé do závislosti snáz než dospělí. Náctiletí mají dobře vyvinutá mozková centra, kde vznikají příjemné pocity. Droga jim tudíž snadno zachutná. Centra pro racionální rozhodování a kontrolu chování u nich však ještě neběží na plný výkon. Je-li tedy teenager postaven před volbu, zda si drogu vzít, nebo ne, nedokáže se rozhodnout správně.
Kokain pro děti
Podobné účinky jako kokain mají laboratorně vyráběné amfetaminy, které ovlivňují množství dopaminu a některých dalších látek v mozku, jež se za normálních podmínek odstraňují. Amfetaminy přitom dokážou uvedený proces zvrátit. Na náš organismus proto působí stimulačně a někdy se využívají jako tzv. duševní doping, neboť zvyšují schopnost koncentrace. Také z toho důvodu se uplatňují u dětí k léčbě poruch pozornosti a hyperaktivity.
Další články v sekci
Ultrazvukové triky netopýřích lákadel: Jak spolu souvisí echolokace a opylování?
Netopýři poznávají své okolí pomocí echolokace a rostliny, které ně spoléhají jako na opylovače, se pro ně snaží být co „nejviditelnější“. Ekvádorský kaktus své květy pro echolokační zvuky zvýrazňuje tak, že „vymaže“ jejich pozadí
Netopýři si o svém okolí vytvářejí představu z ultrazvuků, které se k nim odrazí od nejrůznějších překážek. Echolokací hledají také potravu a například druhy lovící hmyz najdou za letu i miniaturního komára. Někteří noční motýli si proto vyvinuli pestrou škálu důmyslných strategií, jak zůstat pro netopýří echolokaci neviditelní. Některé rostliny se naopak co nejvíce snaží, aby se netopýrům „ukázaly“.
Značky pro noční opylovače
Řada netopýřích druhů je býložravá a živí se nejrůznějšími plody nebo nektarem z květů. To je výhodné jak pro netopýřího „lovce“, tak i jeho rostlinnou „kořist“. Při sání nektaru ulpí netopýrovi na hlavě a na těle pylová zrna a on je pak přenese na další květy. Netopýři hodující na ovoci roznášejí s trusem semena a napomáhají tak k šíření daného rostlinného druhu. Rostlinná „kořist“ se proto – na rozdíl od lovených živočichů – neskrývá. Naopak, snaží se být co nejnápadnější a dělá vše pro to, aby netopýr její květy nebo plody nepřehlédl.
Netopýři létající v noci sice nejsou slepí, ale na zrak se dvakrát nespoléhají. Pestrými barvami květů je proto rostliny k opylení nenalákají. Květy tak o sobě dávají vědět vůněmi a tím, že jsou nápadné pro netopýří echolokátor. Mnoho rostlin dosáhlo evolucí toho, že jejich květy nebo plody dokonale odrážejí echolokační zvuky a příslušný netopýří druh je v žádném případě nemine. Vnímá je zřejmě podobně intenzivně, jako my lidé vidíme reflexní výstražné značky ve světlech automobilu.
Vůně a majáky liánových květů
Pokusy s jihoamerickou glosofágou lesní (Leptonycteris curasoae) odhalily, že tento netopýr vyhledává květy kaktusu Pachycereus pringlei jak podle vůně, tak s využitím odrazu echolokačních zvuků. Dokonalé umělé náhražky květu, které nevoní, glosofágu nezajímají. Stejně tak jí však zůstane lhostejná vůně kaktusového květu, pokud spolu s ní echolokačním smyslem nezaregistruje „obrázek“ typický pro kaktusový květ.
Kubánská pralesní liána Marcgravia evenia láká ke svým květům glosofágu dlouhojazyčnou (Glossophaga soricina) zvláštně tvarovaným listem vyrůstajícím v těsném sousedství květu. Z hlediska zachytávání slunečních paprsků pro fotosyntézu je tento list krajně neefektivní. O to dokonaleji však odrážejí echolokační zvuky glosofág. Díky tomu květy liány glosofágám na dálku „září“ jako echolokační maják.
Dokonalí opylovači a přesní letci
Liána Marcgravia evenia roste v pralese velmi řídce a jednu rostlinu od druhé dělí často poměrně velké vzdálenosti. Rostlina tedy potřebuje velmi pohyblivého opylovače a k tomu se glosofága dlouhojazyčná dokonale hodí. Dokáže se u květu vznášet na místě podobně jako kolibřík a pro sání nektaru ji příroda vybavila jazykem, který je bezmála stejně dlouhý jako tělo samotné glosofágy. Aby netopýr pokryl svou potřebu nektaru, navštíví za noc stovky květů a urazí přitom značné vzdálenosti.
