Mozaika

Kypí vesmír přece jen životem?

Kolik života se skrývá mezi hvězdami? Všímáte si, jak často se k této otázce vracíme a kolik vědců se jí zabývá? Z Univerzity Nového Jižního Walesu v Sydney přichází vize, že teoreticky vesmír může životem překypovat. Charles Lineweaver a Tamara Davisová zkoumali metodami statistické analýzy možnosti, jak rychle by na planetách podobných Zemi život vznikal.

Dosavadní pokusy určit pravděpodobnost výskytu života na planetách zemského typu byly zaměřeny pouze na vědomosti o Zemi. Analýza izotopů jednotlivých pozemských prvků a rozbory zkamenělin ukázaly, že zdejší život vznikl 25 až 600 milionů let poté, co Země začala být pro živé tvory „pohostinná“.

Naproti tomu se Ch. Lineweaver a T. Davisová zaměřili na vztah mezi rychlostí vzniku života na Zemi a pravděpodobností vzniku života na podobných planetách jinde. Vyšlo jim, že během jedné miliardy let (podle statistické analýzy) na planetě podobné Zemi vznikne život s pravděpodobností jedna ku třem. A protože máme naději, že některé planety podobné Zemi už záhy odhalíme, možná brzo dospějeme k poznání, že kolébek života v naší Galaxii nemuselo být málo.

Penzionovaný dalekohled na Mount Wilsonu opět do služby

Proslavený 2,5metrový dalekohled u kalifornské Pasadeny na Mount Wilson stojí už 85 let a po 30 let byl rekordmanem. Když byl ještě „mladý“, těžil z výhodného umístění, které mu poskytovalo ničím nerušené ovzduší. Pozorování vzdáleného vesmíru tímto dalekohledem umožnila Edwinu Hubblovi úspěchy v určování typů galaxií i odhalení posuvu čar ve spektrech galaxií směrem k červené části spektra (tj. zjištění, že se všechny galaxie od nás vzdalují rychlostmi tím většími, čím jsou od nás vzdálenější). Potom však dalekohled doplatil na rozvoj Los Angeles, jehož světla ho zahltila natolik, že byl jeho provoz v osmdesátých letech 20. století zastaven. Naštěstí nebyl dalekohled demontován.

Roku 1991 ho pracoviště na Mount Wilsonu znovu oživilo a vyzbrojilo přídavnou optikou, která mu „zostřila zrak“. Nedávno ho Jian Ge z Pensylvánské státní univerzity upravil pro pozorování v infračerveném oboru, v němž se losangeleské světelné znečištění tolik neprojevuje. Speciální vybavení mu umožňuje pozorovat i slabounké objekty blízko jasných hvězd.

Posílá k nám vesmír kvarkové nugety?

Dlouho lidé považovali za hmotné to, co mohli vzít do rukou. Později je vědci přesvědčili, že hmotný je i vzduch, neuchopitelný atom či neviditelné záření.

Starší generace ještě s údivem naslouchala vyprávění o hvězdných bílých trpaslících, jejichž hustota je tak nesmírná, že by náprstek jejich hmoty neuvezlo ani nákladní auto. Co je to ale proti neuvěřitelně nahuštěné hmotě neutronových hvězd, černých děr? Tato podivná hmota je sice naštěstí pěkně daleko od nás, ve světě zhroucených degenerovaných hvězd, ale už před šestnácti lety Ed Witten z Ústavu pokročilých studií v Princetonu prohlásil, že ta skrytá hmota vesmíru, která se projevuje jen svou přitažlivou silou, může také existovat ve formě ultrahutných zrnek, kvarkových nugetů.

Nepřichází tato skrytá hmota i k nám? ptali se fyzici a r. 1995 ji Eugene Herrin z texaského Dallasu dokonce vypodobnil. Kvarkový nuget, který by měl průměr asi deset mikrometrů, by k nám přilétal rychlostí čtyř set kilometrů v hodině a měl by hmotnost jedné tuny (zrníčko o průměru setiny milimetru by mělo hmotnost tisíc kilogramů).

Kdyby se taková střela vnořila do naší planety, patrně by o sobě dala vědět. Střet zrnka se Zemí by měly zachytit přístroje zaznamenávající zemětřesení (po světě existuje na pět tisíc seizmických stanic). Vědce studující zemětřesení zatím zajímají pouze otřesy, které vznikají v ohnisku zemětřesných záchvěvů, vše ostatní je pro ně šum. E. Herrin si položil otázku, jestli by se z šumu nedaly vytáhnout otřesy způsobené nárazy kvarkových nugetů. Začal pátrat v záznamech amerických a australských stanic a nalezl dvě podezřelé stopy, které odpovídají tomu, jak by se neuvěřitelně hustá hmota měla v zemi pohybovat.

