VEDA NA DOSAH – váš zdroj informácií o slovenskej vede

Vybrali sme z Quarku 6/2021

VEDA NA DOSAH

Dávame vám do pozornosti najzaujímavejšie články a novinky zo sveta vedy a techniky, ktoré časopis priniesol za posledný mesiac.

Otvárací obrázok júnového čísla Quarku. Zdroj: Quark

Júnové číslo časopisu Quark, Zdroj: Quark

Antuková veda (Téma)

Antuka sa vyrába mletím poškodených tehál alebo strešných škridiel a následným preosievaním s cieľom získať frakciu s veľkosťou zŕn menšou ako približne 2 mm. Farba antuky preto preberá v trochu pozmenenej podobe práve ich sfarbenie. To je však výrazne ovplyvňované jej vlhkosťou.
Sfarbenie antuky má svoj pôvod v tehliarskej ílovej surovine, ktorá obsahuje železo viazané v jej rôznych mineráloch. Pri vypaľovaní pri teplote 1 000 °C sa časť z neho mení na hnedý oxid železitý. Pretože tieto suroviny sa v obsahu železa môžu výrazne líšiť, mení sa sfarbenie vypáleného produktu od bledožltej až po červenohnedú. Na výrobu antuky sa však používajú tie s červeným sfarbením. Napriek tomu, že sa strešné škridly a tehly môžu sfarbením veľmi podobať, je medzi nimi dosť výrazný rozdiel. Väčšina tehál je viac pórovitá ako strešné škridly, s čím súvisia aj rozdielne vlastnosti oboch typov antúk. Výnimku tvoria tehly na vonkajšie použitie, ktoré majú na zamedzenie vlhnutia menšiu pórovitosť.

Zelená antuka sa na rozdiel od tej červenej vyrába drvením a následným preosievaním kameňa ťaženého najmä vo veľkom lome pri meste Charlottesville v pohorí Blue Ridge v americkej Virgínii. Tento kameň je metamorfovaná (premenená) vulkanická hornina metabazalt. Vyrába sa z nej pekná zelená jemná drvina predávaná pod názvom Har-Tru-Clay. Môžeme sa spýtať, prečo práve tento lom má už dlho takmer dominantné postavenie pri produkcii americkej zelenej antuky. Súvisí to so stabilným zeleným sfarbením tejto horniny počas celého trvania ťažby. Všeobecne však metabazalt nemusí mať vždy také sfarbenie. Ak to tak je, väčšinou je to vďaka vyššiemu obsahu minerálov epidotu, chloritu a minerálov skupiny olivínov. Všetky patria do skupiny silikátov. Hlavný rozdiel medzi našou a zelenou americkou antukou spočíva v tom, že kým našu tvoria relatívne mäkké pórovité častice, americkú tvoria častice tvrdé a nepórovité. Rozdielov je viac a všetky spolu významne ovplyvňujú vlastnosti kurtov a aj spôsob ich údržby.

Môžeme mať na Slovensku zelené kurty? U nás máme niekoľko miest, kde sa vo veľkom ťažia horniny podobné tej z Virgínie. Sú napríklad v Lošonci, Malužinej alebo v Kvetnici pri Poprade. Antuka z nich by však mala skôr nevýraznú sivú farbu. Pekná zelená by sa iste dala vyrobiť z vulkanického zeolitového tufu z Nižného Hrabovca na východnom Slovensku. Tejto horniny by však bolo škoda, pretože má oveľa viac lepších využití, napríklad vo farmaceutickom priemysle alebo ako sorbent pri čistení kontaminovaných vôd.
Celkom atraktívna ružová antuka by sa určite dala vyrobiť z vulkanickej horniny ryolitu. Mohli by sme ju vlastne vyrobiť takmer v akejkoľvek farbe vrátane bielej. To, že zostávame pri našej tradičnej antuke, je nielen vecou jej nízkej ceny, ale najmä dlhodobej tradície a profesionálnych turnajov aj záväzných medzinárodných noriem.

