Nestihli ste si kúpiť septembrové číslo časopisu Quark? Dávame vám do pozornosti najzaujímavejšie články a novinky zo sveta vedy a techniky, ktoré priniesol za posledný mesiac.
Septembrové číslo časopisu Quark: Zdroj: Quark
Tridsať rokov vo vesmíre (Téma)
Pod pojmom raketoplán si treba predstaviť mohutné, rozmerné a viacnásobne použiteľné atmosféricko-kozmické lietadlo, ktoré štartovalo kolmo ako raketa, v kozmickom priestore sa pohybovalo ako vesmírna loď a pristávalo kĺzavým letom ako bežné lietadlá. Vyžadovala sa však dostatočne dlhá pristávacia dráha. Okrem konštrukčne zabudovaného hlavného motora mal raketoplán dva externé prídavné motory na pevné palivo a tiež obrovskú vonkajšiu nádrž na tekuté palivo. Prídavné motory a palivová nádrž, dôležité pri štarte, sa po vyhorení oddelili a odpadli. Raketoplán bol konštruovaný v tvare jednoplošníka s deltovitým tvarom krídel. Celý jeho povrch bol pokrytý systémom tepelnej ochrany tvoreným keramickými obkladačkami. Na pristávanie bol stroj vybavený vysúvacím podvozkom a brzdiacim padákom. Všetky vesmírne lety raketoplánov boli riadené z Mission Control Center v Johnsonovom vesmírnom stredisku v Houstone v americkom Texase.
V rámci programu STS Space Shuttle bolo celkovo postavených sedem raketoplánov: Pathfinder, Enterprise, Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis a Endeavour. Nie všetky však lietali do vesmíru. Dva z nich slúžili len ako cvičné stroje. Päť ostatných bolo plne funkčných a využívali sa na viacnásobné kozmické lety. V priebehu tridsiatich rokov trvania programu uskutočnili spolu 135 misií do vesmírneho priestoru. Posádky tvorilo spolu 852 astronautov, hoci celkový výpočet konkrétnych mien astronautov by bol nižší, pretože mnohí sa zúčastnili na vesmírnych letoch viackrát.
Raketoplán Enterprise nebol určený na lety do vesmíru, ale len na atmosférické skúšky kĺzavého letu a pristávania na Zemi. Nemal kompletné vybavenie, chýbali mu hlavné motory a ochranný tepelný štít. Špeciálne upravené transportné lietadlo NASA ho v rámci testov vynieslo do výšky 7,5 kilometra, kde sa odpútal a kĺzavým letom potom pristál na stanovenom mieste na letisku s dlhou pristávacou dráhou. Po niekoľkonásobnom úspešnom absolvovaní takýchto testov bola potvrdená možnosť pristávania raketoplánov ako bežných klzákov. Pathfinder postavili v roku 1977 a bol fakticky len maketou raketoplánu rovnakého tvaru a približne rovnakých rozmerov, vyrobenou z kovu a dreva. Slúžil len na pozemný výcvik astronautov a technického personálu a tiež na testy obslužných pozemných prístrojov a zariadení.
Prvý raketoplán, ktorý 12. apríla 1981 v rámci misie označenej ako STS-1 začal celú sériu letov Space Shuttle, bol Columbia. Lietal v období rokov 1981 až 2003. Vyslali ho na 28 kozmických misií, vo vesmíre zotrval spolu tristo dní, v rámci ktorých 4 808-krát obletel Zem a nalietal 201 497 772 kilometrov. Jeho hlavným poslaním boli laboratórne lety, pri ktorých mal vo veľkom nákladovom priestore zabudované rôzne modifikácie špeciálneho laboratória Spacelab, v ktorom astronauti vykonávali plánované experimenty. Ďalšou jeho dôležitou úlohou bolo vynášať na orbitu satelity a družice s rôznym poslaním a zameraním. Na obežnú dráhu okolo Zeme vyniesol tiež veľký röntgenový teleskop Chandra a uskutočnil štyri servisné lety k Hubblovmu vesmírnemu ďalekohľadu.
Raketoplán Enterprise počas kĺzavého letu. Zdroj: NASA
Viac o vesmíre: Odkiaľ pochádza zlato?, Vysokoenergetické žiarenie.
