Természet Világa TERMÉSZETTUDOMÁNYI KÖZLÖNY
A FEHÉR PESTIS A LÉGKÖRFÉNYLÉS TUDOMÁNY BULVÁRMÓDRA
144. évf. 7. sz.
2013. JÚLIUS
ÁRA: 650 Ft El izet knek: 540 Ft
A PANNON MAGBANK SZÁMÍTÓGÉPES GYÓGYSZERKUTATÁS EGY ELFELEDETT HORMON
PÁLFY PÉTER PÁL, AKI KEPLERREL LETT FEJEZETCÍM
Hallstatti séta
Hallstatt és a tó a magasból
A f tér
Helysz ke miatt a körtefa is csak így fér el
Él hagyomány: májusfa-állító hölgyek Szili István felvételei
Él sörreklám
Természet Világa
A TUDOMÁNYOS ISMERETTERJESZT TÁRSULAT FOLYÓIRATA Megindította 1869-ben SZILY KÁLMÁN MAGYAR TERMÉSZETTUDOMÁNYI TÁRSULAT A TERMÉSZETTUDOMÁNYI KÖZLÖNY 144. ÉVFOLYAMA 2013. 7. sz. JÚLIUS Magyar Örökség-díjas és Millenniumi-díjas folyóirat Megjelenik az Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok (OTKA, PUB-I 106 681), a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala, az OTP Bank, valamint a Nemzeti Kulturális Alap támogatásával. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társinanszírozásával valósul meg.
F szerkeszt : STAAR GYULA Szerkeszt ség: 1088 Budapest, Bródy Sándor u. 16. Telefon: 327-8962, fax: 327-8969 Levélcím: 1444 Budapest 8., Pf. 256 E-mail-cím:
[email protected] Internet: www.termeszetvilaga.hu vagy http://www.chemonet.hu/TermVil/ Felel s kiadó: PIRÓTH ESZTER a TIT Szövetségi Iroda igazgatója Kiadja a Tudományos Ismeretterjeszt Társulat 1088 Budapest, Bródy Sándor utca 16. Telefon: 327-8900 Nyomtatás: Infopress Group Hungary Zrt. Felel s vezet : Lakatos Imre vezérigazgató INDEX25 807 HU ISSN 0040-3717 Hirdetésfelvétel a szerkeszt ségben Korábbi számok megrendelhet k: Tudományos Ismeretterjeszt Társulat 1088 Budapest, Bródy Sándor utca 16. Telefon: 327-8995 e-mail:
[email protected] El fizethet : Magyar Posta Zrt. Hírlap üzletág 06-80-444-444
[email protected] El fizetésben terjeszti: Magyar Posta Zrt. Árusításban megvásárolható a Lapker Zrt.árusítóhelyein El fizetési díj: fél évre 3240 Ft, egy évre 6480 Ft
TARTALOM Szilágyi Krisztina: A Pannon Magbank .................................................................. 290 Aki Keplerrel lett fejezetcím. Beszélgetés Pálfy Péter Pállal. Staar Gyula interjúja ............................................................................................... 294 Buránszkiné Sallai Márta: Ember és id járás ....................................................... 300 B sze Szilvia: A fehér pestis. Egy visszatér si ellenfél........................................ 304 Csaba György: Egy elfeledett hormon .................................................................... 308 Egy kérdés és a válasz (LEVÉLSZEKRÉNY)..............................................................310 Simon Ágnes: Számítógépes gyógyszerkutatás ....................................................... 311 Jakucs Erzsébet: A gombák titkos története. Els rész .......................................... 313 Farkas Alexandra–Szabó Ádám–Landy-Gyebnár Mónika: A légkörfénylés. Hazai megfigyelések ................................................................................................. 316 Both El d: Az NGC 2467 csillaghalmaz és környezete .......................................... 318 HÍREK, ESEMÉNYEK, ÉRDEKESSÉGEK .............................................................. 318 E számunk szerz i......................................................................................................321 Szili István: Hallstatti séták......................................................................................322 ORVOSSZEMMEL (Matos Lajos rovata) ................................................................ 325 Sz cs Péter: Mohainvázió Magyarországon? .......................................................... 326 Pátkai Zsolt–Simon André: Kármán-örvénysor Szent Ilona térségében ............... 328 Bencze Gyula: Tudomány bulvármódra, titkok nélkül (OLVASÓNAPLÓ) ............. 330 Kölcsei Tamás: Kertészek és méhészek. Hol az igazság?...................................... 332 Nemes László: A tudományos kutatás vegykonyhája (OLVASÓNAPLÓ) .............. 334 FOLYÓIRATOK ........................................................................................................ 335 Címképünk: Az NGC 2467 csillaghalmaz és környezete (Forrás: ESO) – lásd cikkünket a 318. oldalon Borítólapunk második oldalán: Halstatti séta (Szili István felvételei) Borítólapunk harmadik oldalán: A tuberkulózis és az ember küzdelmének f bb állomásai (B sze Szilvia összeállítása) Mellékletünk: A XXII. Természet–Tudomány Diákpályázat cikkei (Varga Márta, Fekete Eszter, Bakó Boglárka, valamint Kelemen Gréta írása). A XXIII. Természet–TudoSZERKESZT BIZOTTSÁG Elnök: VIZI E. SZILVESZTER Tagok: ABONYI IVÁN, BACSÁRDI LÁSZLÓ, BAUER GY Z , BENCZE GYULA, BOTH EL D, CZELNAI RUDOLF, CSABA GYÖRGY, CSÁSZÁR ÁKOS, DÜRR JÁNOS, GÁBOS ZOLTÁN, HORVÁTH GÁBOR, KECSKEMÉTI TIBOR, KORDOS LÁSZLÓ, LOVÁSZ LÁSZLÓ, NYIKOS LAJOS, PAP LÁSZLÓ, PATKÓS ANDRÁS, PINTÉR TEODOR PÉTER, RESZLER ÁKOS, SCHILLER RÓBERT, CHARLES SIMONYI, SZATHMÁRY EÖRS, SZERÉNYI GÁBOR, VIDA GÁBOR, WESZELY TIBOR F szerkeszt : STAAR GYULA Szerkeszt k: KAPITÁNY KATALIN (
[email protected], 327–8960) NÉMETH GÉZA (
[email protected], 327–8961) Tördelés: LewArt Design Titkárságvezet : LUKÁCS ANNAMÁRIA
TERMÉSZETVÉDELEM
SZILÁGYI KRISZTINA
A Pannon
Magbank
A
ram 2010-ben indult, és 2014 év végéig tart. növények mindig is fontos szerepet Az öt éves program legf bb célja, hogy a játszottak a Föld népeinek életében. magyar flóra kb. 1600 shonos fajából legÉvszakonkénti látványos változásáalább 800 tárolásra alkalmas magvú növényval, évr l évre történ megújulásával, virágafajt rizzen meg génbanki technológiával. A ik szemet gyönyörködtet változatosságával a projekt finanszírozása 50%-ban az Európai növényvilág jelent sen hozzájárult az emberi Unió LIFE+ Biodiverzitás alapjából törtékultúra és m vészetek fejl déséhez, azonnik, amelynek kiemelt célja olyan projekban ennél jóval többet jelentenek az emtek támogatása, melyek az él világ sokszíberiség számára, hiszen az éltet oxigén n ségének, azaz biodiverzitásának csökmegtermelésén túl hasznosítottuk, haszkenését célozzák meg. A finanszírozás nosítjuk ket táplálékként, gyógyszerként, másik 50%-át a jelenlegi Vidékfejlesztési ipari alapanyagként. Az emberi tevékenyMinisztérium vállalta magára. A projektség hatására azonban veszélybe került ez ben három intézmény vállalt szerepet: a a csodálatos és értékes sokféleség, így a tápiószelei Növényi Diverzitás Központ, maggy jtemények mint növényi génbana program f kedvezményezettje, valamint kok szerepe napjainkra felértékel dött. a vácrátóti MTA Ökológiai Kutatóközpont Az els maggy jtemények valószín leg Ökológiai és Botanikai Intézete és az Aggtea természettudományos kutatással és annak leki Nemzeti Park Igazgatósága mint társult oktatásával születtek meg, mint például hakedvezményezettek. Maga a projekt a Panzánk egyik legrégebbi fennmaradt tudománon Magbank megalapozására nyert támonyos jelleg maggy jteménye is, a közel 200 A jöv ben egyre nagyobb jelent sége lesz gatást a LIFE+ alapból, ám annak teljes feléves Pannonhalmi Maggy jtemény. A kezdeti tudományos érdekl désb l kiinduló mag- a genetikai tartalékok génbanki meg rzésé- töltése és a projekt id szakán túli fenntartása gy jtést napjainkban felváltotta egy egészen nek, lehet leg a származási országban, és ezt és gyarapítása nemzeti feladat, mindannyiunk új megközelítés is: az egyre gyarapodó mag- felismerve indult el 2010-ben a Pannon Mag- közös érdeke. A program mérföldk az él helyen kívügy jtemények a növényi örökít anyagok át- bank elnevezés LIFE+ program is. li – más néven ex-situ – természetmeg rzésmentését is lehet vé teszik a jöv nemzedékeben. Életre hívására többek között azért volt inek számára. Az ezzel a funkcióval kib vült szükség, mert a növények sokféleségét egyre gy jtemények, azaz növényi génbankok, a A magbankprojekt nagyobb mértékben veszélyezteti az éghajnövényvilág sokféleségének meg rzésével a természetvédelem, és ez által az él környezet A „Pannon Magbank létrehozása a magyar latváltozás, a természetes él helyek elt néfenntartásához is hozzájárulnak. vadon él edényes növények hosszú távú ex- se, feldarabolódása, valamint az idegenhonos A világban számos ország felismerte an- situ meg rzésére” hivatalos elnevezés prog- fajok terjedése, amelyek kiszorítják az shonos él világot eredenak jelent ségét, hogy az emberiség számá- Részlet a Pannon Magbank magreferencia-gy jteményéb l (Szabó Linda felvétele) ti él helyükr l, ezáltal átváltoztatják, és szegéra legfontosabb és legnyebbé teszik megleveszélyeztetettebb növ életközösségeinket. vényfajokat növényi Mindezek a tényez k génbankokban rizze akár drasztikus hatással meg. Csak egy kiragais lehetnek a növénydott példa a világ génfajok vadon él popubankjai közül a Millenlációira. Ezek a sajnos nium Magbank Partglobálisan megfigyelnerségi Projekt, amehet jelenségek odályet Nagy-Britanniában ig vezettek, hogy nemindított útjára a Kew zetközi egyezmények Királyi Botanikus Kert is orvoslást keresnek a több mint 50 országgal problémára. A Növényegyüttm ködve. Nem világ Meg rzésének Vikisebb célt t ztek ki lágstratégiája értelmémaguk elé, mint hogy ben, melyet 2010-ben 2020-ra a világ valavizsgáltak felül, példámennyi növényfajának ul 2020-ig a veszélyez25%-át összegy jtsék.
290
Természet Világa 2013. július
TERMÉSZETVÉDELEM termeszthet szántóföl- (másodpéldányait) az Aggteleki Nemzeti di és zöldségnövény- Park területén, az Esztramos- hegy belseb l rendelkezik gy j- jében lév hajdani ércbánya-járatban rakteményekkel és gene- tározzák majd el annak érdekében, hogy tikai tartalékmintákkal, megóvjuk ket az esetleges környezeti kocezek száma megköze- kázatoktól. Az aktív tároló duplikátumalíti a 94 000-et. A köz- it pedig Vácrátóton helyezzük el, az MTA pontban újonnan épített Ökológiai Kutatóközpont Ökológiai és Boh tött tárolókban, úgy- tanikai Intézetében. A Tápiószelén és Vácnevezett bázis és ak- rátóton kialakított tárolók a szakemberek, tív tárolókban rzik – diákok és a nagyközönség ismereteinek, a nemzetközi génban- környezettudatosságának a fejlesztését is ki követelményeknek szolgálják majd. megfelel en – a vadon él , tárolásra alkalmas Szibériai n szirom (Iris sibirica L.) magja (Tóth Zoltán felvétele) magvú shonos növéA maggy jtés koordinálása nyeket. Ez a kezdemétetett fajok legalább 75%-át ex-situ gy jte- nyezés példa érték , mivel a Magyaror- A vácrátóti intézmény, ahol a Nemzeti Boményekben kell meg rizni, lehet leg a szár- szág területét lefed és azon kissé túlnyúló tanikus Kert, az ország legnagyobb él mazási országban. A nemzetközi és európai Pannon biogeográfiai régióban nem léte- növény-gy jteménye is található, a dupliuniós vállalásokkal összhangban is szüksé- zik még ilyen jelleg génbank, amelyben kátum-tároláson kívül további kulcsfongessé vált tehát az ún. Pannon Magbank lét- egy teljes biogeográfiai régió genetikai tosságú feladatot is magára vállalt a Panrehozása Magyarországon, amely a Pannon sokféleségét, mind az emberiség táplálá- non Magbank programban. A vadon él biogeográfiai régió vadon él edényes nö- sát szolgáló kultúrnövények, mind a vadon növények magmintáinak gy jtését ugyanis vényeinek magbankban történ meg rzését él növények genetikai szolgálja. anyagát együtt, egy heAz ex-situ magbankok el nye, hogy egy- lyen rzik meg az utórészt növelik a biztonságot a veszélyeztetett kor számára. növénypopulációk vagy ritka növényfajok A magbanki tárolás, természetes, eredeti él helyükr l történ eset- azaz a magvak hosszú leges elt nése, illetve degradációja esetén, ez- távú tárolása szempontáltal a természetes él helyen történ védelem jából meghatározó fonbiztonsági kiegészítéseként is funkcionálnak. tosságú a tárolási h A Pannon Magbank biztonsági tárolóként mérséklet és a magnedszolgál, hiszen a fajok elt nésével, sokféle- vesség-tartalom. A maségük csökkenésével többé nem pótolható gok különböz képpen genetikai információ veszhet el. Másrészt to- viselkednek tárolhatóvábbi lehet ségeket nyújthatnak a vadon él ságuk alapján, és a propopulációk genetikai változásainak nyomon jekt során csak azoknak követésére, kutatási anyagokhoz biztosítanak a magoknak a gy jtéséhozzáférést anélkül, hogy az eredeti él hely- re kerülhet sor, amelyek re gyakorolt emberi zavarás megnövekedne. kibírják a hosszú távú Mindezek mellett visszatelepítési részfel- h tött tárolást, azaz eseadatot is vállaltunk a projektben, melynek tükben a nedvességtarkivitelezése során egy Fülöpháza környéki talom és a tárolási h - A visszatelepítés során használt nyílt homokpusztai fajok, homokpusztagyepet szeretnénk rekonstruál- mérséklet csökkentése kollázs – szerk.: Szitár Katalin (MTA ÖK ÖBI) ni a tárolt anyag segítségével. Ez egy közel 2 a tárolási élettartamukat ha-os terület, de a kezdeményezés mintaérté- jelent sen megnöveli. Azokat a magvakat innen koordináljuk és szervezzük. A magk lehet azáltal, hogy bemutatja: ilyen célt is (ilyenek a tölgyek makktermésében ül ma- minták gy jtése els sorban Magyarorszászolgálhatnak a magbankban tárolt minták. gok), amelyek a nedvességtartalom-csök- gon történik, amely a Pannon biogeográfiai kentés hatására elveszítik életképességüket, régió területének közel háromnegyedét fenem gy jtjük a projekt során. Az ilyen tí- di le. A tervek szerint néhány fajt a Pannon A magbanki tárolás technológiája pusú magok meg rzésére más technológi- biogeográfiai régió határon túli területeiát kell alkalmazni, illetve els dlegesen az r l (pl. Szlovákia, Horvátország, Románia) A tápiószelei Növényi Diverzitás Központ él helyen történ meg rzést kell el nyben is begy jtenek szakemberek bevonásával. (NÖDIK) irányítja a Pannon Magbank részesíteni. Maga a vácrátóti intézmény ökológiai és megalapozását. A központ Magyarország A begy jtött magmintákat a Pannon botanikai tudományterületen meghatározó agrobotanikai génforrásmeg rz központ- Magbank 0 °C h mérsékleten üzemelte- hazai tudásbázis; jelent s kutatási múltja ja, amely 1959-es megalakulásával (ak- tett aktív és -20°C-on m köd ún. bázistá- a hazai természetes növénytakaró állapotákor még Agrobotanikai Intézet néven) fel- rolóiban rzik a tápiószelei központban. A nak és dinamikájának átfogó feltárásában, vállalta azt a feladatot, hogy az országos bázistárolók a tartalékminták hosszú távú gazdag botanikus kertje és a köznevelésben szántóföldi- és zöldségnövény génbank- meg rzését szolgálják, míg az aktív gy jte- betöltött szerepe teszi alkalmassá e feladat gy jteményeket fejleszti, és meg rzi h - mény a kutatásokhoz és az él hely-rekonst- betöltésére. A botanikus kertek világszerte tött magtárolókban. Az intézmény vala- rukciókhoz biztosít alapot. A teljes bizton- a biodiverzitás fenntartásának zálogai, szolmennyi Magyarországon termesztett vagy ság érdekében a bázistároló duplikátumait gálják az oktatást és a kutatást, meghatározó Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
291
