Biologie ve výběru Stanislava Mihulky

TOXIKOLOGIE

Prozrazené tajemství zákeřného jedu koutníků

Pavouci koutníci rodu Loxosceles dovedou velice ošklivě kousnout. V teplých oblastech světa jde o tisíce a tisíce případů ročně. Některým lidem způsobí nekrotizující rány a vzácně i systémové selhávání vnitřních orgánů, které může skončit smrtí.

Má to na svědomí pozoruhodný jed koutníků, který mimo jiné obsahuje neobvyklé a nebezpečné enzymy, odvozené od fosfolipázy D. Tyto enzymy útočí na fosfolipidy, klíčové molekuly buněčných membrán, a dělají z nich fašírku.

Nově se ukazuje, že fosfolipázy D koutníků fungují jinak, než se doposud myslelo. Jejich účinkem nevznikají lineární lipidy, ale zvláštní cyklické produkty. Naše uvažování o biochemii závažné otravy jedem koutníků se teď nejspíš změní.

PLoS ONE 8, e72372, 2013.

ETOLOGIE

Termiti komunikují na dálku bušením hlavou o zem

Když se na jihoafrické savaně termiti druhů Macrotermes natalensis a Odontotermes sp. něčeho leknou, začnou vydávat poplašné signály údery hlavou o substrát. Jejich druzi jsou vůči podobným vibracím velice citliví, takže je slyší na poměrně velkou vzdálenost. Bušení hlavou je tedy jejich dálkový komunikační systém.

Nedávno je při tom detailně pozorovali Felix Hager a Wolfgang Kirchner z německé Ruhrské univerzity v Bochumi. Dotyčné druhy budují dlouhé podzemní galerie, v nichž pěstují houby. Galerie přitom stavějí tak, aby se v nich co nejlépe šířily vibrace. Dělníci termitů na takové varování reagují rychlým útěkem do hnízda, zatímco vojáci se přesouvají k místu, odkud varování vychází.

Journal of Experimental Biology 216, 3249–3256, 2013.

GEOLOGIE

Zavinil mladší dryas pád meteoritu v Québeku?

Co způsobilo náhlé a drastické ochlazení v době před 12 800 až 11 500 lety, kterému se říká mladší dryas? Byl to poslední výkřik nejmladší doby ledové a nepochybně ovlivnil veškerý život, naše předky nevyjímaje. Spor je hlavně o to, jestli ochlazení mladšího dryasu vyvolal, či nevyvolal dopad meteoritu. Jinými slovy, jestli je k náhlé změně klimatu nutná katastrofa s „nepřirozenými“ kořeny.

Geochemik Mukul Sharma z Dartmouth College a jeho kolegové tvrdí, že nalezli rozhodující doklady o dopadu meteoritu v kanadském Québeku, který se měl odehrát v inkriminované době na počátku mladšího dryasu. Není to poprvé a určitě ani naposledy. Tentokrát to vyvozují z mikroskopických kuliček natavených hornin, které vykopali v Pensylvánii a New Jersey. Kráter po údajném dopadu meteoritu z příslušné doby samozřejmě stále chybí.

PNAS online 2. 9. 2013.

MATERIÁLY

Kaktusové ostny odstraňují ropu z moře

Když se do moře dostane ropa, tak zčásti zůstane plavat na hladině, kde ji lze relativně snadno pochytat. Zbytek ropy ale reaguje s mořskou vodou a vytvoří mikroskopické kapičky, které jsou příliš těžké na to, aby plavaly, a klesají ke dnu. Tato ropa už většinou v moři zůstane.

Lei Jiang z Čínské akademie věd a jeho kolegové se inspirovali pokožkou kaktusů a vytvořili ohebný syntetický materiál, který pokrývají kuželovité ostny z mědi o délce půl milimetru. Kaktusy svými ostny „vyčesávají“ vláhu ze vzduchu, zatímco syntetická kaktusová pokožka zdatně čistí pomalu protékající mořskou vodu od zmíněných ropných kapek. Zvládne jich odstranit až 99 procent.

Nature Communications 4, 2276, 2013.

MOLEKULÁRNÍ BIOLOGIE

Umělý ekosystém houby a bakterie pro výrobu biopaliva

Etanol se sice stále ještě používá jako biopalivo, vrabci na střeše si ale štěbetají, že by ho mohl nahradit v mnoha směrech lepší izobutanol. Skvělé je i to, že ho lze relativně snadno vyrábět z nejedlých částí rostlin, což je v dnešní době citlivé na nedostatek potravin velké plus.

Xiaoxia Nina Linová z Univerzity v Michiganu a její výzkumný tým se rozhodly, že jeden organismus na výrobu izobutanolu nestačí. Vytvořily umělé společenství dvou skvělých specialistů: vřeckovýtrusné houby Trichoderma reesei s geneticky vylepšenou bakterií E. coli, které dovedou z celulózní biomasy vyrábět požadovaný izobutanol.

Houba vypouští enzymy celulázy, které rozštípou celulózu na rozpustné sacharidy. Z nich pak bakterie vyrobí požadovaný produkt. Důležitý je i poznatek, že různě naprogramované bakterie E. coli by byly schopny v umělém ekosystému vyrábět různé chemické látky, které jinak získáváme z ropy.

PNAS online 19. 8. 2013.