Podobně je tomu u netopýrů konzumujících nejrůznější plody. Jihoamerický listonos krátkoocasý (Carollia perspicillata) má v oblibě plody pepřovníku (Piper). Zralé plody vyhledává čichem podle jejich typické vůně. Pro přesné zacílení manévru, během kterého za letu uškubne plod tlamou, využívá echolokaci.
Neviditelné pozadí kaktusových chlupů
Kaktus Espostoa frutescens roste tu a tam na svazích ekvádorských And. Jde o endemický druh, s nímž se už nikde jinde na světě nepotkáte. Jeho sloupcovité, tlusté stonky nesou celkem nenápadné květy, které se otvírají se soumrakem, aby nabídly nektar netopýrům glosofágám bezocasým (Anoura geoffroyi). Glosofága je pro kaktus ideálním opylovačem, protože pyl nachytaný na srsti roznáší na rozlehlých územích. To je pro rozptýleně rostoucí kaktus životně důležité.
Vědci z týmu Wouta Halfwerka z amsterodamské Vrije Universiteit se však pozastavili nad skutečností, že květy kaktusu jsou celkem nenápadné a echolokační smysl glosofágy bezocasé na sebe nijak zvlášť neupozorňují. Rozhodli se proto pro pokusné měření. Vytvořili přesnou kopii hlavy glosofágy a umístili jí do tlamy reproduktor, z nějž přehrávali záznam netopýrových echolokačních ultrazvuků. Uši atrapy byly pak vybaveny mikrofony, které zachytávaly dražené echolokační zvuky.
Měření odhalilo zajímavý trik kaktusu. Samotný květ v odrážení echolokačních zvuků skutečně nijak nevynikal. Na stonku kaktusu ho ale obklopuje plocha porostlá měkkými chlupy, které echolokační zvuky velmi silně tlumí. Zvláště výrazný byl tlumivý efekt pro zvuky s kmitočtem nad 90 000 hertz, což jsou právě frekvence echolokačních ultrazvuků glosofágy bezocasé. To znamená, že pro netopýra je květ na pozadí chlupů tlumících ultrazvuk velmi nápadný.
Ochrana před sluncem i tlumič
Andský kaktus Espostoa frutescens tedy upozorňuje na své květy zcela protichůdnou strategií, než jakou využívá liána Marcgravia evenia k nalákání glosofágy dlouhojazyčné. Nezvýrazňuje květy samotné, ale zvyšuje jejich „echolokační kontrast“ vůči pozadí.
Chlupy čili trichomy rostoucí na kaktusu Espostoa frutescens kolem květů plnily původně ochrannou funkci. Stínily květy před ultrafialovým zářením, chránily je před vysycháním a stavěly se do cesty živočichům, kteří by si na nich chtěli pochutnat. Ve snaze kaktusu „domluvit se“ s opylovači z řad glosofág se u trichomů evolučně prosadily i vlastnosti zajišťující tlumení echolokačních ultrazvuků.
TIP: Nepoznaní géniové nočního letu: Fakta a mýty o netopýrech
Zatím není jasné, nakolik utlumení ultrazvuků napomáhá glosofágám v nalézání květů. Našli by netopýři květy i bez trichomové „nápovědy“? A s jakou úspěšností? To se vědci chystají ověřit experimentem, při kterém některé kaktusy „oholí“. Budou pak porovnávat úspěšnost glosofág při vyhledávání květů, jimž trichomy zajišťují větší nápadnost, s květy, které o toto zvýhodnění přišly.
Další články v sekci
Lichváři zemí českých: Lichva u nás kvetla už ve středověku
Chytání do dluhových pastí nepředstavuje žádný moderní vynález. Lichváři sdírali své oběti z kůže už okolo roku 1400 a jejich počínání se stávalo terčem kritiky reformních kazatelů
Středověká města, která si dnes romanticky spojujeme hlavně s gotickými chrámy a spletitými uličkami, se vyznačovala výrazným podílem chudiny. Čtvrtina až polovina obyvatel náležela k nemovitým řemeslníkům či obchodníkům, kteří nevlastnili žádný majetek. K nim je třeba připočítat ještě asi desetinu až pětinu natolik nuzných jedinců, že je městské seznamy plátců daní vůbec nezaznamenaly – jako třeba žebráky, tovaryše či nevěstky.
