SVĚT V POHYBU (1/1999)

Želvušky pomáhají s transplantací orgánů

Lidské orgány určené k transplantacím mohou být skladovány maximálně 30 hodin. Některé – třeba srdce nebo plíce – jen pouhé 4 hodiny. To je velké omezení. Najde-li se vhodný dárce třeba na druhé straně zeměkoule je opravdu velmi málo času na přepravu a někdy to nejde uskutečnit vůbec. Hlavním problémem, proč podchlazené orgány nevydrží příliš dlouho je voda jejíž tuhnoucí krystaly poškozují membrány buněk.
Japonským vědcům se však podařilo najít způsob, jak uchovávat tkáně a orgány po mnoho dní. Poučili se drobounkých tvorů zvaných želvušky (Tardigrada), kteří tuto metodu úspěšně využívají již velmi dlouho. Želvušky jsou pověstné tím, že v nepříznivých podmínkách upadají do klidového stadia, v kterém mohou přečkat celé roky. Jejich buňky se přitom zbavují velké části vody a v membránách buněk je přítomen cukr trehalóza, který je stabilizuje.
Je znám případ mechu, který byl zcela vyschlý uložen v muzeu po 120 let. Pak jej kdosi ponořil do vody a prohlížel pod mikroskopem. K svému překvapení shledal, že ve vodě čile kraulují želvušky.
Japonští vědci proto zkusili ponořit krysí srdce vysušené silikagelem do roztoku trehalózy. Po deseti dnech jej během krátké doby dokázali přimět k normální aktivitě – srdce vydávalo elektrické impulzy a pravidelně tepalo.
(New Scientist 7. listopadu 1998) obrázek 1, obrázek 2

Máte velký mozek? Pak jste zřejmě dobrými pozorovateli

Tak by se daly stručně shrnout výsledky studií, které uskutečnil Robert Barton na primátech. Zjistil, že větší rozměry mozku u opic, lidoopů či dokonce člověka mají pramálo společného s inteligencí svých nositelů. Hlavní podíl na velikosti mozku mají centra odpovědná za zpracování vizuálních informací, které přicházejí zrakovými nervy z oka. Týká se to zejména barev a barevných vzorů. Vyplývá z toho, že zpracování zachyceného obrazu má pro myšlení a poznávací procesy ještě mnohem větší důležitost, než jsme si mysleli.
(New Scientist 7. listopadu 1998)

Leguáni na cestách

Vysvětlit, jak různé druhy suchozemských živočichů kolonizují ostrovy, byla vždycky potíž. K tomu, aby se někde nějaký druh uchytil nestačí jen náhodný jedinec. Musí to být vždy alespoň několik jedinců obou pohlaví, kteří jsou schopni založit „nový rod“.
Z úvah o kolonizaci ostrovů vzniklo mnoho rozmanitých teorií. Jedni spekulovali o pevninských mostech vznikajících v dobách poklesu hladiny světových oceánů. Jiní to vysvětlovali přepravou gravidních samic nebo několika jedninců na kusu utrženého břehu, na vyvráceném stromě a podobně. Druhá z možností byla i pozorována v praxi, ale vždy šlo jen o různé drobné živočichy z řad hmyzu.
Teprve nedávné „vylodění“ leguánů na ostrově Anguilla přineslo první skutečný důkaz, že i relativně velcí tvorové mohou překonat mnoho desítek i stovek námořních mil. Zmínění leguáni připluli na velké kládě s kořeny a kusem země. Bylo jich hned 15 a během krátké doby osídlili celý ostrov. Zpětným pátráním se prokázalo, že v posledních 2 – 3 letech osídlili leguáni i několik dalších ostrovů v Karibském moři.
Koloniální výboje těchto plazů jsou, zdá se, spojeny s řáděním hurikánů, které strhávají kusy země i s rostlinstvem. Také zvířata jsou v takovém počasí mimořádně aktivní a snaží se ochránit před běsnícím živlem.
(Nature 8. října 1998)

Měření zralosti

Ovocnáři a zelináři budou mít brzo novou užitečnou pomůcku – sondu, která dokáže přesně změřit stupeň zralosti plodu. Její princip spočívá v měření kyselosti (pH) a množství některých druhů cukrů. Umožní zemědělcům velmi přesně určit okamžik sklizně. Některé plodiny se navíc sklízí v různou dobu podle způsobu jejich dalšího zpracování. Je rozdíl, zda jsou rajčata určena na protlak nebo k přímé konzumaci. Zda si nové zařízení poradí s tak delikátními případy, jako je zralost hroznového vína, kolem které se točí celá „věda“, lze říci jen těžko, v méně sofistikovaných oborech zemědělství však může být docela užitečnou pomůckou.
(New Scientist 7. listopadu 1998)