Zcela přesvědčivé to není, ale E. Herrin chce „rozhodit sítě“ v mnoha stanicích po celém světě. Polapená kvarková hmota by mohla přinést netušené objevy.

Gen rakoviny kůže určen

Široce založený výzkum genů vyvolávajících zhoubné bujení slaví významný úspěch. Byl odhalen gen, jehož mutace způsobuje vznik maligního melanomu, nejnebezpečnější formy kožní rakoviny. Mike Stratton, vedoucí pracovník projektu rakovinného genomu v Sangerově ústavu v Cambridži, říká: „Nejvzrušivější na objevu je to, že může vést k léčbě.“

Projekt byl zahájen r. 2000 a zatím vědci, kteří porovnávali jednotlivé geny v rakovinných a zdravých buňkách, analyzovali 1 % předpokládaných 30 000 lidských genů. Zjistili, že gen BRAF, který kontroluje růst buněk, je zmutován v 66 % případů maligních melanomů a v 10 % rakoviny tračníku. Nyní pátrají po lécích, které by mohly gen BRAF „vypnout“. Maligní melanom představuje sice pouhých 11 % nádorů kůže, ale je nebezpečný. Jen ve Velké Británii a ve Spojených státech na něj ročně umírá 9000 lidí (čtyři pětiny této rakoviny má na svědomí sluneční záření).

Mike Dexter, ředitel společnosti Wellcome Trust, která výzkum financuje, doufá, že do pěti let projekt identifikuje většinu genů uplatňujících se při vzniku nejzávažnějších forem rakoviny a do dvaceti let by měly informace o genech způsobit v léčení revoluci.

Myš člověku bratrem

Po rozluštění lidského genomu se vědci zaměřili na genom myši. O tom, že myš a člověk mají mnoho genů společných, se už psalo. Podle výzkumu, který zveřejnila firma Celera v marylandském Rockvillu, jsme si ale s myší ještě blíž, než se předpokládalo. Vyplývá to z analýzy myšího chromozomu 16.

Tento chromozom se u myši a člověka liší pouze z 2,5 %, říká Richard Mural. Analýzu zmíněného myšího chromozomu uveřejnila Celera zdarma na internetu (zbytek myšího genomu ale bude přístupný jen za finanční úplatu).

Konečně naklonován i králík

Po ovci, krávě, myši a kočce byl naklonován králík. Zasloužil se o to Jean-Paul Renard z francouzského Státního ústavu pro zemědělský výzkum. Podařilo se mu to díky tomu, že úspěšně zvládl fyziologii tohoto zvířete. Přesto by ještě bylo co zlepšovat – zpočátku měli badatelé 775 vajíček a nakonec už jen čtyři, z nichž se vyvinuli králíci.

OSN evidovala minulost, současnost i výhledy životního prostředí a dospěla k závěru, že přes 70 % pevniny může být během příštích 30 let ovlivněno výstavbou dopravních sítí, dolováním, rozšiřováním měst apod. Nejhůř by to mohlo dopadnout s Latinskou Amerikou a Karibikem (tam by člověk mohl záporně ovlivnit až 80 % území), následují Asie a tichomořské země (75 % ohrožené plochy).

Pokud se nepřistoupí k radikálním politickým, hospodářským i sociálním opatřením, bude r. 2032 polovina lidstva trpět nedostatkem vody. Např. na Arabském poloostrově by za 30 let mohlo nedostatkem vody strádat 50 % obyvatel. Polovina řek na světě je zamořena nebo poškozena nevhodnými přehradami. Hladina spodních vod, na nichž jsou závislé dvě miliardy lidí, klesá. Nejhorší situace je v Indii, Číně, západní Asii, v zemích bývalého Sovětského svazu a na západě USA. Už dnes pociťuje nedostatek vody 40 % světového obyvatelstva. Kritická situace je v 80 zemích. V letech 1979–1990 sice počet lidí, kteří mají pitnou vodu, vzrostl z 4,1 na 4,9 miliardy (tj. ze 79 % na 82 % světového obyvatelstva), nicméně 1,1 miliardy lidí pitnou vodu vůbec nemá. Průjmová onemocnění vinou špatné vody zabíjejí na světě tolik lidí, jako kdyby denně spadlo dvacet plně obsazených jumbo-jetů.

Inventura nepřináší jen záporné vyhlídky. Svět méně hladoví a rozumněji „hospodaří“ se zemským ovzduším (r. 2032 by se měl zastavit růst zamořování plyny, které přispívají k oteplování planety).

