Dobrodružství poznávání

Elektromobily jsou ekologičtější než auta se spalovacími motory, zjistili vědci z VUT

Nová vědecká studie výzkumníků v čele s Kamilem Jaššem z Ústavu elektrotechnologie Fakulty elektrotechniky a komunikačních technologií VUT (FEKT) přináší zásadní zjištění v diskuzi o environmentálním dopadu elektromobilů. Výzkum vyvrací rozšířené tvrzení, že elektromobily mají během svého životního cyklu vyšší emise než vozidla se spalovacími motory.

Analýza zahrnula komplexní pohled na celý životní cyklus vozidel od výroby přes provoz až po recyklaci. Kamila Jašša k vypracování studie přiměly diskuze probíhající na sociálních sítích ohledně zvýšené ekologické zátěže elektromobilů. Mnozí přispívající k tomuto tématu tvrdí, že elektrická vozidla jsou pro životní prostředí horší, protože výroba baterií je neekologická a elektřina se vyrábí v uhelných elektrárnách.

„Z vědeckého hlediska mi to nedávalo smysl, protože stejná elektřina se používá jak při výrobě pohonných hmot, tak při provozu čerpacích stanic. Také jsem nechápal, proč by těžba materiálů pro baterie měla být horší pro životní prostředí, když se většina těchto materiálů těží stejným způsobem jako jiné suroviny,” uvádí Kamil Jaššo pohnutku, která jej přiměla k vypracování studie s názvem Ekologický dopad vozidel: Srovnávací studie v rámci České republiky a ostatních zemí Visegrádské čtyřky.

Pro studii byl vybrán modelový vůz Hyundai Kona z roku 2019, dostupný v několika variantách pohonu (benzinový, naftový, hybridní a elektrický). Výzkum předpokládal životnost 15 let a roční nájezd 10 tisíc kilometrů. Autoři upozorňují, že u jiných vozidel s odlišnými parametry se mohou výsledky lišit.

Výroba elektromobilu v České republice produkuje o 40–70 % více emisí než výroba srovnatelného benzinového vozu, především kvůli výrobě trakční baterie. Zatímco běžná výroba vozu produkuje 4 kg CO₂ ekvivalentu na kilogram vozu, u baterií do elektromobilu je to až 80 kg CO₂ ekvivalentu na kilowatthodinu (CO₂ ekvivalent je jednotka, která umožňuje společně popsat a mezi sebou porovnat jednotlivé skleníkové plyny, pozn. redakce). U elektrických vozidel tak vzniká ve fázi produkce pomyslný emisní dluh.

Pozitivním zjištěním je, že tento emisní dluh se vyrovná relativně rychle. U verze s 64 kWh baterií po ujetí 32,2 tisíc kilometrů, s 39 kWh baterií dokonce již po 17,5 tisíci kilometrech. I v Polsku, kde má energetický mix, tedy souhrn všech zdrojů, ze kterých se vyrábí elektřina (fosilní paliva, jádro, obnovitelné zdroje, případně sekundární zdroje jako např. komunální odpad, pozn. redakce) vysoký emisní faktor, se dluh vyrovná do 50 tisíc kilometrů. Očekává se navíc, že tento rozdíl se bude do budoucna dále snižovat díky zkracování přepravních řetězců, většímu využití recyklovaných materiálů při výrobě baterií a zejména snižování emisí z výroby elektrické energie.

Z grafu je patrné, že po projetí 150 tisíc kilometrů vyprodukuje benzínová verze vozidla 38 tun CO₂ ekvivalentu a naftová verze 34 tun, hybridní technologie dosahuje 30 tun. Elektromobily jsou výrazně šetrnější – verze s 64kWh baterií vypustí 21 tun CO₂ ekvivalentu, model s 39 kWh baterií jen 18 tun. U menšího elektromobilu se nižší emise projeví už po 17, 8 tisících ujetých kilometrech.

Životnost i menších baterií několikanásobně překračuje průměrný nájezd vozidel. K výměně dochází pouze výjimečně, například při vadné výrobní sérii nebo nevhodném zacházení. Postupem času přicházejí výrobci elektromobilů s efektivnějšími bateriemi, pro které garantují dojezd až 400 000 km.

Výzkum prokázal významný potenciál elektromobilů ve snižování emisí v zemích Visegrádské čtyřky (V4). Ve srovnání s benzinovými motory mohou elektromobily snížit emise o 29–69 % (v ČR o 46 %), u naftových motorů je redukce 19–60 % (v ČR o 39 %). I v případě Polska, které má kvůli vysokému podílu uhlí v energetice nejméně příznivé podmínky, dokáže elektromobil s 64 kWh baterií po ujetí 48 tisíc kilometrů vyprodukovat méně emisí než benzinový vůz.

Pro mladého výzkumníka bylo překvapující, jaké jsou rozdíly mezi jednotlivými zeměmi V4 jen kvůli odlišnému energetickému mixu. Všechny zdroje emisí jsou pro státy V4 stejné nebo dosti podobné s výjimkou emisí z výroby elektřiny. V tomto ohledu se od sebe země V4 liší poměrně dost. Slovensko má díky jaderným a vodním elektrárnám poměrně čistý energetický mix a elektromobil je zde možné provozovat téměř bez emisí, a Maďarsko se mu přibližuje. Na druhé straně žebříčku je Polsko s převážně uhelným energetickým mixem.

„Provozování elektromobilu v Polsku má kvůli tamní struktuře výroby elektřiny značný dopad na množství vypouštěných skleníkových plynů. Co se týče energetického mixu, Česká republika se nachází blíže polskému modelu než tomu slovenskému. Avšak i v těchto dvou zemích je možné jezdit elektromobilem téměř bez emisí – klíčem je nabíjet vůz elektřinou vyrobenou z obnovitelných zdrojů,” dodává Kamil Jaššo. Do budoucna se očekává další zlepšování environmentální bilance elektromobilů. Zatímco u výroby paliv dochází ke snižování emisí jen výjimečně, u elektřiny se předpokládá každoroční 2% pokles ve všech zemích V4. V České republice a Polsku lze dokonce očekávat ještě výraznější snížení díky plánovanému přechodu na obnovitelné a nízkoemisní zdroje.

Studie však upozorňuje, že k dosažení klimatické neutrality do roku 2050 samotný přechod na elektromobily nestačí. Klíčové bude také zlepšení energetického mixu jednotlivých zemí EU. Současná geopolitická situace, včetně konfliktu na Ukrajině, může dočasně zvýšit emise z výroby elektřiny. Proto výzkum pracoval s daty z roku 2019, posledního roku před mimořádnými událostmi jako covid-19 nebo válka na Ukrajině.

Závěry studie, publikované v prestižním časopise Renewable and Sustainable Energy Reviews, tak poskytují komplexní pohled na environmentální dopad různých typů pohonů. Výzkum jednoznačně potvrzuje, že i při započtení všech fází životního cyklu (výroba vozu, baterií, paliv/elektřiny, provoz a recyklace) jsou elektromobily environmentálně výrazně příznivější než vozidla se spalovacími motory. V případě srovnání menšího elektromobilu s benzinovým automobilem je tento rozdíl téměř dvojnásobný.

Výsledky studie mohou naznačovat další vývoj v automobilovém průmyslu. Postupné zlepšování energetického mixu a pokrok ve výrobě baterií by měly přispět k rostoucímu významu elektromobility. Tyto poznatky mohou pomoci při rozhodování o budoucí podobě dopravy a energetiky.

„Díky našemu výzkumu jsme získali řadu přesvědčivých a ověřitelných poznatků, které nabízejí hlubší vhled do této problematiky. Věříme, že předložená zjištění mohou pomoci veřejnosti vytvořit si ucelenější obraz o dané situaci. Rádi bychom tím podpořili diskuzi založenou více na faktech a konkrétních argumentech," dodává Kamil Jaššo, hlavní řešitel studie.

Autor: Zdeňka Koubová

Zdroj: Vysoké učení technické v Brně

Fatemeh Salehipour: Modeluji, jak zajistit tepelný komfort v budovách s minimem energie

Fatemeh Salehipour je vědecká pracovnice Univerzitního centra energeticky efektivních budov ČVUT. Studuje, jak v rezidenčních nemovitostech nalézt rovnováhu mezi spotřebou energie a tepelným komfortem. Její výzkumný pobyt ve Středočeském kraji je hrazen z programu MERIT Středočeského inovačního centra.

Kudy vedla vaše cesta na Univerzitní centrum energeticky efektivních budov (UCEEB) ČVUT?

Pocházím z Íránu, ale doktorské studium jsem absolvovala na Università Politecnica delle Marche v Itálii, kde jsem se věnovala studiu toho, jak městská morfologie (uspořádání měst) přispívá ke vzniku tepelných ostrovů. Využívala jsem k tomu pokročilé parametrické analýzy v různých evropských klimatických podmínkách.

V době, kdy jsem dokončovala svou disertační práci a hledala akademickou pozici, narazila jsem na stipendium MERIT, o které jsem požádala v polovině roku 2023. V Praze jsem byla před několika lety jako turistka, takže jsem věděla, že je to krásné a živé město, kam bych se ráda v budoucnu vrátila. Navíc jsem viděla Českou republiku jako ideální místo pro spojení s evropskou a světovou výzkumnou komunitou, což mě velmi zaujalo.

Ve vašem výzkumu se věnujete energetické efektivitě budov. Co přesně zkoumáte?

Specializuji se na městské energetické modelování a zelenou architekturu. Zaměřuji se především na analýzu tepelného komfortu v budovách a zkoumám, jak mohou pasivní strategie snížit spotřebu energie a zlepšit tepelný komfort obyvatel v různých klimatických podmínkách. Hodně evropských rezidenčních budov bylo postaveno po druhé světové válce, takže není překvapivé, že jejich architekti nebrali energetickou náročnost v potaz. Tyto budovy však nemůžeme zbourat, a proto musíme hledat způsoby, jak jejich energetickou účinnost zlepšit.

Jaká konkrétní opatření si mám představit pod termínem pasivní strategie?

Jde o různé způsoby vytápění, chlazení a přirozené ventilace v budovách. Mě zajímají zvláště ty, které nevyužívají elektřinu, zemní plyn nebo jiné externí zdroje energie. Studujeme, jak efektivní je například venkovní solární stínění, přirozené větrání nebo využití přístřešků. Snažíme se najít optimální strategii pro konkrétní klimatické podmínky, které umožní zajistit a zlepšit tepelný komfort v různých budovách. Měříme různé parametry v odlišných typech budov a následně provádíme matematické výpočty.

Mám-li být více konkrétní, tak v České republice bychom například rádi zjistili, jaké venkovní solární stínění je nejlepší – jaká je jeho optimální šířka nebo jaký je optimální materiál.

Jde o čistě akademický výzkum, nebo také spolupracujete s firmami, které by mohly výsledky vašeho výzkumu převést do praxe?

V první fázi chceme různé strategie analyzovat prostřednictvím numerických simulací a ve druhém kroku bychom rádi oslovili partnery, kteří by je uvedli do praxe. Navíc jsme přesvědčeni, že výsledky našeho výzkumu mohou být velmi užitečné nejen pro architekty, projektanty nebo inženýry, ale i pro tvůrce politik, kteří zodpovídají za nastavení různých směrnic.

