Sonda k Marsu či genetické nůžky proti rakovině. Přehled významných vědeckých momentů roku 2020

Rok 2020 se ve vědě nesl zejména ve znamení nového koronaviru. Na toto téma vzniklo během 12 uplynulých měsíců asi 200 tisíc odborných textů – tvořily odhadem skoro pět procent všech článků, které vyšly. Ale i když se covid vynechá, odhalili vědci o světě spoustu zajímavého. Co všechno lidstvo ve vědě během právě končícího roku dokázalo?

Viděli jsme materiál starší než Země

Vědci našli v meteoritu z Austrálie nejstarší hmotu na Zemi. Některé částice jsou staré až 7,5 miliardy let, takže převyšují nejen stáří Země, ale i Sluneční soustavy. Meteorit dopadl do Austrálie v 60. letech minulého století.

Zrnka meteoritu staršího než Země
Zdroj: NASA, W. Sparks (STScI) and R. Sahai (JPL)/ Janaína N. Ávila/ Phys.org

Podle prvků, které objevili rozborem částic hvězdného prachu, vědci zjistili, jak dlouho nalezený materiál putoval vesmírem. Jeho galaktická pouť trvala řádově miliardy let. Z těchto údajů pak odvodili stáří vzorků. Deset procent zrn bylo starší 5,5 miliardy let. Pro srovnání – stáří naší planety je 4,5 miliardy let a stáří Slunce 4,6 miliardy let.

Murchisonský meteorit, nazvaný podle místa nálezu v jihovýchodní Austrálii, se kromě stáří vyznačuje i jinou výraznou vlastností, a to zápachem. Tým vědců z USA a Švýcarska ho přirovnává ke zkaženému arašídovému máslu. Při výzkumu v oblasti ho cítili i lidé, kteří s meteoritem nepřišli do kontaktu. Úlomky tělesa, jehož původní hmotnost se odhaduje na 100 kilogramů, se nacházely na území o rozloze 13 kilometrů čtverečních. Do oblasti dopadly v roce 1969.

Pohlédli jsme do tváře titanosaura

Mezinárodní tým vědců, vedený paleobiologem Martinem Kundrátem z košické univerzity, analyzoval výjimečně zachovalou lebku dinosauřího embrya z Argentiny. Trojrozměrná vizualizace hlavy tohoto jedince ukázala odlišnosti, z nichž se dá usuzovat i na nového titanosaura.

Digitální rekonstrukce lebky dinosaura
Zdroj: Kundrat et al. /Current Biology

Velmi dobře zachovalá lebka embrya titanosaura, jehož dospělí jedinci měřili až 35 metrů, má asi tři centimetry. Když vědci pomocí rentgenové mikrotomografie sestavili vizualizaci, byli podle Kundráta překvapeni. Hlava měla protáhlý nos připomínající zobák, který dospělí titanosauři neměli, a oči více směřované dopředu.

Titanosauři patřili k velkým býložravým dinosaurům sauropodům, kteří se vyznačovali dlouhými ocasy a krky, mohutným tělem a sloupovitýma nohama. Největší z nich Argentinosaurus měřil podle vědců asi 35 metrů a vážil 50 až 100 tun.

Vydali jsme se na Mars

Největší a nejdokonalejší sonda, kterou kdy lidstvo poslalo k Marsu, odstartovala 30. července s pomocí rakety Atlas V. Americká NASA ji pojmenovala Perseverance, tedy Vytrvalost. Pokud vše dopadne, jak má, na povrchu rudé planety vozítko přistane za půl roku a začne zde pátrat po stopách života.

Vizualizace roveru Perseverance na Marsu
Zdroj: NASA

Z japonského vesmírného střediska Tanegašima o deset dní dříve úspěšně odstartovala další mise k Marsu. Raketa se sondou Amal (Naděje)  Spojených arabských emirátů je první arabskou meziplanetární misí – podle plánů by se měla k sousední planetě dostat v únoru roku 2021.

Zjistili jsme, proč na nebi mizí hvězda

Na konci roku 2019 řešili astronomové záhadu hvězdných rozměrů. Velká mladá hvězda jménem Betelgeuse se nečekaně a náhle začala stmívat – podle vědců se dokonce mohlo jednat o signál, že dojde k její explozi. Během roku pak hvězda zeslábla ještě víc, ale nakonec se zase začala vracet do běžného stavu.

