Šedivění vlasů bývá obvykle vnímáno jako znak příchodu stáří, případně jako známka dlouhodobého vyčerpání. Podle odborné studie, kterou nedávno uveřejnil vědecký časopis Nature Cell Biology, má ale tato málokdy vítaná změna i svůj důležitý smysl.

Na růstu vlasů se podílejí melanocytové kmenové buňky, které se neustále dělí a vytvářejí melanocyty, buňky produkující pigment melanin zodpovědný za barvu vlasů. Když už tyto buňky nejsou schopné zajišťovat dostatek pigmentu pro rostoucí vlasy, dochází k šedivění. Obvykle se to děje s přibývajícím věkem, když kmenové buňky dosáhnou určitého počtu dělení.

Důmyslný mechanismus sebeobrany

Japonská bioložka Emi Nishimurová z Tokijské univerzity a její kolegové ale zjistili, že tento mechanismus funguje i jako ochrana při poškození DNA kmenových buněk. Melanocyty s poškozenou DNA představují velké riziko, protože mají velký potenciál k dělení a může z nich vzniknout nebezpečný nádor.

V experimentech na myších vědci sledovali, jak se jednotlivé kmenové buňky chovají při různých druzích stresu. Když byly vystaveny ionizujícímu záření, spustily obranný program zvaný buněčná senescence (lat. stárnutí). V praxi to znamená, že se buňky přestávají dělit. Tím sice zabrání nekontrolované replikaci poškozené DNA, zároveň tím ale vyčerpávají zásobu kmenových buněk pro pigment a vlasy zešediví. Jinými slovy: šediny mohou být cenou, kterou tělo zaplatí za to, aby nebezpečně poškozené buňky nešířilo dál.

Když obrana selhává

Výzkumníci ale také odhalili, že ne všechny karcinogeny spouštějí tento ochranný mechanismus. Chemická látka DMBA, dobře známá z výzkumu rakoviny, u myší zabránila nástupu buněčné senescence – kmenové buňky tak zůstaly aktivní a stále produkovaly pigment a srst myší nešedivěla. Poškozená DNA se tím pádem mohla dál množit a vést až ke vzniku nádoru. Podle profesorky Emi Nišimurové, jde o fascinující příklad toho, jak jediná kmenová buňka může zareagovat dvěma protichůdnými způsoby.

Zatím jde o poznatky získané na laboratorních myších, vědci ale plánují ověřit, zda stejný mechanismus funguje i v lidských folikulech. Pokud se jej podaří potvrdit, znamenalo by to, že by se šediny mohly stát důležitým biomarkerem toho, jak naše buňky zvládají stres, poškození DNA a zda reagují na riziko vzniku rakoviny.

Image

Čtěte také

Zázrak faraonovy kletby: Vědci proměnili toxickou plíseň ve zbraň proti rakovině

Český vědecký tým si nedávno připsal významný úspěch: Našim astrofyzikům se totiž podařilo vylepšit rozlišení snímků Slunce pořízených observatoří ALMA tak, že jsou nyní pětkrát ostřejší. O podrobnostech jsme si povídali s Miroslavem Bártou ze Slunečního oddělení Astronomického ústavu AV ČR, který působí jako celoevropský koordinátor vědeckého využití zmíněné observatoře pro výzkum Slunce.

Pozorování všehomíra

Díky vašemu výzkumu jsou čeští astrofyzici ve světě vnímáni jako ti, kteří spolu s kolegy ze Spojených států a z Japonska naučili observatoř ALMA pozorovat Slunce. Jak tuto vaši pozici chápete vy osobně a co vám přináší?

Musím přiznat, že je především velmi hektická – protože všechny evropské projekty slunečního výzkumu se zákonitě vždy sejdou na mém pracovním stole. Observatoř se také stále modernizuje a vyvíjí: Právě nyní prochází zásadním vylepšením digitální části příjmu signálu a mým úkolem je zajistit, aby i po uvedeném upgradu bylo stále možné pozorovat Slunce, a hlavně aby observatoř dokázala nově nabízené možnosti interferometru naplno využít. Nejvíc času ovšem mně i kolegům zabírá zpracovávání dat, které pro observatoř děláme jako servis.

Kromě vlastního výzkumu se tedy do značné míry zabýváme právě podporou evropských astronomů, kteří chtějí prostřednictvím observatoře ALMA pozorovat. V pozorováních Slunce jsme v Evropě jediným uzlem s touto expertizou, a proto zodpovídáme za všechny evropské projekty v daném oboru.

V současné době představuje ALMA největší přístroj schopný pozorovat vesmír na milimetrových, a především submilimetrových vlnových délkách. Jak pracuje jejích šedesát šest antén?

Observatoř se rozkládá na plošině Chajnantor v severním Chile, ve výšce 5 040 metrů nad mořem. Tvoří ji šestašedesát dvanáctimetrových a sedmimetrových antén ve tvaru parabolických zrcadel, která umožňují pozorování v oblasti mikrovln o délkách tří desetin až devíti milimetrů. Výjimečné zařízení s vysokou citlivostí z ní ovšem dělá především fakt, že lze do soustavy zapojit všech šedesát šest antén, a jejich celková plocha tak dosáhne 6 500 metrů čtverečních.

ALMA je neobvyklá i tím, že se mohou jednotlivé antény po planině pohybovat. Jejich převoz zajišťují dva speciál­ní transportéry pojmenované Otto a Lore, které je dokážou přesouvat do různých uskupení. Proč je mobilita antén tak důležitá?

Mobilita jednotlivých antén znamená pro pozorování obrovskou výhodu. Mohou tak pracovat ve vzdálenostech od sto šedesáti metrů do šestnácti kilometrů, což soustavě umožňuje zaměřovat různé zdroje rádiového záření ve vesmíru – podobně jako to dělá Very Large Array v Novém Mexiku. Pohyblivých antén je zhruba padesát a míst, kam se mohou přesunovat, existuje víc než třikrát tolik. Dají se tak získat pozorovací uskupení od prostorového uspořádání C-1 po C-10 a v každé z těchto variabilních konfigurací setrvává ALMA zhruba tři týdny až měsíc.

Během dvou let tudíž antény vystřídají všechny konfigurace od nejkompaktnější C-1, kdy se od sebe nacházejí zmíněných sto šedesát metrů, až po C-10, kdy nejvzdálenější z nich dělí šestnáct kilometrů. Čím jsou od sebe antény dál, tím je zároveň větší i rozlišení – populárně řečeno zvětšení – a pořízené snímky zachycují bližší detaily.

Zaostřeno na Slunce

Ve vědeckém světě jste se zapsali jako ti, kdo „naučili“ observatoř správně pozorovat Slunce. Co představovalo výsledek tohoto vašeho snažení?

Vědecký výzkum Slunce se u observatoře ALMA plánoval už od jejího počátku. Nicméně nešlo to „samo“. Bylo především nutné vytvořit procedury, které by umožnily překonat náročné problémy, jež s sebou pozorování naší hvězdy nese. Daných prací jsme se tehdy zúčastnili spolu s vědci ze Spojených států, z Japonska a Evropy. ESO náš uzel pověřila, abychom evropskou účast vedli. A k našim úkolům patřilo zjistit, jak to udělat, aby bylo možné pozorovat tímto citlivým přístrojem i tak jasný objekt jako Slunce. Postupně se nám podařilo vyvinout speciální režim nazvaný Solar ALMA Observing Mode, který od té doby observatoř k pozorování Slunce využívá.

Při jeho vývoji jsme řešili zejména otázku, jak nemít „přeexponovaný“ obraz. Také jsme se museli vyrovnat s vlastním pohybem Slunce mezi hvězdami. Naše procedury jsme nakonec testovali přímo v Chile – konkrétně šlo o metodu zeslabení signálu, jež zabraňuje přeexponování. Zmíněný model jsme odzkoušeli při pozorování Měsíce a výsledky jsme implementovali do procesů observatoře ALMA.

Proč je vlastně pozorování Slunce tak složité?

Tak především Slunce představuje veliký objekt – zabírá celé zorné pole antény. Také je mnohem jasnější, má svou vlastní, poměrně rychlou dynamiku, a navíc se mezi hvězdami rovněž pohybuje. Situace se zásadně odlišuje například od pozorování velmi vzdálených vesmírných objektů, jejichž obraz zabírá jen malou část ve středu zorného pole. Zároveň jsou hodně slabé a na úrovni prostorových škál, jež se dají rozlišit, jsou statické. Signál, který od nich přichází, se proto může shromažďovat i několik nocí. Naproti tomu sluneční astrofyzici mají při pozorování Slunce signálu „až moc“.

Proč tak nízké rozlišení?

ALMA dosud při pozorování Slunce využívala zmíněné kompaktní konfigurace v rozmezí C-1 až C-3, což znamená, že se od sebe antény nacházely velmi blízko. Jaké výsledky to přinášelo?