Na vypracování zprávy GEOS 3 (Global Environment Outlook 3) se podílelo na tisíc odborníků. Od stockholmské konference v r. 1972 se podařilo prosadit řadu zásadních opatření, zlepšila se kvalita vody v řekách i v ovzduší Severní Ameriky a Evropy. Do určité míry byl úspěšný boj proti látkám narušujícím ozonosféru, celkem miliarda dolarů byla na omezení těchto látek věnována 114 rozvojovým státům. Odhaduje se, že plnění mezinárodních dohod snižujících emise oxidu uhličitého přijde jednotlivé státy na 0,1 až 2 % hrubého národního produktu. Kvalita životního prostředí Země je však ohrožena výskytem přírodních katastrof, jako jsou ničivé vichry, povodně a sucha. Počet lidí postižených těmito pohromami vzrostl ze 147 milionů v osmdesátých letech na 211 milionů v devadesátých letech 20. století. Celkové škody vyvolané přírodními katastrofami se odhadují pro rok 1999 na více než 100 miliard dolarů. Přitom leckde k tíživé situaci příspívá člověk. Např. Indie ztrácí ročně 10 miliard dolarů (4,5 % hrubého domácího produktu) poškozováním svého území, které každoročně snižuje výnos úrody o 2,4 miliardy dolarů.

Zamořování oblastí rybolovu způsobuje ročně 2,5 milionu případů hepatitidy, na kterou 25 000 lidí umírá a dalších 25 000 trpí trvalými následky. Znečištění moří a oceánů se lidem mstí (nemocnost představuje ztrátu až 13 miliard dolarů za rok).

Potvrdily se obavy ze vzrůstajících rozdílů mezi bohatými a chudými. Na pětinu obyvatel světa, která žije v blahobytu, připadá 90 % veškeré celosvětové osobní spotřeby. Čtyři miliardy lidí přežívají za jeden až dva dolary denně.

Oproti roku 1972 má planeta o 2,2 miliardy více úst, která by chtěla jíst. Značným problémem je špatné zavlažování zemědělské půdy, jež vede k jejímu zasolování. Dvě miliardy hektarů půdy (což představuje 15 % celkové zemědělské plochy světa, tj. oblast velkou jako USA a Mexiko dohromady) jsou poškozeny a 305 milionů hektarů je vysloveně devastováno. Významnou roli hraje nyní „městské“ zemědělství, zvláště v jihovýchodní Asii a na ostrovech Tichého oceánu. Například v Rusku se 30 % veškerých potravin pěstuje na 3 % půdy v příměstských oblastech.

Klesá rozloha světových lesů, od roku 1990 celkem o 2,4 %. Lesem je pokryta už jen třetina souše (3866 milionů hektarů). Nejvíce se zhoršuje situace v Africe.

Vyhynutí hrozí 12 % ptáků (1183 druhům) a čtvrtině savců (1130 druhům). Zmnožuje se introdukce živočichů, např. od r. 1980 se na cizí území „nastěhovalo“ na 2214 cizích druhů, z nichž mnohé působí pustošivě. Naproti tomu přibývají chráněná území, především národní parky – z 2,78 milionu čtverečních kilometrů v r. 1970 vzrostla jejich plocha v roce 2000 na pětinásobek.

Od poloviny osmdesátých lze také – přes mnohé problémy – zaznamenat pokrok v ochraně velryb. Zajímavé je, že výrazně vzrůstá počet lidí žijících v příbřežní zóně (do 60 km od moře), např. v r. 1994 žilo u moře již 37 % celkové populace.

Himálajské ledovce tají

Krajina základního tábora sira Edmunda Hillaryho a Tenzinga Norkeye, kteří se odtud před půl stoletím vydali na Mount Everest, je dnes úplně jiná, protože výrazně ustoupil místní ledovec.

Nedávno se tím zabývala expedice podnícená aktivitou programu Organizace spojených národů pro ochranu životního prostředí. Roger Payn ve své zprávě uvádí: „Důkazy o změně klimatu byly všude kolem nás. Od velkých jizev vyrvaných do krajiny náhlými záplavami po jezera vytvořená tajícími ledovci. Výmluvná byla i osobní svědectví místních lidí, kteří tu prožili celý život.“

Prezident asociace nepálských horolezců šerpa Toshi Janghu potvrdil, že se změny místního klimatu v posledních dvaceti letech zrychlují. E. Hillary a T. Norkey tábořili r. 1953 u konce ledovce, dnes by k němu museli jít dvě hodiny (je vzdálen 4–6 km). Síť malých rybníčků se přetvořila na velké, několik kilometrů dlouhé jezero. T. Janghu se obává budoucích povodní, které by mohly zničit celé údolí.