TERMÉSZETVÉDELEM szerepük van a természetvédelemben, a gén- gy jtésnél a különleges és ritka növénytársulá- feladatok egyike, hiszen a gy jtés számos meg rzésben, a tudományos ismeretterjesztés- sok jellemz fajai, a klímaváltozás által veszé- ponton megköveteli a gy jt k megfelel ben. A botanikus kertek él múzeumok, és ezt a lyeztetett vizes él helyek jellemz fajai, illetve szakmai tapasztalatát és hozzáértését. Enszerepet Vácrátóton csak tovább er síti a Pan- az él helyek környezeti állapotát jelz indiká- nek megfelel en a tanácsadó testület olyan non Magbank projektben való aktív részvétel. torfajok. A gazdasági szempontból fontos fa- gy jt k jelentkezését fogadja el, akik megA magszedésben és magpreparálásban ta- joknak többek között a kultúrnövény rokonfa- felel szakmai háttérrel és igazolt tudással pasztalt vácrátóti intézmény munkarendelkeznek. Különös figyelmet társai a Vidékfejlesztési Minisztérifordítunk azokra a gy jt kre, akik um, a tápiószelei NÖDIK és a F vátermészetvédelmi szempontból jerosi Állat- és Növénykert kutatóival lent s és/vagy nehezen határozhakidolgoztak egy a programra szabott tó vagy egyéb szempontból probmaggy jtési stratégiát és módszerlémás fajok gy jtését vállalták. A tant. Ennek a stratégiának az a célja, gy jt k felkészítéséhez képzéseket hogy átfogó keretet és iránymutatást tartunk, és szakmai konzultációt nyújtson a vadon él növényfajok biztosítunk a jelentkez k számámagmintáinak magyarországi gy jra, amelyen részletes tájékoztatást téséhez a génbanki célú hosszú távú adunk a Pannon Magbank LIFE+ meg rzés érdekében. Részletes útprojektr l, annak f céljairól, ütemutatást ad többek között a projekt mezésér l, gyakorlati megvalósísorán gy jtend , vadon él növénytásáról és a gy jt ket érint felefajok kiválasztásának szempontjal sségekr l. A képzés további céliról, a növényfajok begy jtésének ja a gy jt kkel való eszmecsere, ütemezésér l, illetve elemzi a tervea legfontosabb szakmai kérdések Homoki vért (Onosma arenaria W. et K.) gy jtése zett gy jtést befolyásoló és nehezít megvitatása és a gy jt kkel való (Szitár Katalin felvétele) tényez ket. rendszeres kommunikáció megalaMagyarországon korábban nem volt még jok, takarmányérték fajok, gyógynövények, pozása. példa – a kultúrnövény rokonfajok kivételé- száraz él helyekhez köt d szárazságt r faFontos tudni, hogy a védett és fokozottan vel – a vadon él növények magbanki tárolá- jok, az erdei növénytársulások uralkodó fajai, védett fajok gy jtése, valamint védett termésát szolgáló, ex-situ meg rzés céljából történ valamint a ritka és egyre inkább elt n ben lév szeti területen való bármely faj gy jtése engy jtésre, így a gy jtend fajok kiválasztásashonos gyomfajok tekintend k. gedélyköteles tevékenység, melynek megkor a legfontosabb gyakorlati szempontokat Gy jtéskor a legfontosabb szempont az, szervezése szintén a vácrátóti intézet feladata. kellett figyelembe venni. Az els dleges célon hogy ne veszélyeztessük a vadon él popu- Bizonyos sérülékeny populációk vagy nötúl (a Pannon biogeográfiai régióban él s- lációk túlélését. A magbanki tárolás alapfel- vényfajok esetében az illetékes nemzeti parki honos tárolásra alkalmas magvas növényfa- tétele, hogy a tárolókba csak jó min ség , igazgatóságok szakembereinek értesítésével, azaz érett, ép, rovarrá- felügyeletével történhet csak a gy jtés. A nem gástól és gombafert zés- veszélyeztetett fajok esetében az adott poput l mentes, egészséges láció éves magtermésének maximum 20%-át magtételek kerüljenek, szabad begy jteni, míg védett és fokozottan amelyek elégséges ma- védett fajok érzékeny populációi esetében az got tartalmaznak, és pon- éves magtermés maximum 10%-át. Mindtos a dokumentációjuk, ezekhez a növényfaj és az adott populáció mert csak ezek alkalma- él helyének alapos és sokrét ismerete szüksak hosszú távú génmeg- séges. A gy jtés évében ezért elengedhetetlen rzési célra. A geneti- a tervezett gy jtési helyeket többször is bejárkai diverzitás a biológiai ni, és aktuális, a feladat szempontjából relesokféleség örökl d ré- váns információkat gy jteni, mint például a sze, amelyen a biológi- populáció pontos helyének és kiterjedésének ai változatosság alapul. meghatározása, fajok megbízható azonosítása A Pannon Magbankban már elvirágzott állapotban is, a magérés vármeg rzött magminták- ható id pontjának megállapítása stb. nak ezért nemcsak az adott földrajzi régió faji Bolondító beléndek (Hyoscyamus niger L.) végleges sokféleségét, hanem az A magok el készítése a tárolásra tisztítás el tt és után (Tóth Zoltán felvétele) egy fajon belüli genetijok legalább 50%-ának begy jtése) a gy jtés kai diverzitását is minél teljesebben képvisel- A begy jtött magtételek ellen rzését és a során prioritással kezelünk bizonyos növény- niük kell. Fontos szempont tehát az is, hogy gy jtésre vonatkozó adatok adatbázisba fajokat, amelyek megmentése rendkívül fon- a begy jtött minták a lehet legteljesebben rögzítését követ en Vácrátótról eljutnak a tos az utókor számára, mivel sérülékenységük, képviseljék az adott növényfaj genetikai sok- NÖDIK-be, ahol a magok feldolgozása, táritkaságuk miatt széls séges esetben akár el is féleségét, vagyis az adott faj hazai elterjedési rolása történik a kultúrnövények génbant nhetnek a projekt 5 éves id tartama során. területén belül, földrajzilag eltér lel helyek- ki folyamataihoz hasonlóan. Els lépésben Nagy hangsúlyt fektetünk a természetvédelmi r l, elkülönült populáció(k)ból származzanak meg kell tisztítani a magokat mindenféle szempontból jelent s fajokra, azokon belül is egy-egy növényfaj esetében. szennyez dést l és felesleges növényi maa bennszülött (kicsiny, foltszer elterjedés ) A gy jtés szakmai koordinációját Mag- radványoktól, idegen magoktól, mert azok a növényfajokra. Ökológiai szempontokat is fi- gy jtési Tanácsadó Testület is segíti. A gy j- tárolás során a tételek romlását okozhatják. gyelembe veszünk, így els bbséget élveznek a t k körének meghatározása a legfontosabb Azonban a vad növények egyik legf bb sa-
292
Természet Világa 2013. július
TERMÉSZETVÉDELEM játossága a kultúrnövényekkel szemben az, hogy nagyon aprók a magvaik, így megtisztításuk nagyon lassú és aprólékos folyamat. Ugyan a gy jt k el tisztított állapotban küldik el a magmintákat, ami azt jelenti, hogy a felesleges, nagyobb növényi részeket eltávolítják, és törekednek a magok kinyerésére a termésekb l (ahol ez lehetséges), ez utóbbi folyamat azonban sokszor speciális eszközöket igényel már. Tehát Tápiószelén történik meg a minták végs tisztítása, szükség esetén itt nyerik ki a magokat is a termésekb l. A beérkezett magmintákat tisztításukat követ en morfometriai vizsgálatok alá vetik: megtörténik a magok fizikai paramétereinek (hosszúság, szélesség, vastagság, tömeg) mérése, életképességüket megvizsgálják. Sok magyarországi növényfaj esetében nem rendelkezünk a csíráztatásra vonatkozó adatokkal, csak feltételezéseink vannak az esetleges rokonsági kör tárolhatósága alapján. Bizonyos fajok esetében külföldi kutatási adatokra is támaszkodni tudunk, tehát más génbankoknak vannak már tapasztalatai, de valójában a vad fajok vizsgálata még újszer kezdeményezésnek tekinthet . Ezért ezeknél a fajoknál az optimális csíráztatási körülményeket is meg kell határozni, ami olykor többszöri kísérletek elvégzését jelenti. A csírázás eredményességét az ún. magnyugalmi állapot is nehezítheti, ennek feloldása laboratóriumi körülmények között olykor szintén nagy szakmai kihívást jelent. Az életképes, tárolásra alkalmas magok esetében a végs – betárolás el tti – kíméletes szárítás 15–16 °C-on, 15–20% páratartalmú szárítókamrában lassan, egy menetben történik. A szárítás során a mag nedvességtartalmát (növénycsoporttól függ en) 3–7 %-ra csökkentjük. A kultúrnövény-génbankban alkalmazott eljárásokkal ellentétben, a Pannon Magbankban nem üvegekben történik a tárolás, hanem háromréteg fóliázott, légmentesen lezárt alumínium-tasakokban. Külföldi génbankoknál már használják ezt a módszert,
ennek hazai alkalmazása is egy újszer vo- ira még szélesebb körben kell igénybe vennása a projektnek. Ez lehet séget ad az osz- nünk a növények segítségét. Elég, ha csak tott tárolásra, azaz felhasználás esetén nem arra gondolunk, hogy az ehet növényfajok kell egy egész csomagot felbontani (elkerül- száma több mint 30 000, és ezeknek csak ve ezáltal az egész anyag újbóli visszanedve- töredékét használja a mez gazdaság embesedését), elegend csak egy kis tasakot meg- ri élelmezésre. Ehhez azonban meg kell isbontani, és azzal végezni a vizsgálatokat. mernünk a még ismeretlen tulajdonságaikat, A magbank célja a hosszú távú génmeg- amihez elengedhetetlen a meg rzésük. rzés, amelynek során elegend magot kell A Pannon Magbankhoz kapcsolódóan betárolni a magbanki tevékenységek külön- ezért állandó, ingyenesen látogatható kiálböz lépéseinek a biztosítására, azaz a tétel lítás nyílt a tápiószelei Növényi Diverzitás konzerválására, fenntartására (a csíraképes- Központban. A Magtól-magig kiállítás temaség monitorozására), szétosztására (aktív és tikája, ahogy a címe is mutatja, a teljes nöbázistárolókba), kutatási célokra és a minta vényi életciklust követi nyomon. A kiállítás esetleges felszaporítására. Minden egyes lé- teljes mértékben interaktív, vagyis mindent pés megfelel számú mintát igényel. Ezért kézbe lehet venni és ki lehet próbálni, minta begy jtend ajánlott magmennyiség téte- egy játszva tanulhat a látogató a hosszadallenként minimum 5000 darab életképes mag. A projekttel lehet vé válik, hogy az aktív tárolóban lév anyagot felhasználhassák a kutatásokhoz, és az él hely-helyreállításokhoz biztosítson alapanyagot, a bázistározóban lév anyag pedig a hosszú távú meg rzést szolgálja. Az esetleges klímaváltozás, vagy bármilyen él hely-leromlás következtében történ fajpusztulás esetén itt már megA magminták papírtasakokban kerülnek a van a genetikai anyag, szárítókamrába (Szabó Linda felvétele) amely sokáig meg rizhet életképesen. mas leírások olvasgatása helyett. Mindezzel együtt nagyon információgazdag a kiállítás. Szemléletformálás Külön hangsúlyt kapott a gyógy- és mérgez növények hasznosítása, kiemelten foglalkozA projekt során fontosnak tartjuk a lakos- tunk számos védett és fokozottan védett nöság, a szakmai közönség és a döntéshozók vénnyel, de helyet kaptak a kiállításon az ún. (parlamenti képvisel k, kormánytisztvise- özönfajok is, mivel komoly veszélyt jelentel k) figyelemfelkeltését, nek a biológiai sokféleségre. A tudományos Sötétben csírázó magok a termosztátban tájékoztatását és a fiata- igényeket egy külön teremben megtekinthe(Peti Erzsébet felvétele) labb generációk szem- t magreferencia-gy jtemény elégítheti ki. léletformálását is. SzeVácrátót is állandó kiállítással készül retnénk bemutatni, hogy a Berkenyeház nev látogatóközpontjában, az él világ sokszín sé- ahol a Pannon Magbank fontosságát és az gének, azon belül a nö- intézet projektben betöltött szerepét mutatvényeknek a meg rzé- juk be az érdekl d knek. A kiállítás a tervek se nemcsak azért fontos, szerint ezen a nyáron készül el. mert növények termelik A projekt 2014 végéig tart. Meghaa számunkra nélkülöz- tározott ütemterv szerint gy jtjük be a hetetlen oxigént, hanem magokat, hogy meg rizhessük a jöv mert a növényi válto- nemzedékei számára. Amennyiben elhizatosság és az általuk vatott szakembernek érzi magát, kérjük, nyújtott ökoszisztéma- csatlakozzon egyedülálló kezdeményeszolgáltatások is nagyon zésünkhöz, amellyel Magyarország, ilfontosak. Világszerte letve a Pannon biogeográfiai régió shohasznosítjuk a növénye- nos magvas növényfajainak fennmaradáket valamilyen formá- sát segítjük el . További információkat a ban, azonban a növek- projektr l honlapunkon keresztül érhet el: v népesedés problémá- www.pannonmagbank.hu ,
Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
293
INTERJÚ
Aki Keplerrel lett fejezetcím Beszélgetés Pálfy Péter Pál akadémikussal Vasárnap volt, 1990 novemberében, és már korán beesteledett. Egy fiatal matematikusra vártam, aki azt ígérte, hétf ig elhozza a Természet Világába szánt cikkének befejez részét. Laczkovich Miklós akkoriban nagy visszhangot kiváltó új eredményér l, a „kör modern négyszögesítésér l” írt. A család már lepihent, s nem lévén más hely, a kis konyhánkban ültünk le, hogy megbeszéljük a cikk körüli teend ket, az illusztrációkat… Most, 2013-ban, én jöttem el hozzá az MTA Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézetbe, interjút készíteni vele. Az igazgatói szobában ülünk, Pálfy Péter Pált körbeveszik nagy el deinek, az intézet korábbi vezet inek a képei. Szépen bekeretezve ott függnek mögötte a falakon. Hogyan is kezdjem? – Kedves igazgató-professzor úr, kihasználom az alkalmat, hogy itt lehetek. Beszélgetésünk el tt a segítségedet kérem. Egy feladattal bajlódom, megakadtam vele. Ez a feladat: Állapítsuk meg a2+b2 lehet legkisebb értékét, ha a és b olyan valós számokat jelentenek, amelyekre az x4+ax3+bx2+ax+1 0 egyenletnek van legalább egy valós gyöke. – F szerkeszt úr, most viccelsz velem. Sejtem, miért. Ugye, emlékeznem kellene erre a feladatra? De nem emlékszem. Mikor volt? – Negyven éve. Az 1973-as Nemzetközi Matematikai Diákolimpia második feladatát idéztem. A magyar csapat tagjaként azon a diákolimpián te is részt vettél. – Második díjas lettem, a saját megoldásomat otthon el is tudnám bányászni. – Egyszer majd megmutathatnád, bár a megoldást már kinéztem Reiman Istvánnak a nemzetközi matematikai diákolimpiákról írt nevezetes könyvéb l. Mennyire emlékszel vissza ezekre a matematikai diákolimpiákra? – Csak emléktöredékeim vannak. Látod, a feladatra sem emlékeztem. Arra azonban igen, hogy Pelikán Jocó, a megbízott csapatvezet nk egyszer segédpontot harcolt ki egy rossz megoldásomra. Ott a kitev ben zárójelbe tettem valamit, aminek, ugye, semmi értelme. A jó megoldásban a kitev ben abszolút értéket kellett volna használni. Jocó bemagyarázta a versenybizottság koordinátorainak, hogy az bizony abszolút érték, csak kicsit görbére sikeredett. Az ötletem tehát jó volt, de nem tudtam rendesen kibontani – magyarázta nekik. Azzal a ponttal, persze, nem jutottam el re, de mégis…
294
– Mégis jó érzés, hogy harcoltak érted. Pelikán József, aki kiváló matematikus, közvetlen ember, és számos nyelven képes kommunikálni a többi csapatvezet vel, azóta is sok értékes pluszpontot talált a magyar diákoknak. Te milyen versenyz típus voltál? – Nekem jól ment a versenyzés, hiszen erre voltunk edzve. Legérdekesebb sikeremet harmadik gimnazistaként értem el. Ma már ezt is le kell fordítani: a jelenlegi számozás szerint 11.-es voltam. Az Országos Középiskolai Tanulmányi Versenyen az egyik feladatot sajtóhibával t zték ki. Ha ez nem történik meg, akkor bizony gondban lehetett volna a versenybizottság, mert a három, nem túl nehéz feladatot sokan megoldották volna. Azzal nyertem meg a versenyt, hogy észrevettem a sajtóhibát. Mutattam egy ellenpéldát, hogy ez így nem igaz, de bebizonyítottam, ha a kisebb jel helyett kisebb-egyenl jelet használunk, akkor helyes az állítás. – El jött az er s kritikai szellemed. – Ami azóta is m ködik. Szegény kollégáim tudnának mesélni róla. Néha már azt gondolom, mint ahogy a kvantummechanika szerint a megfigyelés megváltoztatja a fizikai rendszer állapotát, ha én nézek rá egy szövegre, akkor abban sajtóhiba keletkezik. – Ezt szomorúan tanúsíthatom, mert a Természet Világát is így olvasod. De térjünk vissza a gimnáziumi éveidhez. A F városi Fazekas Mihály Gyakorló Gimnáziumban érettségiztél. Hogyan kerültél oda? – Nyolcadikos voltam, amikor az Élet és Tudomány Gondolkodás iskolája rovatát vezet Herczeg Jánostól levelet kaptam, hogy menjek a Berzsenyi Dániel Gimnázium speciális matematika tagozatos osztályába.