(Ne)smrteľné baktérie (Rozhovor s Imrichom Barákom)
Keď majú niektoré druhy baktérií nedostatok výživy, môžu naštartovať diferenciačný proces, ktorým sa bunka usiluje o svoju záchranu. Tento proces sa nazýva sporulácia, pričom pri ňom vznikajú spóry schopné prežiť tisícky až milióny rokov bez živín, vody, kyslíka, ktoré zároveň prežijú radiáciu, vysokú teplotu či rôzne chemické vplyvy.
Štandardne sa bunka približne za dvadsať minút rozdelí a jej počet geometricky rastie. Keď však bunka nemá dostatok živín, tak môže za osem hodín vzniknúť z jednej bunky jedna spóra. Proces sporulácie je cesta, ktorou bunka nechce ísť, pretože pri klasickom delení zo sto buniek vznikne za osem hodín viac ako 1010 buniek, no pri sporulácii za ten istý čas len sto spór. Spóra však obsahuje všetky základné informácie bunky, má celú chromozomálnu DNA. Je takzvaná dormantná, teda spí ako Šípková Ruženka. Stačí však málo, a ak sa dostane do vhodných podmienok, o hodinu-dve vyklíči a môže rásť vegetatívne.
Tieto baktérie majú príbuzné, napríklad Penibacillus larvae, čo spôsobuje známy mor včiel. Jedným z nálezov v jantári, ktorý je datovaný na niekoľko miliónov rokov, bola aj pravčela. Po preskúmaní sa zistilo, že sa v jantári spolu so včelou zachovali aj spóry baktérie, predchodcovia baktérie Penibacillus. Na základe toho sa vyvodil záver, že baktérie dokážu v hibernovanom stave vydržať aj niekoľko miliónov rokov. Z toho, mimochodom, vznikla aj myšlienka možného rozšírenia života na Zemi z iných planét, takzvaná teória panspermie. NASA napríklad študovala, ako hlboko by musela byť spóra v meteorite, aby prežila dopad na našu planétu. Preto je aj pri našich letoch na Mars veľkým problémom sterilita prostredia, pretože je otázkou, čo tam my ľudia zanesieme.
Z pohľadu základného výskumu je mimoriadne zaujímavé zistiť, ako dochádza k tejto najjednoduchšej forme bunkovej diferenciácie, ako sa bunka rozhodne ísť smerom tvorby spóry, ako sa nastaví asymetria pri delení, aby sa mohla vytvoriť prespóra – budúca spóra. Z pohľadu aplikácií sa potom stávajú zaujímavé obalové proteíny spóry. Každá spóra je obalená obalovými proteínmi, ktoré ju chránia. Poznáme približne 70 až 80 rôznych druhov týchto proteínov, ktoré sa zúčastňujú na tvorbe spórového obalu pri Bacillus subtilis. Zistili sme, že keď zoberieme gény pre niektoré tieto obalové proteíny a naklonujeme ich do baktérií, ako je Escherichia coli, tak sa celá baktéria pokryje zvnútra týmto proteínom. Spomenuté obalové proteíny sa vďaka uvedeným objaveným vlastnostiam začínajú využívať v nanobiotechnológiách alebo pri vývoji orálnych vakcín.
Vývoj ide neskutočne rýchlo dopredu, predovšetkým čo sa týka výpočtovej či zobrazovacej techniky. Dopredu pôjde vďaka tomu najmä návrh nových liečiv. Myslím si, že takéto pandémie, bakteriálne ochorenia, ale aj rakovinu budeme zvládať oveľa lepšie. Určitým spôsobom ich budeme vedieť aj predvídať a budeme sa na ne vedieť lepšie pripraviť.
Spóry Bacillus subtilis pod svetelným mikroskopom, transmisným elektrónovým mikroskopom, AFM (atomic force microscopy) a skenovacím elektrónovým mikroskopom. Zdroj: archív I. Baráka
RNDr. Imrich Barák, DrSc., odborník v oblasti mikrobiológie, je vedúcim oddelenia mikrobiálnej genetiky Ústavu molekulárnej biológie SAV. Venuje sa základnému výskumu mechanizmov bunkového delenia, diferenciácie buniek a programovanej bunkovej smrti baktérií. So svojimi spolupracovníkmi pomohol pochopiť úlohu kľúčových deliacich proteínov v modelovom mikroorganizme Bacillus subtilis. V rokoch 2001 a 2020 získal ocenenie Vedec roka SR, v roku 2016 Cenu za vedu a techniku v kategórii Osobnosť vedy a techniky. Je jedným zo zakladateľov iniciatívy Veda chce žiť!.