Intenzivní pozorování nejcitlivějšími dalekohledy světa ukázalo, že za zeslábnutí světla může obrovské množství žhavé hmoty, kterou hvězda při jakémsi obřím škytnutí vyvrhla do kosmického prostoru.

Z něj se potom stal hustý prachový oblak, který díky své poloze bránil světlu Betelgeuse, aby bylo vidět ze Země. Oblak byl tak velký, že zastínil asi čtvrtinu hvězdy.

Objevili jsme nejstarší lebku lidského předka

V jeskynním komplexu Drimolen u Johannesburgu v Jihoafrické republice se našly nejstarší známé pozůstatky Homo erectus, který možná jako první migroval z Afriky do zbytku světa a je jedním z přímých předchůdců moderního člověka. 

Home erectus
Zdroj: Wikimedia Commmons
Autor: Rekonstrukce John Gurche; fotografie Tim Evanson

Kromě této části lebky byly na stejném nalezišti objeveny také ostatky primitivnějšího hominida Paranthropus robustus z podobného období. Vědci totiž zjistili, že obě jsou staré 1 950 000 až 2 040 000 let. Výzkum tak potvrzuje teorii, že dříve vedle sebe žilo několik druhů hominidů. Dnešní situace, kdy naši planetu obývá jenom jeden lidský druh, je vlastně z pohledu evoluční historie nezvyklá.

Dříve se mělo za to, že lidská evoluce byla lineární a že moderní člověk se objevil na vrcholu evolučního vývoje. Ale začíná být čím dál tím jasnější, že ve skutečnosti to bylo složitější, připomíná BBC. V Africe žila celá řada druhů hominidů, které se spolu zřejmě stýkaly, byly si geneticky blízké a navzájem si geny předávaly.

Našli jsme korálový útes vyšší než mrakodrap

Výzkumníci poblíž australského Velkého bariérového útesu objevili obří, samostatně stojící korálový útvar. Je vysoký přes 500 metrů, což je více, než kolik měří newyorský mrakodrap Empire State Building nebo věže Petronas v Kuala Lumpuru. Jedná se o první samostatný korálový útes objevený po více než 120 letech, oznámili vědci ze Schmidtova institutu pro výzkum oceánů (SOI).

Výzkumníci na útes narazili 20. října při expedici na výzkumném plavidle Falkor ve vodách u severoaustralského státu Queensland, kde mapovali mořské dno. Tuto neděli pak útes prozkoumali pomocí na dálku řízené ponorky. V oblasti bylo podle SOI předtím nalezeno sedm samostatně stojících útesů, včetně ostrůvku Raine, jenž je významným hnízdištěm karet obrovských.

Základna nově nalezeného korálového útesu je široká 1,5 kilometru a jeho vrchol se v nejvyšších bodech nachází 40 metrů pod hladinou moře.

Možná jsme sledovali život na Venuši

Mezinárodní tým astronomů oznámil v září objev vzácné molekuly – fosfanu – v oblacích planety Venuše. Na Zemi tento plyn vzniká ve větším množství pouze průmyslově nebo činností mikroorganismů žijících v prostředí bez kyslíku.

Vědci po desetiletí spekulují o tom, že horní patra oblačnosti na planetě Venuši by mohla poskytovat domov mikroorganismům volně poletujícím vysoko nad rozpáleným povrchem – ovšem za cenu tolerance k vysoké kyselosti okolního prostředí. Detekce fosfanu by mohla ukazovat na přítomnost takového mimozemského atmosférického života.

Jak uvádějí členové vědeckého týmu, aby pozemské organismy vytvořily množství fosfanu, jaké na Venuši pozorujeme, stačilo by, aby pracovaly asi jen na 10 procent své maximální produktivity. Je známo, že bakterie na Zemi tento plyn produkují: z minerálů nebo biologického materiálu přijímají fosforečnany (fosfáty) i vodík a nakonec vylučují fosfan. Jakékoliv organismy na Venuši by se pravděpodobně značně odlišovali od svých příbuzných na Zemi, ale stejně jako na naší planetě by i na Venuši mohli být producentem fosfanu přítomného v atmosféře.