Vaše výsledky by jim mohly sloužit jako zdroj dat, na základě kterých by směrnice aktualizovali?

Přesně tak. Evropské domácnosti spotřebují 28 % globální energie, a tento podíl se neustále každoročně zvyšuje. To je problém, který je potřeba naléhavě řešit, protože vysoká spotřeba energie má negativní dopady na životní prostředí. A právě znalost účinnosti jednotlivých strategií nám může pomoci optimalizovat energetickou náročnost budov.

Kdy budete mít první výsledky?

V tuto chvíli se spolu s mým školitelem věnujeme projektu půl roku a dva roky máme ještě před sebou, takže to ještě chvíli potrvá. Množství otázek i dat ovšem neustále narůstá, takže budeme muset zapojit i další spolupracovníky.

Plánujete také rozšířit spolupráci do zahraničí?

Ano, nyní jsem například díky programu MERIT na tzv. secondmentu v podobě čtyřměsíční stáže na Metropolitní Univerzitě v japonské Osace. V České republice se většina mého výzkumu zaměřuje na analýzu pasivních strategií, ale zde bychom chtěli analyzovat jejich dopad na městské mikroklima. S profesorem, který mě tu hostí, jsem už v minulosti spolupracovala na článku, takže nyní naše společné úsilí posouváme dál.

Jednou z velikých výhod programu MERIT je to, že nám umožňuje vybudovat vlastní profesní síť a navázat spolupráci s jinými výzkumnými institucemi, týmy nebo firmami, což je v akademickém prostředí velmi důležité.

Vaše MERIT stáž v České republice skončí za dva roky. Chtěla byste tu zůstat, nebo se chystáte posunout někam jinam?

Určitě si dokážu představit, že v České republice zůstanu, pokud se naskytne vhodná příležitost a já budu moct pokračovat ve své práci. Cítím se tu velmi vřele přijatá a moji kolegové a zdejší vědecká komunita jsou velmi spolupracující a podporující. A to je pro mě velmi důležité.

Jaké další výhody vám jako výzkumnici program MERIT nabízí?

Přijela jsem v květnu a od té doby již proběhlo několik workshopů, konferencí a seminářů, na které mě zástupci Středočeského inovačního centra (SIC) pozvali. Ty byly zaměřeny na měkké dovednosti nebo nabízely networkingové příležitosti. Hodně důležité jsou z mého pohledu například kurzy zaměřené na duševní zdraví, což je pro výzkumníky důležité téma. Během doktorského studia jsem byla vystavená určitým výzvám, a proto považuji tuto podporu ze strany SIC za velmi důležitou.

Jste v kontaktu s ostatními stipendisty programu MERIT?

Zatím jen minimálně, protože jsem krátce po mém příjezdu odjela do Japonska. Je ale vždy dobré vědět, že existují lidé, kteří jsou s vámi na jedné lodi a se kterými můžete sdílet zkušenosti. A dvojnásob to platí pro zahraniční vědce a vědkyně, kteří žijí daleko od své rodiny a přátel.

Pesticídy a rakovina

Niektoré pesticídy sa podľa vedcov spájajú so zvýšeným rizikom rakoviny prostaty. Nedá sa s určitosťou povedať, ktoré pesticídy spôsobili rakovinu. Náš výskum je však vhodný na zistenie potenciálnych pesticídov, ktoré môžu súvisieť s rakovinou prostaty, aby sme mohli zúžiť zoznam toho, čo je potrebné ďalej skúmať, uviedol urológ John Leppert z Lekárskej fakulty Stanfordovej univerzity.

Niektoré rizikové faktory zostávajú ešte neznáme. Riziko vzniku rakoviny sa líši v závislosti od toho, kde žijete, a zatiaľ nemáme dobré vysvetlenie týchto geografických rozdielov, povedal J. Leppert. Predchádzajúce štúdie sa zameriavali iba na malé geografické oblasti alebo len na niekoľko pesticídov. J. Leppert a jeho kolegovia preto preskúmali údaje o výskyte rakoviny prostaty a používaní takmer 300 pesticídov vo viac ako 3 100 okresoch USA. V okresoch, v ktorých sa častejšie používalo 22 konkrétnych pesticídov, sa vyskytovalo viac prípadov rakoviny prostaty alebo úmrtí. Patrili medzi ne známe pesticídy, napríklad herbicíd 2,4-D používaný na likvidáciu buriny. Dúfam, že naše pochopenie životného prostredia pacienta nám pomôže včas zachytiť rakovinu prostaty a v prípade potreby ju lepšie liečiť, dodal J. Leppert.

Do Severního moře se vrací ryby, delfíni a plejtváci. Vědci si nejsou jistí proč

Křídové útesy, mořské louky a mělké vody Severního moře jsou domovem pestrého podmořského světa. Staletí nadměrného rybaření, znečišťování, klimatických změn a narušování terénu, ve kterém lidé pátrali po ropě a zemním plynu, však zapříčinily úbytek řady živočichů. Přesto je podle vědců důvod k opatrnému optimismu. Velryby, plejtváci a tuňáci se totiž začínají do Severního moře v malých počtech vracet.

Nadměrné rybaření sleďů vedlo mezi lety 1950 a 1980 k tomu, že celková populace živočichů v Severním moři klesla odhadem o 97 procent, tvrdí jedna ze studií. Řada druhů zůstává kriticky ohrožená. Mezi nimi jsou například mořský ďas nebo treska, uvádí zase zpráva z roku 2023. Počet takzvaných demersálních ryb, které žijí při mořském dně ve větších hloubkách, se snížil od roku 1993 o 23 procent.

„Severní moře je jedna z nejvytíženějších vodních oblastí na planetě. Existuje jen málo míst, kde by působila taková kombinace jako tady. Po staletí se tu projevuje vliv průmyslových států, které hospodaří na z velké části uzavřeném moři. Tyto státy využívají moře k intenzivnímu zemědělství a nadměrnému rybolovu. Ale na přírodě je úžasné, jak rychle se dokáže obnovit, když jí dáte šanci,“ řekl Tony Juniper z vládní organizace Natural England. Příčiny návratu jsou neznámé

Ochránci přírody zaznamenali v posledních letech větší množství delfínů, keporkaků a plejtváků u anglického pobřeží. Důvod, proč se tyto druhy vracejí do Severního moře, je ale podle vědců neznámý. Tuleni, kteří z Británie málem zmizeli, se začínají opět rozmnožovat. V Norfolku už patří k místní tradici, že lidé se chodí o Vánocích dívat na tulení mláďata. Minulý rok se tam narodily rekordní čtyři tisíce jedinců.

„Víme, že se tuleňům daří, což je fantastická zpráva, a víme, že to platí i o jiných druzích v Severním moři,“ řekla Bex Lynamová z občanského hnutí Wildlife Trusts. „Na mnoha místech yorkshirského pobřeží jsme v posledních pěti letech mohli opět vidět rekordní počet delfínů. Je jasné, že mají hodně potravy. Také tu rodí mláďata, což je úžasné,“ řekla serveru dále Lynamová.

Lynamová se domnívá, že za návratem těchto živočichů stojí zpřísňující se právní předpisy Británie a Evropské unie. V minulém roce tak například britská a skotská vláda zakázaly komerční rybolov drobných druhů ryb, které představují potravu pro větší ryby a mořské ptáky. Společná rybářská politika EU zase stanovila limit na lov některých ryb.

Ne všichni jsou však optimističtí. „Dnes je každý nadšený, když vidí jednu velrybu, pár delfínů... Ztratili jsme možnost vidět je ve velkém množství. Z toho, co vidíme teď, vytváříme standard. Věci by ale mohly být jinak,“ dodala Kirsten Carterová, která je zodpovědná za vládní politiku týkající se mořského života v Británii.

Na tratě vyjely první bateriové vlaky

Metodika pro pasportizaci železničních tratí určených pro vlaky s alternativními pohony definovala postup umožňující rychle a efektivně analyzovat možnosti využití alternativních pohonů na železničních tratích. Výzkumníci se zaměřili na technické, environmentální a infrastrukturní aspekty tratí a jejich přizpůsobení moderním pohonným systémům. I díky tomu mohl na trať vyjet první vlak na bateriový pohon.

V rámci VŠB-TUO, CEET, Centra ENET jsme se podíleli na projektu s názvem Snížení energetické náročnosti a negativních vlivů na životní prostředí u železniční dopravy prostřednictvím přípravy infrastruktury pro vlaky na alternativní pohon. Cílem projektu bylo mimo jiné identifikovat a analyzovat vhodné železniční trasy, které by mohly být v budoucnu elektrifikovány nebo přizpůsobeny pro provoz vlaků na alternativní pohony, jako jsou baterie nebo vodík. Prací zapojených výzkumných pracovníků bylo provedení detailní analýzy technických a environmentálních aspektů jednotlivých tratí, dostupnost infrastruktury a možnost dobíjení, či plnění pohonných systémů.

Součástí studie bylo vytipování konkrétních tras v Moravskoslezském kraji, které nejsou v současné době elektrifikované a kde by alternativní pohony mohly nabídnout praktické řešení. Za výzkumné centrum ENET jsme doporučili trasy jako: Sedlnice–Veřovice, Studénka–Bílovec, Frýdlant nad Ostravicí–Ostravice či Valašské Meziříčí–Rožnov pod Radhoštěm. U těchto tratí jsme zohlednili nejen délku a možnosti dojezdu bateriových vlaků, ale také dostupnost míst pro instalaci dobíjecích stanic. Naše analýza také reflektovala potřebu nižší uhlíkové stopy a širší dopady na životní prostředí, od výroby energie po provoz samotných vlaků.

Klíčovým výstupem byla identifikace limitů dojezdu bateriových vlaků, které mohou v ideálních podmínkách dosahovat 60–80 km. S ohledem na bezpečnost a rezervní kapacitu baterií jsme doporučili realistický dojezd okolo 40 km. Tato data byla zásadní pro navržení infrastruktury a harmonogramů provozu.

Věříme, že výsledky naší studie a zpracovaná Metodika pro pasportizaci železničních tratí určených pro vlaky s alternativními pohony se staly jedním z klíčových podkladů pro zavedení bateriových vlaků na vybrané tratě v Moravskoslezském kraji. Díky neutuchající práci všech zapojených se podařilo uvést do provozu první bateriové vlaky, což je významný milník nejen pro region, ale také pro celé Česko v oblasti udržitelné dopravy. Jak také více o této technologické inovaci dokládá článek na Novinky.cz.

Čirok místo pšenice? Klimatické změny v Česku nahrávají novým plodinám

Vědci chtějí šlechtěním podpořit využití a pěstování čiroku v Česku, podle nich je to obilnina budoucnosti s řadou pozitivních vlastností. Například při použití v zemědělství uvolňuje do půdy látky, které ji zbavují škůdců, je suchovzdorný a zároveň bezlepkový, má tak široké využití v potravinářství.

Čirok je rostlina příbuzná obilí nebo kukuřici, která se nejčastěji spojuje s chudšími zeměmi globálního jihu. Jenže s tím, jak se společně se změnou klimatu mění i podmínky pro pěstování různých plodin, stává se čirok zajímavým i pro země, jako je Česká republika.

