Metabolismus Metabolismus (z řeckého μεταβολή metabolē, „změna“) je soubor chemických reakcí udržujících život v organismech. Tři hlavní funkce metabolismu jsou: přeměna energie z potravy na energii využitelnou pro buněčné procesy, přeměna potravy na stavební bloky bílkovin, lipidů, nukleových kyselin a některých sacharidů a odstraňování metabolických odpadů. Tyto enzymy katalyzované reakce umožňují organismům růst a rozmnožovat se, udržovat jejich struktury a reagovat na své prostředí. Slovo metabolismus může také odkazovat na souhrn všech chemických reakcí, které probíhají v živých organismech, včetně trávení a transportu látek do různých buněk a mezi nimi, v takovém případě se výše popsaná sada reakcí uvnitř buněk nazývá intermediární (nebo intermediární) metabolismus. Metabolické reakce lze kategorizovat jako katabolické – rozklad sloučenin (například glukózy na pyruvát buněčným dýcháním) nebo anabolické – výstavba (syntéza) sloučenin (jako jsou bílkoviny, sacharidy, lipidy a nukleové kyseliny). Obvykle katabolismus uvolňuje energii a anabolismus energii spotřebovává. Chemické reakce metabolismu jsou organizovány do metabolických drah, ve kterých je jedna chemická látka přeměněna prostřednictvím řady kroků na jinou chemickou látku, přičemž každý krok je usnadněn specifickým enzymem. Enzymy jsou pro metabolismus zásadní, protože umožňují organismům řídit žádoucí reakce, které vyžadují energii a neprobíhají samy o sobě, jejich spojením se spontánními reakcemi, které uvolňují energii. Enzymy působí jako katalyzátory – umožňují reakci probíhat rychleji – a také umožňují regulaci rychlosti metabolické reakce, například v reakci na změny v buněčném prostředí nebo na signály z jiných buněk. Metabolický systém konkrétního organismu určuje, které látky bude považovat za výživné a které za jedovaté. Například někteří prokaryoti používají jako živinu sirovodík, ale tento plyn je pro zvířata jedovatý. Bazální metabolismus organismu je míra množství energie spotřebované všemi těmito chemickými reakcemi. Pozoruhodným rysem metabolismu je podobnost základních metabolických drah mezi velmi odlišnými druhy. Například sada karboxylových kyselin, které jsou nejlépe známé jako meziprodukty v citrátovém cyklu, je přítomna ve všech známých organismech, přičemž se vyskytuje u druhů tak rozmanitých jako jednobuněčná bakterie Escherichia coli a obrovské mnohobuněčné organismy jako sloni. Tyto podobnosti v metabolických drahách jsou pravděpodobně způsobeny jejich raným výskytem v evoluční historii a jejich udržení je pravděpodobně způsobeno jejich účinností. Při různých onemocněních, jako je diabetes 2. typu, metabolický syndrom a rakovina, je normální metabolismus narušen. Metabolismus rakovinných buněk se také liší od metabolismu normálních buněk a tyto rozdíly lze využít k nalezení cílů pro terapeutické zásahy u rakoviny.