Mikroskopická snímka antuky. Väčšia strana snímky má jeden milimeter. Zdroj: Karol Jesenák

Mikroskopická snímka antuky. Väčšia strana snímky má jeden milimeter. Zdroj: Karol Jesenák

Mohlo by vás tiež zaujímať: Ekologické výbušniny.

Na stope autizmu (Rozhovor s Klaudiou Kyselicovou)

Už tretí rok prebieha v rámci Akademického centra výskumu autizmu na Fyziologickom ústave Lekárskej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave výskum odtlačkov prstov u detí s poruchou autistického spektra. Odtlačky sa odoberajú hneď po diagnostickom psychologickom vyšetrení. Mnohí rodičia zostanú v prvom rade zaskočení a v druhom rade sa nevedia ubrániť otázke: A toto sa prečo robí?
Tých dôvodov je viac – zvyšujúca sa prevalencia porúch autistického spektra, hľadanie biomarkera, ktorý by uľahčil a urýchlil diagnostiku, a v neposlednom rade odhalenie príčin autizmu. Napriek tomu, že za posledné roky pribúda úsilie o detabuizáciu psychiatrických a psychologických porúch, pribúdajú centrá, ktoré slúžia na edukáciu rodičov autistických detí, ale aj verejnosti, a z iniciatívy dobrovoľníkov z rôznych oblastí vznikajú dobročinné zbierky, bežný človek v podstate nemá potuchy, prečo odoberáme autistickému dieťaťu krv, moč, alebo dokonca odtlačok prsta.

Neurovývinové poruchy majú, zjednodušene povedané, s odtlačkami prstov spoločný pôvod, timing a pervazívny charakter. Odtlačky prstov majú rovnaký embryonálny pôvod ako centrálna nervová sústava – vznikajú z ektodermy. Zo spoločného zárodočného listu sa formuje nielen mozog dieťaťa, ale aj všetky povrchové kožné útvary, ako sú aj odtlačky prstov. Okrem toho ich tvarovanie a zrenie v definitívny odtlačok podlieha vaskularizácii a inervácii. Rozhodne nejde o náhodný jav, ale o komplikovaný proces, ktorý sa začína už v období medzi 9. až 10. týždňom tehotenstva (keď sa ešte len stanovuje, kde a ktorým smerom bude budúci odtlačok orientovaný) a je dovŕšený v období okolo 24. týždňa tehotenstva. Čo sa týka neurovývinu, je toto obdobie kritické, takže sledujeme, či sa osoby s odchýlkami v neurovývine líšia aj z hľadiska odtlačkov. Od 24. týždňa sa usporiadanie odtlačkov nemení, zostáva stabilné po zvyšok života, rovnako ako je nezvratný neurovývin. Toto usporiadanie papilárnych líšt na brušku prsta nás robí unikátnymi aj v porovnaní s jednovaječným dvojčaťom. Týmto sme zabŕdli trochu do genetiky a dedičnosti, preto by bolo potrebné objasniť ďalšie javy, ktoré nás robia nielen po fyzickej, ale aj po psychologickej stránke unikátnymi.

Neurovývinová porucha, ako je autizmus, sa môže objaviť aj bez toho, aby tomu nasvedčovala rodinná anamnéza. Okrem genetickej predispozície na každý plod vplývajú aj exogénne činitele. Teda počas gravidity je to všetko, čo sa nachádza a čo preniká do bezprostrednej blízkosti plodu, čo je obsiahnuté a vylučované do plodovej vody a predovšetkým to, čo do plodu prenikne cez placentu a pupočník. Efekt, ktorý majú jednotlivé chemické látky (hormóny, toxíny alebo aj vírusy a baktérie) na plod, je takmer nepredvídateľný. Závisí od genetickej výbavy samotného dieťaťa, ale aj matky. Sú to predovšetkým geneticky zakódované imunologické charakteristiky, ktoré plodu buď pomôžu vyrovnať sa so stresom tohto charakteru, alebo ho, naopak, kompromitujú. Nedá sa predpovedať, či sa porucha prejaví. Dá sa však stanoviť závažnosť a charakter poruchy, keď sa už prejavila, a sledovať jej súvis s inými ukazovateľmi. Hľadáme ukazovatele (biomarkery), ktoré naznačujú, že sa jedinec líši od bežnej populácie aj v iných znakoch ako len psychologických. A týmto znakom sú odtlačky prstov.