Podle vědců z Národního centra zemědělského a potravinářského výzkumu jde o pátou nejpěstovanější obilninu světa, v Česku má zatím ale i přes velký potenciál nízké zastoupení, což se experti snaží změnit. Proč je čirok vhodný pro Česko

„Je suchovzdorný, což je při současných klimatických změnách u plodin nedocenitelnou vlastností. Dokáže z pole vystrnadit i dnes přemnožené hraboše. Navíc je využitelný v bezlepkovém potravinářství i udržitelné energetice. Má antioxidační a protirakovinné účinky,“ tvrdí odborníci.

Nejvíc se v současné době pěstuje v Africe, celkově světová produkce loni dosáhla zhruba 61,3 milionu tun, meziročně o 4,3 procenta více, přičemž jen v Africe činila produkce 28,3 milionu tun. V Evropě by se mělo v roce 2024 sklizené množství meziročně zvýšit z 0,8 milionu tun na jeden milion tun, vyplývá z dat Organizace pro výživu a zemědělství.

V Česku se čirok na píci pěstuje zhruba na 6000 hektarech a na zrno na 300 hektarech, pro porovnání – pšenice se loni v Česku pěstovala na 776 502 hektarech, kukuřice na více než 75 tisících hektarech a ječmen na 317 119 hektarech. Plocha orné půdy loni dosáhla víc než 2,5 milionu hektarů, uvedl Český statistický úřad.

Podle výzkumníka Jiřího Hermutha je malé rozšíření čiroku způsobené konzervatismem zemědělské praxe a chybějící podporou ze strany státu. To se ale podle něj začíná pomalu proměňovat, a chybějícím zpracovatelským průmyslem k využití zrna.

„Pro intenzivnější pěstování čiroku v České republice nepochybně existuje potenciál. Otázkou ale je, nakolik by byli naši zemědělci konkurenceschopní vůči zahraniční konkurenci, zejména pak, jakých by dosahovali hektarových výnosů,“ poznamenal agrární analytik Petr Havel. Plochy ale podle něj porostou.

Odborníci tvrdí, že čirok je nenáročná a levná plodina. Šlechtění aktuálně zaměřují na chladuvzdornost či ranost, doufají, že tím zvýší pěstování čiroku. V minulosti se výzkumníkům už podařilo vyšlechtit odrůdu čiroku s názvem Ruzrok, která významně lépe snáší extrémní sucha a má nižší výnosové výkyvy ve srovnání se standardními pěstovanými obilninami.

„Vyniká také multifunkčním využitím, jak pro produkci zelené hmoty, tak i zrna, která v naší kukuřičné, řepařské či obilnářské oblasti bezpečně dozrávají,“ popsal Hermuth. Tato odrůda je aktuálně možná nejpěstovanější odrůdou v Evropské unii.

V Evropě, včetně Česka, se čirok pěstuje zejména pro krmné účely, je ale vhodným materiálem také pro výrobu bioplynu. Čirokové zrno je zároveň na rozdíl třeba od pšenice přirozeně bezlepkové a produkty z něho vyrobené, například mouka či krupice, jsou vhodné pro osoby trpící celiakií. „Pro české zemědělství a potravinářství má tedy tato plodina obrovský potenciál, který jen musíme skutečně začít využívat,“ dodal Hermuth.

Jak jednoduše prohlížet X.com, i když tam nemáte účet

Pokud si chcete přečíst, co se děje na X.com (bývalý Twitter), aniž byste tam byli zaregistrovaní, samotná síť vám to moc neulehčí. Když si zobrazíte něčí profil, neuvidíte chronologicky seřazené příspěvky, ale nahoře ty připnuté, a pak náhodný výběr populárního obsahu z dřívějška. A diskuzi pod tweetem si pak nepřečtete vůbec.

Existuje ale jeden trik. Očesání a zpoplatnění API totiž přežily některé instance Nitteru, což byl neoficiální frontend, přes který šlo používat Twitter v minulosti. A jeden takový dosud fungující má příhodný název xcancel.com. Je přitom plně zaměnitelný s x.com, takže do adresy profilu nebo diskuze stačí v prohlížeči stačí přidat „cancel“.

Například se chcete podívat, co se momentálně hodí hlavou Elonu Muskovi. Místo x.com/elonmusk použijete xcancel.com/elonmusk.

EU schválila čtyři geneticky modifikované plodiny pro dovoz

Dne 8. října 2024 schválila Evropská komise čtyři geneticky modifikované (GM) plodiny pro dovoz a použití v potravinách a krmivech. Schválení byla oficiálně zveřejněna v Úředním věstníku Evropské unie 10. října 2024 a platnost autorizací je stanovena na 10 let.

Schváleny byly dvě nové GM odrůdy kukuřice a obnovena byla autorizace jedné odrůdy kukuřice a jedné odrůdy bavlníku. Všechny čtyři plodiny prošly přísným schvalovacím procesem, včetně kladného vědeckého posouzení Evropským úřadem pro bezpečnost potravin (EFSA), jak vyžaduje směrnice 2001/18/ES. Tato schválení se týkají pouze dovozu a zpracování potravin a krmiv, nikoli jejich pěstování na území Evropské unie. Všechny produkty podléhají přísným pravidlům EU týkajícím se označování a sledovatelnosti.

O které odrůdy se jedná:

GM kukuřice MON 89034 × 1507 × NK603 byla obohacena o schopnost rezistence proti škůdcům z řádu motýlů (Lepidoptera), v našich podmínkách proti zavíječi kukuřičnému (Ostrinia nubilalis Hübner). Rovněž vykazuje vlastnost tolerance vůči glyfosátu, jenž je účinnou látkou herbicidu Roundup.

GM kukuřice MON 89034 × 1507 × MON 88017 × 59122 a osm jejích subkombinací vykazuje obdobné vlastnosti jako první z uvedených GM kukuřice, a to odolnost vůči glyfosátu a s tím souvisejícím herbicidem Roundup. Tyto GM plodiny jsou navíc obohaceny o schopnost produkce proteinu, který poskytuje těmto rostlinám ochranu proti hmyzím škůdcům z řádu brouků (Coleoptera), v našich podmínkách pak proti významnému škůdci bázlivci kukuřičnému (Diabrotica virgifera virgifera LeConte).

GM kukuřice DP202216 je odolná vůči hmyzím škůdcům, zejména motýlům z čeledi Noctuidae. Navíc je tolerantní vůči herbicidům na bázi glufosinátu amonného.

GM bavlník COT102 byl vyvinut za účelem zvýšení odolnosti vůči hmyzím škůdcům, zejména proti housenkám motýlů, které mohou způsobovat značné škody na bavlníkových plodinách. Tato odolnost byla dosažena tím, že je rostlina schopna produkovat protein, který je toxický pro larvy motýlů, avšak pro člověka a jiné savce je bezpečný.

Tato schválení potvrzují pokračující závazek EU k přísné regulaci GM organismů a zajištění vysoké úrovně bezpečnosti potravin pro spotřebitele.

„Kuře s dlouhým ocasem“. Dinosauři zřejmě osídlili sever dříve, než se myslelo

Dinosauři zřejmě osídlili severní polokouli o celé miliony let dříve, než se až dosud vědci domnívali. Naznačují to přibližně 230 milionů let staré fosilie, které jsou téměř tak staré jako nejdávnější nálezy dinosaurů jižních oblastí tehdejší pevniny. Uvádí to tým z Wisconsinské univerzity v americkém Madisonu (UW-Madison) v nové studii.

Doposud převládal mezi odborníky názor, že se dinosauři objevili v jižní části dávného superkontinentu Pangea, později zvaného Gondwana, před nejméně 233 miliony let, než se rozšířili do severní poloviny nazvané Laurasie. Zatímco v oblasti bývalé Gondwany byla nalezena řada fosilií raných dinosaurů, nebyly k dispozici žádné podobně staré nálezy z okolí rovníku a Laurasie.

Nově popsaný dinosaurus, jehož zkameněliny objevili paleontologové UW-Madison v roce 2013 v dnešním Wyomingu, ale tuto klasickou teorii zpochybňuje. Tvor, který žil na severní polokouli v blízkosti rovníku, je teď nejstarším známým laurasijským dinosaurem; časově srovnatelným s nejstaršími známými gondwanskými dinosaury. Výzkumníci ho pojmenovali Ahvaytum bahndooiveche. Název vychází z jazyka původních obyvatel Šošonů, kteří žili mimo jiné na území, kde vědci fosilie nalezli.

„Tyto zkameněliny znamenají nejstaršího rovníkového dinosaura na světě – a také nejstaršího dinosaura Severní Ameriky,“ uvedl vedoucí studie David Lovelace.

Přestože paleontologové neměli k dispozici kompletní exemplář – což je ostatně u raných dinosaurů mimořádně vzácné – našli dostatek pozůstatků, aby mohl jednoznačně určit, že šlo o dinosaura. Jednalo se pravděpodobně o příbuzného sauropodů, většinou býložravých dinosaurů, mezi které patřily některé známé gigantické druhy. Ahvaytum bahndooiveche žil nejenže o miliony let dříve, byl také mnohem menší.

„V podstatě byl velký jako kuře s opravdu dlouhým ocasem,“ přiblížil Lovelace. „Dinosaury si představujeme jako obří monstra, ale jejich začátky byly skromné,“ poznamenal.

Nalezený jedinec skutečně měřil něco málo přes třicet centimetrů a od hlavy k ocasu byl dlouhý asi metr. Jeho lebku, která by mohla pomoci osvětlit, čím se živil, výzkumníci neobjevili. Ostatní raní příbuzní sauropodů ale jedli maso a pravděpodobně byli všežravci.

DDoS i ransomwarové útoky. Počet kybernetických incidentů byl loni znovu rekordní

Počet kybernetických incidentů v Česku byl loni znovu rekordní. Národní úřad pro kybernetickou a informační bezpečnost (NÚKIB) jich eviduje 268. Meziročně je to o šest víc. Dlouhodobý trend tak zůstává vzestupný. Řekl to ředitel úřadu Lukáš Kintr.

„Nejčastějším typem útoku je ten, který cílí na dostupnost, primárně jde o DDoS útoky. Za většinu z těchto útoků jsou zodpovědné ruskojazyčné hacktivistické skupiny, jejichž DDoS kampaně představují nejviditelnější trend v období po ruské invazi na Ukrajinu,“ uvedl Kintr.

Při DDoS útoku počítače ovládané hackery zahltí napadený server velkým počtem dotazů, a tím ho vyřadí z provozu. Právě tento způsob patří k jednomu z nejčastěji používaných typů útoků v kybernetické válce paralelní s konfliktem na Ukrajině, kterou napadla ruská armáda v únoru 2022.

Dlouhodobě přetrvávající hrozbu představují podle ředitele i ransomwarové útoky. Těch NÚKIB eviduje spíše nižší jednotky každý měsíc.

„Ačkoli ransomwarové útoky stály pouze za necelými 11 procenty všech evidovaných incidentů, z hlediska dopadů jde o velmi závažnou hrozbu. Kromě úniku citlivých informací občanů i klientů mohou vést k zašifrování dat, což může skončit až dočasným pozastavením výroby či poskytování služeb,“ uvedl Kintr.