Zhruba dvě třetiny obyvatel si nemohly dovolit ve městě dům, a často ani vlastní domácnost. Šťastnější část bydlela u měšťanů, kteří je u sebe nechávali za poplatek či službu, případně „pro milosrdenství Boží“: V některých domech středověké Prahy tak žilo i patnáct rodin. Jiní nacházeli azyl například na schodech chrámů, kam nesahala pravomoc biřiců, zatímco další rodiny přespávaly před městskými branami. Největší část chudiny však přebývala v provizorních brlozích na okraji města. V případě Prahy se jednalo o kolonii chatrčí Krakov, kde nocovali zejména nádeníci a nosiči.
Bez peněz to nejde
I ve středověku samozřejmě každý vynakládal nutné výdaje na obživu. Kromě toho zkoušelo finance od všech obyvatel v různém intervalu vymáhat město a s vrcholícím středověkem se stala neodbytnou rovněž církev. Kdo nemohl platit, tomu zabavili nástroje, nábytek či ošacení. Jediné řešení složité životní situace skýtaly půjčky, které ovšem dlužníka vždy uvěznily v neřešitelné pasti chudoby.
Nejčastější typ úvěru, tzv. hantpfant, zahrnoval zástavu. Půjčovat peníze zárukou za movitou věc mohl teoreticky každý měšťan. Nicméně na rozdíl od hostinských a Židů, kteří se díky zvláštnímu privilegiu stávali při nesplácení majitelem předmětu, museli ostatní zapsat zástavu u rychtářského soudu a tam se později případně domáhat jejího vydání. Takových případů nebylo málo: Čtveřice dochovaných pražských knih rychtářského soudu z předhusitských let obsahuje přes dva tisíce dokladů jen o propadnutí zástavy při nesplácení zápůjčky nižší než kopa grošů.
Neskrývaná lichva
Proti úrokům církev vystupovala, ale „řešení“ bylo překvapivě snadné: Dlužník se věřiteli jednoduše upsal k vyšší částce, než jakou od něj obdržel. Běžné bývalo rovněž ujednání, že „peníze peněz rukojmí jsou“ – takže pokud dotyčný přestal platit, dosavadní splátky propadly a dluh se vymáhal znovu v plné výši. Docházelo k tomu přitom často, neboť se půjčky vracely po malých částkách a neobvyklé nebylo rozvržení třeba na sto dvacet splátek.
TIP: Za penězokazectví hrozilo ve středověku upálení nebo i uvaření ve vroucím oleji
Při nesplácení čelili dlužníci exekuci, jelikož věřiteli automaticky ručili celým svým majetkem. Vedle vyrovnání pohledávky pak museli odvést patnáct grošů rychtáři, který exekuci vykonal. Jestliže peníze neměli, nezbývalo jim než dluh uhradit prostřednictvím výrobků nebo ho odpracovat. A pokud dlužník nezaplatil do čtyř týdnů, byl povinen odvést dvojnásobek. Nepřekvapí, že se lichva stala hlavním cílem kritiky reformních kazatelů – ačkoliv se jí běžně živili i někteří duchovní.
Další články v sekci
Prstence trpasličí planety Quaoar popírají současné teorie
Pozoruhodný systém transneptunické trpasličí planety Quaoar má nejen měsíc, ale i vlastní prstence. Existence prstenců ale vědcům přidělává vrásky – neměly by totiž vůbec existovat...
Až doposud jsme vznik prstenců u vesmírných těles považovali za vcelku prostou záležitost. Pokud se vhodný materiál dostane na orbitu kolem takového tělesa ve vhodné vzdálenosti, vznikne prstenec. Letos v únoru ale astronomové objevili prstenec u trpasličí planety (50000) Quaoar v Kuiperově pásu, který do těchto standardních představ nezapadá. Je totiž jinde, než by měl být.
Aby toho nebylo málo, početný mezinárodní tým astronomů vystopoval druhý prstenec Quaoaru, který opět popírá naše dosavadní hypotézy o vzniku prstenců vesmírných těles. Jejich studii zveřejnil odborný časopis Astronomy & Astrophysics. Pro každé těleso Sluneční soustavy existuje Rocheova mez, která vyplývá z hustoty daného tělesa a hustoty materiálu na jeho orbitě. Prstence by měly vznikat výhradně po tuto mez a dál ne. U trpasličí planety Quaoar to ale očividně neplatí.