Zdroj: archív ACVA

Zdroj: archív ACVA

RNDr. Klaudia Kyselicová, PhD., je odbornou vysokoškolskou asistentkou Lekárskej fakulty Univerzity Komenského v Bratislave. V rámci Akademického centra výskumu autizmu vedie projekty zamerané na skúmanie daktyloskopických odtlačkov a iných antropometrických ukazovateľov. Výsledky výskumov prezentovala na medzinárodných vedeckých podujatiach, medzi nimi 12th Annual Autism Conference (Miami 2018) a Autism Europe International Congress (Nice 2019). Jej publikačná činnosť zahŕňa práce, ktoré sa venujú pomeru dĺžky druhého a štvrtého prsta u autistov aj neurotypickej populácie a skúmajú výskyt autistických čŕt u vysokoškolských študentov. V roku 2020 sa umiestnila na druhom mieste vo vedeckej súťaži Falling Walls Lab Slovakia 2020 s nápadom ako diagnostikovať autizmus z odtlačku prsta.

Zradné zrazeniny (Hematológia)

Krvné zrazeniny sú dôležitou súčasťou nášho života a neraz nám zachraňujú život, keď nám zastavujú krvácanie, či už pri malých zraneniach, alebo pri operáciách. Problém však nastáva, keď sa v tele tvoria mimo úrazov, čo môže viesť k miernym, ale aj k život ohrozujúcim komplikáciám, ako je napríklad infarkt.

Keď sa nám poruší cieva do takej miery, že spôsobí krvácanie, krvné doštičky (trombocyty) sa rýchlo dostavia na miesto zranenia a usilujú sa obnoviť poškodené miesto a predísť vykrvácaniu. Po vyliečení zranenia sa krvná zrazenina (trombus) v tele prirodzene rozpustí.
Niekedy sa tieto zrazeniny v dôsledku rôznych zdravotných problémov nedokážu prirodzene rozpustiť, ako by sa mali, a naďalej ostanú súčasťou vnútornej výstelky ciev. Ak je zrazenina dostatočne veľká na blokovanie toku krvi v cievach, zamedzí transport krvi, a tým aj kyslíka do tkanív a orgánov. Ak sa tok krvi do postihnutého miesta čoskoro neobnoví, tkanivo môže odumrieť. Problém nastáva, keď sa takáto zrazenina vytvorí napríklad v mozgu, srdci či v pľúcach, alebo ak sa odtrhne a putuje krvným riečiskom až do týchto orgánov, kde môže spôsobiť infarkt, mŕtvicu alebo pľúcnu embóliu.

Hoci tento problém môže znieť hrozivo, existujú rôzne trombolytiká na rozpustenie krvných zrazenín a antikoagulačné lieky na riedenie krvi. Zrážanlivosť krvi sa nimi spomalí, čím sa zastaví rast zrazeniny, aby ju následne organizmus mohol odstrániť. Tieto lieky sa používajú aj ako prevencia pre rizikových pacientov. Predispozície na krvné zrazeniny ovplyvňujú strava, životný štýl, nedostatok pohybu (ako aj dlhé cestovanie autom či lietadlom), vek, genetika a zriedkavo aj rôzne liečivá (napríklad lieky na zrážanie krvi, estrogén v antikoncepcii a niektoré antibiotiká). Ženy sú náchylnejšie na tvorbu krvných zrazenín ako muži, napríklad pre už spomenutú antikoncepciu alebo pre pôrod, pri ktorom dochádza k strate veľkého množstva krvi, čo má za následok zvýšenú tvorbu koagulačných faktorov.
Má to na svedomí náš neuveriteľný imunitný systém, ktorý nám pomáha bojovať s infekciami, zápalmi či poraneniami. Za normálnych okolností cirkulujú trombocyty v krvnom obehu v neaktivovanom stave. Keď zaznamenajú narušenú cievnu výstelku (endotel), trombocyty sa naviažu na miesto poranenia pomocou špeciálnych receptorov. Touto aktiváciou sa zmení funkcia a štruktúra trombocytov (z tvaru disku na guľovitý tvar s výbežkami – filopódiami), čo má za následok ich zhlukovanie. Dochádza aj k zmene rozpustného proteínu fibrinogénu na nerozpustný vláknitý fibrín, ktorý drží zrazeninu pokope a pomáha jej rásť.