Larva Larva je výrazné juvenilní stadium, kterým prochází mnoho živočichů před metamorfózou do dalšího stádia svého života. Živočichové s nepřímým vývojem, jako jsou hmyz, obojživelníci nebo žahavci, mají obvykle ve svém životním cyklu larvální fázi. Vzhled larvy je obecně velmi odlišný od dospělé formy (např. housenky a motýli), včetně různých jedinečných struktur a orgánů, které se u dospělé formy nevyskytují. Jejich strava se může také značně lišit. Larvy jsou často přizpůsobeny jinému prostředí než dospělci. Například některé larvy, jako jsou pulci, žijí téměř výhradně ve vodním prostředí, ale jako dospělé žáby mohou žít mimo vodu. Život v odlišném prostředí může larvám poskytnout úkryt před predátory a snížit konkurenci o zdroje s dospělou populací. Živočichové v larválním stádiu přijímají potravu, aby podpořili svůj přechod do dospělé formy. U některých organismů, jako jsou mnohoštětinatci a korýši, jsou dospělci nepohybliví, ale jejich larvy jsou pohyblivé a využívají svou pohyblivou larvální formu k tomu, aby se rozptýlily. [1] [2] Tyto larvy používané k rozptylu jsou buď planktotrofní (živící se) nebo lecitotrofní (neživící se). Některé larvy jsou závislé na tom, že je dospělci krmí. V mnoha eusociálních druzích blanokřídlých jsou larvy krmeny dělnicemi. U druhu Ropalidia marginata (papírová vosa) jsou také samci schopni krmit larvy, ale jsou mnohem méně efektivní, tráví více času a dostávají larvám méně potravy. [3] Larvy některých organismů (například někteří čolci) mohou dospívat a dále se nevyvíjet do dospělé formy. Jedná se o typ neotenie. [4] Je mylné se domnívat, že larvální forma vždy odráží evoluční historii skupiny. To může být pravda, ale často se larvální stádium vyvinulo sekundárně, jako u hmyzu. [5] [6] V těchto případech [<== Prosím upřesněte, o který ze dvou typů případů se jedná] se může larvální forma lišit více než dospělá forma od společného původu skupiny. [7]
Mezinárodní polární rok
Mezinárodní polární rok (IPY) je společným mezinárodním úsilím s intenzivním zaměřením výzkumu na polární oblasti. K této snaze motivoval v roce 1875 rakousko-uherský námořní důstojník Karl Weyprecht, který však zemřel ještě předtím, než se první IPY uskutečnil v letech 1882–1883. O padesát let později (1932–1933) se konal druhý IPY. Mezinárodní geofyzikální rok byl inspirován IPY a byl organizován 75 let po prvním IPY (1957–58). Čtvrtý a nejnovější IPY zahrnoval dva celé roční cykly od března 2007 do března 2009.
Historie IPY
1875: Karl Weyprecht navrhuje Mezinárodní polární rok.
1882–1883: První IPY s účastí 12 zemí a 14 expedic.
1932–1933: Druhý IPY s účastí 40 zemí a 70 expedic.
1957–1958: Mezinárodní geofyzikální rok (IGY) s účastí 67 zemí a více než 5 000 vědců.
2007–2009: Čtvrtý IPY s účastí více než 60 zemí a 200 projektů.
Cíle IPY
Cílem IPY je podporovat a koordinovat mezinárodní vědeckou spolupráci v polárních oblastech. Mezi hlavní cíle IPY patří:
Zvýšit naše porozumění polárním systémům a jejich interakcím s globálním systémem Země.
Předpovídat změny v polárních oblastech a jejich dopady na globální klima a životní prostředí.
Poskytovat informace pro informované rozhodování o otázkách týkajících se polárních oblastí.
Podporovat vzdělávání a odbornou přípravu v polárních vědách.
Výsledky IPY
IPY vedly k významným pokrokům v našem porozumění polárním oblastem. Některé z nejdůležitějších výsledků IPY zahrnují:
Objevení ozónové díry nad Antarktidou.
Zjištění, že polární ledové čepičky se rychleji tají, než se předpokládalo.
Zlepšení naší schopnosti předpovídat změny v polárních oblastech.
Vytvoření globální sítě vědeckých stanic a observatoří v polárních oblastech.
Podpora nové generace polárních vědců.
Budoucnost IPY
IPY je pokračující úsilí. Další IPY se plánuje na období 2024–2025. Cílem tohoto IPY bude pokračovat v budování našeho porozumění polárním oblastem a jejich roli v globálním systému Země.