Jednalo se o ta nejkompaktnější rozestavění. Jen při nejnižších frekvencích signálu ze Slunce jsme byli schopni dosáhnout rozmístění antén v konfiguraci C-4. Naopak při signálu o vyšších frekvencích jsme zůstávali omezeni spíš na kompaktnější konfiguraci C-2. Na nízkých frekvencích jsme tak získali rozlišení asi 1,8 úhlové vteřiny a na těch vyšších jen o málo lepší, kolem jedné úhlové vteřiny – s čímž jsme byli nejen my, ale všichni sluneční astrofyzici silně nespokojeni. V komunitě prostě panovala daleko větší očekávání, a na výsledky svých „neslunečních“ kolegů jsme proto hleděli se závistí.

Kromě toho jiné moderní sluneční přístroje, pracující ovšem na zásadně kratších vlnových délkách, dnes dosahují řádově lepších hodnot: Kupříkladu teleskop Hinode se dostane až na desetinu úhlové vteřiny a velké pozemní dalekohledy jako GREGOR nebo DKIST mohou po matematické proceduře rekonstrukce obrazu poskytnout ještě větší rozlišení.

Takže jste nejspíš pátrali, proč ALMA nedává při pozorování Slunce obrazy v potřebném rozlišení?

Otázka nízkého rozlišení nás skutečně velmi trápila, a tak jsme se začali pídit po příčinách. Při hlubším zkoumání a po diskusi s technickými experty observatoře jsme se dozvěděli, že v tom hraje zásadní roli způsob, jakým se ALMA vypořádává s distorzí neboli zkreslením obrazu vlivem atmosférické turbulence, která se u přímých zobrazení projevuje jako takzvaný seeing. Atmosférická turbulence má totiž původ v ohřevu zemského povrchu a následné konvekci plynu v atmosféře. Díky tomuto zjištění jsme se dozvěděli, proč nemáme obrazy Slunce v potřebném rozlišení, a začali jsme uvažovat, jak situaci vyřešit.

A našli jste řešení?

Pokusili jsme se o to. Při interferometrickém pozorování lze totiž deformace vlnoplochy vlivem atmosférické turbulence určitým způsobem korigovat. Jednu z možností nabízí takzvaný fázový kalibrátor, díky němuž dokážeme zjistit fázová zpoždění vlny na jednotlivých anténách a poté provést potřebné korekce alespoň na dlouhých časových škálách.

Mohl byste nám uvedený způsob korekcí víc přiblížit?

V podstatě to funguje tak, že se ALMA během pozorování zkoumaného objektu typicky každých šest až deset minut přeorientuje na blízký bodový zdroj neboli kalibrátor – většinou kvazar – a měří jeho skutečné fáze, ovlivněné zemskou atmosférou. Snímání kalibrátoru zabere obvykle minutu, načež se všechny antény přesměrují zpět na svůj vědecký cíl. Jelikož u bodového zdroje dokážeme přesně spočítat fáze za ideálních podmínek, jako by tu atmosféra vůbec nebyla, sestaví se ze zjištěných rozdílů korekční tabulka a poté se zpětně aplikuje i na zkoumaný objekt, v našem případě Slunce.

Pro časový interval, kdy je observatoř mezi dvěma kalibračními skeny zaměřena na svůj vědecký cíl, se použije lineární interpolace. Z povahy metody je jasné, že korigujeme jen fázová zpoždění na dlouhých časových škálách, způsobená velkými strukturami v atmosférické turbulenci. 

Dlouhá cesta k cíli

U neslunečních objektů využívá ALMA měření vlastního záření vodní páry. Lze danou metodu uplatnit i u Slunce?

„Tloušťka“ vrstvy vodní páry ovlivňuje nejen absorpci mikrovlnného záření ze zdroje, ale v důsledku změněného indexu lomu má vliv také na fázové zpoždění vlnoplochy. Měření intenzity vodní páry lze tedy opravdu využít ke korekci fázových zpoždění signálů zdroje. Proto astronomové například při pozorování vzdálených galaxií dokážou měřit záření páry a převádět ho na fázová zpoždění se sekundovou kadencí. 

U Slunce se však takto postupovat nedá, protože vodní pára, která je vždycky přítomná, září na teplotě okolo sto padesáti kelvinů. Jelikož ovšem teplota naší hvězdy dosahuje šesti tisíc kelvinů, nastává situace, že je radiometr přezářený a nemůže měřit. A právě proto u Slunce tyto krátkoškálové korekce provádět nedokážeme.

Dokázali jste tedy korekce fázových zpoždění na krátkých časových škálách udělat jinak?

Nakonec se nám to podařilo – právě proto, že je Slunce velmi jasné a dá se snímkovat s vysokou kadencí až dvou desetin sekundy na jeden snímek. Jde o velký rozdíl například oproti galaxiím, u kterých se musí jednat o kadenci nejméně šesti sekund, aby se podařilo zachytit alespoň nějaké fotony. Pokud se snímkování děje na časové škále pod jednu sekundu, zůstávají atmosférické „boule“ takzvaně zamrzlé a během uvedené doby se nestačí nikam pohnout. Takový subsekundový snímek je deformovaný, nicméně koherence vln zůstává zachována.

Na jednotlivých snímcích se sice daná deformace nachází, ale my víme, že se sluneční atmosféra za tak krátkou dobu nepohne a blikání obrazu – tedy zmiňovanou deformaci – musí způsobovat zemská atmosféra. Pro pozorování Slunce tudíž dvě desetiny sekundy z hlediska citlivosti zcela dostačují, protože signálu je až přebytek, jak jsem již zmiňoval.

To byla tedy ona vítězná idea? A začali jste ji na observatoři hned využívat?

Tak rychle to opravdu nešlo. Od původní myšlenky vedla k faktické realizaci ještě poměrně dlouhá cesta. Návrh jsme předložili do soutěže projektů smluvního výzkumu pro Evropskou jižní observatoř v programu ALMA Development Study – a on uspěl. Bohužel v roce 2020 bojoval svět s koronavirem, takže na přidělení dotace a skutečné zahájení výzkumu bylo nutné počkat až do roku 2022, kdy náš tým získal finanční pobídku ve výši sta tisíc eur. Výzkum započal v září 2022 přímo na observatoři v Ondřejově, kam dorazili i zástupci ESO a provedli tam takzvaný kick-off meeting, tedy oficiální zahájení projektu.

Jediní na světě

Ponořil jste se tedy naplno do testování a rozvíjení hlavní myšlenky projektu?

Moje časové vytížení už to bohužel neumožňovalo. Před zahájením prací tak bylo mimo jiné potřeba najít zkušeného kolegu astrofyzika, jenž by se mohl této náročné problematice plně věnovat. Stal se jím doktor Yi Chai, který vystudoval astrofyziku ve Spojených státech a nyní pracuje v našem týmu na Astronomickém ústavu v Ondřejově.

Následovalo testování, jež se odehrávalo nejprve prostřednictvím simulací. Proč právě takto?

Jde o dobrý a finančně nenáročný způsob, jak si „osahat“ prostor různých parametrů. Pozorovací čas si totiž, jak známo, žádá nemalé peníze. Při simulacích jsme se soustředili především na dva klíčové parametry: vlnovou délku či frekvenci, na níž se pozoruje, a číslo, které charakterizuje úroveň atmosférické turbulence, respektive její vliv na časovou proměnlivost fázových zpoždění. V závislosti na uvedených dvou parametrech jsme pak hledali nejdelší možnou základnu prostorového rozmístění antén, na níž by pozorování ještě fungovalo – jinými slovy, jakou největší konfiguraci antén lze vytvořit, aby bylo stále možné následný obraz Slunce bezpečně rekonstruovat.

Jak přesně zmíněné simulace probíhaly?

Pro zpracování i simulace dat nám posloužil software CASA neboli Common Astronomy Software Application a jako vstupní model simulací jsme použili kvalitní snímky Slunce ze sondy Hinode, které jsme obdrželi od kolegy Jana Jurčáka ze Slunečního oddělení a pro naše potřeby jsme si je ještě upravili – především zvětšili. Zjistili jsme, že pro získání rozumného obrazu Slunce lze uplatnit konfiguraci antén C-7, která je pětkrát větší než ty, které jsme používali dosud.

Situace se jevila nadějně a simulace ukázaly, že při pozorování ve sto a dvou stech gigahertzích dokážeme dosáhnout konfigurací C-7 a C-6. Proto jsme simulace ukončili a vyžádali jsme si pozorovací čas, abychom mohli své teorie ověřit experimentálně.

Experimentální ověření pak potvrdilo, že nápad, který jste v projektu předložili, skutečně funguje. Jak jste se cítili coby „vítězové“?

Radost byla opravdu veliká. Najednou jsme stáli na konci cesty, která však vůbec nebyla snadná a vyžádala si od všech zúčastněných mnoho snahy a vytrvalosti. Veškeré úsilí se ovšem vyplatilo, protože jsme se s výsledky dostali na úroveň nejlepších optických dalekohledů, a to s pětkrát větším rozlišením, než ALMA poskytovala doposud. Navíc se uvedeným způsobem podařilo získat naprosto unikátní data, která nemá nikdo na světě.

Konečně úspěch

Kdybyste měl celý náročný výzkumný proces krátce shrnout, jak byste ho popsal?