Jašterica s osudom dinosaurov (Príroda)
Pamätám si, ako s blížiacim sa rokom 2000 ochranárske organizácie vo svete aj u nás bili na poplach a upozorňovali na druhy, ktorým hrozilo, že tento magický rok neprežijú. Nielen v závere minulého storočia, ale aj na začiatku toho súčasného venujú ochrancovia prírody a médiá pozornosť hlavne väčším ohrozeným druhom živočíchov. Nemožno proti tomu nič namietať, no, žiaľ, o menších, respektíve nenápadných zástupcoch fauny, ktorým neraz zvoní umieračik ešte hlasnejšie, sa verejnosť nedozvie takmer nič. A tak možno len konštatovať, že úplne nenápadne, bez mediálneho humbugu a emócií zo strany verejnosti, ba dokonca aj bez hlbšieho záujmu odborníkov – zoológov a ekológov stihol za asi polstoročie jaštericu krátkohlavú osud viacerých iných ohrozených živočíchov.
Ako vôbec dochádza k tomu, že sa niektorý druh ocitne nad priepasťou a hrozí mu vyhynutie? V niektorých prípadoch je príčina rýchleho zníženia početnosti, respektíve až vyhynutia určitého druhu úplne jasná. Môže to byť napríklad nadmerný lov či rýchlo sa šíriace infekčné ochorenie. No často nie je situácia celkom jasná a na rapídnom znížení populácie sa môže podieľať komplex faktorov, pričom nie všetky sú nám známe. Príčiny kolapsu mnohých druhov má hlavne v posledných storočiach na svedomí človek, ale neraz aj samotná príroda. Kedysi naši predkovia ovplyvňovali prírodné prostredie podstatne pomalším tempom a obyčajne menej intenzívne než za posledných približne sto rokov.
Platí to aj v prípade rôznych trávnatých spoločenstiev, ktoré u nás predstavujú vhodný biotop pre jaštericu krátkohlavú aj mnohé ďalšie živočíchy. S nástupom veľkoplošného spôsobu obhospodarovania došlo k devastácii druhovo bohatých lúk, ktoré boli premenené na takzvané trvalé trávne porasty. Nielenže sa mnohé redšie a nižšie porasty zmenili na husté monokultúry vysokých tráv, ale radikálne sa zmenil aj spôsob kosby. Pred kosou dokázala utiecť takmer každá jašterica, menej šancí jej dávala lištová kosačka a rozhodujúci zlom nastal zrejme až po zavedení bubnových kosačiek do praxe.
Moderný spôsob mulčovania trávnych porastov, pri ktorom je rozdrvené všetko, čo sa dostane pod mulčovacie nože, spôsobil radikálne zníženie početnosti jašteríc, ale aj mnohých lúčnych druhov hmyzu. Nad lúkami a pasienkami bez kvitnúcich bylín tak iba kde-tu preletí nejaký bežný druh motýľa, ubudli aj lúčne koníky. Dokonca aj menšie trávnaté pozemky (medze, záhrady, cintoríny, parky), ktoré dlhé obdobie unikali mechanizácii, sú teraz kosené takmer výlučne krovinorezmi.
Aj keby jašterice dokázali bez väčšej ujmy prežiť mechanickú deštrukciu lúk, pasienkov a ďalších trávnatých plôch, nenájdu na nich dostatok potravy. Tam, kde sa trávne porasty stýkajú s ornou pôdou, bývajú populácie hmyzu zredukované aj pomocou pesticídov, ktoré na ne z polí priveje vietor. Paradoxne však mnohé populácie jašterice krátkohlavej, podobne ako napríklad aj populárny stepný druh syseľ, utrpeli veľké škody v dôsledku toho, že poľnohospodári prestali mnohé trávnaté plochy kosiť a spásať, takže sa zmenili na krovitý buš, prípadne úplne zarástli lesom.