Nemožné prstence Quaoaru
Quaoar má průměrnou velikost zhruba 1 100 kilometrů a Slunce obíhá zhruba ve vzdálenosti 44 AU. Má vlastní systém oběžnic, který tvoří měsíc Weywot o průměru asi 160 km. Weywot obíhá trpasličí planetu ve vzdálenosti asi 14 500 kilometrů, což odpovídá asi 13 průměrům Quaoaru.
První z objevených prstenců je vzdálenější. Nachází se ve vzdálenosti asi 4 050 kilometrů od Quaoaru. Druhý prstenec obíhá trpasličí planetu ve vzdálenosti 2 500 kilometrů. Oba prstence jsou přitom mnohem dál, než kde se v tomto případě nachází Rocheova mez, což je asi 1 780 kilometrů od Quaoaru.
TIP: Astronomové objevili prstence u trpasličí planety Quaoar z Kuiperova pásu
Jak je to možné? Fyzici věří, že by vysvětlením mohla být orbitální rezonance. Tento jev souvisí s oběžnými drahami těles, mezi nimiž existuje gravitační vazba, čili rezonance, a projevuje se tím, že oběžné doby zmíněných těles odpovídají poměrům malých celých čísel. Zároveň víme, že se orbitální rezonance projevuje v uspořádání prstenců, i když to obvykle bývá uvnitř Rocheovy meze.
Další články v sekci
Sladká náhražka morfia: Před 137 lety se na pultech poprvé objevila Coca-Cola
Před 137 lety - 8. května 1886, uvedl lékárník John Pemberton do prodeje nový lék nazvaný Pembertonovo francouzské víno koky. Z jeho lektvaru s obsahem kokainu se později stala Coca-Cola
Když se válečný veterán z americké občanské války John Stith Pemberton (1831–1888) vracel v roce 1866 do rodné Georgie, mohl si na jednu stranu gratulovat: přežil smrtelné zranění. Zároveň si však ve válečné vřavě „uhnal“ silnou závislost na morfiu. A právě tomu paradoxně vděčíme za vznik Coca-Coly – nápoje, kterého se dnes po celém světě denně zkonzumuje na 1,7 miliardy lahví či plechovek.
Původně vystudovaný lékárník Pemberton totiž začal ve snaze zbavit se závislosti na opiátech experimentovat se vším, co mu přišlo pod ruku. Výsledkem se stal „lektvar“ obsahující různé přísady včetně tehdy populárního kokainu a alkoholu. Svoji odvykací medicínu nazval válečný veterán Pembertonovo francouzské víno koky a doporučoval ji zároveň na řadu žaludečních, ledvinových i nervových chorob. Oblíbený preparát měl však jednu zásadní nevýhodu – z vyléčených narkomanů se stávali alkoholici.
Karamelové osvěžení z koky
Už roku 1888 si proto Pemberton (také pod vlivem vlny prohibičních opatření) zaregistroval nealkoholickou verzi svého vynálezu nazvanou Francouzské víno koky. Karamelově zbarvený sirup, který dal po smíchání se sodou osvěžující a povzbuzující nápoj, nabídl poté k prodeji v jedné atlantské lékárně. Vymyslel pro něj název Coca-Cola a podpořil jej i první reklamou v tisku. Právě v ní se poprvé objevilo také legendární logo, jehož autorem se stal Pembertonův společník Frank Robinson. Ten by měl jistě radost z faktu, že jeho stále používaný červeno-bílý výtvor znalo v roce 2013 celkem 94 % světové populace. Na druhou stranu by se o něj zřejmě pokoušely mrákoty, neboť si logo nikdy nezaregistroval, a připravil tak sebe i své dědice o hotové jmění.
Všichni pijeme Colu
V roce 1888 Pemberton zemřel a do vedení firmy se dostal Asa Candler, který v ní o rok dříve koupil třetinový podíl. Roku 1892 tak vznikla obchodní společnost The Coca-Cola Company a zahájila řadu agresivních reklamních kampaní – Cola se objevila na táccích, kalendářích a hodinkách a všudypřítomně se usmívala z billboardů či stránek tisku. Ženy, muži i děti – všichni šťastně popíjeli bublinkový karamelový drink a nikdo si nelámal hlavu s tím, že až do roku 1906 nápoj stále obsahoval extrakt z koky.
TIP: Válka limonád: Drsné dějiny perlivého osvěžení
Od roku 1894 se Cola začala prodávat v lahvích, což otevřelo dveře pro její export do celého světa. Dnes patří společnost k jednomu z nejmocnějších ekonomických impérií.