SARS-CoV-2, vírus zodpovedný za ochorenie covid-19, spôsobuje zrazeniny u 20 až 30 percent kriticky chorých pacientov. V porovnaní s normálnymi zrazeninami, ktoré sa prevažne tvoria v končatinách a vo väčších cievach, sa tie pri covide-19 vytvárajú prevažne v menších pľúcnych cievach. Príčina krvných zrazenín u pacientov s covidom-19 ešte vždy nie je plne preskúmaná, existuje však niekoľko teórií.
Jedna z nich napríklad hovorí, že vírus napáda endoteliálne bunky, ktoré vystielajú vnútro ciev. Keď sa vírus naviaže na receptory týchto buniek, napadnuté cievy začnú vypúšťať proteíny zodpovedné za koaguláciu.
Ďalšia teória dáva zrazeniny do súvislosti s tým, že imunitný systém u ľudí s covidom-19 spôsobuje výrazný zápal, ktorý môže tiež následne vyvolať zrážanie krvi.

Tvorba zrazeniny ako následok narušenej cievy. Zdroj: Patrícia Riedlová

Tvorba zrazeniny ako následok narušenej cievy. Zdroj: Patrícia Riedlová

Draky z karbónu (Príroda)

V potravných (trofických) reťazcoch sa vážky ako predátory pohybujú na najvyšších úrovniach trofickej štruktúry, často dokonca patria k top predátorom. Aj lovec sa však môže stať korisťou a medzi predátory vážok patria ryby, žaby, niektoré plazy a vtáky, vodné chrobáky a bzdochy. A, samozrejme, ostatné vážky, pretože medzi vážkami je pomerne rozšírený kanibalizmus.
Z hľadiska potravy patria medzi generalistov, čo znamená, že ich jedálny lístok tvorí široké spektrum koristi, a preto nemajú závažný vplyv na početnosť populácie jedného druhu v danom ekosystéme. Dospelé jedince ako aktívne predátory v semiakvatických a larvy vo vodných ekosystémoch ovplyvňujú zvyšok trofického reťazca takzvaným top-down efektom, čiže ovplyvňujú početnosť organizmov na nižších úrovniach trofickej štruktúry.

Veľký význam pre svoje okolie však zohrávajú aj ako dospelé jedince. Stávajú sa potravou pre vtáky, čím prenášajú energiu a živiny, ktoré získali vo vodnom prostredí, do terestrického ekosystému. Tiež sa však zistilo, že môžu mať vo svojom okolí vplyv na početnosť opeľovačov (keďže aj tie patria medzi potravu vážok), a tým nepriamo aj na mieru opelenosti rastlín na danom území.
Vážky však nenájdeme len v panenských, človekom nedotknutých riekach, ich nivách alebo neprístupných jazerách. Ukazuje sa, že mnohé druhy boli schopné osídliť biotopy nachádzajúce sa aj v intraviláne sídel, a stávajú sa tak zložkou fauny urbanizovaného prostredia. Mestské prostredie je pomerne heterogénne, mozaikovité a vďaka rôznorodosti biotopov si v intraviláne môžu nájsť útočiská druhy s rôznymi ekologickými nárokmi. Zároveň môžu takéto biotopy slúžiť ako tzv. nášľapné kamene (stepping stones), ako biotopy prepájajúce krajinu a zvyšujúce jej konektivitu. Svojou prítomnosťou v meste môžu vážky pomôcť pri utváraní vzťahov obyvateľstva k prírode, jej ochrane a podporiť zvedavosť malých výskumníkov. Okrem toho chytajú komáre!