Na počátku byla motivace, tedy to, že jsme chtěli pozorovat Slunce v lepším rozlišení. A také přesvědčení, že bychom mohli uspět, protože nám stačí velice krátké snímky a signálu je evidentně dost. Nyní se nacházíme ve fázi, kdy jsme svoje nápady experimentálně ověřili, a máme výsledky, které chceme použít nejen pro vývoj metodiky, ale také pro klasický vědecký výzkum. Zároveň bychom rádi vyvinuli matematickou proceduru, která odstraní časovou náročnost zpracování obrazů či dat.

Co všechno by mohly výsledky vašeho výzkumného projektu přinést?

Obecně řečeno radikálně zlepší prostorové a časové rozlišení oproti současným pozorováním Slunce observatoří ALMA, což pomůže výrazně lépe pochopit dynamiku jemné struktury ve sluneční atmosféře. A jako vedlejší produkt nové metodiky, která v budoucnu umožní pozorovat Slunce s vysokým rozlišením všem uživatelům observatoře ALMA, jsme získali dvě zcela unikátní sady dat s pětkrát větším rozlišením než jakákoliv dosavadní pozorování Slunce na milimetrových vlnových délkách. Každopádně veškeré nové informace ze slunečního výzkumu mají pro lidstvo významnou hodnotu: Čím víc totiž budeme o naší hvězdě vědět, tím lépe se nám bude žít.

Image

Čtěte také

Jak se hledají, měří a váží exoplanety: Rozhovor s českým astronomem

V prvních dnech a týdnech po uzavření obklíčení ještě 6. armáda disponovala dostatečnými zdroji, aby se mohla pokusit o výpad. Zima a hlad si ale vybíraly svou daň a koncem prosince již německé jednotky nebyly větší akce schopné. Vojáci neměli dostatečnou fyzickou kondici a Friedrichu Paulusovi chyběly i zásoby munice nutné k vedení ofenzivních operací. 

Západní okraj kotle se nacházel několik desítek kilometrů západně od Stalingradu, ale generálplukovník věděl, že v případě útoku bude muset ustoupit do města a nechat nepřítele dobývat jeho ruiny. Rudá armáda měla ochutnat vlastní medicínu. 

Operace Kruh 

Posledního listopadového dne dostali obklíčení Němci první ultimátum, ale tehdy se ještě mohli kojit nadějí, že je vyprostí operace Zimní bouře. Na začátku ledna Rudá armáda opět chtěla obránce vyzvat ke kapitulaci, ale ti zahnali parlamentáře palbou do vzduchu. Bylo jasné, že definitivní rozuzlení musí přinést zbraně. Sověti shromáždili kolem obklíčených Paulusových jednotek celkem sedm armád. Dvě z nich – 62. a 64. držely své dosavadní pozice a měly vázat Němce ve Stalingradu, zbylých pět pak mělo útočit od severu, jihu i západu a postupně zmenšovat kotel.

Operaci s krycím názvem Kruh zahájila 10. ledna 1943 téměř hodinová palebná příprava, na které se podílelo asi 7 000 děl a raketometů. Jeden ze sovětských důstojníků si poznamenal: „Z takové kanonády vedou jen dvě cesty: smrt, nebo šílenství.“ První nápor směřoval na jihozápadní výběžek kotle bráněný 44. pěší divizí.

Ta řešila nedostatek mužstva nasazením dělostřelců a pracovních jednotek, podporu zajišťovalo na podmínky zablokované armády poměrně velké množství tanků a děl. Vyhladovělým německým vojákům mrazem tak otékaly prsty, že někteří měli problém dostat je do lučíků svých zbraní. Svou daň si vybrala i drtivá dělostřelecká příprava a přesila čerstvých rudoarmějců. Jihozápadní část kotle se zhroutila a několik divizí ustupovalo, aby se vyhnulo odříznutí. Na severu se naopak německým tankistům podařilo nápor rudých obrněnců odrazit. 

Nepřítel se blíží 

Po pěti dnech ofenzivy se letiště Pitomnik dostalo pod palbu sovětské artilerie. O dva dny později je rudoarmějci obsadili. Němci se rychle stahovali na východ ke Stalingradu, který jim na rozdíl od otevřené stepi nabízel možnost úkrytu. Jak se zmenšovalo území kontrolované 6. armádou, bylo pro Luftwaffe čím dál těžší shazovat obklíčeným jednotkám zásoby na padácích. Vojáci Wehrmachtu označovali své pozice světlicemi, ale Sověti vystřelovali světlice stejných barev, aby piloty zmátli.

Když pak 23. ledna padlo i letiště Gumrak, zůstala Němcům jen malá přistávací plocha Stalingradskij nedaleko od města. Smyčka se ale neúprosně stahovala. Šestá armáda se sice stále oficiálně dělila na sbory, divize a pluky, tyto pojmy ale rychle ztrácely svůj význam. V polovině ledna 1943 měla například 14. tanková divize pouhých 80 bojeschopných mužů a střelivo jen pro jeden tank. Právě nedostatek munice představoval jeden z hlavních problémů obklíčených jednotek. Dělostřelci směli vypálit jen několik ran denně, při nepřátelském útoku se střelba zahajovala až na bezprostřední vzdálenost. Kanony se zapojovaly do akce, až když se Sověti přiblížili na 200 m, pěchotní zbraně na pouhé desítky metrů.

Do posledního náboje 

V závěrečné fázi bojů již útočícím tankům hrozilo jen minimální nebezpečí, jejich osádky proto s klidem najížděly do bezprostřední blízkosti německých bunkrů a ty pak ničily palbou z několika metrů. Postavení pěchoty drtily střední tanky T-34 svými pásy, čas od času však přece jen narazily na odpor. Generál ženijních vojsk Erwin Jaenecke, který velel IV. armádnímu sboru, v hlášení uvedl, že jeden z jeho poručíků osamoceným protitankovým dělem zastavil útok téměř tří desítek sovětských tanků, přičemž 15 z nich zničil.

Jiné obrněnce vyřadili němečtí pěšáci pomocí min, svazků granátů nebo Molotovových koktejlů. Donský front platil krví za každý metr, ale jeho postup již nešlo zadržet. Dne 26. ledna ráno se tanky od západu útočící 21. armády setkaly s vojáky 62. armády. Obzvlášť pro Čujkovovy muže šlo o dojemnou scénu, protože po pěti měsících tvrdých bojů bylo vítězství na dohled. Část dojatých rudoarmějců oslavovala s lahví v ruce, zatímco Němci věděli, že se blíží konec.

Nikdo neunikl

Paulus se svým štábem a většinou vyšších důstojníků skončil v jižní části rozděleného kotle a zřídil si své poslední velitelské stanoviště v obchodním domě Univermag. Severní kapsu tvořily hlavně zbytky šesti divizí XI. sboru generála pěchoty Karla Streckera rozložené kolem Traktorového závodu. Kontakt s ostatními německými silami jim zajišťovala jediná divizní vysílačka, která přežila téměř neustávající nepřátelské bombardování a dělostřeleckou palbu. 

Koncem ledna již 6. armáda neměla téměř žádnou munici. Dne 30. ledna se Hitler pokusil zvýšit morálku obránců vlnou polních povýšení, z nichž je nejznámější jmenování Pauluse polním maršálem. Pád pevnosti Stalingrad již ale nic nemohlo oddálit. Nazítří Rudá armáda zlikvidovala jižní kapsu, 2. února pak ustal odpor i v severní části kotle. Dlouhý zápas o město na Volze skončil.

Malé skupinky Němců či někteří jednotlivci se pokusili proniknout nepřátelskými liniemi a v přestrojení dojít k vlastním liniím. Všichni do jednoho přitom zemřeli nebo padli do sovětského zajetí, byť jeden voják údajně několik set kilometrů dlouhou pouť úspěšně absolvoval, aby jej hned následujícího dne zabila letecká puma, která zasáhla lazaret. Tento příběh je však nepřesvědčivý a hlavně nedoložený, takže je třeba jej odkázat do říše mýtů. Z 6. armády tak s velkou pravděpodobností neunikl nikdo.

Image

Čtěte také

Za Volhou už není země: Jak vypadalo dobývání Stalingradu v roce 1942 (1)

Americký psychiatr Duncan MacDougall v roce 1907 v rámci experimentu zvážil lidské tělo před smrtí a po smrti. Předpokládal, že duše má fyzickou váhu, a tak změřil hmotnost šesti pacientů v okamžiku umírání. U jednoho ze šesti subjektů zaznamenal posmrtný úbytek váhy o 21,3 gramu.

Odborníci experiment odsoudili jako „závadný a nevědecký zejména kvůli malému vzorku, použité metodě a tomu, že hypotézu splnil pouze jeden ze šesti testovaných“. Navzdory odmítnutí se od té doby traduje, že lidská duše váží 21 gramů. Tělo bez duše už dávno není jen mrtvá schránka, nýbrž cenný lékařský nástroj – zejména v transplantační medicíně.