Kytovci Kytovci (latinsky Cetacea) jsou podřád vodních savců z řádu sudokopytníků, kam patří velryby, delfíni a sviňuchy. Vyznačují se plně vodním způsobem života, zjednodušeným tvarem těla, často velkou velikostí a výhradně masožravou stravou. Pohybují se ve vodě pomocí silných vertikálních pohybů svého ocasu, který končí lopatkovitou ploutví, a k manévrování používají své ploutvovité přední končetiny. Většina kytovců žije v mořském prostředí, ale několik druhů obývá pouze brakickou nebo sladkou vodu. Jsou rozšířeni po celém světě a lze je najít v některých řekách a všech oceánech Země. Mnoho druhů obývá obrovské oblasti, kde migrují podle změn ročních období. Kytovci jsou známí svou vysokou inteligencí, složitým sociálním chováním a obrovskou velikostí některých svých členů. Například modrá velryba dosahuje maximální potvrzené délky 29,9 metru a hmotnosti 173 tun, což z ní činí největší známé zvíře, které kdy existovalo. Existuje přibližně 89 žijících druhů rozdělených do dvou podřádů: Odontoceti nebo ozubení kytovci (kam patří sviňuchy, delfíni, další draví kytovci jako běluha a vorvaň a málo známé zobatcové velryby) a filtrující Mysticeti nebo kosticovci (kam patří druhy jako modrá velryba, keporkak a grónský velryba). Navzdory jejich vysoce upraveným tělům a masožravému způsobu života umisťují genetické a fosilní důkazy kytovce jako součást sudokopytníků, nejblíže příbuzné hrochům v rámci kladu Whippomorpha. Kytovci byli rozsáhle loveni pro své maso, tuk a olej komerčními společnostmi. Ačkoli Mezinárodní velrybářská komise souhlasila s ukončením komerčního lovu velryb, lov velryb stále probíhá, a to buď v rámci kvót IWC na podporu obživy domorodých obyvatel Arktidy, nebo ve jménu vědeckého výzkumu, i když je nyní k dispozici široká škála neletálních metod ke studiu mořských savců ve volné přírodě. Kytovci také čelí vážným environmentálním nebezpečím, jako je hluk pod vodou, zapletení do opuštěných lan a sítí, srážky s loděmi, hromadění plastů a těžkých kovů a zrychlující se změna klimatu, ale jejich dopad se u jednotlivých druhů značně liší, od minimálního v případě jižního keporkaka až po baiji (nebo čínskou říční delfín), která je považována za funkčně vyhynulou kvůli lidské činnosti.
Krustovité lišejníky Krustovité lišejníky jsou lišejníky, které vytvářejí krustu, která pevně přilne k podkladu (půdě, skále, kůře stromu atd.), takže oddělení od podkladu je bez zničení nemožné. Základní struktura krustovitých lišejníků se skládá z kůrové vrstvy, řasové vrstvy a dřeně. Horní kůrová vrstva je diferencovaná a obvykle pigmentovaná. Řasová vrstva leží pod kůrou. Dřeň připevňuje lišejník k podkladu a je tvořena houbovými hyfami. Povrch krustovitých lišejníků je charakteristický rozvětvenými prasklinami, které se pravidelně uzavírají v reakci na klimatické změny, jako jsou střídavé režimy navlhčení a vysušení.
Cryomyces minteri
Vědecká klasifikace
Říše: Houby
Kmen: Ascomycota
Třída: Dothideomycetes
Řád: incertae sedis
Čeleď: incertae sedis
Rod: Cryomyces
Druh: C. minteri
Binomické jméno
Cryomyces minteri Selbmann, L.; Hoog, G.S. de; Mazzaglia, A.; Friedmann, E.I.; Onofri, S., 2005
Popis
Cryomyces minteri je houba nejistého zařazení ve třídě Dothideomycetes, kmeni Ascomycota. Jedná se o houbu žijící na skalách, která byla objevena v McMurdových suchých údolích v Antarktidě na úlomcích hornin kolonizovaných místní kryptoendolitickou společností.