Napriek tomu, že vážky obývali našu planétu ešte skôr ako dinosaury, sú ohrozené negatívnymi vplyvmi ľudskej činnosti ako ostatné živočíchy. Podľa akronymu HIPPO (Habitat Destruction, Invasive Species, Population, Pollution, Overharvesting) je najväčšou hrozbou pre svetovú diverzitu a početné stavy populácií fragmentácia a úbytok biotopov. Môžeme si pod tým predstaviť vo vzťahu k našim vážkam napríklad likvidáciu mokradí či zmeny riečnych korýt. Vodné biotopy v súčasnosti patria k najviac ohrozeným ekosystémom, čím sa zvyšuje riziko poklesu početnosti až vyhynutia niektorých už aj tak dosť ohrozených druhov. Degradáciou vodných ekosystémov sa narúšajú aj iné vlastnosti prostredia, ako sú malý vodný cyklus alebo rozloženie vody v krajine, alebo sa mení mikroklíma.
V súčasnosti je v krajine vody čoraz menej, k čomu prispievajú aj mestá, ktorých vodozádržné opatrenia nie sú v dostatočnej miere súčasťou urbánneho plánovania (ak vôbec sú). Takéto prvky by však ocenili mnohí obyvatelia mestských džunglí. Určite si vieme predstaviť, ako príjemne je človeku, keď z rozhorúčenej ulice príde k nejakému jazierku. A keby mu pred očami ešte preletela vážka, to by bola nádhera!

Caloptery splendens (samec). Zdroj: Zuzana Lehká

Caloptery splendens (samec). Zdroj: Zuzana Lehká

 Viac z rubriky príroda: Zvliekanie teplomilnej stonožky, Zemná veverica.

Elektrostatika s duou (Experimenty)

 

Čo sa udialo vo výskume?

Nová štúdia naznačuje, že niektoré žraloky dokážu v magnetickom poli Zeme čítať ako v mape a používajú ho na navigáciu cez moria.

Výskum ukazuje, že pokusy o falšovanie úradných dokumentov v minulosti vo Veľkej Británii mohli byť zmarené samotným pergamenom, na ktorom boli napísané.

Zistenia nového výskumu po prvý raz nielen odhaľujú kľúčový regulačný mechanizmus výskytu obezity zároveň s mentálnymi poruchami, ale naznačujú aj možnosti farmakologickej liečby.

Vedci odhadujú, že každoročne na Zem dopadne viac ako 5 000 ton mikrometeoritov.

Frekvencia bleskov v arktickom regióne sa v priebehu posledných dekád citeľne zvýšila. Podľa vedcov to môže súvisieť s klimatickou zmenou.

Drobné kryštáliky uránu by mohli vyvolať masívnu explóziu vnútri mŕtvej hviezdy, domnievajú sa fyzici pri popise akejsi vesmírnej verzie termonukleárnej bomby.

Medzinárodná skupina vedcov na čele so zoológom Danielom Jablonskim z Prírodovedecká fakulta UK v Bratislave nedávno pomenovala najdlhšieho beznohého jaštera na svete.

Pobrežné mangrovníkové lesy na mexickom Yucatánskom polostrove dokážu uložiť rekordné množstvo uhlíka.

Elektródy v mozgu paralyzovaného muža dokázali premeniť jeho predstavu písania na slová napísané na obrazovke.

Nový test dokáže detegovať zvyškovú rakovinovú DNA v krvi bez toho, aby sa spoliehal na údaje o nádoroch.

Vedci vyslali myši do vesmíru, aby preskúmali vplyv vesmírnych letov a zníženej gravitácie na svalovú atrofiu na molekulárnej úrovni.

Drobné spevavce ako trsteniarik veľký sú počas migrácie schopné letieť aj cez deň, pričom sa vznesú až do výšky nad 6 000 metrov, trikrát vyššie ako zvyčajne lietajú.

Čítajte viac…

Titulka júlového čísla Quarku. Zdroj: Quark

Nové vydanie časopisu Quark nájdete v novinových stánkoch od 1. júla 2021. Ak nechcete premeškať už ani jedno číslo časopisu, objednajte si zvýhodnené tlačené alebo elektronické predplatné na www.quark.sk/predplatne/. Pre aktuálne informácie a ďalšie zaujímavosti sledujte Quark na Facebooku www.facebook.com/casopisquark.

Zdroj: Quark

(DK)

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.