Jak fatální dopady může takový útok mít, lze podle něj vidět v těchto dnech třeba na slovenském katastrálním úřadě, který takový kyberútok zcela ochromil.

„Samozřejmě to s sebou nese reputační nebo finanční újmu poškozeného subjektu. Během podzimu loňského roku náš úřad evidoval více než dvojnásobný nárůst těchto útoků oproti průměrným hodnotám. Nejspíš se však nejednalo o koordinovanou kampaň, ale o zvýšenou aktivitu různých útočníků,“ uvedl Kintr.

V kontextu nových trendů lze pak podle něj obecně říci, že lze vidět promítání různých globálních trendů do českého kyberprostoru, ať už jde právě o ransomwarové útoky, hacktivismus v kontextu různých konfliktů či neustále narůstající kyberkriminalitu. „Největší hrozba může být potom pro každou organizaci odlišná, nicméně bude spadat do jedné z výše popsaných kategorií,“ uvedl Kintr.

Pokud jde o jednotlivé měsíce, NÚKIB evidoval zvýšený počet kybernetických incidentů například o prázdninových měsících, kdy jich bylo v každém z měsíců více než 30. Rekordní byl ale říjen se 47 kybernetickými incidenty. Za rok 2023 NÚKIB evidoval 262 kybernetických útoků. Oproti roku 2022 se 146 útoky to byl skoro dvojnásobek.

Další zemětřesení na Chebsku

Po sérii pocítěných zemětřesení u Kraslic došlo Včera (12.1.2024) před polednem k dalším pocítěným otřesům v západočeské oblasti. Ohniska zemětřesného roje se tentokrát nacházejí jižně od města Vojtanov nedaleko Františkových Lázní. Nejsilnější otřes o síle (magnitudu) 2,2 nastal v 11:13 našeho času (10:13 UTC) v hloubce 11.6km. Tento otřes pocítilo mnoho obyvatel v Aši, Plesné a ve Františkových Lázních. Další výraznější otřes nastal v 11:17 (10:17 UTC) a měl magnitudo 2,0. Výskyt rojového charakteru zemětřesení v této oblasti (mezi Vojtanovem a Františkovými Lázněmi) není obvyklý. Do této doby zde byly pozorovány spíše izolované a slabší jevy. Oblast je protkána několika vnitrodeskovými zlomy a není vyloučeno, že dojde k aktivaci dalších zlomů.

Léčba elektrostimulací mozku? Víme, že to funguje, problém je zachytit nemoc včas, tvrdí neurovědec

S léčbou neurodegenerativních nemocí, jako je epilepsie nebo Alzheimerova choroba, může pomoct elektrostimulace mozku. „Technicky to znamená, že pacientovi jsou do určitých center mozku zavedeny elektrody, které tam doručují stimulační proud,“ vysvětluje pro Český rozhlas Plus biomedicínský inženýr a neurovědec z americké Mayo Clinic a Českého vysokého učení technického v Praze Václav Křemen.

Asi třetina pacientů s epilepsií se nemůže léčit léky. Zkoumají se proto jiné přístupy, které by jim s léčbou mohly pomoct.

„Pokud to není chirurgický zákrok a musí nastat něco jiného, tak se vyvinula elektrostimulace mozku jako jedna z možností,“ popisuje neurovědedc v pořadu Leonardo Plus.

Mozkové stimulátory, na rozdíl od dříve vyvinutých kardiostimulátorů, začaly mnohdy na onemocněních, jako je Parkinsonova choroba. Postupně se dostaly do jiných podoborů, například epilepsie nebo psychiatrie. Právě tam je teď „obrovský výzkum,“ přibližuje inženýr.

„Víme, že to funguje na určitou skupinu pacientů lépe, na určitou hůře. Ale víceméně tam naslepo doručujeme nějaký proud. A to je ‚state of the art‘, současný stav té technologie,“ shrnuje.

Diagnostika s AI

V mnoha ohledech diagnostiky by podle něj mohla pomoct i umělá inteligence, například při analýze dat v čase.

„Velký problém je zachytit tu nemoc včas,“ přiznává vědec. „Jak hledat ty míry v časové posloupnosti, jestli se mi kognice zhoršuje a jak – a jestli to není dané tím, že jsem se zrovna blbě vyspal, ale že je to opravdu nějaké neurodegenerativní onemocnění... To je problematické,“ zamýšlí se.

K vývoji takových technologií potřebují vědci co nejvíce dobře označených dat. „Je to trochu jiné než použít umělou inteligenci na rozlišení, jestli vidí strom, auto nebo osobu,“ objasňuje profesor a pokračuje:

„Tam poměrně dobře získáte označení dat a stojí vás to relativně málo peněz. Získávání těchto dat je drahé, ale mnohonásobně levnější než většinou získání (označených) dat v medicíně,“ srovnává. Pojďme to zkoušet

Neurovědec se angažuje i v mezinárodním projektu CLARA, který na neurodegenerativní nemoci nahlíží z různých úhlů pohledu.

„Je naprosto fascinující, jaké budeme mít dostupné technologie a jaké nové modely budeme moct s těmi technologiemi teď uvádět do praxe,“ těší se vědec Křemen a dodává:

„V rámci neurodegenerativních onemocnění bych chtěl, abychom se dostali na úroveň prediktivních metod, kde bychom si mohli říct: Pojďme to začít zkoušet a používat.“

Klima vepsané do zemského povrchu

Tvary zformované ledovci a mrazem, s nimiž se setkáváme na našem území a které se v současné době vyvíjejí pouze v polárních oblastech či vysokých pohořích, podávají důležité svědectví o klimatických poměrech v minulosti.

Během poslední doby ledové leželo naše území v předpolí pevninského ledovce, který od severu zasahoval až do středního Polska. V horských oblastech Krkonoš, Šumavy a Hrubého Jeseníku se vytvořily nevelké horské ledovce, po nichž zůstaly přemodelované údolní uzávěry – kary. Větší údolní ledovce se vyvinuly pouze v Krkonoších, kde v Labském a Obřím dole dosáhly až pětikilometrových délek. To, že naše ledovce byly malé, dokazují relikty morén, tj. valů tvořených nevytříděnými glaciálními sedimenty, které zůstaly uloženy nedaleko karů.

Dalším dokladem malého rozsahu zalednění je samotná morfologie karů, která ukazuje na slabou erozní sílu ledovců. Proč naše ledovce nebyly větší? Příčinou je samo pleistocenní klima, které jim na jednu stranu umožnilo vzniknout, na druhou stranu jim ale nedovolilo z důvodu velmi malých srážek dosáhnout většího rozsahu. Aby vznikl ledovcový led, je nutná aspoň padesátimetrová vrstva sněhu. Tolik sněhu u nás však nepadalo, neboť klima bylo v té době podstatně sušší.

Jak je tedy možné, že ledovce vůbec vznikly, a to dokonce i na nevýhodné jižní straně Krkonoš? Může za to přítomnost vrcholových plošin našich okrajových pohoří. Tyto rozlehlé vysoko položené plochy fungovaly jako přirozené zásobníky, odkud byl napadlý sníh převíván do závětrných poloh, kde daly vzniknout ledovcům. Navzdory nevelkému rozšíření zanechaly ledovce na našem území během posledního glaciálu četné stopy, které mají velký význam pro studium vývoje přírodního prostředí. Právě malé horské ledovce posledního zalednění citlivě reagovaly na změny podnebí, a jsou proto důležitým indikátorem klimatických změn v minulosti.

Periglaciální oblast

I přes přítomnost horských ledovců náležela většina území České republiky do tzv. periglaciální zóny, kde hlavní roli hrál mráz, permafrost a sezonní promrzání svrchní části půdy, sedimentů a zvětralin. Skupina periglaciálních tvarů, které u nás během posledního zalednění vznikly, je mnohonásobně pestřejší než ty, za jejímž vznikem stály naše horské ledovce. Nejrozšířenějšími periglaciálními tvary byly tzv. strukturní půdy. Jde o širokou skupinu tvarů reliéfu, které vytvářejí na zemském povrchu nápadné geometrické vzory mající podobu kruhů, polygonů, sítí a pruhů.

Relikty těchto forem lze na našem území najít od nížin až po výše zmíněná vrcholová plató našich pohoří. Aby se tyto formy dobře vyvíjely, je zapotřebí hlubokého promrzání půdy, které je efektivní v místech, kde je málo mocná sněhová pokrývka. Vzhledem k vyšší ariditě klimatu v posledním glaciálu byla tato podmínka splněna. Typické periglaciální oblasti nalezneme v současnosti v nezaledněných polárních a subpolárních regionech, v ideálním případě s výskytem permafrostu. Kromě toho se s nimi lze setkat i ve vysokých pohořích.

Skryté strukturní půdy

Většina našich strukturních půd je pohřbena pod sedimenty či vrstvou půdy. V nížinách se vyskytují tzv. pseudomorfózy ledových klínů, které jsou organizovány do složitých sítí a stávají se zřetelnými prostřednictvím nerovnoměrně rychle rostoucí vegetace (zejména obilí) v důsledku vyššího obsahu vody (a tedy lepších podmínek pro růst) v jemnozrnných výplních těchto pseudomorfóz.

Horské strukturní půdy, které se vyskytují ve vrcholových partiích našich nejvyšších hor (Krkonoše, Hrubý Jeseník, Králický Sněžník), jsou v některých oblastech obnažené a leží volně na povrchu. Nicméně většina našich horských strukturních půd je v současnosti neaktivní a porostlá vegetací. Pro nás jsou ovšem cenné jako svědkové dob s podstatně chladnějším klimatem posledního glaciálu. Na základě typu, morfologie a stavby strukturních půd lze totiž zpětně určit podmínky, které v daných oblastech panovaly.

V současném teplém klimatu lze za jediné naše recentně aktivní strukturní půdy označit tříděné kruhy v Modrém sedle v Krkonoších a zejména půdní kopečky (tzv. thufury) v Hrubém Jeseníku. Jejich přítomnost ukazuje, že některá místa našich hor si uchovávají mikroklimatické podmínky srovnatelné se skandinávskou tundrou či Islandem.

RNDr. Marek Křížek, Ph.D., Katedra fyzické geografie a geoekologie PřF UK

Na FTVS probíhaly zátěžové zkoušky pro kosmické ambasadory

První lednové dny na Fakultě tělesné výchovy a sportu Univerzity Karlovy nepatřily pouze zkouškám a zápočtům. Během čtyř dnů proběhlo v prostorách fakulty testování užšího výběru uchazečů, budoucích ambasadorů kosmického programu, v rámci projektu Vzhůru do vesmíru, a to jeho součásti Zero-G.

Testováním prošla téměř stovka adolescentů ve věku 13 až 19 let, přičemž každý den byli rozděleni do několika skupin. Po registraci v aule fakulty a převlečení v šatnách čekala na účastníky první zastávka v suterénním atletickém tunelu. Na zastřešené tartanové dráze se uchazeči rozehřáli a rozcvičili pod dohledem kondičního trenéra Jiřího Chvojky a fyziofitness trenéra Romana Juříka.