Oživení sítnice

Jakkoli jsou pokroky v transplantační medicíně úchvatné, některé části těla se zkrátka nedarují dobře. Zatímco poškození vyjmutých ledvin nebo jater se oddaluje uložením orgánů na několik hodin na led, tkáň centrální nervové soustavy ztrácí životaschopnost za méně než čtyři minuty po smrti. To platilo až do roku 2022, kdy tým výzkumníků z John A. Moran Eye Center v Utahu na posmrtné lidské sítnici prozkoumal to, jak neurony umírají, a nové metody jejich oživení.

„Podařilo se nám probudit fotoreceptorové buňky v makule, což je část sítnice zodpovědná za centrální vidění a schopnost rozeznat jemné detaily a barvy,“ vysvětlila Fatima Abbasová, postdoktorandka z John A. Moran Eye Center. „V očích až pět hodin zemřelých dárců jsme zaznamenali aktivitu těchto fotoreceptorů – reagovaly na jasné světlo, barvy, a dokonce i na velmi slabé záblesky světla.“ Cesta k přelomovému objevu ale byla trnitá. Než se týmu kolem Abbasové podařilo fotoreceptorové buňky oživit, zažil nejedno zklamání.

„Dlouho se nám nedařilo přimět buňky v různých vrstvách sítnice, aby spolu komunikovaly tak, jak to normálně dělají v živé sítnici,“ vysvětlila spoluautorka studie Anne Hannekenová, retinální chiruržka a asistentka z Oddělení molekulární medicíny Scripps Research Institute v San Diegu. Důvodem byl nedostatek kyslíku. Pustili se tedy do hledání cesty, jak zvrátit škody způsobené nedostatkem kyslíku, přičemž další spoluautor studie, Frans Vinberg, navrhl speciální transportní jednotku schopnou obnovit okysličení očí odebraných dárcům do dvaceti minut po smrti.

Křehký orgán

To nebyl jediný vynález, který Vinberg v rámci výzkumu vymyslel. Přišel také se zařízením stimulujícím sítnici k produkci elektrické aktivity, které ji zároveň dokáže změřit. Díky tomu se týmu podařilo překonat další překážku: vůbec poprvé zaznamenat signál „b vlny“ ze sítnice očí zemřelých. „V živých očích jsou b vlny spojené se zdravím vnitřních vrstev sítnice – schopnost stimulovat je v mrtvých očích je opravdu přelomová,“ poznamenal Vinberg. „Znamená to totiž, že vrstvy makuly spolu dokážou znovu komunikovat, stejně jako když byly živé, a jsou odhodlané umožnit člověku dál vidět.“

Na první pohled vypadá titěrně – makula má koneckonců jen asi pět milimetrů v průměru – význam je ale dalekosáhlý. „V současnosti je smrt očí definovaná smrtí neuronů, která se zatím ukazovala jako nevratná,“ vysvětluje Vinberg a dodává, že pokud lze neurony skutečně oživit, je načase znovu přehodnotit, co jako lidstvo vlastně považujeme za „mrtvé“. Filozofii stranou, tým kolem Abbasové si od výsledku studie slibuje zejména zářnější budoucnost výzkumu zraku.

„Do budoucna chceme náš výzkum aplikovat na vývoj kvalitnější a dostupnější léčby zraku, například světelné signalizace v očích s makulárními chorobami, jako je věkem podmíněná makulární degenerace,“ zdůraznila Hannekenová. Nová technologie otevírá dveře také vývoji vizuálních terapií, při nichž se mohou zkoumat „opravdové“ lidské, nikoliv zvířecí oči, jak tomu bylo dosud. „V současnosti se vše testuje na očích primátů, případně laboratorních myší, které ale nemají makulu. Tak jako tak je to neetické,“ dodala Abbasová.

Posmrtné vědomí?

Jak vůbec pohlížet na existenci živého orgánu v mrtvém těle? Odborník na výzkum Alzheimerovy choroby Philip Nova se v úvahách často obrací na koncept „duše“. „Aby byla duše opouštějící tělo skutečně pokračováním života, musela by se do ,nového těla‘ přesunout s těmi samými vzpomínkami, způsobem myšlení a vnímáním světa. Problém je v tom, že to všechno jsou mentální jevy a nejjednodušším vysvětlením mentálních jevů je, že vznikají (a také zanikají) v mozku,“ vysvětluje Nova.

Vědci provedli v posledních dekádách řadu zkoumání a experimentů s lidským mozkem, při nichž měřili jeho mentální aktivitu. Aktivita mozku extrémně dobře koreluje s mentálními pochody, uvádí americká psycholožka Sarah Creemová. Pomocí EEG a magnetické rezonance změřila činnost mozku a poznamenala si, že „doslova vibruje aktivitou, když člověk plní mentální úkoly, například počítá složité matematické úlohy, trénuje představivost, vybavuje si emocionálně vypjaté vzpomínky nebo se učí cizí jazyk“. Tyto vzorce aktivity jsou stabilní – myšlení stejného druhu je doprovázeno předvídatelnými vzorci elektrické aktivity v mozkových buňkách. Mozková aktivita tudíž odpovídá mentální aktivitě, jak pomohl potvrdit i podle mnohých nejzajímavější případ posmrtné aktivity vůbec.

Pacientka Jedna

Pacientce Jedna („Jedničce“) bylo čtyřiadvacet let a čekala své třetí dítě, když ji odpojili od dýchacích přístrojů. Psal se rok 2014; už o několik let dříve Jedničce diagnostikovali nepravidelný srdeční tep, kvůli němuž v předchozích těhotenstvích trpěla záchvaty mdlob. Čtyři týdny po třetím otěhotnění náhle omdlela, a než k ní dorazila sanitka, byla v bezvědomí celých deset minut. Záchranáři konstatovali zástavu srdce, přičemž pacientku v sanitním voze několikrát oživovali; v nemocnici ji pak připojili k externímu ventilátoru a kardiostimulátoru a převezli ji na jednotku intenzivní péče.

„Nereagovala na vnější podněty a měla masivní otok mozku. Po třech dnech hlubokého kómatu se rodina rozhodla odpojit pacientku od přístrojů,“ píše se v článku od The Guardian. V okamžiku, kdy nemocniční personál odpojil kyslík a vytáhl ženě hadičku z krku, se Pacientka Jedna stala nejzajímavějším vědeckým subjektem novodobé historie. V tu chvíli totiž došlo v jejím umírajícím mozku k prudkému nárůstu aktivity. Oblasti, v době připojení na přístroje téměř tiché, se náhle rozzářily vysokofrekvenčním signálem zvaným gama vlny. Zejména části mozku pohánějící vědomí dramaticky ožily. V jedné části zůstaly signály detekovatelné dokonce déle než šest minut. V dalších byly jedenáctkrát až dvanáctkrát silnější než v kómatu.

Překotná komunikace

„Když umírala, mozek jí jel na jakýsi hyperpohon,“ kroutí hlavou neurolog Jimo Borjigin. Asi dvě minuty po přerušení přívodu kyslíku docházelo k intenzivní synchronizaci mozkových vln, což je stav korelující s kognitivními funkcemi (zejména zvýšenou pozorností a lepší pamětí). Synchronizace se na asi osmnáct sekund zpomalila, aby se pak zase na více než čtyři minuty rozběhla. Na minutku zeslábla, pak se potřetí vrátila. V tu samou chvíli spolu různé části pacientčina mozku začaly o překot komunikovat.

Nejintenzivnější epizoda komunikace nastala hned po ukončení přívodu kyslíku a trvala téměř čtyři minuty. K další došlo dvacet sekund po odpojení z životní podpory a trvala déle než pět minut. „Oblasti mozku spojené se zpracováním vědomých zkušeností – ty, které jsou aktivní, když člověk bloudí bdělým světem a zdají se mu živé sny – komunikovaly s oblastmi podílejícími se na formování paměti a tvorbě empatie,“ vysvětlil Borjigin. Ačkoli mozek Pacientky Jedna umíral, několik minut se odehrávalo něco, co až překvapivě přesně simulovalo život.

Díra do hlavy

Ne všechny „posmrtné“ experimenty v dějinách medicíny se prováděly „na skutečně mrtvých“. Občas spíše samy vedly ke smrti, nebo minimálně velké újmě na zdraví. Příkladem je trepanace neboli proražení lebky a vytvoření otvoru do ní. Zpočátku (v 18. století) šlo o veterinární zákrok – zvěrolékaři jím domácím zvířatům „léčili“ infekce a odstraňovali nádory. V průběhu 18. století ji ale začali používat i lékaři k léčbě otřesů a zánětu mozku.

V 19. století „popularita“ trepanace prudce vzrostla – během americké občanské války ji polní lékaři doporučovali k čištění a ošetřování ran na hlavě. Postupem času (a s nástupem sofistikovaných lékařských zákroků) „obliba“ trepanace klesla, nezmizela však úplně. Například ještě v roce 1970 si britská umělkyně a lobbistka Amanda Feildingová, hraběnka z Wemyssu, sama trepanaci provedla v domnění, že tím obnoví správný průtok krve do mozku. Věřila totiž tomu, že lidem v kojeneckém věku tvrdnou lebeční kosti a průtok krve do mozku se tak snižuje. Hlásala, že nás to vystavuje riziku propuknutí neurodegenerativních onemocnění – a trepanace tento problém vyřeší. 