Samec jašterice krátkohlavej. Zdroj: RNDr. Jozef Májsky
Prečítajte si tiež: Zabijaci v ríši rastlín
Načo je nám nutričné skóre? (Pýtame sa odborníkov)
Nutri-Score je prehľadné nutričné označenie výrobku na škále piatich písmen od A po E s intuitívnym farebným rozlíšením od sýtozelenej po tmavooranžovú, ktoré premieňa výživovú hodnotu potravín a nápojov na jednoduché celkové skóre. Výsledné skóre (písmeno) sa vypočíta na základe vedeckého algoritmu. Ten zohľadňuje obsah negatívnych nutričných faktorov, akými sú energetická hodnota, obsah jednoduchých cukrov, tukov, nasýtených mastných kyselín a soli, ktoré sú uvádzané práve v rámci povinných výživových údajov výrobku. Zároveň zohľadňuje pozitívne prvky, ako sú vláknina, bielkoviny, ovocie, zelenina či vybrané orechy.
Toto nutričné skóre zostavil tím odborníkov pod vedením profesora Mika Raynera na Oxfordskej univerzite. Prvou krajinou, ktorá podporila zavedenie Nutri-Score, bolo v roku 2017 Francúzsko, pričom v súčasnosti ho podporujú už aj Nemecko, Španielsko, Holandsko, Belgicko či Luxembursko. S dobrovoľným označovaním Nutri-Score na prednej strane obalu potravinárskych výrobkov sa môžu spotrebitelia už teraz stretnúť aj v ďalších krajinách Európskej únie, napríklad v Portugalsku, Rakúsku či Slovinsku a odporúča ho využívať aj európska kancelária Svetovej zdravotníckej organizácie ako prehľadný systém nutričného označovania potravín a nápojov.
MUDr. Ľubomíra Fábryová, PhD., špecialistka na diabetológiu, poruchy látkovej premeny a výživy a prezidentka Slovenskej obezitologickej asociácie, vysvetľuje, že potraviny, ktoré sa nachádzajú v zelenej časti spektra, by mali tvoriť podstatnú zložku našej stravy. Pri potravinách na opačnom konci by sme si mali dávať pozor, konzumovať ich menej často a všimnúť si podrobnejšie, ktoré zložky obsahujú. Niekde to môže byť viac soli, inde zasa väčšie množstvo napríklad nasýtených mastných kyselín či jednoduchých sacharidov.
Nutri-Score a spôsob jeho použitia sa aktuálne riadi pravidlami, ktoré sú špecifikované na stránkach Santé Publique France (obdoba nášho Úradu verejného zdravotníctva). V súčasnom období možno získať certifikát umožňujúci používať logo len po zaregistrovaní sa na stránke francúzskeho Úradu verejného zdravia.
Producent potravín musí predložiť dokumenty o zložení produktov, pričom je možné zaregistrovať len celý produktový rad. Nie je možné si vybrať iba niektoré produkty podľa toho, ako sa nám páči. Lehota na presadenie daného označenia na danom produktovom rade je dva roky. Samotné označenie Nutri-Score je dobrovoľné, ale v plánoch Európskej komisie je zaviesť zrozumiteľné nutričné označovanie potravín práve preto, že to môže viesť v dlhodobom horizonte k lepšiemu zdraviu Európanov.
Európska únia má v pláne zaviesť tento jednotný systém od roku 2023. Jej cieľom je budovanie návykov lepšej životosprávy a znižovanie pandémie obezity, ktorá zasiahla celý vyspelý svet. Zlepšenie označovania potravín je tiež napĺňaním programov Európskej únie aj odporúčaní európskej kancelárie Svetovej zdravotníckej organizácie (WHO Europe). Tie sa usilujú aktívne pôsobiť v oblasti znižovania rizík pandémie obezity a vplyvu na zdravie obyvateľstva.
Nutri-Score v praxi. Zdroj: Renata Józsová
Nové články z oblasti fyziky: Monštruózna šialenosť, Magnusov jav, Blesk vo fľaši.
Čo sa udialo vo výskume?
Množstvo potenciálnych udalostí gravitačných vĺn naznačuje vzrušujúce možnosti.
Čítajte viac
Nové vydanie časopisu Quark nájdete v novinových stánkoch od 1. októbra 2021. Ak nechcete premeškať už ani jedno číslo časopisu, objednajte si zvýhodnené tlačené alebo elektronické predplatné po kliknutí na nasledujúci odkaz na web časopisu. Pre aktuálne informácie a ďalšie zaujímavosti sledujte Quark na Facebooku.
Zdroj: Quark
(MAT)