– ugyanis akkor ott volt vezet matematikatanár. – Felültem a villamosra, hogy megnézzem, hány perc alatt jutok el otthonról a Berzsenyi Dániel Gimnáziumba. Az eredménnyel elégedett voltam, úgy gondoltam, jó lesz nekem ott. Édesanyám barátn je azonban, aki a M vel dési Minisztériumban dolgozott, azt mondta neki, ha a fiad jó matekból, akkor a Fazekasban a helye. Így azután 1969 februárjában a meghirdetett id ben elmentem a Fazekasba felvételi vizsgára. Ott némi tanakodás után kiderítették, hogy mindhárom budapesti matematika tagozatos iskolának az I. István Gimnáziumban tartják a felvételi vizsgáját. Jó háromnegyed órás késéssel értem oda, hogy megoldjam a felvételi feladatokat. – Bizonyítottan ez így is sikerült neked. Ki volt a Fazekasban a matematikatanárotok? – Reményi Gusztáv, akit l alapos munkát és precizitást lehetett tanulni, de a matematika szépségét nem igazán villantotta fel el ttünk. – Azt hol mutatták meg nektek? – Az iskolában Elekes György és Hoffmann György tartottak nekünk érdekes matematikai szakkört. Igazán nagy élményt Reiman István olimpiai el készít szakkörei jelentettek, amelyeket kéthetente tartott a M egyetemen. Oda általában azok jártak, akik valamilyen matematikai versenyen sikeresen szerepeltek. – Hogyan zajlottak a Reiman-szakkörök? Leültetett benneteket és felírta a táblára a feladatokat? – Így van. Kis füzetb l felírta az összeállított feladatait, mondott valamit indulásnak, mi pedig elkezdtünk gondolkodni a példákon. Természet Világa 2013. július
MATEMATIKA Körbement, nézel dött, kell-e segíteni valahol. Amikor valaki megoldotta a feladatot, azt elmondhatta, pedig kommentárokat f zött hozzá, többféle megoldást mutatott. Nagyon tanulságos volt. Ma is csodálattal emlékezem, hogy bár ott nagy sztárok is voltak a diákok között, Reiman tanár úr mégis mindenkinek teremtett lehet séget arra, hogy kimehessen a táblához és elmondja a megoldásait. Az újoncok se szorultak háttérbe. – Nem lehetett egyszer feladat kiválasztani azokat, akik Magyarországot képviselték a matematikai diákolimpián. – Az bizony nehéz feladat. Amikor negyedikes gimnazista voltam, Reiman Pista bácsi megosztotta velem gondjait. Azon töprengett, ki legyen a csapatunkban. Az egyik gyerek a Kürschák-versenyen szerepelt jól, a másik az OKTV-n: akkor most melyiket válassza? Láttam, mekkora felel sség ez, hiszen például a minisztérium támogatása is a csapat szereplését l függött. – Ez is Reiman István nyitottságát bizonyítja: a tanítványaitól is tanácsot tudott kérni. – Pontosan. Kiváló matematikus volt, de a felkészít szakkörein igazi zsenik is megfordultak, akik a matematikai gondolkodásban nála is magasabb szinten álltak. Félre ne értsd, magamat nem sorolom közéjük. Igazi oktatói és emberi kihívás volt ezt a helyzetet kezelni, amit nagyszer en megoldott. – Beszélt is err l egy interjúban, elmondta, milyen sokat tanult a diákjaitól. Bár azt hiszem, ezt majdnem minden jó professzor elmondhatja. – Mert így is van! – A Fazekasban a tanáraid közül kik hatottak rád legjobban? – Legkiválóbbnak Fényi András magyartanárunkat, és Lukin Lászlót tartottam, aki nekünk éneket tanított. – Hogyan lehetett az énektanár ilyen hatással egy kis matematikuspalántára? – Alkalmazkodott ahhoz a helyzethez, hogy az ének nem egy központi tárgy. Inkább arra törekedett, hogy élvezzük az óráit. Sok zenetörténeti, kulturális ismeretet kaptunk t le, lemezeket hozott az óráira. Velem például megszerettette a modern zenét. Aki érdekl dött, azt elvitte a Korunk zenéje rádióm sor felvételére. Én is elmentem. Nagy élmény volt számomra, amikor az Operaház színpadán Mihály András elemezte Alban Berg Lulu cím operáját. Lukin László hatására lettem zeneszeret ember. Még az énekkarba is beválogatott, bár nem tudom, miért. Ugyanis ott többször elhangzott a figyelmeztetése: „Pálfy, már megint fordítva tartja a kottát!” Akkor mondta, amikor nagyon hamisan énekeltem. – A magyartanárotokat miért szerettétek? – Fényi Bandi bácsinál nem volt számonkérés, feleltetés, a nyelvtanórán is az irodalomról beszélt. Egyetemi szint el adásokat tartott, aki odafigyelt, nagyon sokat tanulhatott t le. Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
– Mindezek után egyenes út nyílt meg el tted az Eötvös Loránd Tudományegyetem matematikus szakára. Felvételizned sem kellett. Egyértelm volt a választásod, hogy matematikus leszel? – Egyértelm ! Semmi máshoz nem értek. – Na, de… – Komolyan mondom. – Az egyetemen kik voltak a professzoraid? – Sok jó tanárom volt, közülük azonban messze kimagaslik Turán Pál. Csodálatosak voltak az el adásai. Akkor már a betegségével küzdött, mégis remek el adásokat tartott. – Azok mit l voltak jók? – Turán el adásai nehezek voltak. Akkor élvezte igazán az ember, ha az alapokat jól értette, és a következ el adás anyagát el re elolvasta. Azután az el adáson kiderült, hogy mit miért kell tenni, mi a célja, hogyan épülnek egymásra a bizonyítás elemei. Más tanár meg nem tett volna olyant, hogy elmond egy rossz bizonyítást. elkezdte bizonyítani a tételt, mondta, ezt így szoktuk csinálni, azután egy ponton hirtelen megállt: „Na, látják, kérem szépen, itt megdöglik a bizonyítás! Korábban egy trükköt kellett volna alkalmaznunk.” És szépen elmondta, hogy mit. – Így az örökre megmaradt bennetek. – Igen, igen. Az el adásain készített jegyzeteimet ma is rzöm. Múltkor a kezembe akadtak, s látom, minden el adása végén ott van egy szám, zárójelbe téve. Hosszan gondolkoztam, mit jelölhettem meg ezzel, azután rájöttem, azt striguláztam, egy óra alatt a professzorom hányszor mondta azt, hogy „kérem szépen”. – Kétjegy számok voltak? – B ven! A felejthetetlenül izgalmas el adások kísér számai. – Mások el adásaira is szorgalmasan jártál? – Amire érdemes volt, arra igen. Amit könyvb l megtanulhattam, annál id pocsékolásnak tartottam, hogy ott üljek az el adásokon. Ezen egyszer majdnem elcsúsztam, Hajnal András halmazelméleti vizsgáján. Akkor jelent meg a halmazelmélet jegyzete, az els el adásain láttam, hogy ugyanazt mondja el, ami abban van. Minek keljek fel akkor korán, majd megtanulom a jegyzetéb l – gondoltam. Jött a vizsga. A kofinalitás két tulajdonságának ekvivalenciáját kellett bizonyítanom. A jegyzetben az A tulajdonság volt a definíció, és bebizonyítottuk, hogy az ugyanaz, mint a B tulajdonság. Csakhogy, mint utóbb kiderült, és err l én nem tudtam, Hajnal az el adásán a B tulajdonságot vette definíciónak, és a tétel azt mondta ki, hogy az A tulajdonság ekvivalens B-vel. Ami, persze, mivel a két tulajdonság ekvivalens, a bizonyításon nem változtat, de leleplez dtem, hogy nem voltam jelen az el adáson, ami nagyon megzavart, és csak nehezen tudtam kikecmeregni a szorult helyzetemb l. Ez volt
az egyik bukásom. Bukás, abban az értelemben, hogy… – …nem kaptál ötöst. – De igen, Hajnal végül beírta a jelest, majd rám nézett, és azt mondta: „Nem ezt vártam magától.” Ez pedig sokkal kínosabb volt annál, mintha beírja az elégtelent.
Fried Ervinnel Visegrádon (1977) – Ránézek Hajnal András képére, mögötted, a falon. Mintha megbocsátón tekintene ránk. Rényi Alfréd, az intézetalapító is ott van. , ugye, már nem tanított benneteket? – Rényi akkor már nem élt. Gimnazista voltam, amikor eljutott hozzánk a halálhíre. – A hazai algebrai kutatások kiválósága, Fuchs László sem taníthatott már titeket. – Igen, 1966-ban külföldre távozott. Fried Ervin volt az algebrista az ELTE-n, akkor jött haza Kanadából, amikor a harmadévet befejeztem. Megindította a legendás algebrai szemináriumait, amir l annak idején Kollár János számolt be részletesen a Természet Világában. Számomra szerencsés id ben indult a Fried-szeminárium. Addig mindig csak tanultam a matematikát. Tekintélyt parancsoló tudományos építménynek láttam, amit meg kell ismerni. Ott jöttem rá, hogy a matematikát m velni is lehet, új eredményekkel tovább építeni. – Hogyan jutottál el az algebrához, és miként kötöttél ki a csoportelméletnél? – Gimnazista koromban kezembe akadt egy kis könyvecske, Maurer Gyula és Virág Imre írták, A relációelmélet elemei volt a címe. Az absztrakt algebra alapjait taglalta. Annyira megtetszett, hogy már els éves hallgató koromtól mindig olyan speciális el adásokat vettem fel, amelyek a csoportelmélet körül forogtak. – Ha ezt most, Gyula bácsi az égi mez kr l hallaná, nagyon boldog lenne.
295
INTERJÚ – Ebben a megoldásban alkalmaztál csoportelméletet egy attól távolinak t n terülten? – Pontosan! Cikkünk összekapcsolja az univerzális algebrát a csoportelmélettel. Egy százszázalékosan univerzális algebrainak látszó kérdésr l kiderítettük, hogy igazában csoportelméleti. – Hogyan érez rá ilyenre az ember? – Nehéz arra válaszolni, mit l jönnek a célhoz vezet ötletek. – Nyilván er s szakmai háttér kell hozzá, mint esetedben a csoportelmélet. – És szerencse is. Mert nehéz megmagyarázni, miként éreztem meg, hogy egy olyan probléma megoldására, amely egyáltalán nem t nt annak, a csoportelméletet alkalmazhatom. – Most jött el az id , nem úszhatjuk meg, hogy kicsit ne beszéljünk a csoportelméletr l és az univerzális algebráról. – Akkor el ször az algebráról beszélek röviden. Három absztrakciós szintjét különíthetjük el. A klasszikus fejl dés az egyenletek megoldásával kezd dött, hogy már a görögök is…, s t, már a babilóniaiak is megoldottak másodfokú egyenleteket. Módszerük lényegében ugyanaz volt, ahogyan ma a középiskoláinkban levezetik a másodfokú egyenletek megoldóképletét. A XVI. században az olasz reneszánsz matematikai csúcsteljesítménye volt a harmadfokú egyenlet megoldóképletének a megtalálása. Hamarosan a negyedfokú egyenletek megoldása is meglett. A XIX. század elején bizonyosodott be, hogy az ötödfokú egyenlet megoldására már nincs képlet. Ennek magyarázatát 1830 táján Évariste Galois francia matematikus adta meg, lezárva ezzel az egyenletek megoldhatóságának évszázados problémáját. Persze, neki is voltak el futárai, de írta le teljes kidolgozásban, hogy azt kell nézni, az egyenlet megoldásáKandidátusi védés a Magyar Tudományos Akadémián (1983) nak milyen szimmetriái vannak. Minden egyenverzális algebra egyik legismertebb, egyéb- lethez a gyökei permutációinak egy csoportként máig megoldatlan kérdése. Felkeltette ja tartozik. Ezt nevezzük mai szóhasználattal az érdekl désemet, azóta jó pár cikket írtam az egyenlet Galois-csoportjának. A „csoport” err l, az els szerény publikációm is ennek egy speciális matematikai objektum, különegy egyszer , speciális esetével foglalkozik. böz struktúrák szimmetriáit írja le. A Prágai Egyetem folyóiratában jelent meg. Kés bb a matematika más területein is kiKés bb sokkal jelent sebb eredményt sikerült fejl dtek ilyen absztrakt, elvont elméletek. A elérnünk egy cseh kollégával közösen. Tréfá- gy r elmélet például a számolás absztraksan azt szoktam mondani, hogy mivel a ne- ciója, a hálóelmélet a rendezésé. A huszadik vemben nincs elég P bet , ezért kellett Pavel század harmincas éveiben kezd dött és az Pudlákkal együtt dolgoznom. ötvenes években er södött meg a különfé-
– Még életében elmondtam neki, és halála után a gyász-szertartáson is beszéltem err l. – Az Eötvös Loránd Tudományegyetemen kik tartottak csoportelméleti speciális el adásokat? – Öt éven át jártam Corrádi Keresztély speciális el adásaira és szemináriumaira. talán nem kapott annyi megbecsülést, mint amit megérdemelt volna. – Szerény, visszahúzódó embernek ismerhettük. – Igen, de sok, kés bb nevessé vált tanítványa volt. Nála írta többek között a szakdolgozatát Rudas Imre, ma az Óbudai Egyetem rektora, Csörg Piroska, aki az Eszterházy Károly F iskolán egyetemi tanár, Héthelyi László, a M egyetem volt docense, Mohamed Asszad, a Kairói Egyetem professzora. Corrádi Keresztélyt l kiváló emberek tanultak csoportelméletet. Azután Pelikán Józseft l és Babai Lászlótól is több csoportelméleti speciálkollégiumot hallgattam. – Az els publikációid hogyan születtek? – Fried Ervinnek kiterjedt nemzetközi kapcsolatai voltak, szemináriumain id r l id re külföldi matematikusok is felbukkantak, el adást tartottak, problémákat mondtak. A legels szemináriumok egyikén Babai Laci, aki kés bb mentorom és társszerz m is lett, elmondott egy problémát, amelyet azon a nyáron, a szegedi konferencián hallott. Ez az uni-
296