Použili jsme lék proti nemoci, která dělá z dětí starce

Americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) schválil léčbu, která by mohla pomoci dětem se vzácným genetickým onemocněním, které způsobuje předčasné stárnutí. Nezachrání je, ale může jim prodloužit život.

Děti s progerií
Zdroj: Progeria Research Foundation

Děti s tímto onemocněním, známým jako Hutchinsonův-Gilfordův progeriální syndrom nebo zkráceně progerie, často umírají na srdeční selhání, infarkt nebo mrtvici už v průběhu dospívání – většina dětí s touto poruchou zemře ještě před dosažením věku 15 let. Nově schválený lék nazvaný Zokinvy je první a jedinou schválenou léčbou na progerii a některé související syndromy, oznámil FDA 20. listopadu.

V klinických studiích s 62 dětmi užívajícími tento lék prodlužoval Zokinvy během prvních tří let léčby průměrnou délku života přibližně o tři měsíce ve srovnání s dalšími 81 dětmi, které tento lék neužívaly. Vyplývá to ze samostatné studie, která shromažďovala údaje o jejich zdravotním stavu. U dětí, které pokračovaly v užívání přípravku Zokinvy po dobu až 11 let, se ukázalo, že v průměru se délka jejich života prodloužila přibližně o 2,5 roku.

Využili jsme genetické nůžky proti rakovině

Experti z Telavivské univerzity představili své úspěchy v boji proti rakovině. Ukázali, že genetický nástroj CRISPR/Cas9 je velmi účinný při léčbě rakovinných metastáz. Jedná se podle nich o velmi povzbudivé zjištění při hledání obecného léku proti rakovině.  

CRISPR–Cas9
Zdroj: McGovern Institute for Brain Research, MIT

„Jedná se o první studii na světě, která prokazuje, že nástroj CRISPR se dá účinně využít k léčbě rakoviny na živém tvorovi,“ uvedl hlavní autor práce, profesor Dan Peer. Jeho práce zatím byla testována jen na zvířatech, ale jde o natolik obecné buněčné mechanismy, že by neměl být problém použít ji v budoucnosti po dalším prostudování a schválení i na lidech – a to se stejnou účinností.

Podle Peera jde o revoluční objev: „Musím zdůraznit, že tohle není chemoterapie. Nejsou zde žádné vedlejší účinky a rakovinová buňka, která je tímto způsobem léčená, se už nikdy znovu nemůže aktivovat. Molekulární nůžky Cas9 rakovinovou DNA prostě vystřihnou a tím ji neutralizují – napořád tak zabrání jejímu dalšímu množení,“ vysvětlil vědec.

Vyzkoušeli jsme klimatické inženýrství

Australští vědci provedli experiment s klimatickým inženýrstvím, neboli geoengineeringem. Pomocí cílených změn oblaků se pokusili ochladit vodu v okolí Velkého korálového útesu – podle prvních zjištění byl tento pokus úspěšný.

Velký korálový útes pohledem dronu
Zdroj: Reuters
Autor: David Grey


Během loňského rekordně teplého léta strádala kontinentální Austrálie nejsilnějšími požáry v dějinách. Klimatické změny ale zasáhly i její vody – blednutí korálů způsobené především teplejší mořskou vodou bylo nejsilnější za uplynulé roky. Aby vodu zchladili, vytvořili nad ním oblaka, která odrážejí více slunečního světla do atmosféry. Využili k tomu obdobu sněhového děla, které z lodi odpalovalo do vzduchu krystalky soli. Ty se vážou ve vzduchu a kolem nich díky tomu vznikají mraky.

Výsledky pokusu byly „velmi, velmi potěšitelné“, uvedl šéf projektu Daniel Harrison z Southern Cross University. „Celý ten výzkum je teoretický. Takže tohle je úplně poprvé, co jsme se vydali ven a opravdu jsme se pokusili z mořské vody vytvořit oblaka,“ uvedl pro agenturu AFP. Přes nadějné výsledky bude potřeba nejméně dalších čtyř let výzkumů, než se podaří tuto teorii prokázat.