V nově zrekonstruované posilovně se pak všichni zvážili a změřili výšku. Následovalo vysvětlení a nácvik první disciplíny, kterou bylo měření síly při mrtvém tahu na speciální deadliftové platformě. Toto zařízení měří sílu, kterou vyvinete při tažení činky, a na základě tlaku vyvíjeného nohama se vypočítá, jakou váhu byste mohli zvednout při standardním mrtvém tahu.

Druhá disciplína se konala v tělocvičně, kde museli uchazeči v co nejrychlejším čase dvakrát proběhnout určenou trasu. Prvně s batohem plným závaží a podruhé bez něj. Během běhu bylo nutné pečlivě dodržovat pravidla a podmínky dráhy. Tato disciplína prověřila především fyzickou výkonnost.

Poté se skupina přesunula do laboratoře na poslední část testování, kterou byl zátěžový test na stacionárním kole a spirometrie. Každý účastník měl na hrudi připevněný pás snímající tepovou frekvenci a na obličej mu byla nasazena maska, která monitorovala dech. Za jízdy se tak sledovaly kardiovaskulární i respirační reakce na zátěž, přičemž celou disciplínu měli pod dohledem Anna Haškovcová a Tomáš Mika.

A jaké byly reakce některých účastníků testování?

Například Honza Horčica byl příjemně překvapen tím, že měl o 30 % větší kapacitu plic, než má běžná populace. „Baví mě potápění, ale netušil jsem, že mám kapacitu až o tolik větší.‘‘ Naopak nejnáročnější disciplínou byl pro Honzu běh. „Ten mě docela dostal“, komentoval svůj výkon.

Sára Hradilová se zase svěřila s tím, jak se k testování dostala:,,Úplně náhodou přes internet, hledala jsem nejrůznější vesmírné programy a podobné věci, které by mě třeba i do budoucna zajímaly a našla jsem to.‘‘ Sára začala studovat na vysoké škole, a pak se chystá do Mnichova. A díky triatlonu, kterému se věnuje, bylo vidět, že má velmi dobrou fyzickou kondici. Mimo samotné testování některé adepty simulačního vesmírného letu překvapilo to, že se na fakultě točil film Pelíšky režiséra Jana Hřebejka. Před vstupem do tělocvičny jsou totiž umístěny fotografie, které ukazují některé zajímavé okamžiky ze života fakulty.

Petr Šťastný, docent působící na katedře sportovních her, vysvětlil, proč se fakulta zapojila do projektu: ,,Naše fakulta aktivně podporuje projekt Česká cesta do vesmíru a podává národní i mezinárodní granty se zaměřením na kompenzační cvičení v mikrogravitaci. V rámci těchto aktivit byla FTVS oslovena Ministerstvem dopravy, aby zaštítila realizaci kondičních testů pro výběr žáků a studentů pro český parabolický let v březnu 2025,‘‘ dodal Šťastný.

Příprava testů nebyla vůbec jednoduchá, protože měly být použitelné pro chlapce i dívky s různou úrovní kondiční připravenosti. Proto byly intenzivně konzultovány také s psychologem. A na přípravě a realizaci testů se podíleli také pracovníci vojenského oboru.

,,Akce byla velmi zdařilá – bylo vidět, že studenti přišli s vysokou motivací překonávat nové výzvy a svoje limity. Navíc se u každého testu dozvěděli jeho hlavní účel a podstatu fungování, což ocenili i jako vhodnou formu zábavného vzdělávání,‘‘ hodnotil Petr Šťastný průběh celé akce.

Česká cesta do vesmíru

Projekt byl představen poprvé v červnu 2024 a kromě podpory mise českého astronauta Aleše Svobody zahrnuje také rozvoj kosmického výzkumu a kosmického průmyslu – umožní provést řadu experimentů a pozorování z oblasti medicíny, technologií a nových materiálů, které nelze realizovat na Zemi. Významná část projektu je věnována také vzdělání žáků a studentů – důležitým cílem je prostřednictvím vzdělávacích, osvětových a popularizačních aktivit podnítit jejich zájem o studium a kariéru zejména v technických a přírodovědných oborech. Mezi aktivity na podporu vzdělávání a mladých vědců patří také Mise vzhůru do vesmíru a projekt Zero-G.

Zero-G

Ve vícekolovém výběru bude vybráno dvacet nejlepších chlapců a děvčat, kteří se v březnu 2025 zúčastní parabolického letu ve speciálně upraveném letounu Airbus 310, ve kterém posádka zažije stav beztíže. Jde o nejvěrnější simulaci kosmického letu, jaké lze na Zemi dosáhnout. Do projektu Zero-G se prostřednictvím webové stránky Vzhůru do vesmíru přihlásilo celkem 861 zájemců ve věku 14 až 18 let. Jde o šestikolový výběr, který se koná pod záštitou Ministerstva dopravy ČR ve spolupráci s národními partnery kosmického programu. Výběrové řízení testuje nejen znalosti a dovednosti účastníků, ale také odhodlání a schopnosti, které jsou klíčové pro roli ambasadorů českého kosmického programu. Cílem je poskytnout nezapomenutelný zážitek a inspirovat mladé lidi k zájmu o kosmonautiku a vědecké obory.

V první misi museli přihlášení splnit kreativní úkol, který hodnotil především jejich schopnost vyjádřit se a inspirovat ostatní. Následně proběhlo testování porozumění mluvené angličtině a test kognitivních funkcí. Finální let ve stavu beztíže bude totiž probíhat za podpory mezinárodního týmu, kdy se bude komunikovat pouze anglicky. Na FTVS UK na začátku ledna proběhlo fyzické testování účastníků pod dohledem odborníků. V následující fázi čekají uchazeče osobní pohovory a třídenní výcvik.

Dinosauři osídlili severní polokouli dříve, než se myslelo

Paleontologové z americké University of Wisconsin-Madison popsali podle časopisu Discover Magazine raným sauropodům příbuzného dinosaura datovaného do doby před 230 miliony let, jenž vypadal jako miniaturní kuře s velmi dlouhým ocasem. Dinosauři žili na severní polokouli o miliony let dříve, než se myslelo, vyplývá z nálezu.

Neúplnou kostru nově popsaného dinosaura Ahvaytum bahndooiveche objevili paleontologové ve skutečnosti už v roce 2013. Trvalo dlouhé roky, než se jim podařilo fosilní ostatky identifikovat jako dinosaura a vypočítat jeho stáří.

„Bylo to v podstatě velké kuře, ale s opravdu velmi dlouhým ocasem,“ popsal vyhynulého tvora vedoucí studie David Lovelace.

Šlo o raného příbuzného sauropoda, což byl druh převážně býložravých dinosaurů považovaných za největší suchozemská zvířata vůbec. A. bahndooiveche byl nicméně maličký – dorůstal délky něco přes 30 centimetrů a od hlavy k ocasu měl délku asi metr. „Dinosaury si představujeme jako monstra, ale jejich počátky byly skromné,“ uvedl Lovelace.
Dávný laurasijský dinosaurus

Sauropody si vybavíme jako vysavače vegetace v korunách stromů s extrémně dlouhými krky. Ranní příbuzní těchto obrovských zvířat však byli všežraví a jedli maso. Vědci neměli k dispozici lebku A. bahndooiveche, ale předpokládají, že nebyl výjimkou.

Důležité je v tomto případě hlavně datování. Vědci se dosud domnívali, že dinosauři se objevili v jižní části superkontinentu Pangea, později zvaného Godwana, před nejméně 233 miliony let, než se rozšířili do severní poloviny zvané Laurasie. A. bahndooiveche popsaný v časopisu Zoological Journal of the Linnean Society však tuto teorii nabourává.

„Tyto zkameněliny znamenají nejstaršího rovníkového dinosaura na světě a nejstaršího dinosaura Severní Ameriky,“ tvrdí Lovelace.

Další zajímavostí je, že pojmenování A. bahndooiveche vychází z jazyka původních obyvatel Šošonů, kteří žijí mimo jiné i na území, kde vědci fosilie nalezli. Název vybrali členové jednoho z kmenů, jenž pomáhal při vykopávkách. Znamená „dávný dinosaurus“.

Zapojení kmene do vykopávek mělo projevit úctu jeho zemi a získat cenné poznatky a znalosti od jeho starších a nejzkušenějších členů.

Ako sa budú vyvíjať vírusy? AI pomáha predpovedať ich evolúciu

Vedci sa pokúšajú odhadnúť vývoj vírusov v dlhodobom horizonte. Pomôcť môže umelá inteligencia.

Najdôležitejším bodom pripravenosti na pandémiu je schopnosť len pri pohľade na genetickú sekvenciu vírusu predpovedať, ako sa bude vyvíjať. Čoraz väčší počet výskumných skupín využíva umelú inteligenciu (AI) na predpovedanie vývoja SARS-CoV-2, chrípky a iných vírusov.

Vakcíny v predstihu

Vírusy – najmä RNA vírusy, ako je SARS-CoV-2 – sa neustále vyvíjajú hromadením nových mutácií. Niektoré z týchto zmien sú pre vírus výhodné, pretože umožňujú variantom vyhnúť sa imunite hostiteľa a rýchlo sa šíriť. Predpovedaním vývoja vírusu by mohli vedci teoreticky vopred navrhnúť vakcíny a antivírusovú liečbu.

Ako píše portál Nature, nástroje umelej inteligencie zatiaľ dokážu predpovedať, ktoré jednotlivé mutácie vo víruse budú najúspešnejšie a ktoré varianty v krátkodobom horizonte „vyhrajú“. Stále však ani zďaleka nie sú schopné predpovedať kombinácie mutácií alebo variantov, ktoré sa vyskytnú v budúcnosti.

„Je to skutočne vzrušujúca a veľmi užitočná oblasť výskumu,“ hovorí Brian Hie, výpočtový biológ na Stanfordovej univerzite v Kalifornii a jeden z prvých výskumníkov, ktorí aplikovali veľké jazykové modely na štúdium vírusových mutácií. Predpovedanie vývoja vírusu je však podľa jeho slov stále mimoriadne náročné.

Nástroje umelej inteligencie

V minulosti vykonávali vedci laboratórne experimenty na identifikáciu variantov s rozšírenými vlastnosťami. Je to však namáhavé a časovo náročné. Niektoré skupiny, ako napríklad laboratórium vedené Yunlongom Caom, imunológom z Pekinskej univerzity v Pekingu, vyvinuli experimenty skúmajúce, ako jednotlivé mutácie ovplyvňujú schopnosť vírusu uniknúť detekcii panelom protilátok. Tieto experimenty môžu vysvetliť veľkú časť týkajúcu sa evolúcie vírusov, nie však všetko.

Príchod nástrojov na predpovedanie proteínovej štruktúry, ktoré sú založené na umelej inteligencii – napríklad AlphaFold z dielne londýnskej spoločnosti DeepMind, ako aj ESM-2 a ESMFold vytvorené spoločnosťou Meta (predtým Facebook) –, priniesol do tejto oblasti nový vietor, hovorí David Robertson, virológ z Glasgowskej univerzity vo Veľkej Británii.

Modely AI si vyžadujú obrovské množstvo údajov, aby mohli predpovedať vývoj vírusu. Umožnilo to hromadné sekvenovanie vírusu SARS-CoV-2, ktorý spôsobuje ochorenie COVID-19, hovorí Jumpei Ito, bioinformatik z Tokijskej univerzity. Vedci majú teraz takmer 17 miliónov sekvencií, ktoré môžu použiť na trénovanie svojich modelov.