le algebrai struktúráknak, a csoportoknak, a gy r knek, a hálóknak további absztrakciója. Ezeknek a matematikai fogalmaknak a még általánosabb megközelítése megpróbálta a különböz területeken hasznosnak bizonyult absztrakciókat egy mederbe terelni, közös általánosításba foglalni. Az általános vagy univerzális algebra tulajdonképpen a valamilyen tulajdonságú m veleteknek a tana. – Az absztrakció még magasabb… – …lépcs foka. Mivel a matematika igen nagy részében konkrét számolásokat kell végezni, a matematikusok jelent s része az algebristákra kissé ferde szemmel néz. Mi ez az absztrakt nonszensz? – kérdezik. – Azoktól, akik nem számolgatnak. – Akik valamilyen axiómákból tételeket vezetnek le. Sokan megkérd jelezik, hogy mi szükség az absztrakció újabb lépcs fokaira. Az univerzális algebra egyik legels monográfiájáról, Paul Cohn Universal Algebra könyvér l szóló ismertet jében Graham Higman, aki csoportelmélész volt, a Journal of the London Mathematical Society-ban azt írta: az univerzális algebra olyan általános, hogy ezt mindenkinek ismernie kell, de senkinek sem szabadna vele foglalkoznia. Amib l persze az is következne, hogy ez olyan könyv, amit mindenkinek el kell olvasni, de senkinek sem kellett volna megírni. – Elég gyilkos szöveg. De, ugye, nem igaz? – Az univerzális algebrában valóban elég sok az olyan próbálkozás, ami nem biztos, hogy kiállja az id próbáját. Némelyek szemében ez elfedi a terület komoly, súlyos elméleteit. A megfelel , mértékadó közelítés megtalálása itt is nagyon fontos. – Akkor hadd hozzak erre egy példát! Az Amerikai Matematikai Társulat 2010-ben kiadott egy könyvet a matematikai gondolkodásról. Alexandre V. Borovik írta, a címe: Mathematics under the Microscope. A könyv egyik fejezete: Finite snooks, snowflakes, Kepler and Pálfy. Ráadásul jól is írták a neved, ékezettel. Hogyan kerültél össze Keplerrel? – Az említett könyv a matematika kognitív megközelítését vizsgálja, azt, hogy miként alakulnak ki a matematikai fogalmak a tanulókban, és magában a matematika fejl désében. Az eredményem, amelyre a szerz hivatkozik, arról szól, hogy ha egy teljesen általános struktúrában az egyváltozós függvények mind olyanok, hogy vagy konstans érték ek vagy bijekciók, vagyis kölcsönösen egyértelm leképezések, akkor ebben az általános struktúrában vagy eleve csak egyváltozós függvények vannak, vagy pedig ez egy vektortér. A vektortér tudvalev leg a matematika egyik alapvet struktúrája. A szerz pozitív példaként említi a tételemet, mely rávilágít arra, hogy a vektortér miért fontosabb matematikai struktúra bármilyen univerzális algebrai kreációnál, hiszen a tételem megmutatja, ez természett l fogva jelen van. Természet Világa 2013. július
MATEMATIKA – Gondolom, a párba állított Kepler nem a vektortereket vizsgálgatta. – Kepler, bár neki még nem volt mikroszkópja, tehát nem láthatta, a hópelyhek sokféleségében ismerte fel a lényeget, a hatszöges szimmetriát. – Mondhatjuk, Pálfy Péter Pál pedig az algebra absztraktabb részében vette észre a z rzavarban a rendet teremt lényeget? – Ha kissé szerényebben fogalmazol, akkor igen, mondhatjuk. – Hogyan jut az ember eszébe ilyesmi? Te miként jutottál el a felismeréshez, a megoldáshoz? – Ennek érdekes a története. Csákány Béla szegedi professzor kedves tanítványai éppen Kanadában voltak, amikor t felkérték egy el adás tartására, amelynek a szövegét el re le kellett adnia. Ez még az e-mail korszak el tt történt, nem volt id arra, hogy a kéziratát postára adva megmutassa tanítványainak. Hozzám fordult, nézzem át a konferenciára küldend szövegét. Elolvastam, voltak megjegyzéseim. Eljött, itt a könyvtár mostani olvasószobájában beszélgettünk, ott volt akkor az algebrai osztály. Akkor tette fel azt a kérdést, mondhatunk-e valamit az olyan algebrai struktúrákról, amelyekben az egyváltozós függvények a már említett tulajdonsággal bírnak. Nagyon megtetszett nekem ez a felvetés, hiszen a kölcsönösen egyértelm függvények csoportot alkotnak. – Ismételten beugrott neked a csoportelmélet. – Így van, és néhány nap alatt rájöttem, hogy ezt a kérdést egy súlyos csoportelméleti tétel alkalmazásával megoldhatom. – Amikor az ember elkapja a fonalat, akkor, ugye, már nem tör dik mással? Egész nap dolgoztál a problémán? – Éjjel-nappal! Akkor nincs más, megsz nik a külvilág. Ma már ezt nem tehetem meg, de akkor, fiatalon, megengedhettem magamnak. Otthon volt egy 1x1 méteres táblám, azon írogattam: töröltem, újra írtam, töröltem... Kezdett tisztulni a kép, kialakult, mib l mit kell levezetnem. – A vajúdáskor a nehézségeket csak magaddal beszéled meg? – Magammal, persze. A kutatásban magányos farkas vagyok. Csak így tudok intenzíven dolgozni. Vannak, akik hárman, négyen ülnek a tábla el tt és egymás szavába vágva mondják el gondolataikat a megoldandó problémáról. Én, ha felfogok valamit, hazamegyek és otthon gondolkozom rajta. Utána, ha jutottam valamire, elmondom másoknak. Nekem is van több társszerz s munkám, de azok mind úgy születtek, hogy egy lépést én tettem meg, egy másikat a társam. A már emlegetett Pudlákkal közös cikkünk is így született. – Hogyan? – Pudlák egyik cseh kollégájával, T mával megoldott egy nevezetes hálóelméleti probléTermészettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
mát. Schmidt Tamás meghívta ket, hogy tartsanak err l el adást az intézetünkben. Az els két el adásukban elmondták a bizonyításukat, a harmadikat annak szentelték, merre vezethet tovább az út. Arról beszéltek, hogy a következ megoldandó, már univerzális algebrai kérdés a véges algebrák kongruenciahálóiról szólna. Ebben az irányban Pudlák már megtette az els lépést. Elkezdtem továbbgondolni, és megtettem a másodikat. Elküldtem neki. Erre tett egy harmadik lépést, ami hibás volt. Rámutattam a hibájára, erre küldött egy matematikus körökben ismert karikatúrát, amelyen táblára írt levezetés látható, egy ponton odaírva: itt csoda történik! Ezek után ketten
egyik a Pálfy–Pudlák-tétel, a másik pedig az, amir l most beszéltünk. – Hány éves voltál, amikor McKenzie elméletéhez ezt a hiányzó tételt bizonyítottad? – Az a cikkem 1982-ben jelent meg, 27 éves voltam. – És a Pálfy–Pudlák-cikk idején? – Akkor még egyetemista. – Hogyan van az, hogy a matematikusok az igazán nagy eredményeiket rendszerint huszonéves korukban érik el? Hiszen akkor még nincs meg a kés bbi évek során felhalmozódó tapasztalatuk. – Fiatalon az ember jobban bírja a koncentrált munkát, ami ahhoz kell, hogy valami nagyon jót kitaláljunk. A tudás és tapasztalat, bármilyen meglep , sokszor akadályozhat. Az új utat keres t gátolhatja, ha túl sokat tud arról, hogy merre szokás menni. Akkor lehet, hogy nem jön rá, merre vezet az igazi út. Az, amelyet még senki sem látott. A matematikusok általában igen fiatalon teszik meg a nagy húzásaikat. – Gondolom, a Amerikai diákoknak tart el adást Budapesten (1986) Pudlákkal írt közös cikketek után is maradt valahogy mégis összeraktuk, befejeztük a bi- még ott nyitott kérdés. zonyítást. – Az alapkérdés ma is nyitott és megdöb– Visszatérve a Csákány Béla felvetet- bent en nehezen megközelíthet . Az a lépés, te, általad megoldott problémához, úgy tu- amit mi Pudlákkal megtettünk, az volt, hogy dom, ezzel nagy szívességet tettél egy Ralph megmutattuk, ez igazából csoportelméleMcKenzie nev matematikusnak. ti kérdés, a részcsoporthálókra vonatkozó – Ralph McKenzie, a Berkeley Egyetem problémával egyenérték , és ez a mai napig professzora akkor éppen egy új elméleten dol- nincs megoldva. Az utóbbi években Michael gozott, amelyhez pont az én tételem hiányzott Aschbacher, a kaliforniai Caltech professzoneki. felülr l építkezett, tudta, hogy mi kell ra, a 2012. évi Wolf-díj nyertese, komolyan neki az elmélete teljessé tételéhez, és azt is lát- dolgozik ezen a kérdésen. Jó néhány cikket ta, hiányzik hozzá egy alappillér. Teljesen vé- írt err l, ami nekem nagyon jól jön… letlen, hogy ezt akkor megtaláltam. – Mert számos hivatkozást teremt szá– Nem dolgozhattad volna ki te azt az el- modra? méletet, amit felépített? – Úgy van, de messzire sem jutott. – Nem, nem. Nekem nem volt ilyen vízi– Azért, ugye, neked is motoszkál még a óm az egészr l. A tételemet csak úgy magá- fejedben, hogyan lehetne továbblépni? ban kiötlöttem. Persze, arra magam is rájöt– Igen, néha el veszem. Nem hiszem, tem, hogy az mennyi mindenre használha- hogy képes lennék megoldani, de van egy tó. Már az eredeti cikkemben is van utalás ötletem, amiben reménykedem. Talán még az alkalmazásokra, és azt is láttam, hogy ez eggyel visszalépve, az így lecsupaszított kérneki mennyire fontos. Ugyanakkor nem hi- dés megoldható lenne. Igaz, ez is csak annyit szem, hogy képes lettem volna arra, hogy jelentene, hogy a tíz kilométerre lév célhoz ebb l többet kihozzak. egy kilométerrel közelebb kerültünk. De ez – Tehát nincs rossz érzésed, hogy az is megoldhatatlannak t nik. S amint már bealapk a tiéd, de az épület másé? széltem róla, ehhez ráadásul fiatalembernek – Egyáltalán nincs ilyen gondolatom. kellene lennem. – McKenzie kés bb hivatkozott rád? – Azért te is rzöd egykori önmagadat. – Hogyne, a véges univerzális algebrák Nem? elméletr l írt könyvének bevezet jében lé– Igen, de esetemben annyi minden mást nyegében azt mondja el, hogy annak meg- is kell tennem, hogy az intenzív szakmai születéséhez két fontos eredmény kellett, az munkára kevés id m marad.
297
INTERJÚ – Úgy tudom, szerz társad, Pavel Pudlák – A Természet Világában írtam ezt 1982azóta már nem ezen a területen dolgozik. ben, Évariste Galois halálának 150. évfor– Igen, váltott, azóta a számítástudo- dulóján. mány világnagysága lett. – Ma is igaz állításod második része, – Pálfy Péter Pál pedig nem módosított amely a „legvirágzóbb ágra” vonatkozik? matematikai pályáján, és továbbra is tö– Amikor a matematikusi pályámat kezdretlenül hisz abban, hogy ez az univerzális tem, akkor érett be a véges egyszer csoporalgebrai kérdés csoportelméleti módsze- tok osztályozásának programja. Ez a materekkel oldható meg. Így van? matika történetének leghosszabb bizonyí– Azt nem hiszem, hogy megoldható, de tása. abban biztos vagyok, hogy a csoportelmé– Milyen hosszú? lethez tartozik. Honnan veszed ezt a sok in– Erre különböz becslések ismertek, formációt? mivel a bizonyítás több száz cikkben van – Olvasgatok ezt-azt, és más, min sé- szétszórva. Úgy tíz- és húszezer oldal közé gi beszélget társaim is vannak, akik fel- teszik a teljes bizonyítást. készítenek. A csoportelmélészek négyéven– Hogyan lehetséges ez? ként tartanak nagy nemzetközi konferenciát. – Azt már Galois óta tudjuk, hogy a szimHonnan indult el ez a sorozat? metriákat leíró alapeszközöket, a csoportokat – A skóciai St. Andrews Egyetemr l. Ahol miként lehet két kisebbre szétbontani. Amea brit trónörökös, Vilmos herceg és Kate lyeknél ezt nem lehet megtenni, azokat neMiddleton megismerkedtek. Ahol egy tenger- vezik egyszer csoportoknak. Bizonyos éröbölben forgatták a T zszekerek cím film zá- telemben ahhoz hasonlítanak, amilyenek a rójelenetét. Ott futottak a fiúk a tengerparton. természetes számok között a prímszámok. – De jó film az! – St. Andrews pedig jó hely. A golf szül földje, és ott indították el 1981-ben ezt a csoportelméleti konferenciasorozatot is. 1989ig ott tartották, majd Galway, Bath és 2001ben Oxford következett. – Ahová már az egyik f el adónak Pálfy Péter Pált is meghívták. Mir l beszéltél? – Csoportok és hálók volt a négy el adásból álló sorozatom címe. Ez a specialitásom, a csoportelméletet összekötöm az univerzális algebrával. Egy ausztráliai konferencián, 1989-ben Végül is mai nyelven elmondva a Galois-elmélet is arról szól, Ezeket a csoportokat ugyan egyszer nek nehogy a részcsoportok hálója és a közbüls vezzük, valójában nagyon bonyolultak. 1980 testek hálója fordítottan izomorf egymás- körül fejez dött be az összes véges egyszer sal. Galois természetesen még nem ezt a csoport megismerésének programja. A tétel nyelvet használta 1832-ben. úgy szól, hogy íme, ezek és ezek a véges egy– Akit ilyen el adássorozatra felkérnek, szer csoportok. Mivel ennek ennyire bonyoazt nagy megtiszteltetés éri. Készülhettél rá lult és ilyen szétszórt a bizonyítása, Michael rendesen! Aschbacher professzor a Mathematical – Az egyetemen tanítva mindig azt Intelligencerben megjelent cikkében azt írja, igyekszem elérni, hogy hallgatóim minél hogy annak a valószín sége, hogy ebben a bitöbbet megtanuljanak az általam leadott zonyításban hiba van, az 1! tárgyból. Oxfordban is ilyen elv szerint épí– Tehát biztosan van hiba a bizonyításban. tettem fel az el adásaimat. – Igen. Kés bb valóban kiderült, hogy egy – Ismét próbára teszlek egy szöveggel, részesetr l elfeledkeztek. Sebaj, Aschbacher felismered-e. „ érte el az els mély ered- egy Stephen Smith nev matematikussal köményeket a csoportelméletben, abban a zösen 1200 oldalas könyvet írt arról, mi törmatematikai diszciplínában, amely azóta a ténik abban a kihagyott részesetben. Kicsit tudomány számos területének vált fontos se- tehát valóban hit kérdése, hogy elfogadjuk-e gédeszközévé, és ma is a matematika egyik ezt a tételt. legvirágzóbb ága.” – Ki az, aki az egész bizonyítást elolvassa?