Kozy a pavouci spolupracují při výrobě vláken

Pavoučí sítě byly odpradávna vzorem dokonalosti. Vlákna jsou neobyčejně jemná a přitom velmi pevná. Může za to speciální bílkovina, kterou pavouci syntetizují ve snovacích bradavkách. Její roztok vylučují na povrch těla, kde okamžitě tuhne. Jednotlivé molekuly této pozoruhodné látky mají mimořádnou schopnost vytvářet mezi sebou mnoho chemických vazeb. Pavouk však svýma nohama tuhnoucí materiál ihned odebírá a natahuje, takže vzniká ideální vlákno.
Taková hmota doslova vybízí k průmyslovému využití. Podle předběžných testů by plátno z pavoučích vláken bylo velmi jemné, ale přitom natolik pevné a pružné, že by dokázalo zadržet i vystřelenou kulku. Důležitý je i přírodní původ takového materiálu. Přes svou pevnost a odolnost jej snadno dokáží zlikvidovat i mnohé obyčejné bakterie. V minulosti se o využití pavučinových vláken někteří nadšenci i pokoušely – na Madagaskaru dospěli s pavouky rodu Nephila až do stadia manufakturní výroby. Pavoučí vlákna jsou však obohacena řadou lepivých příměsí, které je znehodnocují pro další zpracování. Proto se v novějších dobách vědci pokoušeli přenést gen pro „síťový protein“ do bakterií. Ty skutečně začaly kýženou látku produkovat, ale její molekuly se okamžitě shlukovaly v beztvaré a nepoužitelné cucky.
S novým nápadem přišel Jeff Turner, který chce příslušný gen vpravit do buněk mléčné žlázy koz. Mléčná žláza a pavoučí snovací žláza jsou velmi podobně uspořádány a touto cestou by se opravdu mohla podařit výroba nového materiálu, který má již i své jméno – biosteel čili bioocel.
(New Scientist 10. října 1998)

Mrkev v boji proti mrazu

Nejrůznější kulturní plodiny se dnes mohou celkem snadno stát odolné proti mrazu. Američtí vědci izolovali z mrkve nový protein, který zastavuje krystalizaci ledu. Podobná bílkovina byla již dříve nalezena u některých ryb, které žijí v chladných vodách. Látka z mrkve je však mnohem spolehlivější a stabilnější. Vědci nyní plánují přenést gen, který bílkovinu kóduje do některých jiných rostlin a ověřit nově nabytou odolnost proti chladu.
(Možná jste si povšimli, že jde vlastně o takřka totožný jev s kterým pracují japonští vědci na želvuškách, a o kterém se na této dvoustraně také zmiňujeme. Ve vědě je někdy docela pozoruhodné sledovat cestičky, kterými se poznání a pokrok ubírají. Dva týmy přišli vlastně na totéž, jen je napadlo úplně jiné využití nově nalezeného jevu.)
(New Scientist 10. října 1998)

Tropy na Sibiři

Je možné, aby v okolí zemských pólů rostly tropiské pralesy a rovník pokrýval věčný led? Zřejmě ano, odpovídají australští a američtí geologové. Existují důkazy, že asi deset až dvacet stupňů široký pás okolo rovníku byl před 800 až 600 miliony let zaledněn. Jak k tomu mohlo dojít zůstávalo dlouho záhadou. Jedna z teorií to dokonce vysvětlovala tak, že se polární čepičky rozšířily tak daleko od pólů, že celá Země připomínala jednu velkou sněhovou kouli. Tuto skoro 200 milionů let trvající periodu však úspěšně přečkalo velké procento rostlinných i živočišných druhů, což by v případě trvalého „zamrznutí“ zeměkoule bylo asi dost nepravděpodobné.
S novým nápadem přišel Darren Williams. Domnívá se, že před 800 miliony lety byla zemská osa nakloněna v úhlu 54° či ještě více a ne jen pouhých 23°, jak je tomu dnes. V takovém případě by skutečně bylo na rovníku chladno a u pólů tepleji. Vyvstává však jiný problém: jak se mohla osa Země „narovnat“ do současného stavu.
Williams to vysvětluje přirozenými výkyvy zemské osy, které mohly v extrémním případě způsobit tání ledu na rovníku a jeho tvorbu v polárních oblastech. Tím se Země stala kulatější a podle dosti složitých výpočtů by taková změna tvaru planety vedla k změně úhlu osy rotace.
(New Scientist 5. prosince 1998) obrázek (vysvětlující schéma)

Vznikne nová vakcína?

Je velmi důležité poznat, jak patogenní bakterie napadají své hostitele, jak se dostávají dovnitř, jak se chrání před hostitelovými obrannými systémy, jak se uvnitř množí a jak se opět dostávají ven nebo do nového hostitele. Porozumíme-li alespoň některému z těchto procesů, máme šanci, že objevíme slabé místo mikroorganizmu a budeme ho umět zničit.
Mykobakterie jsou nebezpeční patogeni, kteří u člověka způsobují kupříkladu tuberkulózu nebo lepru (malomocenství). Napadají určité buňky lidského organizmu a v nich se množí. Koncem loňského roku se vědcům podařilo zjistit, že k pomnožení uvnitř buňky potřebují určitý protein (jmenuje se ERP). Bez něj nedokáží přežít. A tento protein by právě mohl být oním slabým místem mykobakterií a mohli bychom jej využít při přípravě nové vakcíny.
(Science 23. října 1998)

Pavel Hošek

Domovská stránka Pavla Hoška