Lama Rinpock, který žije v místním klášteře třicet let, zažil v poslední době dvě ničivé, dříve nebývalé povodně. Satelitní snímky varují: 44 ledovcových jezer v Nepálu a Bhútánu je ledovcovou vodou už tak přeplněno, že by se jejich okraje mohly protrhnout.

Šerpa Pemba Geljin vyčítá zahraničním vědcům: „Ochranu velehor před návštěvníky si můžeme zajistit sami, ale nemůžeme ovlivnit globální oteplování, o němž rozhodují průmyslové státy Evropy, Severní Ameriky a Japonska. Jim jsme vydáni na milost a nemilost.“

Jak bohatí kradou déšť

O tom, že si rozvojové země začínají uvědomovat, kdo je hlavním viníkem globálního oteplování, svědčí studie vědců z Austrálie a Kanady. Titulek článku, který o tom referuje, zní: „Jak bohatí ukradli déšť. Znečištění ze Západu může uvrhnout Afriku do sucha.“

Už déle je známo, že skleníkové plyny mohou změnit podnebí. Nový je však přístup, že průmysl a elektrárny bohatého Severu mohou nepříznivě ovlivnit počasí v chudých státech tropické Afriky, od Etiopie po Senegal.

Australané Leon Rutsayn a Ulrik Lohmann z Univerzity v Halifaxu v Novém Skotsku vycházejí z toho, že spaliny komínů vytvářejí aerosoly podněcující tvorbu mraků, pozměňují teplotu zemského povrchu a výrazně tím přetvářejí regionální počasí. V posledních třiceti čtyřiceti letech trpí Sahel (pás táhnoucí se Afrikou jižně od Sahary a zahrnující na východě části Etiopie, na západě části Guineje) neúnosným suchem. Srážky tam poklesly o 20–50 %. Během nejhorších let (v údobích 1972–1975 a 1984–1985) zde zemřel milion lidí hlady.

Zmínění Australané vyšli při počítačové simulaci celosvětového klimatu ze vztahu mezi emisemi oxidu siřičitého a formováním oblačnosti. Zjistili, že nárůst aerosolu výrazně ochlazuje Zemi pod mraky. Změna teploty zemského povrchu posunuje pás tropických dešťů jižněji, a tím Sahel vysychá.

Srovnání pásu dešťů v oblasti Sahelu před průmyslovou érou a v osmdesátých letech 20. století vypadá hrozivě. Ze širokého pásu dešťů zbyl tenký proužek. Je otázka času, kdy začnou chudé státy klást otázky důrazněji.

Kolik stojí nemocnost amerických dětí

V newyorské Mount Sinai School of Medicine se pokusili kvantifikovat, kolik stojí ekonomiku Spojených států dětské nemoci způsobované znečištěním životního prostředí. Vyšla jim částka 55 miliard dolarů za rok. Uvažovali i prostředky vynakládané na výzkum, vyhledávání a prevenci dětské nemocnosti, kterou má na svědomí špatné prostředí, v němž americké děti žijí.

Svědectví inkoustu Galileiho zápisků

Víme, že se základy moderní vědy kladly ve chvíli, kdy Galileo Galilei vyslovil zákon, který popisuje volný pád těles a stanoví závislost mezi časem a drahou, kterou těleso urazilo. Nevíme ale, kdy se tento nápad v učencově hlavě zrodil. V jeho práci z r. 1590 není ještě o správném výkladu volného pádu ani zmínka, v známé knize „Dialog o dvou největších světových soustavách, Ptolemaiově a Koperníkově“ z r. 1632 se už o něm píše. (Právě tento spis má na svědomí i Galileiho vzdorné prohlášení týkající se pohybu Země kolem Slunce „A přece se točí“.) K zákonu volného pádu se sice dochovaly učencovy poznámky, ty však nejsou datovány.

Nedávno se o jejich datování pokusili fyzikové z Florencie, kde Galilei žil od r. 1611. Rukopis ozářili proudem protonů a vybudili rentgenové záření, jímž lze určit poměr prvků železa, mědi, zinku a olova v inkoustu. Jejich rozbor pak zpracovali historik vědy Wallace Hooper a matematik Steen Andersson z Univerzity v Indianě. Podařilo se jim rozlišit dvacet různých druhů inkoustu a prokázali, že první poznámka o zákonu volného pádu byla napsána stejným inkoustem jako finanční záznam datovaný 1604. Díky tomu se zřejmě podaří Galileiho poznámky seřadit a pochopit postup jeho myšlení.