298
– Senki. De annyian és annyiszor gondolkoztak már ezen, hogy ha az eredmény hibás lenne, azt biztosan észrevették volna. A levezetésben vannak ugrások, hiányosságok, netán hibák is lehetnek, de hogy nincs több egyszer csoport, abban biztosak vagyunk. E tétel használatával viszont annyi, korábban megoldatlan kérdést lehetett elintézni, hogy kár lenne lemondanunk err l az eszközr l. Igaz, az ember a publikációjában mindig odaírja, hogy ehhez a bizonyításhoz felhasználtam az egyszer csoportok klaszszifikációját. Akkoriban a New York Times-ban is megjelent egy cikk arról, hogy a matematikusok elvégezték a dolgukat, a csoportelmélet lezárult. Igazság szerint mára a csoportelméleti kutatások irányai áthelyez dtek a végtelen csoportokra, amelyek sokkal nehezebben megközelíthet ek, leginkább a végesekkel approximálható végtelen csoportokat vizsgálják. Ilyen irányban szervezett kutatócsoportot az intézetünkben a Lendület program keretében Abért Miklós, egykori doktoranduszom, aki Chicagóból tért haza nyolc év után. Azt vizsgálják, miként lehet a végtelen csoportokat véges struktúrákkal, más csoportokkal, illetve gráfokkal közelíteni. – Tehát lesz dolguk a XXI. században is a csoportelmélészeknek? – Lesz. A csoportelmélet örök! Ez a jó a matematikában. Amit egyszer felismerünk, az úgy van. Valami vagy igaz, vagy nem. Ezen nem lehet vitatkozni. Csak el kell olvasni a bizonyítást. – Hardy írja err l az Egy matematikus véd beszéde cím könyvében: „A matematikai teljesítmény a legid állóbb, bármi legyen is a bels értéke.” Ki határozza meg, hogy milyen a bels értéke? – A matematikusok közössége. – Akkor folytatom az idézetet: „…magán hordozza az id tlenség jegyét…, olyasmit teszünk, ami messze túlmegy azon, amire a legtöbb ember képes.” Látod, te ilyesmiket teszel. Akkor is, ha most nevetsz ezen. – Nem szoktam ilyen fennkölt gondolatokat megfogalmazni. Egyszer en csak élvezem a matematikát. – Az élvezeten kívül mi viszi még el re a kutatót? Nyilván jó, ha van becsvágya is. – Nyilván. – Benned mekkora becsvágy van? – Van. Jólesik az embernek, ha elismerik. Matematikusi fénykoromban, 1990-ben egy izlandi konferencián odajött hozzám egy japán matematikus és viccesen megkérdezte: „Mondd, mennyit fizetsz ezeknek az embereknek, hogy az el adásukban említsék a neved?” Akkor ott tíz el adásban emlegettek. – Feladatvállaló ember vagy, nem véletlenül ülünk itt, a matematikai kutatóintézet igazgatói szobájában. Természet Világa 2013. július
MATEMATIKA – MTA Rényi Alfréd Matematikai Kuta„Kis keresztem mus, azaz a Lenstra–Lenstra–Lovász-algotóintézet, precízen. Hogy szereztem ritmus, a másik pedig az én becslésem a – Jó, úgy írom majd. Szóval, olyan ember Feleljétek ezt, ha kérdik: primitív permutációcsoportok méretére. vagy, aki kiáll a közösségért. Kend zetlenül Elkopott a lába térdig.” nyilván nem P3-becslésnek mondta… elmondod a véleményed. Hozzászólásodból – Írta? – …bár így illett volna. idézek, az ELTE TTK 2004. május 19-én – Arany János. Ez a kitüntetés barátaim – Lehet. Persze, a tételem felhasználása rendezett Kari Fórumáról, melyen ott volt aknamunkájának eredménye, el ttem végig továbbra is „csak” egy elméleti eredményaz oktatásért felel s akkori államtitkár is. A titokban tartották, hogy javasoltak erre. re vezetett. bolognai folyamat káros következményeir l – Megnéztem az id rendben összerakott – Már korábban is kérdezni akartam: beszéltél, ezzel a végs konklúzióval: „Saj- publikációs listádat a neten. Mellettük a hivat- hogyan dolgozol? Vannak, akik papírra íronálom, hogy ilyen sötét képet voltam kény- kozásszámok. Hogyan látod, a legértékesebb- gatják gondolataikat, levezetéseiket… telen festeni a bolognai folyamatnak ka- nek tartott cikkedre hivatkoznak legtöbben? – Én fel-alá járkálok, s amit fontosnak runkra gyakorolt hatásáról… Talán vannak – Amire a legtöbben hivatkoznak, az is tartok, felírom a táblára. elemek, amelyeken még lehet változtatni… elég jó cikkem, de ez nyilván a téma miatt – Összefügg a fejtörés módja azzal, hogy Itt máris nagy bajok vannak, és félek t le, van. A publikáció a csoportelméletnek kombi- a matematika mely ágát m veli a kutató? hogy még nagyobb bajok lesznek. Az út a natorikai alkalmazása, és a kombinatorikában – Persze. Nekem a csoportelméletben tudásalapú társadalom felé nem erre vezet.” sokkal többen dolgoznak. Jó cikk, de nem ezt nem kell sokat számolnom. De szeretek Mi volt a bajod a bolognai rendszerrel? tartom a legnagyobb eredményemnek. számolni, s azt hiszem, tudok is. A maga– Nem a rendszerrel volt bajom, hanem – Hanem? sabb matematikában és a közértben is. Ma azzal, ahogyan bevezették. Butaság volt ezt – Nehéz megmondani. Szerencsére több reggel is elképesztettem a pénztárost: még tenni a tanárképzéssel. A tanácskozáson azt versenyz m is van erre a címre. húzogatta a leolvasó el tt a tételeket, én mondta az államtitkár úr: jaj, csak a tanár– Akkor, kérlek, hármat mondj. már kitettem neki a 2115 forintot. Ez a regképzésr l ne beszéljünk, mert a minisz– Kett r l már beszéltünk. Harmadiknak geli agytornám, ahogy teszem a kosaramba, tériumnak err l még nincs állásadom össze a tételeket. pontja. Azután két hónappal kés bb – Akkor nemigen tévedsz el a ott is bevezették a bolognai rendtúlzott absztrakció dzsungelében. szert, tönkretéve ezzel a tanárképAz univerzális algebrában dolzést. Most térünk vissza megint az gozókat nem fenyegeti a veszély, osztatlan tanárképzésre. Ráadásul hogy az eredményük már annyiennek a rendszernek olyan melra általános, hogy semmitmondó? lékhatása is lett, amire akkor nem – De igen, fennáll ennek a vegondoltam. Régen az ötéves képszélye. A nagyvilágban ismerek zés után mentek el a legjobbjaink olyan kollégákat, akik a konferenkülföldre. Most már három év után ciákon szinte a semmir l beszélelmennek. Megszerzik az alapfokonek hosszasan, annak sok jó tuzatot, és Cambridge-ben folytatják lajdonságát tanulmányozzák. Úgy az egyetemi tanulmányaikat. érzem, bennem megvan az egész– Mit kellene tenni? séges érzék ahhoz, hogy megítél– A közoktatást kell el ször jem, milyen problémát válasszak. rendbe szedni! Ott vannak az alapS ha az egyiken elakadok, akkor bajok. Amikor az egyetemre, a maegy másikon gondolkozom. Egytematika szakra olyanok is jönnek, szerre több kérdés foglalkoztat. akiket nem érdekel a matematika, – Valószín leg az is segíthet abakkor már nagy a baj. ban, hogy ne szakadj el a realitáBolyai-ösztöndíjakat ad át a Magyar Tudományos – Közben sorra temetjük el a soktól, amit kollégáid mondanak Akadémián, 2011-ben (Hámori Erzsébet felvétele) nagy tanáregyéniségeket, akik a rólad: nagyon sok konkrét csoközépiskolákra is figyeltek. Az elportelméleti struktúrát ismersz. múlt egy év távlatából sorolva: Reiman Ist- talán a primitív feloldható csoportok mére– Ez így van. Mondogatom is a diván, Urbán János, Pálmay Lóránt, Oláh tének becslését említeném. Nagyon hasz- ákjaimnak, nemcsak elméletet alkotunk, György… nos cikkem, arra sokan hivatkoznak. Egyik hanem nézzük a konkrét példát is, dol– Sorukba tartozik még a nemrég elhunyt kollégám, Szamuely Tamás el adó volt Pá- gozzuk ki! Láng Hugó, kiváló székesfehérvári mate- rizsban, a Galois-bicentenáriumi konferen– Az MTA Matematikai Tudományok matikatanár. Nála tanultam meg tanítani. cián, és ott hallgatott egy el adást a Galois- Osztályának elnökeként hogyan látod, könyEgyetemista koromban négy éven át, két- csoport algoritmuselméleti megközelítésé- ny a mai matematikustársadalmat vezethetente jártam szakkört tartani Láng Hugó r l. Azt, ugye, már Galois megoldotta, ni? Már béke honol? iskolájába. Simon Károly, aki most a M - miként lehet eldönteni, hogy egy egyenlet – Amit ifjúkoromban hallottam, hogy egyetemen tanszékvezet egyetemi tanár, gyökeit kifejezhetjük-e alapm veletekkel milyen viharok tomboltak a mi vidékeindiákként erre a szakkörre járt. Szeretek ta- és gyökvonásokkal. De vajon ha felírunk ken, az már régen a múlté. Ma nyugodtak nítani. Mindig tanítottam, kivéve azt az id - egy konkrét egyenletet, akkor számítógép- a vizek. szakot, amikor Humboldt-ösztöníjas voltam pel ki tudjuk-e számolni, hogy ez így van, – Akkor békés hajózást kívánok, és jó kiNémetországban. vagy sem. Ennek algoritmusát 1983-ban az kötéseket, minél több ismeretlen helyen. Kö– Megtalálnak az elismerések is, leg- MIT-ban kidolgozta egy doktorandusz a té- szönöm, hogy beszélgethettünk. utóbb a Magyar Érdemrend Tisztikeresztjét mavezet jével. tartott Párizsban el adást 2013 tavaszán vehetted át. err l, és megemlítette, hogy algoritmusának – Amit eredetileg kiskeresztnek neveztek. két alappillére van. Az egyik az L3-algoritAz interjút készítette: STAAR GYULA Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
299
METEOROLÓGIA
BURÁNSZKINÉ SALLAI MÁRTA
Ember és id járás Az ember és az id járás kapcsolatát elemz három részes sorozatom els részében az id járás és az éghajlat társadalomra gyakorolt hatását vizsgáltam. A második részben azt ismertettem, hogy hogyan tud segíteni a meteorológia a megel zésben, a károk mérséklésében. Végül ebben az írásban azt fejtem ki, hogy mi jellemzi az egyén és az id járás közvetlen viszonyát, meg tudunk-e birkózni az el rejelzésekben rejl objektív bizonytalansággal és hogyan csökkenthetjük az id járás szeszélyeivel szembeni kiszolgáltatottságunkat. z, hogy az id járás milyen hatással van egy ember, vagy embercsoport életére, mennyire veszélyezteti életét, biztonságát, az egyén szempontjából objektív és szubjektív körülmények határozzák meg. Objektív körülmény a korábban már említett kitettség és sérülékenység kérdése. Vagyis az, hogy a Föld id járási szempontból szerencsésebb, vagy veszélyes id járási jelenségekben b velked vidékén élünk-e. Hasonló természeti adottságú országok között is jelent s eltérés lehet a sérülékenység kérdésében. Azon országokban, ahol az egyén vagy a társadalom nem képes a legalapvet bb biztonsági feltételek megteremtésére sem, nincsenek védelmi rendszerek, nem m ködnek veszélyjelz rendszerek, vagy ha van is, az információk nem jutnak el id ben a lakossághoz, ahol nincs hatékonyan m köd katasztrófavédelem, ott a lakosság sérülékenysége, a bekövetkezett halálesetek száma is lényegesen nagyobb, mint a katasztrófa-elhárítási szempontból jól szervezett országokban. Ezt a kijelentést egyértelm adatok támasztják alá: az IPCC 2011-ben kiadott Tematikus Jelentése szerint az 1970–2008-as id szakot vizsgálva a természeti katasztrófák okozta halálesetek 95%-a a sérülékeny fejl d országokban következett be. Azokban az országokban, ahol az említett katasztrófavédelmi és veszélyjelzési szolgáltatások megvannak, alapjában szubjektív tényez k határozzák meg az id járási el rejelzések és veszélyjelzések sikerét, azaz az id járási helyzeteknek való kitettség csökkentésének mértékét. Szubjektív tényez k lehetnek az alábbiak: • az emberek id járással, id járási veszélyekkel kapcsolatos tárgyi ismerete; • a tárgyi ismereteken alapuló döntései; • az egyéni magatartásformák az id járási helyzetek kezelésével kapcsolatban; • az informálódás eszközének megválasztása.
A
300
Az id járással és annak veszélyeivel kapcsolatos tárgyi ismeretek Az id járás el rejelzése a meteorológia legnagyobb kihívása. Számos ok miatt az el rejelzések sosem lehetnek tökéletesek, 100%os beválásúak, s t lokális skálán a légkör
retanyag ugyan különféle id járási témájú szakkönyvekb l, ismeretterjeszt könyvekb l, internetes forrásokból összegy jthet , de az ismeretek leghatékonyabb terjesztése az iskolai oktatás keretén belül valósulhatna meg. A helyzet az, hogy a közoktatásban a tankönyvekben fellelhet légkörrel, id járás-
1. ábra. Valószín ségi el rejelzések eredményeinek interpretálása a meteorológiában (Forrás: OMSZ) viselkedése teljesen kaotikus is lehet. Ezért napjaink egyik kihívása, hogyan képes a meteorológia az el rejelzésben lév bizonytalanságokat kommunikálni az emberek felé úgy, hogy azok eredménye ne az elbizonytalanodást, hanem a hatékonyabb döntést segítse. Különösen fontos lenne megértetni az emberekkel a valószín ségi fogalmak használatát az amúgy is csak potenciálisan el rejelezhet lokális id járási veszélyek esetében. Ehhez azonban az id járási fogalmakra, az el rejelzések készítésére, az el rejelezhet ség kérdésére is kitér konkrét tárgybeli ismeretek szükségesek. Ezen isme-
sal, éghajlattal foglalkozó tananyagok többnyire korrektek, szakszer ek, azonban az ismeretek egy-egy részét önállóan ragadják ki. Hiányoznak az összefüggések, ahogy a légköri folyamatok az id járást alakítják. Hiányoznak az id járás el rejelzésére, annak korlátaira vonatkozó alapvet meteorológiai ismeretek. Nincs szó az el rejelzések hasznáról, hasznosíthatóságáról, gyakorlati magatartás-mintákról, különösen id járási veszélyhelyzetek esetén. Hiányosak lehetnek e téren a pedagógusok ismerete is, mivel ezek az ismeretek Természet Világa 2013. július
METEOROLÓGIA tudtom szerint nem elemei sem az alap-, sem a továbbképzéseknek. Ahhoz, hogy ezen a téren el relépést érjünk el, a közoktatásban felhasznált tananyag felülvizsgálata, kiegészítése lenne szükséges.