Image

Čtěte také

Život po smrti: Co dělají naše buňky, když my už nejsme?

Amazonský deštný prales je největším tropickým deštným pralesem světa a jedním z klíčových stabilizátorů globálního klimatu. Podle nové studie se tyto plíce planety blíží stavu, který na Zemi nepanoval minimálně 10 milionů let. Vědci tento stav nazývají „hypertropický režim“ – stav extrémně horkých a suchých podmínek, které překračují limity, na něž jsou dnešní tropické lesy uzpůsobeny.

Návrat do eocénu?

Podle studie zveřejněné v časopise Nature může Amazonii do roku 2100 postihnout až 150 dní tzv. horkého sucha ročně. To je dramatický nárůst ve srovnání s dnešními několika dny či týdny ročně. Tyto extrémní epizody by se navíc v budoucnu mohly vyskytovat i během období, která jsou nyní považována za „mokrá“.

Hypertropické klima na Zemi naposledy panovalo před 40 až 10 miliony let během období třetihor. V období mezi eocénem a miocénem byl svět o 14 °C teplejší než je dnes a rovníkové lesy vypadaly úplně jinak: rostlo v nich méně mangrovů, méně stálezelených stromů a více druhů adaptovaných na vysoké teploty a nedostatek vody.

Vědci varují, že Amazonie se tomuto dávnému klimatu začíná nebezpečně podobat. Každým rokem se prodlužuje suchá sezóna a přibývá dní s teplotami a vlhkostí mimo běžný tropický rozsah.

Co se děje s amazonskými stromy?

Tým pod vedením geografa Jeffa Chamberse z Kalifornské univerzity v Berkeley analyzoval tři dekády detailních dat z oblasti severně od města Manaus. Vědci zde měřili nejen teplotu a vlhkost, ale i to, jak rychle proudí voda a míza uvnitř kmenů.

Výsledky jejich zjištění jsou alarmující: během horkých suchých dnů se prudce zvyšuje odpařování, což vede k rychlému vysychání půdy. Stromy na tento stav reagují uzavíráním průduchů (stoma) v listech, díky čemu sice šetří vláhu, blokují tím ale příjem CO₂, nezbytný pro jejich růst a regeneraci. Při extrémním suchu dochází ke vzniku tzv. embolismů – v xylému (dřevním cévním pletivu rostlin) vznikají bubliny, které se chovají jako krevní sraženiny a zastavují pohyb mízy. Jakmile vlhkost půdy klesá pod 33 %, riziko jejich vzniku skokově roste.

Výsledkem tohoto procesu je, že stromy doslova hladoví a žízní zároveň. A při dostatečně velkém počtu embolií prostě odumírají. Roční úmrtnost stromů v Amazonii je dnes těsně nad 1 %, ale studie predikuje nárůst na 1,55 % do konce tohoto století. Přestože se může zdát, že jde o malý rozdíl, v deštném pralese o rozloze téměř poloviny Evropy jde o obrovské množství biomasy.

Kdo přežije hypertropický svět?

Největší problém mají podle vědců rychle rostoucí druhy, které potřebují neustálý přísun vody a CO₂. Naopak pomalu rostoucí stromy, jako tabebuja zlatokvětá (Handroanthus chrysanthus) nebo silovoň Dipteryx micrantha mají větší šanci obstát – pokud dokážou udržet krok s tempem klimatické změny. To by ovšem mohlo vést k zásadní změně druhového složení v Amazonii, a to během jediného století.

Autoři varují, že podobný vývoj se může týkat i tropických pralesů v západní Africe či jihovýchodní Asii. Právě tyto ekosystémy jsou přitom klíčové pro redukci CO₂. Jejich kolaps by uvolnil další skleníkové plyny, změnil globální uhlíkový cyklus, a tím i klima celé planety.

Predikované scénáře vycházejí z minimální redukce emisí. Pokud bude lidstvo pokračovat v současném trendu, hypertropické klima může nastat mnohem dříve, než si dnes umíme představit. „Je to na nás. Pokud budeme dál vypouštět skleníkové plyny bez omezení, hypertropický svět si vytvoříme sami. A mnohem dřív,“ říká Jeff Chambers.

Image

Čtěte také

Téměř dvě miliardy lidí může zasáhnout trvalá změna dešťových vzorců, varují vědci

Insignie patří odedávna k symbolům světských či církevních hodností. Králi příslušela koruna, žezlo a jablko, biskupovi berla a mitra, odznaky důstojenství měli i purkmistři, rychtáři a představitelé řemeslnických cechů. Bez symboliky se tedy nemohly obejít ani instituce tak vážené jako univerzity. Navíc platilo heslo „scientia nobilitat“ – vědění zušlechťuje, které vyložil historik Josef Petráň ve své knížce Karolinum (2010): „Prostřednictvím vzdělání a účastí v akademické univerzitní obci se jedinec společensky povyšoval do bezmála šlechtického postavení.“

Taláry a tituly

Užívání univerzitních symbolů pochopitelně prošlo proměnou. Například taláry (z latinského talus – kotník, tedy roucho splývající ke kotníkům) se ve středověku nosily běžně. Podle nařízení koncilu z roku 1215 měli akademici dokonce povinnost odlišit se od laiků oděvem nejen při slavnostech, ale i v každodenním životě, a měla být patrná jejich příslušnost k duchovenstvu. Proto se háv duchovního stal vzorem akademického obleku, který se postupně „profiloval“.

Univerzitní taláry dnes mají funkci symbolickou – demonstrují prestiž vzdělance při slavnostních příležitostech, jako je imatrikulace, promoce či volba a inaugurace rektora, a spolu s obřadním šatem pedelů dodávají těmto rituálům vznešenost. Taláry kromě rektora nosí děkani, akademičtí funkcionáři univerzity a jejích fakult, předsedové akademických senátů, habilitovaní učitelé a doktorandi, případně významní hosté.

Podobně zůstala v současných rituálech zachována i titulatura. Pro rektora či prorektora se používá oslovení magnificence (vznešenosti), pro děkana či proděkana spectabilis (slovutný) a profesora honorabilis (ctihodný).

Nejstarší insignie

Hlavní univerzitní insignii představovalo vždy žezlo. Zpočátku je drželi rektoři a jejich fyzickými nositeli byli pedelové. V době Dekretu kutnohorského (1409) měly žezla také fakulty. Středověká podoba těchto insignií ale není známa. Stará sceptra rektora a fakult, která v roce 1945 zmizela, měla víceméně barokní podobu. Konkrétně ta, která patřila právnické a lékařské fakultě, sestávala z gotického dříku a hlavice z 18. století. Žezla teologické a filozofické fakulty byla pořízena v 17. století a později upravována. Rektorské žezlo se vyznačovalo renesančními tvary a opět přidanou barokní hlavicí.

Dnes užívané žezlo rektorské a sceptra lékařských fakult (mají jedno společné), fakulty právnické, filozofické a katolické teologické vznikla po rozdělení univerzity na českou a německou roku 1882, kdy si německá univerzita staré insignie ponechala. Zhotovil je zlatník Jan Tengler ze stříbra podle návrhů malířů Bedřicha Wachsmanna a Jana Scheiwla. Další žezla vznikala pro postupně zakládané fakulty.

K původním insigniím patřila též pečetidla, která dnes v kancelářích vystřídala razítka. O něco později (v epoše humanismu) k nim přibyla medaile zavěšená na řetězu (katéně). Šlo zpočátku o vzácnou minci věnovanou panovníkem či jinou významnou osobností jako výraz pocty. Nosil ji například poslední rektor Karlovy univerzity před Bílou horou Jan Jesenský, rektorskou insignií se stala roku 1654 na Karlo-Ferdinandově univerzitě. Vlastní univerzitní medaile ale vznikaly až koncem 18. století. Rektorská, vyražená roku 1848, zmizela na konci druhé světové války spolu s žezly. Tu současnou dostala univerzita k svému 600. výročí roku 1948 od Českého vysokého učení technického (autorem je Otakar Španiel).

Medaile nosí při slavnostních příležitostech také prorektoři, děkani a proděkani fakult a promotoři. Předání žezla, pečetidla, klíče a řetězu je součástí slavnostního rituálu při nástupu nového rektora. Kdysi se předávala i univerzitní matrika. K reprezentačním předmětům patřily rovněž poháry, standarty či prapory.

Smůla pro Moravu

Podobně jako pražská univerzita přišla o své staré insignie také Univerzita Palackého v Olomouci, jejíž kořeny sahají do roku 1573, kdy byla zřízena jako jezuitský ústav. Aktivita v revolučním roce 1848 však nepřímo vedla k tomu, že ji roku 1860 císař dekretem zrušil (obnovena byla až po druhé světové válce). Její insignie, konkrétně rektorský řetěz a žezlo a sceptra filozofické a právnické fakulty, získala Univerzita v Innsbrucku.