Jeden model s názvom EVEscape, ktorý vyvinuli Debora Marksová z Harvard

Medical School v Bostone v štáte Massachusetts a jej tím, bol použitý na vytvorenie 83 možných verzií spike proteínu SARS-CoV-2, ktorý vírus používa na infikovanie buniek. Tieto spike avatary sa môžu vyhnúť protilátkam produkovaným ľuďmi, ktorí boli očkovaní alebo infikovaní v súčasnosti cirkulujúcimi variantmi, a mohli by sa použiť na testovanie účinnosti budúcich vakcín proti covidu.

Úspešné predpovede

Itova skupina sa zameriava na širšiu charakteristiku vírusovej zdatnosti – schopnosť variantov rýchlo sa šíriť v populácii a nakoniec dominovať. Vedci použili ESM-2 na vytvorenie modelu s názvom CoVFit, ktorý dokáže predpovedať relatívnu vhodnosť variantov SARS-CoV-2. CoVFit je trénovaný na 13 643 variantoch spike proteínu SARS-CoV-2 a tiež využíva experimentálne údaje z Caovej skupiny o tom, ako ovplyvňujú jednotlivé mutácie schopnosť vírusu vyhýbať sa protilátkam.

Itov tím vytvoril obmedzený model trénovaný pomocou údajov o variantoch do augusta 2022 a zistil, že úspešne predpovedal zlepšenie kondície určitých variantov po tomto obmedzení vrátane XBB5, čiže nového variantu, ktorý sa uchytil neskôr v tom istom roku.

Päť rokov údajov

Do marca 2024 bol celosvetovo dominantným variantom SARS-CoV-2 variant s názvom JN.1. Itova skupina identifikovala pomocou CoVFit tri zmeny jednotlivých aminokyselín, ktoré by pomohli JN.1 získať kondíciu. Tieto mutácie sa odvtedy objavili vo variantoch, ktoré sa globálne rýchlo rozširujú.

Na zlepšenie presnosti modelov AI budú výskumníci potrebovať viac ako päť rokov údajov o vývoji vírusov, hovorí Cao. Kombinácia údajov o sekvenovaní dohľadu s experimentálnymi údajmi pomáha prekonať niektoré problémy s údajmi, konštatuje Cao.

Úprava očkovania

Niekoľko ďalších skupín tiež vyvíja modely využívajúce kombinované údaje. Jeden z nich vedie Itov kolega z Tokijskej univerzity, evolučný virológ Shusuke Kawakubo. V práci, ktorá ešte nebola publikovaná, sa Kawakubo zaoberá schopnosťou vírusu chrípky vyvolať imunitnú odpoveď u svojho hostiteľa.

Ak sa hemaglutinínový proteín chrípky (jeho ekvivalent spike proteínu) dostatočne zmení, imunitná odpoveď tela ho nemusí rozpoznať. V tomto bode musia svetoví výrobcovia vakcín upraviť zodpovedajúcim spôsobom očkovanie proti chrípke v budúcej sezóne.

Väčšina z týchto modelov je obmedzená na pochopenie účinkov malých zmien, ale teoreticky majú vírusy takmer nekonečný priestor na vývoj, hovorí Ito. Napríklad variant omikron prišiel na scénu s viac ako 50 mutáciami, ktoré sa nepodobali na nič, čo videli vedci dovtedy.

Rýchlosť šírenia vírusu

Tieto náhle evolučné skoky je ťažké predvídať. Robertson a jeho kolegovia sa snažia nájsť spôsoby, ako využiť modely AI na lepšie pochopenie týchto rozsiahlych evolučných trajektórií a určenie ich limitov.

Vedci zistili, že ak by dali ESM-2 samostatnú spike sekvenciu, mohli by identifikovať oblasti, kde môže dôjsť k zmenám. Tiež by mohli určiť, ako by mohli tieto zmeny ovplyvniť iné oblasti proteínu. „Je to trochu ako čierna mágia,“ hovorí Robertson. Cieľom je podľa neho zistiť, ako rýchlo a akými spôsobmi sa môže vírus vyvíjať po tom, ako sa vyskytne v populácii.

Zdroj: Nature

Co odložilo první start New Glennu?

Ze tříhodinového startovního okna zbývalo 45 minut, když se firma Blue Origin dnes ráno rozhodla stornovat první pokus o start své masivní rakety New Glenn. V průběhu předešlých desítek minut (okno se otevřelo v jednu hodinu ráno místního času, tedy 7:00 SEČ) firma opakovaně posouvala hodiny odpočtu do startu, jelikož inženýři řešili technické problémy rakety. Oficiální cestou (tedy na sociálních sítích i v přímém přenosu) firma vydala pouze vágní prohlášení o podstatě odkladu pokusu o start. „Ustupujeme od dnešního pokusu o start, abychom vyřešili problém s podsystémem nosiče, což by nás zavedlo mimo startovní okno,“ stálo v prohlášení, kde jsme se mohli dočíst také: „Vyhodnocujeme možnosti pro další pokus o start.“ V tomto článku najdete překlad rozboru celé situace od Erica Bergera z webu Arstechnica.

Podle Bergerova zdroje primární problém pravděpodobně souvisel s ledem, který ucpal jedno z odvzdušňovacích potrubí, jímž se odvádí stlačený plyn z rakety. Proběhlo sice několik pokusů o roztavení ledu, ale tyto pokusy nebyly úspěšné, což si vyžádalo vyčištění potrubí. Doufejme, že společnost Blue Origin poskytne v následujících dnech více informací o příčině pročištění.

Kromě toho se zdá, že tu byl také problém s nejméně jednou pomocnou energetickou jednotkou, která poskytuje raketě energii po vypnutí motorů. Jedním z hlavních úkolů těchto jednotek je zajistit energii pro vyklopení nohou, aby mohl první stupeň rakety bezpečně přistát na plošině Jacklyn. Nebylo však bezprostředně jasné, zda by společnost Blue Origin pokračovala v odpočtu ke startu, pokud by musela přistát s prvním stupněm v oceánu, a ne na plošině.

V následném prohlášení firma neuvedla žádný konkrétní termín nového startu. Jelikož se New Glenn dostal při dnešním pokusu dost hluboko do fáze odpočtu, Berger proto soudí, že bude následovat odklad o 48 hodin. To je způsobeno potřebou doplnit pohonné látky do zásobníků u rampy LC-36 na floridském kosmodromu CCSFS.

Jenže ve hře jsou i další faktory. Firma sledovala celý týden podmínky na moři, kde se nachází přistávací plošina. Některé předpovědi přitom naznačují, že se tyto podmínky začnou již za pár dní zhoršovat. Kolik času zabere vyřešení technických problémů bude záviset na tom, jak jsou daná místa na startovní rampě přístupná. Moc času ale není, tzv. velké startovní okno premiérové rakety New Glenn se zavře 16. ledna.

Ačkoliv byli všichni zklamaní, že nedošlo ke startu, technické komplikace jsou při startech raket očekávané – zvláště pak u raket velkých a především nových. To není neúcta k Blue Origin. Společnost během několikahodinového odpočítávání určitě získala skvělé údaje a nyní opraví několik drobných problémů s raketou, než se o start brzy pokusí znovu.

Přeloženo z: https://arstechnica.com/

Pradávný mikroorganismus pomohl odhalit protein spojený s buněčnou odolností vůči stresu

Výzkumný tým Gabriela Dema z CEITEC Masarykovy univerzity (MUNI) objevil nový protein, který hraje důležitou roli při řízení výroby bílkovin v buňkách jedněch z nejodolnějších a nejstarších typů mikroorganismů na světě. Tento objev přispívá k našemu chápání toho, jak buňky šetří energii a přežívají v extrémním prostředí, což by mohlo vést k novým poznatkům o způsobech, jak se buňky vyšších organismů, včetně těch lidských, přizpůsobují měnícím se podmínkám. Až z Japonska putovaly do Brna na CEITEC MUNI vzorky vzácných pradávných mikroorganismů Pyrococcus furiosus. Tyto mikroorganismy patřící do domény archea se často vyskytují v extrémním prostředí, ve kterém by většina jiných organismů nepřežila – v horkých pramenech, ve slaných jezerech nebo v bažinách uvolňujících metan. Existují na Zemi už miliardy let a patří k prvním formám života. Jsou proto klíčové pro pochopení, jak život na Zemi vznikl a jak funguje i dnes.

Vědci z CEITEC zkoumali spolu s japonskými kolegy, jak tyto organismy žijící ve stresujících podmínkách regulují buněčnou translaci – proces, při kterém si buňka podle genetického návodu vyrábí bílkoviny nezbytné pro její správné fungování. Translace je energeticky velmi náročná, proto vědci předpokládali, že archea ovládají mechanismus, kterým translaci s ohledem na míru stresu pečlivě řídí.

„Když jsme vzorek vložili do kryo-elektronového mikroskopu, objevili jsme novou strukturu – doposud neznámý protein aRDF, který způsobuje, že se dvě malé ribozomální podjednotky spojí do dvojice (dimeru). Tento takzvaný anti-asociační faktor brání tomu, aby se malé ribozomální podjednotky spojovaly s velkou podjednotkou a vytvořily funkční ribozom. Tímto způsobem aRDF pomáhá regulovat syntézu proteinů a šetřit buňkám energii v extrémních podmínkách, ve kterých Pyrococcus furiosus žije,“ říká Ahmed Hassan, hlavní autor studie, která vyšla v časopise Nucleic Acids Research.

Nově objevený protein aRDF tak funguje jako „kontrolor“ výroby bílkovin. Díky tomu může buňka lépe regulovat množství a načasování produkce bílkovin, což jí pomáhá zvládat stresové situace, ve kterých čelí vysoké teplotě, nedostatku živin nebo jinému poškození. V takových situacích buňka zpomalí výrobu bílkovin, aby mohla soustředit svou energii na opravy a přežití.

Objev proteinu aRDF otevírá důležitou otázku, zda podobné regulační mechanismy existují i u složitějších organismů. Pokud se tak primitivní organismy dokáží adaptovat na nepříznivé prostředí důkladnou kontrolou produkce bílkovin, je možné, že tuto schopnost mají i vyšší organismy. „Domníváme se, že by se mohlo jednat o dosud neznámý mechanismus regulace translace – specifickou reakci na stres, při níž organismus prostřednictvím proteinu podobného aRDF snižuje aktivitu translace, aby se přizpůsobil nepříznivým podmínkám. Po odeznění stresu se protein deaktivuje a translace se vrátí k normálnímu stavu. Pokud tento anti-asociační faktor spojuje do dvojice (dimerizuje) ribozomální podjednotky vyšších organismů, mohl by nám pomoci pochopit, jak se lidské buňky adaptují na stresové podmínky,“ přibližuje Gabriel Demo, vedoucí výzkumného týmu, hypotézu, kterou chce tým ověřit dalším výzkumem.