A prognózisok értelmezése és az arra épített döntések Már említettem, hogy az id járási el rejelzések és veszélyjelzések hatékony alkalmazásának egyik f akadálya a tárgybeli ismeretek hiánya mellett az el rejelzésekben rejl objektív bizonytalanság, ami a légkör kaotikus viselkedésére, az el rejelzési modellekben a meteorológiai mérésekb l adódó kiindulási értékekkel és a folyamatokat leíró matematikai egyenletekkel kapcsolatos kompromisszumokra vezethet vissza. A meteorológia tudománya az ensemlbe (együttes) el rejelzések technikájával kezeli ezt a problémát. A módszer lényege, hogy az el rejelzési modellt nem egyszer futtatják le, hanem a kezdeti értékeket kicsit módosítva (perturbálva) egyszerre sok (az Európai Középtávú El rejelz Központban 51 db) el rejelzést futtatnak. A kapott el rejelzési értékek az id járási helyzet függvényében különböznek, de törvényszer az, hogy ahogy az id ben haladunk el re, az értékek szórása, így a bizonytalanság egyre nagyobb lesz. Ezt a bizonytalanságot százalékkal is meg lehet adni (pl. az 5 mm-t meghaladó csapadék lehullásának valószín sége 40%), de az id járás-jelentésekben általában verbális címkékkel jelölik a meteorológusok (valószín , lehetséges, el fordulhat stb.). A meteorológiának tehát megvannak az adekvát eszközei és módszerei, hogy az el rejelzésekben rejl objektív bizonytalanságot modellezzék és szemléltessék. Akkor miért nem terjedt el széles körben, a mindennapi életben is ennek használata? Miért nem tudják az emberek értelmezni, kezelni ezt a bizonytalanságot és a megfelel döntéseket meghozni? Ennek ismeretbeli és pszichológiai okai is vannak. Ami az ismeretek hiányát jelenti, azt már korábban kifejtettem. Térjünk most rá a pszichológiai aspektusra. „Az ember determinisztikus gép” – mondta az ember kockázatkezel mechanizmusainak kutatásában úttör szerepet játszó pszichológus, Tversky. Nehezen birkózik meg a bizonytalansággal. A meteorológus mégis újra és újra próbálkozik, hogy rávegye az embereket a valószín ségi el rejelzések használatára. Tapasztalatból tudom, hogy nem könny feladat. Nehéz megmagyarázni azt, hogy a már ismertetett problémák miatt 100%-os valószín ség prognózist nem lehet adni, hogy ha csak 10% egy vihar kialakulásának valószín sége, és ezért nem is tör dünk vele, akkor is lesz sok ember, akikTermészettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
nek ez a vihar veszteségeket fog okozni, valamint azt, hogy egy döntéshez a meteorológus csak a meteorológiai valószín séget tudja megadni, nincs birtokában a védekezés várható költségeivel és hasznával kapcsolatos információknak. A százalékos kifejezések sem világosak sokszor az emberek számára: mit jelent az, hogy 90% az es valószín sége: azt, hogy a terület 90%-án esik az es , vagy az id szak 90%-ában? Az 50% pedig különösen problematikus: akkor most lesz es , vagy nem? Hiszem, hogy a vonatkozó ismeretek gyarapításával lassan-lassan szemléletmód változást is tapasztalhatunk ezen a téren. Az utóbbi években az árvízi el rejelzésben és az energiaiparban Magyarországon is sikerült a valószín ségi el rejelzéseken alapuló döntéseket meghonosítani. Ha a döntések pszichológiai oldalát nézzük, akkor van még egy dolog, amit nem szabad figyelmen kívül hagyni. Az közismert, hogy a valószín ségi döntésekre jó matematikai módszerek léteznek. Az 1950es és 60-as évek kutatásai mutattak rá el ször a normatív matematikai-közgazdasági valószín ségi modell és az emberi valószín ségi gondolkodás és viselkedés eltéréseire. A 70es években Tversky és Kahneman célzottan foglalkozott a valószín ségi ítéletek kialakításának mechanizmusával és leírtak egy sor tipikus torzítási mechanizmust (heurisztikát), ami valószín ségi ítéletalkotásunkat befolyásolja. Hogy ez mennyire jelen van a hét-
juk az emberek visszajelzéseib l, hogy egy gyenge, rossz színvonalon teljesít meteorológiai szolgáltató prognózisaiban szívósan hisznek, mert valamikor azt egy döntésüknél éppen sikeresen tudták használni. Viszont ha egy, a szakmai követelményeknek mindenféle szempontból megfelel szolgáltató az el rejelezhet séggel kapcsolatos objektív problémákra visszavezethet en 100 alkalomból csak egyszer ad rossz prognózist, de valakinek ez éppen veszteséget okozott, akkor zömében hiába teljesít jobban, a veszteséget elszenved felhasználónál már nem lesz hitele, pedig hosszú távon jobban járna, ha ezt a szolgáltatót választaná. Ezért a kommunikáció során érdemes az emberek figyelmét felhívni arra, hogy akkor járnak el leghelyesebben, ha miel tt leteszik voksukat egy meteorológiai szolgáltató mellett, akinek a prognózisaiban a leginkább megbíznak, egy hosszú, reprezentatív id szak alatt figyelik, ellen rzik az el rejelzéseik megbízhatóságát. Ugyancsak a reprezentativitáson alapuló heurisztikához kapcsolódik a minta nagysága iránti érzéketlenség. Ez arra utal, hogy a mintát az emberek mindenkor a populáció reprezentánsának fogják fel, függetlenül a minta nagyságától. Ez esetünkben úgy mutatkozik meg, hogy az emberek a döntésük meghozatalánál nem foglalkoznak pontos id járási prognózisok beszerzésével. Úgy gondolják, az éghajlati átlag (milyen id szokott lenni) b ségesen megfelel a célnak. Figyelmen kívül hagyják azt a tényt, hogy az id járási átlag egy hosszú id sor napi id járási jellemz it írja le, ami valóban jól reprezentálja azt, hogy az adott napon milyen id járás volt általában pl. az elmúlt 30 évben. De ha kiragadunk egy kis mintát (egy napot) ebb l az adatsorból, akkor az lényegesen eltérhet az aznapra vonatkozó átlagtól. A hozzáférhet ség-heu2. ábra. Mez hegyes egyik utcája a 2010. június 18-i risztika adja meg a példák vihar után (Forrás: MTI/Rosta Tibor) felidézhet ségén alapuló el ítéletet. Hogyan néz ez köznapjainkban és mennyire befolyásolja az ki a meteorológiai el rejelzések esetében? id járással kapcsolatos döntéseinket, azt pár Ha megkérdezzük az utca emberét, valópéldával szeretném megvilágítani. szín leg mindenki azt fogja állítani, hogy A reprezentativitáson alapuló heurisztika az utóbbi id kben a zivatarok gyakorisága alapozza meg a jóslás pontossága és megbíz- lényegesen megn tt. Ezt a meteorológiai hatósága iránti érzéketlenséget, ami abban statisztika nem támasztja alá (bár arra utaló mutatkozik meg, hogy egy adott minta rep- jelek vannak, hogy közülük több a heves zirezentációját hogyan használjuk fel a jöv - vatar, ami a klímaváltozás következményébeni események értékelésére vonatkozólag. nek tudható be). Miért érzik mégis ezt az Mi ennek a jelent sége az id járás kommu- emberek? A válasz egyszer : a nyári zivanikációjában? A reprezentativitáson alapuló taros félévben a sajtót, a televíziók híradóit ítéletek az érvényesség illúziójával rendel- megtöltik a viharokról szóló amat r videkeznek, az így kialakult el ítéletek rendkí- ók, tudósítások. Míg régebben, az internet, vül szívósak lehetnek. Gyakran tapasztalhat- a fájlmegosztók, kamerás mobiltelefonok
301
METEOROLÓGIA világa el tt csak akkor értesültünk az ilyen eseményekr l, ha az a saját lakóhelyünkön történt és személyesen éltük át, ma a nyár szinte minden napján zúdulnak ránk a virtuális zivatarok (2. ábra). Így nem csoda, hogy ha egy prognózis a zivatar bármilyen valószín ségét is tartalmazza, az emberek többsége biztosra veszi, hogy az t is érinteni fogja. Hozzá kell tenni, hogy ez akár pozitív is lehet, hiszen, ahogy korábban is írtam, ha csak 10% egy zivatar valószín sége, akkor is lesz valahol sok olyan ember, akiknek ez veszteséget okoz. Így nem árt az óvatosság, de bölcs döntéssel és megfelel tájékozódással f szerezve.
Egyéni magatartásformák Napjaink fejlett társadalmaiban, f leg azokban az országokban, ahol nem kell nap mint nap az id járás pusztító hatásaival szembenézni, az emberek kiszolgálta-
Mért nem tudják hatékonyan felhasználni ezeket az információkat? Mert túl általánosnak tartják, nem tudják eldönteni, hogy az ket érdekl településen, tájegységen a sok felsorolt eseményb l pontosan mi várható. Mert pont az el bb említett általános megfogalmazás miatt nem érzik megszólítva magukat, még akkor sem, ha a prognózisban veszélyes id járási események is említésre kerülnek. Mert az egyes kommunikációs csatornákon fellelhet prognózisok sokszor egymásnak ellentmondanak. Így eleve reménytelennek látják, hogy kiderítsék, ket milyen id járási esemény érint aznap, vagy a közeljöv ben. Mert felel tlenül, lesz, ami lesz alapon viszonyulnak az id járáshoz. Mert az emberek általában elvárják, hogy teljesen kiszolgálják ket. Hogy jó el re pontosan megmondja valaki, náluk pontosan mikor csap le vihar, lesz-e benne jég, vagy
Sok esetben az is segítene, ha felnéznénk az égre. Ha újra tudnánk érzékelni, értelmezni a természet rezzenéseit, a felh k mozgását, fejl dését, a fenyeget égi jeleket. Sok problémát jelent az is, hogy az emberek sokszor az alapvet magatartásformákkal sincsenek tisztában id járási veszélyhelyzetek esetén. Nem tudják, mi a teend , ha szabadban ér a vihar, nem gondolnak rá, hogy sokszor nagy károk is megel zhet k azzal, hogy néhány perc alatt elpakolják az udvarról, az erkélyr l azokat a tárgyakat, amelyeket a szél felboríthat, biztonságba helyezik az autót a letör ágak, vagy a jég el l, vagy egyszer en megtanulják tisztelni a természetet például azzal, hogy nem indulnak útnak a legnagyobb hóviharban, vagy nem hajtanak gyorsan ónos es , vagy köd idején. Hogy ezeken a problémákon javítani tudjunk, ahhoz a tárgyi ismeretek b vítésén kívül tudatformálásra is szükség van.
Az informálódás eszközének megválasztása
3. ábra. Hiteles információt nyújtó meteorológiai oldalak az interneten: az OMSZ honlapjának veszélyjelz oldala és a WMO világ id járási szolgáltatása, amely egyedülálló módon nem távolban készített automatikus el rejelzéseket, hanem az adott ország hivatalos el rejelzését közli tottsága az id járás szeszélyeivel szemben ugyan csökkent, ugyanakkor a többség viselkedését az egyes id járási helyzetek kezelését illet en a passzivitás, az elkényelmesedés, a természett l való eltávolodás jellemzi. Ezt az eddigi munkám tapasztalataiból szerzett állítást az alábbi tények támasztják alá. Az emberek többsége nem, vagy csak felületesen tájékozódik az id járási eseményekr l, még akkor is, ha szabadtéri tevékenységet végez, dolgozik, kirándul, vagy ünnepel. Pedig a kommunikációs csatornák csak úgy ontják az id járás el rejelzéseket.
302
károkozó szél. Ez a meteorológia eszközeit és lehet ségeit ismerve lehetetlen. Még a legnagyobb pontosságú riasztási rendszer is csak a potenciális veszélyt tudja el re jelezni. Azt, hogy ez érint-e egy adott települést, tájat, csak abban az esetben tudható meg, ha amikor az általános id járás el rejelzés az adott napszakra az adott régióra valamilyen veszélyhelyzetet prognosztizál, akkor rendszeresen, részletesen tájékozódunk az id járási helyzetr l. Ez egyfajta aktivitást kíván, pl. az események követését az OMSZ honlapján, vagy a telefonos tájékoztató szolgálat segítségével.
Manapság már nem nehéz meteorológiai információkhoz hozzájutni. Nemzeti meteorológiai szolgálatok és magán meteorológiai szolgáltatók kommunikációs csatornák sokaságán ontják az aktuális mért adatokat, id járási el rejelzéseket, veszélyjelzéseket: rádió, televízió, újságok, telefonos tájékoztatás, mobilszolgáltatók, internet. Azt, hogy hol, milyen jelleg információkhoz juthatunk, er sen függ a médium típusától is. A nyomtatott sajtóban lehetetlen az id járási események folyamatos nyomon követése, csak általános prognózisokat találhatunk. A rádió már effektívebb módja a tájékoztatásnak, útközben is elér bennünket és adott helyzetben aktuális id járási események ismertetésére is képes. A televíziós id járás jelentés nagyon népszer , azonban az sem mindig aktuális. Egyes mobilszolgáltatók id járási el rejelzéseket, riasztásokat is szolgáltatnak el fizet iknek. A legtöbb, leginkább naprakész információt az interneten találhatjuk (3. ábra). A legnagyobb probléma éppen a kínálat sokaságában rejt zik. Minden médiatípusra jellemz , de leginkább az interneten található rengeteg olyan információforrás, amely nélkülöz mindenféle hivatalos hátteret, hitelességet, min ségellen rzést, még az információ eredete sem tisztázható. Óvatosnak kell lenni! Az átlagember nem tudja, mit l jó, mit l hiteles egy meteorológiai információ. Sok esetben megtéveszt lehet a vonzó grafika, a részletesnek t n információtartalom is, amelyek aztán félretájékoztatáshoz vezetnek, ami veszélyhelyzetek esetében katasztrófát is okozhat. Általános szabály, hogy a nemzetközi meteorológiai szervezetek, nemzeti meteorológiai szolgálatok által kiadott inforTermészet Világa 2013. július
METEOROLÓGIA
4. ábra. A 2006. 08.20. 19.36 perckor érvényes riasztási térkép és az akkor aktuális radarkép (Forrás: OMSZ) mációk hitelesek, megbízhatóak. Ez persze nem jelenti azt, hogy a magán meteorológiai szolgáltatók által közölt adatok, el rejelzések használhatatlanok. Közöttük is vannak hiteles információkra támaszkodó, korrekt szolgáltatók. A felhasználó általában nincs tisztában azzal, hogy milyen szakmai hátérrel rendelkez információra alapozza döntését. Így, ha az id járási tájékozódásunkhoz magán meteorológiai cég szolgáltatásait választjuk, javasolt utánanézni a cég szakmai hátterének, a felhasznált adatok forrásának és a felel sség vállalás kérdésének.
Két hasonló vihar, de micsoda különbség! Az egyén és az id járás viszonyának fent vázolt elemeire, a problémák és megoldások megvilágítására tipikusan jó példa az ország közelmúltjának emberéletek és sérültek számát tekintve legnagyobb id járási katasztrófája. 2006. augusztus 20-án este 9 óra körül, a szokásos t zijáték idején nagy erej vihar csapott le a f városra és különösen a Duna-parti részre, ahol közel egymillió ember gy lt össze, hogy megcsodálja a látványosságot. A vihar hirtelen jött, heves es vel, jéggel és orkán erej széllel. Fák d ltek ki, cserepek hulltak, autók, ablakok törtek. Öt ember halt meg a pánikban és több százan megsérültek a vihar alatt. A leger sebb széllökést a lágymányosi meteorológiai állomáson mérték, amely elérte a 123 km/órát. Az eset egy hosszú, meleg, nyugodt id járási periódus zárásaként meglepetésként érte az embereket. Az Országos Meteorológiai Szolgálat napokkal korábban már el re jelezte a hidegfront érkezését. Az aznapi prognózisokban minden kommunikációs csatornán felhívták a figyelmet a várható id járási veTermészettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
szélyekre, természetesen az általános id járás-el rejelzésekre jellemz korlátokkal. Az OMSZ az interneten bárki számára elérhet riasztási rendszeren keresztül is figyelmeztette a lakosságot. Amikor már a frontzóna, vele együtt a zivatarzóna közelített az ország északnyugati része felé, az érkezés el tt az el írt 1–2 órával az el rejelz kiadta a szükséges riasztásokat, el ször a Nyugat-Dunántúlra, majd, ahogy a frontzóna haladt el re, sorra a többi régióra is. Este 19 óra 36 perckor, tehát másfél órával a t zijáték kezdete el tt már a Közép-Magyarország régióra, így Budapestre is a piros, legmagasabb fokú riasztás volt érvényben (4. ábra). Az el rejelzés tehát megfelel volt, a riasztás id ben kiadásra került. Mi volt mégis az oka, hogy a vihar meglepetésként érte mind a rendezvény lebonyolításáért felel s kormányzati szerveket, mind a rendezvényszervez ket, mind a katasztrófát elszenved embereket? Az ember és az id járás viszonyában felmerül problémák állatorvosi lovaként kezelhet ez a tragikus eset. Együttesen volt tapasztalható a felel tlenség, a nemtör dömség, az ismerethiány, a nem megfelel forrásból való tájékozódás, de a legnagyobb problémát a közvetlen kommunikációs csatornák hiánya jelentette. Az eseményt követ en az állami rendezvények, állami ünnepek esetében átértékelésre került az id járási el rejelzések és veszélyjelzések szerepe. Új kormányhatározat született, amelynek alapján az állami rendezvények lebonyolításáért felel s Operatív Törzs számára nemcsak a meteorológiai információk folyamatos elérhet ségét tették lehet vé, hanem meteorológus szakember személyesen is felel a döntésekért. Kés bbi jogszabály minden szabadtéri rendezvény számára el írta a kötelez meteorológiai biztosítást, sajnos ezt azóta hatályon kívül helyezték. Azt, hogy a tragikus eset tapasztalatai alapján megtett intézkedések milyen
hatással voltak a biztonságra, hogy az el rejelzésekben veszélyjelzésekben rejl információk mennyivel jobban hasznosíthatók, ha megvan a párbeszéd, a közös hang a meteorológusok és az információk felhasználói között, a 2007. évi augusztus 20-i ünnep fényesen igazolta. 2007. augusztus 20-án, jóllehet más id járási feltételek mellett, de hasonló erej vihar csapott le újra Budapestre az ünnepi rendezvények alatt. A vihar ezúttal korábban jött, délután 18.30 órakor, éppen az ünnepi körmenet idején, felh szakadással, jéges vel, orkán erej széllel. Szinte hihetetlen, de a lágymányosi szélmér m szer ugyanúgy 123 km/órás széllökést regisztrált. Az OMSZ ismét jól el re jelezte a vihart. A szervez k és az emberek ezúttal felkészültek voltak. A rendezvény helyszíneket folyamatosan tájékoztatták, az embereket óriás monitorok és hangosbemondók segítségével informálták, tanácsokkal látták el. Mindenkinek volt ideje menedéket keresni. Ezen a napon senki sem sérült meg a viharban.