S výjimkou právnické školy všechny artefakty pocházely z 16. století. Jednalo se původně o zápůjčku do Rakous, kterou Moravský zemský výbor podmínil tím, že památky budou vráceny, jakmile na Moravě opět vznikne univerzita. Tak se stalo v roce 1919, kdy byla založena Masarykova univerzita v Brně. Počáteční naděje, že jí insignie budou vydány, definitivně padly v roce 1923. Po rozpadu monarchie se totiž o insigniích muselo jednat na mezinárodní úrovni a pařížská reparační komise rozhodla, že mají připadnout tomu státu, na jehož území se v den převratu nacházely. Přes opakované úsilí se insignie z Innsbrucku dodnes nepodařilo dostat.

K získání nových odznaků důstojnosti pak Masarykova univerzita zaujala poněkud liknavý postoj. K činu ji vlastně přiměla až pražská insigniáda v listopadu 1934. Darem od Ústředí moravskoslezských obcí, měst a okresů univerzita rok nato dostala rektorské žezlo. Díky daru Jana Bati a sbírce probíhající především mezi brněnskými lékaři a právníky byla zhotovena i žezla čtyř tehdy založených fakult. Podoba všech žezel vzešla z veřejné soutěže a realizovala se podle návrhu Václava Rady a Ladislava Bartoníčka ve firmě Karla Ebnera. Slavnost předání insignií univerzitě se ovšem konala až v tísnivé atmosféře po Mnichovu 15. prosince 1938.

Když byly vysoké školy 17. listopadu 1939 uzavřeny a obsadila je okupační moc, spočívaly univerzitní insignie v trezoru právnické fakulty. Odtud se je povedlo vynést zaměstnancům, kteří si z budovy mohli vzít osobní věci. Cennosti se bezpečně dostaly do sejfu Hypoteční a zemědělské banky moravské, kde zůstaly i přes pokus o jejich vyzvednutí okupačními orgány v roce 1942.

Rektorské žezlo a řetěz darovaný prezidentem Masarykem se však musely odeslat už roku 1940 do Prahy na ministerstvo školství, které se mělo postarat o odstranění výsostných znaků Československé republiky. Díky statečnosti úředníků-vlastenců k tomu však nedošlo a univerzita se v červnu 1945 se všemi svými insigniemi znovu shledala.

Image

Čtěte také

Medicína a tradice: Pětice nejstarších lékařských škol

Gravitace zůstává jednou z nejzáhadnějších fundamentálních sil ve vesmíru. Všechny hmotné částice v kosmu jsou zdrojem vlastního gravitačního pole a přitahují se s ostatními částicemi. Gravitaci poprvé matematicky popsal Isaac Newton již na konci 17. století. S rozvojem pozorovacích metod však jeho deskripce nedostačovala k vysvětlení všech známých jevů, a v současnosti se proto uplatňuje obecná teorie relativity, představená Albertem Einsteinem v roce 1915. Úspěšně totiž vysvětluje řadu jevů, jež Newtonova teorie popsat nedokáže, jako je ohyb světla gravitačními čočkami, strhávání časoprostoru nebo gravitační vlny.

Obecná teorie gravitace nicméně není úplná: Neslučuje se s kvantovou mechanikou, a nefunguje tedy na nejmenších škálách, například uvnitř černých děr či při vzniku vesmíru. Gravitace zatím představuje jedinou fundamentální interakci, která nemá kvantovou teorii, a vědci se usilovně snaží daný nedostatek překlenout po teoretické i experimentální stránce.

Mezi rozvíjené postupy patří mimo jiné teo­rie smyčkové kvantové gravitace, jež předpokládá, že je časoprostor na nejmenších škálách kvantově diskrétní – tvořený „smyčkami“. Podle strunové teorie zas částice nejsou bodové, ale mají formu vibrujících strun, a gravitace tvoří výsledek jejich kvantových vlastností.

K nevýhodám daného pojetí patří, že si nevystačí s běžným čtyřrozměrným časoprostorem. Každopádně pokud je gravitace kvantová, měla by existovat částice, která ji zprostředkuje: Tzv. graviton se ovšem dosud nepodařilo detekovat.

Image

Čtěte také

Jaká je podstata gravitačních vln?

Před 190 tisíci lety obýval indonéský ostrov Flores zvláštní druh hobitů. Tito v dospělosti jen zhruba metr vysocí lidé druhu Homo floresiensis, byli podle vědců následníky člověka vzpřímeného (Homo erectus) a částečně i současníky člověka moudrého (Homo sapiens). Před 50 tisíci lety ale náhle zmizeli a s nimi i velká část pestré směsice tamní bizarní fauny.

Nový výzkum vědců z australské Univerzity ve Wollongongu naznačuje, že za jejich zánikem možná nestál jeden dramatický okamžik. Hobity z ostrova Flores mohlo zahubit dlouhodobé sucho, které rozvrátilo jejich ekosystém.

Když přestalo pršet

Vědci analyzovali stalagmity z jeskyně Liang Luar, nedaleko místa, kde byly objeveny jediné známé fosilie Homo floresiensis a pomocí poměru hořčíku a vápníku ve vrstvách stalagmitu dokázali zrekonstruovat vývoj dešťů v regionu v minulosti. Obraz, který vědci získali, nebyl pro hobity rozhodně příznivý. Zatímco před 76 000 lety byl průměrný úhrn ročních srážek na ostrově okolo 1 560 milimetrů, o 15 000 let později to bylo jen 990 milimetrů. Suché podmínky pak přetrvávaly až do doby vyhynutí člověka floreského před 50 tisíci lety.

S ústupem srážek začala mizet i hlavní kořist hobitů: stegodoni, malí ostrovní příbuzní dnešních slonů. Chobotnatci se postupně začali stahovat blíže k pobřežním oblastem za posledními stabilními zdroji vody a Homo floresiensis je pravděpodobně následovali. Zde se podle vědců mohli dostat do přímého kontaktu s Homo sapiens, kteří se v té době šířili v jihovýchodní Asii. Setkání pro hobity nejspíš znamenalo nejen soupeření o potravu, ale také střety o území. 

Ostrov jako past

Poslední ranou, která zpečetila osud člověka floreského, mohla být katastrofická sopečná erupce, která před 50 tisíci lety pokryla ostrov vrstvou sopečných hornin, a ještě více omezila již tak chudé zdroje potravy.

Který konkrétní vulkán mohl stát za zmíněnou erupcí vědci nevědí. Na jihovýchodě ostrova Flores se nachází například stratovulkán Lewotobi. Celá oblast ostrova je ale součástí Vulkanického oblouku Sundy, kde se nachází celá řada aktivních i historicky aktivních stratovulkánů. Kromě Lewotobi jde například o Kelimutu nebo Inierie.

Podle odborníků sehrál neblahou roli fakt, že Homo floresiensis byli přísně izolovaným ostrovním druhem, kde jakékoli klimatické výkyvy hrají mnohem větší roli než na pevnině. Zvířata ani lidé nemají kam ustoupit, prostředí se rychle zaplňuje a každý ekologický otřes dopadá mnohem tvrději.

Nová studie, uveřejněná v odborném časopisu Communications Earth & Environment, nabízí zatím nejkomplexnější pohled na to, co se na ostrově Flores mohlo dít těsně před zmizením lidí druhu Homo floresiensis. Hobity z ostrova Flores tak podle všeho zřejmě nezahubila jedna náhlá katastrofická událost, ale spíše pomalu vysychající prostředí, migrace a setkání s mnohem úspěšnějšími příbuznými.

Image

Čtěte také

Jak vypadali hobiti? Odborníci rekonstruovali pravděpodobnou podobu člověka floreského

Mlha vzniká kondenzací vodní páry v přízemní vrstvě vzduchu. Je složena z drobounkých vodních kapiček nebo za mrazů z ledových krystalků rozptýlených ve vzduchu. Rodí se tehdy, když se vzduch ochladí na teplotu rosného bodu. Od mraků se odlišuje jenom tím, že se dotýká zemského povrchu a oblaka nikoliv. Ochlazování vzduchu nad zemí, které způsobuje vznik mlhy, může být vyvoláno různými vlivy.

Mlha zrozená z noci

Radiační mlha vzniká nočním ochlazováním vzduchu, který přiléhá k zemskému povrchu. Pro její vznik je podstatné, aby ochlazování vzduchu od země nebylo narušováno silnějším větrem; ideální rychlost proudění je 1–3 m/s. Při výraznějším proudění by se vzduch nenasytil vodními parami a to by vzniku mlhy zabránilo.

Radiační mlhu můžete zpravidla vidět ve druhé polovině noci. Když vznikne v létě, tvoří obvykle jen tenoučkou vrstvu a rozpadá se záhy po východu slunce. Na podzim je však vrstva silná až 100–200 metrů. Rozpadá se pak až během dopoledne nebo se promění na oblačnost typu Stratus, ve výšce 100–300 metrů. V zimě však může radiační mlha vytrvat v krajině i po celý den.

Mlha vytrvalého mrholení

Advekční mlha se tvoří tehdy, když se vlhký vzduch přemisťuje nad studené zemské podloží. Při pohybu se od země ochlazují přiléhající vzduchové vrstvy, až se nasytí vodnými parami. Když fouká vítr, mlha se při zemi nedrží, zdvihne se do výšky a vytvoří Stratus.