Tento objev přispívá k našemu základnímu porozumění biologickým procesům a může mít široké aplikace v různých oblastech vědy a technologie, včetně biomedicíny a biotechnologií.

tisková zpráva CEITEC

Češi na stopě tajemství gama vesmíru: Výstavba obří observatoře CTAO ERIC startuje

Evropská komise rozhodla v úterý 7. ledna 2025 o přeměně observatoře Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) na konsorcium evropské výzkumné infrastruktury (ERIC) a umožnila tak okamžité zahájení výstavby soustavy více než 60 dalekohledů ve Španělsku a Chile. Na realizaci projektu se podílí i čtyři české instituce: Fyzikální ústav AV ČR, Astronomický ústav AV ČR, Univerzita Palackého v Olomouci a Univerzita Karlova.

CTAO ERIC je největší a nejvýkonnější pozemní observatoř na světě pro astronomii záření gama s velmi vysokými energiemi. Dalekohledy CTAO detekují Čerenkovovo světlo, vedlejší produkt interakce gama záření s atmosférou. Vznikající nejvýkonnější observatoř pro astronomii záření gama na světě pomůže vědcům řešit nejzapeklitější otázky astrofyziky. Vědci tak získají například více informací o černých dírách, budou pátrat po temné hmotě nebo po odchylkách od Einsteinovy teorie relativity či se budou snažit pochopit původ a úlohu kosmických částic.

Dalekohledy CTAO detekují Čerenkovovo světlo, vedlejší produkt interakce gama záření s atmosférou. Gama záření vytváří po vstupu do atmosféry tzv. spršky, kaskády částic, které se pohybují rychleji než světlo ve vzduchu a generují modré záblesky trvající jen miliardtiny sekundy.

Zrcadla dalekohledů CTAO odráží světlo do kamer, které snímají události rychlostí miliardy snímků za vteřinu. Jelikož atmosférické spršky pocházející od primárního gama záření jsou docela vzácným jevem, buduje CTAO soustavu teleskopů umístěných na větší ploše, a to jak na severní polokouli na ostrově La Palma, tak i na jižní polokouli v chilské poušti Atacama.

„Česká republika se podílí účastí na výstavbě a provozu teleskopů Large Size Telescope o průměru 24 metrů na observatoři na Kanárských ostrovech a současně čeští vědci vyvíjí a instalují zařízení zjišťující okamžité vlastnosti atmosféry. Zprovoznili tři robotické dalekohledy FRAM (Fotometrický Robotický Atmosférický Monitor), celooblohové kamery, ceilometry nebo měsíční a sluneční fotometry. Česká účast na budování a provozu CTAO je financována z prostředků velkých výzkumných infrastruktur MŠMT,” vysvětluje Michael Prouza, ředitel Fyzikálního ústavu AV ČR a současný vedoucí české účasti v CTAO.

CTAO zpřístupní všechna data v rámci Open Science

V nadcházejících měsících se observatoř CTAO bude připravovat na integraci a provoz pokročilého softwaru určeného k ovládání dalekohledů a jejich podpůrných zařízení přímo na místě, jakož i ke zpracování dat. Teleskopy zaznamenávají časové informace o detekovaném světle na svých kamerách a zpracovaná data se předávají do centrálních výpočetních zařízení k dalšímu zpracování a k archivaci. Observatoř vygeneruje stovky petabajtů (PB) dat za rok (~3 PB po kompresi) a na základě svého závazku bude první gama observatoří, která bude poskytovat veřejný přístup ke svým vědeckým datům i softwarovým produktům.

„Abychom mohli vybudovat a provozovat největší světovou observatoř pro gama záření, která slouží ambiciózním potřebám světové vědecké komunity, počítáme s rostoucím počtem partnerů z celého světa,“ uvedl spoluředitel CTAO profesor Federico Ferrini. Ustanovení CTAO ERIC vzniklo za mezinárodní podpory 11 zemí a jedné mezivládní organizace, které přispívají na technologický vývoj, výstavbu a provoz observatoře. Česká republika je v konsorciu reprezentována MŠMT.

oznámení Fyzikálního úustavu AV ČR

Prevence nádoru: Sklenice mléka denně snižuje riziko rakoviny tlustého střeva

Kolorektální karcinom, čili „rakovina tlustého střeva“, je jedním z nejčastějších nádorových onemocnění dnešní doby. Celosvětově patří mezi tři nejčastější nádorová onemocnění a je druhou nejčastější příčinou úmrtí na rakovinu. Česká republika ještě nedávno vévodila nelichotivému žebříčku zemí s nejvyšším výskytem tohoto nádoru a přestože je dnes již situace v tomto směru o něco lepší, stále je u nás incidence kolorektálního karcinomu nad průměrem EU.

Kolorektální karcinom je příčinou úmrtí asi 665 tisíc lidí na celém světě. Současně patří k nádorům, kterým lze do značné míry předcházet vhodnou prevencí, včetně pravidelných lékařských kontrol, tělesného pohybu, a také zdravých potravin. Vědci nedávno zjistili, že riziko rozvoje kolorektálního karcinomu může snížit sklenka mléka denně. Prevence kolorektálního karcinomu

Keren Papierová z Oxfordské univerzity a její spolupracovníci uskutečnili observační studii, do které zahrnuli více než půl milionu žen. Výsledky studie naznačují, že vypití 200 gramů mléka každý den snižuje riziko rozvoje kolorektálního karcinomu o 14 procent. Výzkum vztahu mezi mléka rakovinou tlustého střeva zveřejnil vědecký časopis Nature Communications.

Výsledky tohoto výzkumu jsou v souladu s dalšími podobnými studiemi z nedávné doby, podle nichž mohou potraviny vyrobené z mléka, především ty s vyšším obsahem vápníku, hrát významnou roli v ochraně střev. Podle vědců to platí především pro ženy trpící nedostatkem vápníku. Denní příjem 300 mg vápníku podle vědců snižuje riziko vzniku rakoviny tlustého střeva o 17 %.

Badatelé během výzkumu testovali celkem 97 různých typů jídel. Ukázalo se, že rozvoj kolorektálního karcinomu nejvíce omezují mléčné výrobky, jako třeba jogurt nebo mléko. Klíčovou roli zřejmě hraje vápník. Naopak vyšší riziko rozvoje rakoviny tlustého střeva se ukázalo u konzumentů alkoholu a červeného masa. V případě alkoholu je riziko vyšší o zhruba 15 %, u červeného masa přibližně o 8 %.

Papierová s kolegy sice nezahrnuli do výzkumu kávu, ale z jiných studií vyplývá, že i káva zřejmě omezuje riziko tohoto druhu nádoru. Jako zajímavá volba se tedy ukazují nápoje typu latte macchiato, které kombinují kávu s mlékem.

Závěry observačních studií je ale třeba brát se zdravou rezervou. Na rozdíl od experimentálních studií (např. randomizovaných kontrolovaných studií), kde jsou účastníci rozděleni do skupin s různými intervencemi, v observačních studiích výzkumníci pouze sledují, co se přirozeně děje. Observační studie se zaměřují na to, zda existuje vztah mezi určitými faktory (např. příjem mléka) a výskytem určitého jevu (např. rakovina tlustého střeva). Tento vztah však nemusí nutně znamenat příčinnou souvislost.

Zběsilý tanec obřích exoplanet

Astronomové objevili planetární systém, který vykazuje dosud nejsilnější pozorovanou gravitační interakci mezi dvěma obřími planetami. Tento gravitační tanec je tak silný, že způsobuje zdánlivé změny periody oběhu planet v řádu dní! Planetární systém TOI-4504, který navíc také hostí malou planetu o velikosti mezi Zemí a Neptunem, představuje velmi důležitý objev, který astronomům umožní lépe porozumět formování a vývoji planetárních soustav.

Planetární systém TOI-4504, objevený vesmírnou misí TESS v souhvězdí Lodní kýl na jižní obloze, se skládá ze dvou planet o něco větších než náš Jupiter a jednoho mini Neptunu. Planeta TOI-4504 c s hmotností 3,8 hmotnosti Jupitera přechází z našeho pohledu přes disk své mateřské hvězdy a způsobuje tak mírný pokles její jasnosti a my pak můžeme pozorovat tzv. tranzity průměrně jednou za 82 dní, což je doba jejího oběhu. Orbita TOI-4504 c je gravitačně ovlivňována netranzitující planetou TOI-4504 d s hmotností 1,4x větší než je hmotnost Jupitera. Podle konkrétní konfigurace planet můžeme pozorovat dřívější nebo pozdější okamžiky průchodu planety TOI-4504 c před hvězdou, tedy variaci v okamžicích tranzitů. Amplituda těchto změn činí v případě planety c 4 dny, což je nejvíce, co bylo doposud detekováno. Kdyby tranzitovala planeta d, která byla díky změnám v periodě planety c objevena, pozorovali bychom dokonce změny v okamžicích tranzitů s amplitudou 6 dní.

Hlavní autorkou studie, která byla publikována v Astrophysical Journal Letters, je doktorská studentka Michaela Vítková z Masarykovy univerzity v Brně, která svůj výzkum vedla na Astronomickém ústavu AV ČR v Ondřejově. “Byli jsme velmi překvapeni, když jsme detekovali změny s tak velkou amplitudou. Dosavadní rekordman měl totiž amplitudu změn poloviční a jednalo se o úplně jiný typ planety,” říká Vítková. Změny okamžiků tranzitů jsou zvláště výrazné u planet, které jsou v tzv. rezonanci. To znamená, že periody jejich oběžných dob jsou v poměru malých celých čísel. To je i případ planet TOI-4504 c a d, které mají poměry oběžných dob blízko k 2:1.

Systémy s hmotnými planetami na drahách s periodami v řádu desítek dní jsou pro astronomy extrémně důležité, protože mohou napovědět něco o historii a evoluci planetárních systémů. “Výzkum systému TOI-4504 upřednostňuje scénář, že by pozorovaná rezonantní konfigurace v systému mohla být výsledkem migrace planet během formování v protoplanetárním disku spíše než interakcí mezi planetami v systému, případně nějakým jiným tělesem,” vysvětluje Trifon Trifonov z MPIA v Německu.

Studie byla založena na změnách jasnosti patrných v datech z vesmírné mise TESS a analýze spekter ze spektrografu FEROS na dalekohledu s průměrem 2,2 m umístěným v Chile. Autoři také potvrdili, že se v systému nalézá ještě jedna, menší planeta s hmotností asi 10 hmotností Země, na vnitřní orbitě s periodou oběhu 2,4 dne. “Systém TOI-4504 je velmi komplexní a získat dostatek dat pro dobrou analýzu vyžaduje čas. Naše studie demonstruje výhody velkých spoluprací,” doplňuje Rafael Brahm z UAI v Chile a koordinátor konsorcia WINE. “V budoucnu můžeme očekávat objevy planet, které vykazují ještě větší změny okamžiků tranzitů, než TOI-4504 c,” uzavírá Marek Skarka z Astronomického ústavu AV ČR.

[https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad9a53, DOI: 10.3847/2041-8213/ad9a53](https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad9a53, DOI: 10.3847/2041-8213/ad9a53)

tisková zpráva Astronomického ústavu AV ČR

NASA chce lépe poznat magnetické pole Země, sledovat jej bude z Měsíce

Kosmická agentura NASA se připravuje vyslat na Měsíc speciální sondu, která by měla vědcům pomoci ve studiu zemské magnetosféry, a přinést tak lidstvu nové, dosud nepředvídané objevy.