Összefoglalás Három részes írásomban az id járási el rejelzések és veszélyjelzések szerepét vizsgáltam az emberek mindennapi életében. Bemutattam, hogy az id járás, az éghajlat komolyan képes befolyásolni a társadalom életét, fejl dését. Rámutattam arra is, hogy a meteorológia tudománya ma már olyan fejl dési szintet ért el, hogy hatékony segítséget tud adni az id járási károk megel zése, biztonságunk megteremtése, életünk megóvása terén. Mindez a tudás, információ azonban semmit sem ér, ha használatuk, megfelel alkalmazásuk, a veszélyhelyzetek esetén követend helyes magatartásformák nem épülnek be mindennapi életünkbe. Ø
Irodalom IPCC: Special Report, Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation (SREX) : http:// ipcc-wg2.gov/SREX/ WMO (World Meteorological Organization), (2008). Guidelines on communicating forecast uncertainty. Technical document PWS-18 WMO/TD 1422; www.wmo.int. Buránszkiné Sallai, M. (2007): 2007. augusztus 20-a a meteorológusok szemszögéb l, Légkör 52. évf., 2007. 3. szám, pp. 10-11 Engländer, T. (1999). Viaskodás a bizonytalannal. Akadémiai Kiadó, Budapest. Faragó K. (2002). A döntéshozatal pszichológiája. In: Zoltánné Paprika Zita (szerk): Döntéselmélet. Budapest. Alinea Kiadó. 2002
303
BAKTERIOLÓGIA
B SZE SZILVIA
A fehér pestis Egy visszatér
A
Mycobacterium genus legtöbb faja hasznos szaprofita mikroorganizmus nitrogénköt aktivitásuk és más, mikroszervezetek tápanyagszükségleteit fedez szerves anyagot bontó képességük miatt. Els sorban a talaj és a felszíni vizek lakói. Néhány Mycobacterium faj azonban az evolúció során kórokozóvá vált. Ezek között megkülönböztethetünk obligát és potenciális fakultatív (opportunista, alkalmi) patogéneket. A legjelent sebb kórokozó fajok a Mycobacterium tuberculosis komplexhez tartozó Mycobacterium tuberculosis (M. tuberculosis) és M. bovis. A komplex tagjai (M. tuberculosis, M. bovis, M. bovis bacillus Calmette-Guerin, M. africanum, M. microti, M. canetti, M. caprae) között virulenciájukat, valamint a gazdaszervezetet szerint számottev különbségek vannak. Ezen fajok geneti-
si ellenfél
posabb megismerését és pontosabb rendszertani besorolásukat. A tuberkulózis (tbc, güm kor, fehér pestis) a M. tuberculosis okozta fert zés következtében megjelen kórkép, amely kialakulhat bármelyik szervben, de a tüd tbc a leggyakoribb. Az emberi fert zések és kórképek megjelenéséért atípusos, illetve környezeti mycobacteriumok is felel sek lehetnek (1. táblázat). A legmodernebb molekuláris technikák alkalmazásával jelenleg közel másfél száz Mycobacterium genushoz tartozó fajt írtak le. A mycobacteriumok nemcsak a tüd ben, hanem a nyirokrendszerben, az ízületekben és egyéb szövetekben is elváltozást okozhatnak. Az M. tuberculosis leggyakrabban cseppés porfert zést követ en kerül a tüd be, ahol az alveoláris makrofágok (1. ábra), valamint
Kórkép
Reservoár
Faj
tüdő-, csont-, ízület-, vese-, agyhártya- és miliáris tbc
ember
M. tuberculosis*
lepra
ember
M. leprae*
tbc (ritkán)
szarvasmarha, ember
M. bovis*
talaj, víz, madár, sertés, szarvasmarha
M. avium-intracellulare complex**
víz, szarvasmarha víz, hal,
M. kansasii** M. marinum**
talaj, víz
M.scrofulaceum**
ember, környezet
M. ulcerans**
talaj, víz, állatok
M.fortuitum-chelonei complex**
disszeminált és tüdő tbc, gyakori AIDS betegekben és immunszupresszáltakban tbc tályogok, fekélyek lymphadenitis(akut vagy krónikus nyirokcsomógyulladás) bőr alatti csomók, fekélyek tályogok, a szervezet egészét érintő (disszeminált) fertőzések
*patogén, **potenciális patogén
1. táblázat. Kórképek és a fert zést okozó mycobacteriumok (Pusztai Rozália nyomán [1]) kailag közelít leg 99,9%-os DNS-szint azonosságot mutatnak. Az M. tuberculosis volt az egyike azoknak a mikroorganizmusoknak, amelyek genomját (genetikai állományát) az els k között teljes egészében szekvenálták, leírták. A modern, a genomikai meghatározásokat is alkalmazó diagnosztikai eljárások lehet vé tették további mycobacteriumok ala-
304
a dendritikus sejtek bekebelezik. A baktérium fagocitózisa nem vezet minden esetben a kórokozó elpusztításához. A M. tuberculosis számos ponton képes gátolni a gazdasejt m ködését, kivédve a gazdasejt anyagcseretermékeinek baktériumpusztító hatását. A fert zött gazdasejtekben az intracelluláris (sejten belül található) M. tuberculosis ún. dormans
(csökkent anyagcseréj , szinte „alvó”, nem osztódó) állapotban hosszú ideig életképes marad, és évtizedekig megtalálható a szervezetben a megbetegedés kialakulása nélkül. A M. tuberculosis kórokozó 1–2 µm hosszú, 0,2 µm átmér j , pálcika alakú baktérium. A legtöbb Mycobacterium-faj lassan szaporodik, 12–24 óra az osztódási id , így ezek a fajok (pl. M. tuberculosis, M. avium-intracellulare) laboratóriumi körülmények között (in vitro tenyészetek) 3–6 hét alatt képeznek telepeket (2. ábra).
A tuberculosis a WHO adatainak tükrében és a hazai helyzet áttekintése A tbc az egyik legrégebben ismert fert z betegség, mely az emberiséget sújtja, és napjainkban a legtöbb halálos áldozatot követel baktérium okozta megbetegedés. A WHO (World Health Organization, Egészségügyi Világszervezet) 2011-ben napvilágot látott adatai szerint a Föld népességének 32%-a, azaz megközelít leg 2 milliárd ember fert zött M. tuberculosis baktériummal. A fert zés nem jár együtt minden esetben az aktív tünetek megjelenésével. A baktériummal történt expozíciót követ en (pl. beteg, köhög pácienssel való találkozás) az emberek több mint 70 %-ánál nem alakul ki a betegség. A baktérium évtizedekig megtalálható a szervezetben és a megbetegedés tünetei nem jelentkeznek. Ebben az esetben látens fert zöttségr l beszélünk (1. ábra). A látens fert zöttek közel 10%-nál kialakul az aktív betegség. A tbc kialakulása szempontjából különösen veszélyeztetett populációba tartoznak az id sek, újszülöttek, legyengült immunrendszer ek (pl. immunszupresszáltak, transzplantáltak, autoimmun betegségben szenved k, HIV-fert zöttek). A Világszervezet adatai szerint 2011-ben 8,7 millió új megbetegedést regisztráltak, és ugyanebben az évben közel 2 millió ember halálozott el a megbetegedésben. A güm kor ismételt fellángolásában els sorban gazdasági és szociális tényez k, a HIV vírus és a tbc közötti szinergizmus (világszerte az AIDS-betegek 15%-a hal meg tuberkulózisTermészet Világa 2013. július
PEPTIDKÉMIA
1. ábra. A Mycobacterium tuberculosis fert zöttség és az aktív, illetve látens tbc. A baktérium sorsa a gazdasejtekben, az ábra forrása: http://www.oxfordimmunotec. com/T-SPOT.TB_Overview_North_America, David G. Russell, Mycobacterium tuberculosis: here today, and here tomorrow, Nature Reviews Molecular Cell Biology 2, ban). A XX. század végén újabb komoly fenyegetésként megjelent a multidrog rezisztens (MDR) tbc terjedése játszik kiemelked szerepet. Mindezek alapján látható, hogy a tuberkulózis továbbra is jelent s népegészségügy kihívást jelent a Föld minden pontján. Legsúlyosabb kockázati tényez k a szegénység, a hiányos táplálkozás és az alkoholizmus, HIV-fert zöttség. Magyarországon javultak a megbetegedési adatok, és összességében tovább csökkent az adott években el forduló új esetek gyakorisága, de ez nem ad okot a megnyugvásra, annak ellenére, hogy a WHO kritériumai szerint hazánk alacsony érintettség országnak számít. A statisztikák 2011-ben 1515 új megbetegedést tartalmaztak, így 2011-ben az új esetek gyakorisága országos szinten kb. 15 ezrelék körüli, néhány megyében azonban ezen szám fölötti értékek jellemz ek.
Történeti áttekintés Az si ellenfél története szorosan összefonódik az emberiség történelmével. Egyes kutatók adatai alapján emberel deink is szenvedtek a megbetegedésben és a kórokozó eredetét közel hárommillió évre vezették vissza Kelet-Afrikában. A kutatások szerint a baktérium nagy valószín séggel a korai Hominidák vándorlásával terjedt el világszerte. Az emberi megbetegedés legrégibb bizonyítékaként az id számításunk el tti 6000–2000-beli id b l származó leleteket tartják számon. Az ásatások alkalmával talált csontokon, leggyakrabban a gerincoszlopon, a hátcsigolyákon észleltek a feltételezhet en baktériumok okozta elváltozásokat (Pott-szindróma, Pott-féle gibbusok, spondylitis tuberculosa, tüd n kívüli, ún. extrapulmonáris elváltozások). Az egyiptomi múmiákon is találtak deformitásokat és egyértelm en a tüd t érint güm kóros elTermészettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
változásokat. A régi Indiában a güm kór annyira elterjedt volt, hogy a „betegségek királyn jének” nevezték. A kínai írásos emlékek id számításunk el tt 4000-ben tesznek említést a betegségr l. Hazánkban a váci Fehérek templomában feltárt, kétszáz éves, természetes úton mumifikálódott tetemekben volt bizonyítható a megbetegedés jelenléte. A múmiák 55%-ában DNS-vizsgálat alapján kimutatható volt a kórokozó baktérium. Az ókori világot sújtó háborúk terjesztették a ragályt. Az amerikai földrészen, a Columbus el tti id kb l származó múmiákban mutatták ki a betegség kórokozóját. A kór tömeges elterjedését azonban az iparosodás, a nagyvárosok megjelenése okozta. A járványok súlyos emberáldozatokat követeltek. A tbc Magyarországon a XX. század ötvenes évei el tt népbetegségnek számított; morbus hungaricus elnevezéssel is illették. Id számításunk el tt 460 körül Hippokratész (ie. 460–370) megkülönböztette a valószín leg maláriával azonosítható kórképet („phthisis splenica”) a tüd vészt l („phthisis”). A görög filozófus-orvos a tüd vészt tartotta kora leggyakoribb és legtöbbször halálos kimenetel betegségének. A „phthisis id sebb az írott történelemnél”mondatot pedig Arisztotelésznek (ie. 384–322) tulajdonítják. Többek között volt az egyike azon
ókori gondolkodóknak, akik felvetették és megfigyelték a fert zés továbbadasának lehet ségét és tényét embertársaik körében. A reneszánsz korszakban Giralomo Fracastoro (1478–1553) mutatott rá egy m vében arra, hogy a „phthisis” okozóját az embei testen kívül kell keresni és megfelel kontaktusba kell kerülni ezzel a testen kívül álló objektummal ahhoz, hogy a megbetegedés kialakulhasson. Richard Morton (1637–698) írta le el ször a tüd t érint megbetegedések különböz formáit. Mind Fracastoro, mind Morton abban a korban élt, amikor II. Károly (1660–1685) uralkodó érintésének csodatev , gyógyító er t tulajdonítottak, így a fiatal uralkodó nem meglep módon szintén a „phthisis” szenved alanyává vált. Az els pontos patológiai és anatómiai leírást a XVII. században Franciscus de Le Boë Sylvius (1614–1672) Opera Medica cím írásában jelentette meg. 1720-ban Benjamin Marten (kb. 1690–1752) angol orvos vetette fel el ször, hogy a tüd vész okozói apró „teremtmények” lehetnek. Leopold von Auenbrugger osztrák tudós (1722–1809) az, akinek az orvostudomány a kopogtatás „felfedezését” köszönheti. A Burg melletti vendégl s orvos fia gyermekkorából emlékezett rá, hogy apja pincéjében a csaplárosok a boroshordók folyadékszintjét kopogtatással állapították meg. A boncolásoknál a tudós többször talált a mellkasban savós gyülemet és megpróbálta annak mennyiségét, elhelyezkedését a betegen a hordóvizsgálat analógiájára kikopogtatni. Els ként tapasztalta, hogy más hangot ad a normális, illetve gyulladt tüd . Megfigyelését az Inventum novum ex percussione thoracis humani signo abstrusos interni pectoris morbos detergenti c. latin nyelv munkájában foglalta össze. Korszakalkotó munkája a XIX. század elejéig feledésbe merült, míg N. J. Corvisart (1755–1761) felismerte elfelejtett bécsi kollégájának m vében a zsenialitást, és az 1808-as kiadású könyvével (Nouvelle metrine par la percussion de cette cavite par Auenbrugger) a módszert elterjesztette. Corvisart tanítványa, Rene Theophile Hyacinthe Laënnec (1781– 1826), valamint Lucas Schönlein (1793– 1864) használta el ször a „tuberkulózis” ki-
2. ábra. (A) A M. tuberculosis baktérium pásztázó elektronmikroszkópos képe, (B) a baktériumtelepek képe Löwenstein–Jehsen szilárd táptalajon, (C) a ZiehlNeelsen festés a sav- és alkoholálló baktériumok kimutatására, a M. tuberculosis sejtfalában mikolsavtartalmú glükolipidek és viaszok találhatók, patogén mycobacteriumok rubinpirosak a felvételen (eredeti képek forrása: Centers for Disease Control, Public Health Image Library; http://phil.cdc.gov/phil/home.asp)
305
BAKTERIOLÓGIA fejezést 2000 évvel az ókori görög gondolkodóknál megjelent „phthisis” megnevezés helyett. Laënnec volt az, aki a sztetoszkópot megalkotta és alkalmazta is a tüd betegségek diagnózisában, aki szintén a betegség áldozata lett. Jeanne Antoine Villemin (1827–1892) bizonyította el ször állatmodellen, hogy a fert zés átvihet , bár még sem zárta ki teljes egészében az örökl dés lehet ségét és hangsúlyozta, hogy a fert zés összefüggésben áll az egyéni érzékenységgel. Az 1800-as évek második felében még folyamatos vita tárgya volt a betegség átvihet ségének lehet sége, hiszen sokan a „bels ”, például daganatokhoz hasonló eredetet tartották elképzelhet nek. Marten 1720-ban megjelent állítását, „az apró „teremtmények” létezését és a betegség fert z voltát másfél évszázaddal kés bb igazolták. Louis Pasteur (1822–1895) és Ferdinand Julius Cohn (1828–1898) munkássága rendkívüli jelent ség a mikroorganizmusok kutatása terén. Szintén az orvosi
kalmazhatóságát, valamint a baktérium és az emberi immunrendszer kölcsönhatásának lényegét. A tuberkulinnal való diagnózis kutatásában a következ lépéseket Clemens Petr von Pirquet (1874–1929) tette, aki a keverék okozta b rreakciót írta le 1907-ben, t követte Charles Mantoux (1877–1947), aki bevezette a b rtesztet 1908-ban. Florence Seibert (1897–1991) volt az, aki 1931-ben el állította a napjainkban is alkalmazott PPD reagenst (PPD: purified protein derivative, tisztított fehérjekeverék). Nem feledkezhetünk meg e felsorolásban Wilhelm Conrad Röntgen (1845–1923) nevér l sem, aki 1895-ben írta le a röntgensugarak tulajdonságait és e felfedezése nagy jelent ség lesz a tüd t érint beteségek, így a tbc radiológiai diagnózisában is. A betegség elleni küzdelemben a következ nagy áttörést Albert Calmette (1863–1933) francia bakteriológus érte el, aki kollégájával, Camille Guèrinnel (1872–
3. ábra. A humán MonoMac-6, monocitikus sejtekr l készült fény- és fluoreszcens mikroszkópos felvételek. (A) a kezeletlen sejtek fénymikroszkópos képe, (B) a TB5 hatóanyaggal kezelt sejtek nem mutatnak fluoreszcenciát, a kis molekulatömeg hatóanyag nem jut be a sejtbe, (C) a TB5-OT20-konjugátum és a (D) TB5-granulizin (anti mikrobiális peptidkonjugátum sejtbejutását demonstráló fluoreszcens mikroszkópos kép, az ábra forrása [6] mikrobiológiai kutatások sikereit gazdagította Robert Heinrich Hermann Koch (1843–1910) munkássága, aki a fert z betegségek elleni küzdelem egyik kiemelked tudósa. Munkatársaival meghatározták és izolálták a leggyakoribb emberi megbetegedések kórokozóit és 1882-ben felfedezték a tbc kórokozóját. A WHO 1982-ben a tbc világnapjává nyilvánította március 24-ét Koch bejelentésének 100. évfordulója tiszteletére. Az 1891-ben megalakuló Robert Koch Intézetben a Koch vezette német iskola m ködése az orvosi bakteriológia aranykorát jelentette. Koch volt az, aki el ször írta le a baktérium és a fert zött gazdasejt kapcsolatát és fejlesztette ki a tuberkulint (a baktérium sz rletéb l származó származó keverék). A tuberkulin gyógyító hatását is feltételezte. Ebben tévedett, ezzel újabb vitaalapot adva néhány kételked nek, akik továbbra is kizárólag az emberi szervezetben, önmagában, a gazdasejtek m ködésében látták a betegség valódi okát. Annak ellenére, hogy a tuberkulinkeverék gyógyító hatásában tévedett, óriási jelent ség , hogy felismerte a betegség diagnozisában való al-
306
1961) els ként fejlesztett ki legyengített Mycobacterium bovis baktériumot tartalmazó vakcinát. A BCG (Bacillus CalmetteGuèrin) oltáshoz használt vakcinatörzset 13 éven át tartó in vitro passzálással (sorozatos átoltással) gyengítették le és el ször 1921ben alkalmazták emberen.