Advekční mlhy pokrývají obrovské prostory a mohou vzniknout v kterékoliv denní době. Jsou časté na podzim a v zimě, kdy se nad naše území dostává teplé a vlhké proudění od oceánu, který je v tomto čase teplejší než pevnina. Advekční mlhy bývají spojeny s mrholením, které v noci většinou sílí důsledkem radiačního efektu. Vertikálně mívají mocnost nejméně dvacet metrů, ale často bývají mocné až několik stovek metrů. Trvají obvykle velmi dlouho a rozpadají se většinou až změnou synoptické situace.

Jako mléko v údolích

Údolní mlhy vznikají především v noci a ráno, když se od povrchu ochlazeného radiačním vyzařováním tepla ochladí přízemní vrstva vzduchu. V údolích potoků a řek je tato situace znásobena tím, že studený vzduch je těžší než teplý, a proto do těchto sníženin z okolních kopců „stéká“. Řeky či potoky pak zvyšují vlhkost vzduchu a vznik mlhy tím podporují.

Magickou nádheru údolních mlh jsem si po léta užíval na středním toku Svratky mezi Doubravníkem a Nedvědicemi. Půvabné mlžné šály se nad řekou objevují již v pozdním létě. S postupujícím podzimem nastává „bílá tma“, v níž tajemné vlhké ticho občas naruší jen výkřik vyplašené volavky popelavé.

Žádná poezie ve městech

Od přírodní poezie ale pojďme k městské realitě, kde také vzniká mlha. Tady jde ovšem o směs vodního aerosolu, prachu a exhalací z dopravy a kouře, které vytvářejí často namodralý nebo našedlý odstín.

Ke kondenzaci vodních par ve městech dochází snadno – brzy po ránu sílí dopravní špička a prašnost s exhalacemi vykonají své. Odborníci rozlišují smog Londýnského typu – na kterém má velký podíl proudění vlhkého mořského vzduchu – a Losangelského typu, při němž je hlavním spouštěcím mechanismem doprava.

Ostrovy v mlze

Asi každý milovník přírody zažil na horách to úchvatné divadlo, kdy se vrcholy staví na odiv nad oceánem mlh převalujících se v údolí. Scenérie jako by vystoupila z čínských či japonských tušových kreseb... Jak k tomuto efektu dochází? Za určitých podmínek se obrátí běžné teplotní uspořádání vzduchu. Místní inverze může být způsobena stékáním chladného vzduchu do údolí, kde kondenzují vodní páry a vytvářejí mlhu či nízkou oblačnost. Ve větším měřítku může inverzi způsobit nasunutí teplé masy vzduchu nad vrstvu vzduchu studeného, čímž dojde k zastavení proudění.

Jedním z negativních následků inverze teploty vzduchu je mimořádné zvýšení koncentrace škodlivých látek z výfuků automobilů a komínů v nehybné přízemní vrstvě vzduchu. Inverzní situace může trvat i mnoho dní a dochází k ní v podzimních a zimních měsících. Nížiny zahalují nízká oblaka, zatímco horské oblasti si užívají teplého a slunečného počasí. Na rozhraní chladné a teplé masy občas dochází k zajímavým jevům zrcadlení označovaným jako fata morgána. Neobvykle daleko se za těchto podmínek dostávají díky odrazu o inverzní rozhraní také radiové vlny.

Konec mlžných přízraků

V minulosti tajemná atmosféra mlh citelně jitřila lidskou fantazii. Některé národy ji považovaly za meziprostor, který otevírá bránu do paralelních světů. Lidé si také často vyprávěli o zrádných bludičkách, které v mlze na močálech lákají osamělé chodce do záhuby.

V anglosaských bájích se zase vyskytují „fogleti“ – nehmotní tvorové, jakési příšerné světlušky v mlze. Fogleti se objevují tam, kde vzniká hustá mlha, ale také si ji prý dokážou vytvořit nebo přivolat sami. Vyzařují bledé světlo, kterým lákají zbloudilce do roklí, bažin a ke srázům. Na foglety už asi moc lidí nevěří, protože jak jsme demonstrovali, genezi a různé vlastnosti mlhy se už lidem podařilo odhalit. Skoro až můžeme litovat, že jsme tak byli připraveni o okouzlení a fantazii našich předků.

Image

Čtěte také

Vzácná podívaná: Jak vzniká ohnivá duha?

Maria Montessori se narodila ve městě Chiaravalle na konci léta 1870 v rodině tradičně smýšlejícího státního úředníka a jeho velmi vzdělané, sečtělé manželky. Zatímco většina dívek její doby vyrůstala s vyhlídkou na sňatek a založení rodiny, kariéry byly vyhrazeny mužům. Nezávislá, energická a ambiciózní Maria Montessori se po absolvování základní školy vzdělávala na technické škole a později na technickém institutu. Po jeho absolvování začala navzdory mnoha překážkám studovat medicínu na univerzitě v Římě a jako jedna z prvních žen získala v roce 1896 doktorát.

Po studiích působila atraktivní Maria Montessori s charismatickým vystupováním a vášnivou touhou zlepšit životní podmínky lidí jako lékařka v Římě, založila vlastní praxi a zapojila se do hnutí za práva žen. Účastnila se feministických konferencí v mnoha evropských zemích, kde přednášela o postavení žen a možnostech, jak je změnit. Mezi rozmanité činnosti, jimž se věnovala, patřila také práce s postiženými dětmi, které byly tehdy považovány za nevzdělavatelné. Proto zpravidla končily v ústavech, kde pouze živořily.

Díky využití smyslových učebních pomůcek však Maria Montessori zjistila, že se mohou učit, a to prostřednictvím zraku, sluchu, hmatu a čichu. Tímto způsobem dokázaly dosáhnout v klasických předmětech stejné úrovně vzdělání jako děti považované za „normální“. Na konci 19. století prezentovala výsledky své práce s mentálně postiženými dětmi na odborných fórech a nastínila vliv sociálního původu na školní úspěšnost.

Odhalení skrytého potenciálu

Maria Montessori využila výsledky svého výzkumu vzdělávání mentálně postižených dětí pro inovativní péči o sociálně znevýhodněné chudé, nevzdělané, zjevně nedostatečně stimulované a motivované, ale jinak „normální“ děti v římských dělnických slumech. V roce 1907 se chopila vedení Domu dětí ve zrekonstruované čtvrti San Lorenzo, který vznikl ze snahy zamezit bezprizorním dětem páchat drobné přestupky. Starala se o jejich výchovu a vzdělání s tím, že se mohla opřít o velmi dobré hygienické podmínky, lékařskou péči a kvalitní stravování. Pro děti od tří do šesti let se snažila vytvořit velmi povzbuzující prostředí přizpůsobené především pro smyslovou a praktickou výchovu.

Ve svých svěřencích odhalila obrovský potenciál, přičemž si ověřila, že děti se naučí chodit, mluvit a manipulovat s předměty vlastní tvořivostí, nikoli jen proto, že je k tomu vedou dospělí. Děti se neučily drilem a přísnou disciplínou jako v jiných předškolních zařízeních, naopak jim učitelky a lektorky nabízely materiály k práci, díky nimž děti úspěšně zvládly základy psaní a počtů a neměly problémy s chováním.

Maria Montessori byla velmi kreativní, vyvíjela vlastní didaktické materiály, s nimiž svěřenci mohli pracovat. Kromě toho se postarala, aby byl nábytek přizpůsobený dětským potřebám, což byl ve své době revoluční vynález. Vzhledem k úspěšnosti Domu dětí došlo hned další rok k otevření dalšího podobného zařízení. Současně Maria Montessori ukončila akademickou kariéru, aby se mohla věnovat především přednáškám po celém světě, výzkumu dětí a rozvoji své pedagogické teorie.

Revoluční přístup

Na přelomu 19. a 20. století probíhalo vyučování ve školách tak, že děti seděly v lavicích a očekávalo se od nich, že si doslova zapamatují „vědomosti“ předávané učiteli. Nikdo je nepovzbuzoval, aby něco objevovaly samy. Žáci, kteří měli potíže s učením, byli označováni za líné a obvyklým „lékem“ byly tělesné tresty. Pedagogické myšlenky Marie Montessori se naopak zařadily k reformnímu proudu, který se od počátku 20. století snažil změnit tradiční pohled na vzdělávání.

V centru pozornosti se tehdy poprvé ocitlo samotné dítě – jeho potřeby, schopnosti i přirozená zvídavost. Tento takzvaný pedocentrismus vycházel z přesvědčení, že dítě není pasivním příjemcem vědomostí, nýbrž aktivním tvůrcem svého poznání. Montessori vnesla do vzdělávání zcela nový přístup – dávala dětem prostor k vlastnímu rozhodování, kladla důraz na jejich svobodu, ale současně stanovila jasné mantinely, v nichž se dítě mohlo bezpečně pohybovat.