Výzkum
V roce 2008 byly Cryomyces minteri a Cryomyces antarcticus současně testovány v podmínkách nízké oběžné dráhy Země na zařízení EXPOSE-E na platformě EuTEF (European Technology Exposure Facility) mimo Mezinárodní vesmírnou stanici po dobu 18 měsíců. Byly také testovány ve vakuu vesmíru spolu s polychromatickým UV zářením, aby simulovaly prostředí Marsu. Obě houby oba simulace přežily.
Druhová diverzita je počet různých druhů, které jsou zastoupeny v daném společenství (datové sadě). Efektivní počet druhů odkazuje na počet stejně hojně zastoupených druhů potřebných k získání stejného průměrného proporcionálního zastoupení druhů, jaké bylo pozorováno v datové sadě zájmu (kde všechny druhy nemusí být stejně hojné). Významy druhové diverzity mohou zahrnovat druhovou bohatost, taxonomickou nebo fylogenetickou diverzitu a/nebo rovnoměrnost druhů. Druhová bohatost je jednoduchý počet druhů. Taxonomická nebo fylogenetická diverzita je genetický vztah mezi různými skupinami druhů. Rovnoměrnost druhů kvantifikuje, jak jsou zastoupení druhů rovnoměrné.
Astrobiologie Astrobiologie je vědecký obor v rámci věd o životě a životním prostředí, který zkoumá původ, raný vývoj, rozšíření a budoucnost života ve vesmíru zkoumáním jeho deterministických podmínek a náhodných událostí. Jako disciplína je astrobiologie založena na předpokladu, že život může existovat i mimo Zemi. Výzkum v astrobiologii zahrnuje tři hlavní oblasti: studium obyvatelného prostředí ve sluneční soustavě a mimo ni, hledání planetárních biosignatur minulého nebo současného mimozemského života a studium původu a raného vývoje života na Zemi. Obor astrobiologie má svůj původ ve 20. století s nástupem kosmického průzkumu a objevem exoplanet. Raný astrobiologický výzkum se zaměřoval na hledání mimozemského života a studium potenciálu pro existenci života na jiných planetách. V 60. a 70. letech 20. století zahájila NASA své astrobiologické aktivity v rámci programu Viking, který byl první americkou misí na Marsu, která měla hledat známky života. Tato mise spolu s dalšími ranými misemi kosmického průzkumu položila základy pro rozvoj astrobiologie jako disciplíny. Pokud jde o obyvatelná prostředí, astrobiologie zkoumá potenciální místa mimo Zemi, která by mohla podporovat život, jako je Mars, Europa a exoplanety, prostřednictvím výzkumu extremofilů žijících v drsných prostředích na Zemi, jako jsou sopečné a hlubokomořské prostředí. Výzkum v rámci tohoto tématu se provádí pomocí metodologie geověd, zejména geobiologie, pro astrobiologické aplikace. Hledání biosignatur zahrnuje identifikaci známek minulého nebo současného života ve formě organických sloučenin, izotopických poměrů nebo mikrobiálních fosilií. Výzkum v rámci tohoto tématu se provádí pomocí metodologie planetární a environmentální vědy, zejména atmosférické vědy, pro astrobiologické aplikace, a často se provádí prostřednictvím dálkového průzkumu a misí in situ. Astrobiologie se také zabývá studiem původu a raného vývoje života na Zemi, aby se pokusila pochopit podmínky, které jsou nezbytné pro vznik života na jiných planetách. Tento výzkum se snaží pochopit, jak život vznikl z neživé hmoty a jak se vyvinul v rozmanitou škálu organismů, které dnes vidíme. Výzkum v rámci tohoto tématu se provádí pomocí metodologie paleověd, zejména paleobiologie, pro astrobiologické aplikace. Astrobiologie je rychle se rozvíjející obor se silným interdisciplinárním aspektem, který skýtá mnoho výzev a příležitostí pro vědce. Programy a výzkumná centra astrobiologie existují na mnoha univerzitách a výzkumných institucích po celém světě a kosmické agentury jako NASA a ESA mají vyhrazená oddělení a programy pro astrobiologický výzkum.