Rentgenová sonda LEXI (Lunar Environment Heliospheric X-ray Imager) bude mít za úkol pořizovat snímky pohybů magnetického pole Země, a nabídne tak pohled na jeho vztah se slunečním větrem, který má znatelný vliv na řadu procesů na naší planetě. Cílem této mise je tedy lépe porozumět vesmírnému počasí, které ovlivňuje družice, elektroniku a pozemské systémy. Odborníci navíc věří, že sonda nabídne zcela nový pohled na zemský magnetický štít, jehož význam je i dnes předmětem diskuzí.

Sonda by mohla pomoci předvídat geomagnetické bouře

Měřící přístroj LEXI by měl být přepraven na palubě modrého modulu Blue Ghost společnosti Firefly Aerospace, jehož start je naplánován na 15. ledna. Po uvedení do provozu bude sonda po dobu šesti dní sledovat zemskou magnetosféru a shromažďovat údaje pozorováním odraženého nízkoenergetického rentgenového záření. Podle vědců by tak mělo být možné získat vizuální důkazy o rozpínání a smršťování magnetosféry v důsledku změn intenzity slunečního větru. Silnější sluneční vítr totiž způsobuje stlačování magnetosféry, zatímco slabší vítr naopak umožňuje její rozpínání.

Magnetické pole Země, vznikající pohyby v roztaveném jádru planety, tvoří přirozenou obrannou linii planety proti škodlivému kosmickému záření a částicím slunečního větru. Výsledkem těchto interakcí mohou být geomagnetické bouře, které někdy vytvářejí oslnivé polární záře, zároveň ale představují riziko i pro tu nejpokročilejší přístrojovou techniku. Díky misi LEXI bychom mohli mít konečně možnost tyto bouře předpovídat, a ochránit současné technologie přes negativními vlivy.

Vývoj léčiva proti nervovým otravám, antidotum by mohlo pomoci armádě

Na vývoji inovativních léčiv proti chemickým látkám ohrožujícím nervový systém spolupracují vědci z Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. Spolu s Přírodovědeckou fakultou Univerzity Hradec Králové a Univerzitou obrany hledají způsob, jak dostat léčivé látky až do mozku, kde působí jako protijedy při otravě organofosfáty. Cílem vědců z Ústavu chemie a biochemie je vytvořit pro léčiva transportní systém.

V rozvojových zemích je najdeme jako pesticidy, ve válkách byly zneužity v podobě chemických zbraní jako jsou sarin nebo sloučenina VX. Řeč je o organických sloučeninách fosforu, takzvaných organofosfátech, které způsobují nervové otravy. „Organofosfáty jsou schopny fungovat jako inhibitory acetylcholinesterázy, což je enzym, který rozkládá neurotransmiter acetylcholin a díky tomu ukončuje nervový přenos. Organofosfáty se na tento enzym naváží a inhibují jeho aktivitu, čímž dochází ke kontinuální nervosvalové paralýze,“ vysvětlil Zbyněk Heger, vedoucí Ústavu chemie a biochemie Mendelovy univerzity v Brně.

K léčbě nervových otrav organofosfáty se v současnosti používá například atropin nebo reaktivátory acetylcholinesterázy (tzv. oximy). Tyto látky fungují jako protijedy, jejich použití ale stále není příliš efektivní. „Atropin je relativně toxický alkaloid. Problém oximů naopak je, že špatně pronikají do centrálního nervového systému. Antidotum musí projít krevním řečištěm, přes filtrační systém jater, ledvin a dalších orgánů a musí se dostat ideálně do mozku. Mozek je pak fyziologicky chráněn několika obaly, takže antidota musí projít ještě přes hematoencefalickou bariéru,“ objasnil vědec, jak je složité dostat léčivo až do mozkového parenchymu. Právě tam může obnovit funkci enzymů narušených působením organofosfátů. V současnosti lze ale pomocí nitrožilní aplikace dostat do mozku jen nízké jednotky procent těchto protijedů.

Inovativním řešením přepravy oximů v těle mohou být takzvané lipidové částice s pevným jádrem (SLNs). Ty umožňují enkapsulovat („zapouzdřit“) léčivo a transportovat jej až na místo, kde dochází k otravě. „SLNs si můžeme představit jako ~120 nanometrové kuličky, jejichž povrch je tvořen fosfolipidy s dutinou složenou z pevného, stabilizovaného lipidového jádra, které umožňuje efektivní enkapsulaci oximových antidot i jiných lipofilních látek,“ popsal Heger technologii, na které jeho tým pracuje. Právě nanoformulace SLNs mohou představovat klíč k tomu, jak úspěšně v lidském těle transportovat léčivou látku v potřebném množství až do mozku.

Tým Zbyňka Hegera pracuje na vývoji i s dalšími partnery, kterými jsou Přírodovědecká fakulta Univerzity Hradec Králové a Univerzita obrany. „Nás a naše partnery zajímají antidota především pro ty, kteří by mohli být exponováni sarinem, nebo jinou nervově paralytickou látkou, popřípadě pesticidy v zemědělství. Pro tyto účely je potřeba mít připravené stabilní antidotum, které lze aplikovat ideálně ihned po otravě, minuty, maximálně hodiny, jelikož po delší době už není antidotum účinné,“ dodal Heger. Výzkum však podle něj může mít mnohem větší biomedicínský přesah. Do budoucna například pro efektivnější léčbu mozkových nádorů nebo demencí.

tisková zpráva Mendelovy univerzity v Brně

Neviditeľný fotón

Rok 2025 vyhlásila organizácia UNESCO za rok kvantovej vedy a technológií. Pri tejto príležitosti sme pripravili sériu článkov o kvantovej fyzike. Začneme príbehom fotónu – myšlienkou, ktorá naštartovala kvantovú fyziku.

Teplota okrem iného určuje aj množstvo tepla, ktoré telesá vyžarujú vo forme elektromagnetického žiarenia. Naše telo svieti infračerveno a jeho žiarenie bez termokamery nevidíme. No napríklad pri zahrievaní železa vidíme, že rôzna teplota znamená jeho rôznu farbu.

Tepelné žiarenie

Fyzici 19. storočia skúmali závislosti medzi žiarením a teplotou, experimentálne výsledky však boli v principiálnom rozpore s existujúcou fyzikou. Výpočty predpovedali nekonečné množstvo ultrafialového žiarenia, no v realite je toto žiarenie minimálne. Tepelnému žiareniu naozaj dominuje práve to infračervené, ktoré si spájame s pocitom tepla, napríklad keď sa vyhrievame v slnečných lúčoch. V roku 1900 Max Planck skúsil výpočty s predpokladom, že energia skúmaného žiarenia môže byť iba celočíselným násobkom akéhosi základného kvanta energie. Dôvodom podľa M. Plancka nie je žiarenie samotné, ale oscilácie atómov, ktoré v materiáli vytvárajú stojaté vlny (ako na gitare), a preto nemajú ľubovoľnú frekvenciu a energiu, ktorú odovzdajú formou žiarenia. Navrhol, že veľkosť vyžiareného kvanta energie závisí priamoúmerne od frekvencie žiarenia. To znamená, že ultrafialové kvantum má viac energie ako viditeľné alebo infračervené. M. Planck so svojím trikom uspel. Podarilo sa mu získať podozrivo presnú zhodu s pozorovaniami a určiť aj konštantu úmernosti medzi energiou kvanta a frekvenciou. Poznáme ju pod názvom Planckova konštanta a má hodnotu h = 6,626 070 15 × 10-34 J · s-1. Sám M. Planck však nespájal kvantá energie s časticovou povahou žiarenia, ale skôr s vlastnosťami látky. O principiálnej existencii kvánt elektromagnetického žiarenia ho presvedčili až ďalšie experimenty a ich vysvetlenia.

Predstavte si, že dodávate atómom v látke energiu, vďaka ktorej elektróny v atómoch zvýšia svoju pohybovú energiu. Prirodzená logika nám hovorí, že existuje určitá kritická hodnota dodanej energie, pri ktorej príde k uvoľneniu elektrónov z atómov látky. Bolo prekvapením, keď fyzici zistili, že to nie je celkom úplne pravda, ak je energia dodávaná vo forme elektromagnetického žiarenia. V roku 1887 Heinrich Hertz vo svojom experimente spozoroval, že pri ultrafialovom žiarení je iskrenie medzi dvoma hrotmi silnejšie aj pri nižších intenzitách svetla. Vyskúmal, že ultrafialové žiarenie na rozdiel od viditeľného svetla oveľa efektívnejšie uvoľňuje z kovov náboje – elektróny. Množstvo uvoľnených elektrónov v dôsledku dopadajúceho žiarenia nie je len vecou jeho intenzity. Keby sme svietili viditeľným alebo infračerveným svetlom ľubovoľnej intenzity na zinok, meď alebo železo, nijaké elektróny by sme nezískali. Keby sme však použili ultrafialové žiarenie, elektróny by boli uvoľnené a ich počet by závisel od intenzity tohto žiarenia. Pozorovali by sme fotoelektrický jav.

Ukázalo sa, že na uvoľnenie elektrónu pomocou elektromagnetického žiarenia potrebujeme, aby žiarenie malo istú kritickú frekvenciu (jej hodnota závisí od látky). Akékoľvek žiarenie s nižšou frekvenciou nemá šancu a každé žiarenie s vyššou frekvenciou elektróny uvoľní. Ďalším dôležitým pozorovaním, ktoré odporuje našej skúsenosti, je, že žiarenie s nadkritickou frekvenciou uvoľní nejaký elektrón aj pri minimálnej intenzite, t. j. netreba čakať, kým elektrón energiu nazbiera. No to ešte nie je všetko. Ďalšiu zvláštnosť fotoelektrického javu odhalil pôvodom maďarský Prešporčan Filip Lenard, ktorý pôsobil ako asistent H. Hertza práve v čase, keď objavil fotoelektrický jav. F. Lenard sa vypracoval na experta na katódové trubice, v ktorých systematicky študoval aj vlastnosti fotoelektrického javu. V roku 1902 objavil, že jednotlivé elektróny uvoľnené pri fotoelektrickom jave majú všetky úplne rovnakú pohybovú energiu a táto energia nezávisí od intenzity dopadajúceho žiarenia, iba od jeho frekvencie. Ako je to možné?

Odkud pochází syfilida? Nová studie ukončuje staletí sporů o původu nemoci

Kde se zrodila bakterie Treponema pallidum pallidum vyvolávající syfilidu? Letitou „přehazovanou“, kdy se za místo vzniku choroby střídavě označovaly Evropa a Amerika, by měla ukončit nová genetická studie, která odhalila DNA bakterie v kostech dávných obyvatel Jižní Ameriky. Ale... Kdo ví?

Bývalo zavedeným zvykem přisuzovat původ a rozšíření syfilidy obyvatelům nepřátelských zemí. Označování choroby názvem země či regionu nebylo před pěti sty lety považováno za nekorektní, stejně jako se ještě nedávno nikdo nepozastavoval nad španělskou či hongkongskou chřipkou. Dnes už by nic podobného neprošlo.