Důležitou součástí tohoto konceptu je prostředí, v němž se žáci učí. Mělo by být připravené, přehledné a podnětné – takové, aby lákalo k objevování. Pomůcky mají mít stálé místo a být uspořádány tak, aby byly snadno dostupné a děti si mohly vybírat, čemu se budou věnovat. Pracovní místo si dítě rovněž volí samo – může pracovat u stolu, na koberci či na podložce. Ve třídě by nemělo chybět místo pro společné setkávání – často v podobě elipsy nakreslené na podlaze.

Didaktické pomůcky, které Montessori navrhla, pokrývají oblast praktického života, smyslového vnímání, jazyka, matematiky i širšího chápání světa. Díky nim si děti rozvíjejí jemnou motoriku, koncentraci, schopnost vnímat rozdíly i vztahy mezi věcmi a vytvářejí si spojení mezi učením a každodenním životem.

Pokud je prostředí správně nastavené, poznávání probíhá přirozeně – dítě se učí v pohybu, prostřednictvím smyslů, manipulace i pozorování. Klíčovým faktorem efektivního učení je vnitřní motivace. Montessori odmítala známkování a vnější odměny, které podle ní oslabovaly soustředění i přirozený zájem dítěte o činnost. Věřila, že pokud se dítě ponoří do aktivity, která ho skutečně zajímá, učí se intenzivněji a s hlubším porozuměním.

Žádoucí chybování

Ve třídách Montessori často spojovala děti různého věku. Tyto takzvané heterogenní skupiny umožňují, aby se děti učily nejen od učitele, ale i od sebe navzájem. Starší si upevňují znalosti tím, že je vysvětlují mladším, ti se naopak učí pozorováním a napodobováním. V mateřských školách jsou v jedné skupině zpravidla děti ve věku tří až šesti let, na základních školách zase věkové skupiny po třech letech. Tato dynamika podporuje přirozenou spolupráci, rozvoj sebevědomí a vzájemný respekt. Mladší děti se často nechávají inspirovat úkoly starších, i když na jejich zvládnutí ještě nejsou zcela připraveny. Přesto si tím vytvářejí představu o tom, co je čeká a čeho mohou časem dosáhnout.

Udělat chybu není v montessoriovském přístupu něco, čeho by se dítě mělo bát. Naopak je to příležitost k dalšímu objevování. Učitel dítě na chybu neupozorňuje direktivně, ale nechává ho, aby ji objevilo samo. Tak se učí reflektovat vlastní jednání a hledat cesty, jak věci zlepšit. Učení má být propojeno se skutečným životem – nejde jen o zapamatování izolovaných faktů, nýbrž o pochopení souvislostí, které dávají poznatkům smysl.

Můžeme to demonstrovat na příběhu, kdy jednoho dne Maria Montessori pozorovala ve třídě malého chlapce, který se soustředěně snažil zasadit váleček zpět do otvoru v dřevěné pomůcce. Bylo to těžké: váleček nepasoval hned napoprvé, a tak to dítě zkoušelo znovu a znovu – klidně, trpělivě, s očividnou vnitřní motivací. Vtom přišel návštěvník – vážený inspektor – a s dobrým úmyslem se k dítěti sklonil. „Takhle se to dělá!“ řekl mile, vzal váleček a rychle ho zasunul na správné místo. Dítě se na něj chvíli dívalo, vytáhlo váleček zpátky a začalo znovu. A to opakovalo několikrát. Montessori se usmála a tiše poznamenala: „Vidíte? Dítě nehledá výsledek. Hledá proces. Když mu dáte výsledek, vzal jste mu práci – a tím i radost.“

Montessori přístup tedy nepředstavuje jen jiný styl výuky – je to celkový pohled na dítě jako na samostatnou bytost, která má přirozenou touhu poznávat, být užitečná a stát se plnohodnotným členem společnosti. Úkolem dospělého není tuto touhu řídit, ale podporovat ji – trpělivě, s respektem a vírou, že dítě si dokáže najít svou cestu.

Do celého světa

V roce 1919 byla Maria Montessori pozvána do Španělska, aby zde založila školu podle svých principů. Tehdejší španělský král Alfonso XIII. měl o její metodu velký zájem a rozhodl se, že jeho vlastní ratolesti budou vychovávány v Montessori škole. Maria tedy ve spolupráci s místními reformními pedagogy založila v Madridu Dům dětí, kam docházeli i královští potomci.

Při jedné příležitosti přišel monarcha na návštěvu, aby se podíval, jak jeho děti ve škole pracují. Očekával klasickou inspekci: děti v řadách s rukama za zády a pozdravy „Ať žije král!“. Jenže místo toho uviděl dítě s vyplazeným jazykem, jak soustředěně přelévá vodu z jednoho džbánku do druhého, jiné snažící se zasunout válečky do bloku a vlastního syna na zemi, kterak skládá mapu Evropy z puzzlů, aniž by si otce v místnosti vůbec všiml. Král byl překvapen. Lehce se naklonil k Marii Montessori a prý polohlasně řekl: „Má paní, vy jste skutečně první osoba, která dokázala, že i princ se dokáže soustředit jako obyčejné dítě.“ Montessori mu odpověděla s jemným úsměvem: „Ne, Vaše Veličenstvo. Právě jste zjistil, že každé dítě je obyčejně výjimečné, když mu nebráníme být tím, kým je.“ Škola v Madridu působila s úspěchem až do nástupu Frankova diktátorského režimu, kdy byla uzavřena.

Podobný osud jako ve Španělsku měly i montessoriovské školy v Sovětském svazu. Po bolševické revoluci v roce 1917 nejprve došlo k oficiálnímu povolení montessoriovské metody a k její podpoře, takže ve velkých městech vzniklo více než sto poboček. Byla vnímána jako pokroková alternativa ke starému carskému školství.

Montessori se v roce 1929 dokonce na pozvání vydala do Moskvy, kde se osobně setkala s ministrem školství, který její práci chválil. Jenže ve třicátých letech 20. století se v rámci utužování stalinského režimu vše změnilo. Montessori přístup byl kritizován jako individualistický, elitářský, „nedostatečně kolektivistický“ a nevhodný pro budování socialistického člověka. Montessoriovské školy a metody proto komunisté oficiálně zakázali, pedagogy umlčeli a často též perzekvovali.

Kariéra, nebo rodina

V rodné Itálii byla Maria Montessori váženou dámou a světově proslulou osobností. V roce 1930 jí dokonce udělil audienci papež Pius XI., který se chtěl seznámit s její prací. Svatý otec se jí zeptal: „Je pravda, že ve vašich školách se děti nebijí, ani když neposlouchají?“ Montessori klidně odpověděla: „Ano, Svatosti. Protože ony poslouchají. Ne mě, ale samy sebe.“ Papež se usmál, chvíli mlčel a pak prý s mírným údivem a úsměvem pronesl: „To zní jako křesťanství v praxi.“ Po této schůzce Vatikán oficiálně podpořil rozvoj Montessori škol, zvláště v katolických komunitách.

Ačkoliv Maria uspěla jako lékařka a pedagogická reformátorka, v soukromém životě musela bojovat s tehdejšími konvencemi. Měla romantický vztah s lékařem a primářem psychiatrické kliniky Giuseppem Montesanem, ale neprovdala se za něj, neboť by musela ukončit svou profesní kariéru. Dohodla se s ním proto na utajení jejich vztahu za předpokladu, že ani jeden z nich nevstoupí do manželství s nikým jiným. Když však Montesano podlehl nátlaku své rodiny a uzavřel společensky výhodný sňatek, Maria se cítila zrazena a rozhodla se z fakultní nemocnice odejít.

Mezitím v roce 1898 porodila nemanželské dítě, syna Maria Montesana Montessoriho, k němuž se kvůli rodinným a společenským tlakům nemohla hlásit a musela ho svěřit do péče pěstounky na venkově. Často ho navštěvovala, ale až v pozdějším dětství mu prozradila, že je jeho matka. Montesano Montessori doprovázel od sedmnácti let svou matku na cestách po světě, při přednáškách a kurzech, byl jejím pozorným posluchačem, důvěrníkem, rádcem i výkonným tajemníkem, tlumočil její přednášky z italštiny do angličtiny. Kvůli společenským předsudkům byl ale vydáván za jejího synovce. Mariiným synem byl oficiálně uznán teprve po její smrti.

Nedostala nobelovku

Maria Montessori zemřela v roce 1952 ve svých jednaosmdesáti letech v nizozemském přímořském letovisku Noordwijk aan Zee. V posledních letech života byla třikrát nominována na Nobelovu cenu míru, neboť její koncept „vzdělání pro mír“ vycházel z přesvědčení, že „dítě je tvůrce člověka a mír nevzniká smlouvami mezi státy, ale v srdcích dětí“. Členové výboru se ale nakonec přiklonili k afroamerickému politologovi, francouzskému odboráři či misionáři než k pedagožce, která nebyla zapojena do „velkých“ mírových vyjednávání. I tak náleží Maria Montessori k nejvýznamnějším ženám minulého století.

Image

Čtěte také

Talentovaná Růžena Zátková: Proslavila se v Itálii, doma ji znala jen hrstka lidí