Flora Antarctica
Flora Antarctica, nebo formálně a správně Botany of the Antarctic Voyage of H.M. Discovery Ships Erebus and Terror in the years 1839–1843, under the Command of Captain Sir James Clark Ross, je popis mnoha rostlin objevených během expedice Rosse, která navštívila ostrovy u pobřeží Antarktidy, se shrnutím samotné expedice, kterou napsal britský botanik Joseph Dalton Hooker a která byla vydána v částech mezi lety 1844 a 1859 Reeve Brothers v Londýně. Hooker se plavil na HMS Erebus jako asistent chirurga.
Botanické nálezy expedice Rosse byly publikovány ve čtyřech částech, poslední dvě ve dvou svazcích, celkem tedy šest svazků:
Část I Botanika skupiny Lorda Aucklanda a Campbellova ostrova (1844–1845)
Část II Botanika Fuegie, Falklandských ostrovů, Kerguelenovy země atd. (1845–1847)
Část III Flora Novae-Zelandiae (1851–1853) (2 svazky)
Část IV Flora Tasmaniae (1853–1859) (2 svazky)
Všechny byly "nádherně" ilustrovány Walterem Hoodem Fitchem, který připravil tisíce podrobných botanických obrázků na 530 barevných deskách. Většina rostlinných vzorků shromážděných během této expedice je nyní součástí londýnského Kew Herbarium.
Flora of Tasmania obsahuje úvodní esej o biogeografii napsanou z Darwinova hlediska, což z knihy dělá první studii případu teorie evoluce přirozeným výběrem. To bylo považováno za základ evoluční biogeografie. Hooker daroval Darwinovi kopii díla, které navrhovalo, že rostlinné skupiny na různých pevninách měly společné předky, kteří se šířili přes dávno zaniklé pevninské mosty. Darwin pochyboval o tomto vysvětlení, ale souhlasil s tím, že geografické rozšíření bude pro pochopení původu druhů zásadní. V 21. století je kniha stále považována za významné referenční dílo.
Marchantiophyta (jatrovky) jsou oddělení necévnatých suchozemských rostlin, běžně nazývaných játrovky. Podobně jako mechy a parožnatky mají dominantní životní cyklus gametofytu, ve kterém buňky rostliny nesou pouze jednu sadu genetické informace. Odhaduje se, že existuje asi 9 000 druhů játrovek. Některé z známějších druhů rostou jako zploštělý bezlistý stélkatý útvar, ale většina druhů je olistěná a má formu velmi podobnou zploštělému mechu. Olistěné druhy lze od zdánlivě podobných mechů rozlišit na základě řady znaků, včetně jejich jednobuněčných rhizoidů. Olistěné játrovky se také liší od většiny (ale ne všech) mechů tím, že jejich listy nikdy nemají žebro (přítomné u mnoha mechů) a mohou mít okrajové řasinky (u mechů velmi vzácné). Další rozdíly nejsou univerzální pro všechny mechy a játrovky, ale výskyt listů uspořádaných ve třech řadách, přítomnost hlubokých laloků nebo segmentovaných listů nebo nedostatek jasně diferencovaného stonku a listů naznačuje, že rostlina je játrovka. Játrovky se od mechů liší tím, že mají jedinečné komplexní olejová tělíska s vysokým indexem lomu. Játrovky jsou typicky malé, obvykle 2–20 mm široké s jednotlivými rostlinami kratšími než 10 cm, a proto jsou často přehlíženy. Některé druhy však mohou pokrývat velké plochy půdy, kamenů, stromů nebo jakéhokoli jiného poměrně pevného substrátu, na kterém se vyskytují. Jsou rozšířeny po celém světě v téměř všech dostupných biotopech, nejčastěji na vlhkých místech, ačkoli existují i druhy pouštní a arktické. Některé druhy mohou být nepříjemné ve stinných sklenících nebo plevelem na zahradách.