A tuberkulózis kezelése A betegség diagnózisát követ en 1856ban Herman Brehmer (1826–1899) javasolta a szanatóriumokban történ kezelést. Hozzá hasonlóan a mai Egyesült Államok területén Edward Livingstone Trudeau (1848–1915) alapította az Adirondachhegységben az els tbc-ben szenved betegeket fogadó szanatóriumot 1855-ben. A tbc gyógyítására az 1943-ban felfedezett sztreptomicint használták el ször. Ezt az els antituberkulotikumot Albert Schatz (1922–2005) és Selman Abraham Waksman (1888–1973) írta le. A para-amino szalicilsavat 1946-ban Jörgen Erik Lehman fedez-
te fel. Az 1952-ben bevezetett vegyületet 1912-ben Prágában szintetizálták el ször, de antimikrobiális, majd antituberkulotikus hatását csak 1951-ben írták le. Az 1960-as évekre a güm kóros betegek 90%-át gyógyították meg izoniazid – sztreptomicin – p-aminoszalicilsav (PAS) kombinációjával. A kezelési id azonban hosszú volt (24 hónap) és súlyos mellékhatások jelentkeztek a terápia során. 1971-ben vezették be a rifampicint (RIF), melynek segítségével a kezelés id tartama a felére csökkent. A sejten belül „él sköd ” baktérium ellen is hatékony pirazinamid (PZA) használatával a 80-as évekre a kezelést 6 hónapra csökkent. A kemoterápia során a cél a fert z kéképesség megszüntetése, a rezisztencia kialakulásának megakadályozása és a beteg teljes gyógyulása. A rezisztens baktériumok egy vagy több antibiotikummal szemben ellenállóak. Definíció szerint akkor beszélünk multirezisztens tuberkulózisról (MDR-tbc, multi-drug resistant tuberculosis), ha a kórokozó rezisztens legalább a két leggyakrabban alkalmazott RIF és INH hatóanyagokra. A rezisztencia általában a hatóanyag aktiválásáért felel s génekben kialakuló véletlen pontmutációk miatt alakul ki. A rezisztens törzsek terjedése miatt egyre nagyobb szükség van új típusú antibiotikumokra. A tbc-probléma napjainkban sem megoldott és kihívást jelent a kutatók számára. A güm kór terjedésének megfelel kontroll alatt tartásában nagy jelent sége van a betegség kezelése területén folyó kutatásoknak. A Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Peptidkémiai Kutatócsoportjának témához kapcsolódó kutatómunkájában fontos szerepet kap az új típusú antituberkulotikumok keresése és az antituberkulotikumok gazdasejtbe történ specifikus célbajuttatása peptidalapú hordozók alkalmazásával.
Ígeretes, új vegyületek a baktérium elpusztítására Új antituberkulotikus hatású molekulák keresése történhet ún. in silico módszerek alkalmazásával. Az ELTE Számítógéptudományi Tanszékén kifejlesztett dokkoló algoritmus (FRIGATE) segítségével a baktérium anyagcseréjében létfontosságú enzimekhez köt d molekulákat azonosítottunk [5–6]. Ezen in silico (számítógépes módszerekkel) meghatározott vegyületek MIC-értékét (MIC: az a legkisebb koncentráció, amely a baktériumkultúrában, tehát kísérleti körülmények [in vitro] közötti növekedését gátolja) Mycobacterium tuberculosis H37Rv in vitro tenyészeten határoztuk meg. Az új kemoterápiás szerek meghatározása mellett fontos a baktériumot gátló vegyületek hatékonyságának növelése célbajuttató molekulák segítségével. A hatóanyagjelöltek sejtbe Természet Világa 2013. július
PEPTIDKÉMIA vizsgáltuk. Ezek a MonoMac-6 humán monocita sejtek a TB5 szabad hatóanyagot kis mértékben vették fel, míg a peptidekkel képzett konjugátumokat nagyságrendekkel nagyobb mértékben [5] (3. ábra). Az intracelluláris baktériumra kifejtett gátló hatást a fert zött MonoMac-6 sejteken bizonyítottuk; a konjugált hatóanyag elpusztí4. ábra. Az intracelluláris M. tuberculosis totta a mikróbákat (4. ábra). H37Rv növekedésének gátlása fert zött humán Kutatásaink során a jelenMonoMac-6 sejteken. (A) Kezeletlen sejtek, a leg klinikumban alkalmazott baktériumtelepek teljes kinövését láthatjuk a izoniazid (INH) antituberkulotikum Löwenstein-Jehsen szilárd táptalajon. (B) Az INH peptidkonjugátumait is el állítotantituberkulotikum önmagában nem hatásos. (C) tuk. Az INH-peptidkonjugátumok Az INH-pal-T5 konjugátum, (D) a TB5-OT20 mindegyike gátolta a M. konjugátum, valamint (E) a PLGA pal-T5-INH tuberculosis H37Rv baktérium tehatását a telepek számának jelent s csökkenése nyészetek növekedését; az INH demonstrálja a kezeletlen kontrolhoz és az INHMIC értékével közel megegyez hoz viszonyítva, az ábra forrása: [6] koncentrációban [6, 10]. Eredményeink igazolták, hogy a hordozó jutásának hatékonysága növelhet gazdasejt- egységhez történ konjugáció nem befolyáspecifikus hordozó molekulákhoz történ solja az antituberkulotikum in vitro gátló hakonjugációval. A hatóanyagok többsége kis- tását a baktérium laboratóriumi tenyészeten mértékben hat a gazdasejtek belsejében ta- [5–6, 10]. lálható (intracelluláris) baktériumokra, többA kolloidális hatóanyag-szállító rendszeségük els sorban a gazdasejten kívül csök- rek közül a biodegradábilis polimerek alkotta kenti a mikróbák számát. A hatóanyagok nanorészecskéket, mint gyógyszerhordozómolekuláris hordozóhoz kapcsolása során kat szintén alkalmazhatjuk. Meghatároztuk a olyan konstrukciókat terveztünk és állítottunk nanorészecskék tulajdonságait atomer mikel , melyekben antituberkulotikumokhoz roszkóp, pásztázó elektron mikroszkóp és egy célbajuttató peptid típusú egységet kap- dinamikus fényszórásmérés segítségével. Az csolunk közvetlenül, vagy bifunkciós rea- alkalmazott nanoprecipitációs módszerrel jól gensek alkalmazásával. E vegyületekben reprodukálhatóan állíthattuk el 200 nm-nél célbajuttató egységként a baktérium gazda- kisebb átmér j részecskéket, a konjugátum sejtjeinek felszínén specifikusan található sejt- esetében nagy kapszulázási hatékonyság (> felszíni molekulákhoz (receptorokhoz) köt d ismert oligopeptidet (pl. tuftsinszármazékokat) [7], illetve elágazó láncú polipeptideket [8-9] alkalmazunk. Az új vegyületek antituberkulotikus hatását jellemz MIC-értéket M. tuberculosis H37Rv szuszpenzión, valamint az intracelluláris baktériumot modellez baktériummal fert zött 5. ábra. A nanoprecipitációval el állított PLGAMonoMac-6 sejteken, mint a bak- részecskék pásztázó elektronmikroszkópos képe. térium laboratóriumi gazdasejt mo(A) INH-val készült részecskék, (INH-tartalom delljén határoztuk meg. 1%), a hidrofil INH nem nanokapszulázható, (B) El állítottuk az in silico azo- pal-T5-INH konjugátummal készült részecskék, nosított, fluoreszcens sajátságú, bezárási hatásfok 90% (konjugátumtartalom antituberkulotikus hatású TB5 kódú 40%). A nanorészecskék gömb alakúak, molekulakonjugálásra (vagyis hornagyságuk a nanométeres mérettartományba dozó molekulához történ kémiai esik (150–200 nm) és nem aggregálódtak, az ábra kötésre) alkalmas származékát. Az forrása: [6] el állított származékot kémiai kötés kialakításával kapcsoltuk oligotuftsin (OT20) 90%) mellett [11] (5. ábra). A mérési eredés granulizin peptidhordozókhoz. A további- mények azt mutatták, hogy a nanorészecskék akban meghatároztuk ezen antituberkulotikus mind stabilitásukban, mind méretükben meghatóanyagot tartalmazó konjugátumok felelnek kolloidális gyógyszerhordozókantituberkulotikus hatását. A vegyületek sejt- kal szemben állított követelményeknek és a bejutásának mértékét fluoreszcens mikroszkóp konjugátumot tartalmazó nanorészecskék a és áramlási citométer alkalmazásával a gaz- fert zött MonoMac-6-sejteken elpusztították dasejtet modellez monocita típusú sejteken az intracelluláris baktériumokat. Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
Irodalom [1]Pusztai, R., Mycobacteriaceae p. 175-182. Orvosi mikrobiológia, egyetemi tankönyv. Szerkesztette: Gergely Lajos. 2. átdolgozott kiadás. 2003, Budapest. Alliter Kiadói és Oktatásfejleszt Alapítvány. [2]Dyer, C.M. (2010) Tuberculosis, pp 89-121, Chapter 7 and 8, Greenwood Press, Santa Barbara, CA, USA [3]World Health Organization (WHO). Global Tuberculosis Report 2012. 2012. [4]Camus, J. C., Pryor, M. J., Medigue, C. and Cole, S. T.:Re-annotation of the genome sequence of Mycobacterium tuberculosis H37Rv. Microbiology 2002; 148:2967-2973. [5]Horváti, K., Bacsa, B., Szabó, N., Mez , G., Grolmusz, V., Vértessy, B., Hudecz, F., B sze, Sz. (2012) Enhanced cellular uptake of a new, in silico identified antitubercular by peptide conjugation. Bioconjugate Chem. (DOI: 10.1021/bc200221t, Publication Date (Web): April 19, 2012) [6]B sze, Sz., Horváti, K., Mez , G., Medzihradszky-Schweiger, H., Hudecz, F. Új vegyületek a M. tuberculosis fert zés kezelésére, specifikus kimutatására. Magyar Kémiai Folyóirat, 2012. 118: 92-94. [7]Mez , G., A. Kalaszi, J. Remenyi, Z. Majer, A. Hilbert, O. Lang, L. Kohidai, K. Barna, D. Gaal, and F. Hudecz. 2004. Synthesis, conformation, and immunoreactivity of new carrier molecules based on repeated tuftsinlike sequence. Biopolymers 73:645. [8]Szabó, R., Peiser, L., Pluddemann, A., B sze, Sz., Heinsbroek, S., Gordon, S., Hudecz, F.: Uptake of branched polypeptides with poly[L-lys] backbone by bone-marrow culture-derived murine macrophages: the role of the class a scavenger receptor. Bioconjugate Chem. 16 (6):1442-1450 (2005). [9]Szabó, R., Mez , G., Pállinger, É., Kovács, P., K hidai, L., B sze, Sz., Hudecz, F. In Vitro Cytotoxicity, Chemotactic Effect, and Cellular Uptake of Branched Polypeptides with Poly[L-Lys] Backbone by J774 Murine Macrophage Cell Line. Bioconjugate Chem. (2008) 19, 1078–1086. [10]K. Horváti, G. Mez , N. Szabó, F. Hudecz, Sz. B sze (2009): Peptide conjugates of therapeutically used antitubercular isoniazid - design, synthesis and antimycobacterial effect. J. Peptide Sci. 15(5):385-391. [11]Kiss, É., Schnöller, D., Pribranská, K., Hill, K., Pénzes, Cs. B., Horváti, K. B sze, Sz. (2011) Nanoencapsulation of antitubercular drug isoniazid and its lipopeptide conjugate. J. Dispers. Sci. 32, 1728-1734.
A kutatásainkat az OTKA (68358, 68258, 68120, 104275), a NKTH (NKFP_07_1TB_INTER-HU támogatta.
307
ÉLETTAN
CSABA GYÖRGY
Egy elfeledett hormon z élet a vizekben alakult ki. Az egysejt él lények közege a víz, melyben a korai evolúció évmilliói során a többsejt szervezetek variációi létrejöttek, alkalmazkodván a vízi életmódhoz. E rendkívül sokféle variációból szelektálódtak ki azok, amelyek alkalmassá váltak a kétélt életmódra, ami megteremtette az átmenetet a szárazföldi életforma felé. Ez az átmenet azonban nagy veszélyeket hordozott magában, mely addig nem létez szerveket igényelt és egy másfajta, a vízi életmódétól eltér szabályozást.
A
A szárazföldi életmód igényei A vízi életmódhoz képest a szárazföldi életmódban jelent sen csökken a felhajtóer , ami mozgásképesebb csontrendszer kialakulását igényli éppúgy, mint a fokozottabb mozgáskoordináció kiépülését. Míg a bonyolultabb vízi él lények esetében a légzési funkciót a kopoltyú látja el, addig a szárazföldi gázcserét a tüd és a légutak biztosítják. Míg a kopoltyú légz hámja a vízbe merül és a benne oldott oxigént hasznosítja, addig a tüd a légköri oxigénnel érintkezik, és ennek felvételéhez a légz hám nedvesítése szükséges. Míg a vízi életformában a testfelület állandóan nedves közegben van, addig a szárazföldön megn a kiszáradás veszélye, melynek elkerüléséhez a kültakaró járulékos képletei (faggyú- és verejtékmirigyek) által történ váladék termelése szükséges. Míg a vízi életmód esetében a sugárzás által kiváltott károsodás esélye minimális, addig ez jelent sen megn a szárazföldi életmód esetében. Amíg a vízi életmód alkalmával a h mérséklet ingadozása és egyéb meteorológiai változás csekély jelent ség , addig ez igen gyakori és nagymérték a szárazföldi életmódnál. Ezen túl, a szárazföldi életmód alkalmával több stresszfaktorral találkozik a szervezet, ami a stresszhormonok fokozott termel dését váltja ki. Akár a sugárhatást, akár a kémiai stresszorokat vesszük figyelembe, következményként növekszik a mutációs ráta, ami új korrekciós mechanizmusok beállítását és az immunellen rzés (saját és idegen fokozott elkülönítése és utóbbi elpusztítása) átalakítását teszi szükségessé. A küls környezettel érintkez felületek
308
Feuer László (1926–1984) (nyálkahártyák) fokozott fert zés elleni védelmet igényelnek. A folyadék- és ionreguláció épp úgy, mint a sav-bázis egyensúly megváltozása, egyes szervek és funkciók el térbe kerülését igényli. Ezeket az igényeket vette figyelembe a hetvenes években Feuer László, a Chinoin Gyógyszergyár f mérnöke, aki az „életbiztosítási rendszert”, amely lehet vé tette a szárazföldi életet, Aerobioszferikus Genetikus Adaptációs Rendszernek (AGAR) nevezte el, és kutatni kezdte, hogy ennek az újonnan fellép életfontos rendszernek mi lehet az endokrin szabályozója. Figyelme a mellékpajzsmirigyre fókuszálódott, mivel ez a szerv az evolúció során a kétélt ekben jelenik meg el ször, tehát éppen akkor, amikor a vízi életmód szárazföldire vált át [1]. Kutatásaikban kezdetben a mellékpajzsmirigy (parathyreoidea) porított formájával kísérleteztek és az említett indexekben jelent s változásokat találtak. Ezek után kutatóvegyészek, Furka Árpád és Sebestyén Ferenc izolálták a hormont, és megállapították a szerkezeti képletét, ami lehet vé tette, hogy szintetizálják is a dipeptidet. A molekulát, a gamma-L-glutamil-taurint, Feuer litoralonnak nevezte el, kifejezve ezzel a hormonnak a szárazföldivé vált életformában játszott szerepét (litorális = partvidéki). A szintézis segítségével rendelkezésre állt az a preparátum, melynek hatása kísérleti állatokon tesztelhet és akár embereken is vizsgálható volt. Mivel Feuer László a legnagyobb magyar gyógyszergyár fejlesz-
tési f mérnöke volt, jelent s anyagi eszközök álltak rendelkezésére ahhoz, hogy a különböz vizsgálatokat elvégeztesse annak kiderítésére, hogy milyen szerepet játszik a hormon a szárazföldivé válás nehézségeinek leküzdésében, annak reményében, hogy a hatóanyagból (hormonból) gyógyszer is válhat. A mellékpajzsmirigynek egy hormonja már korábban is ismert volt, ez a parathormon, mely a D-vitaminnal együtt a kalcium-anyagcsere szabályozója. Ez a mellékpajzsmirigy-hormon volna tehát felel s a csontrendszer és részben a sav-bázis egyensúly biztosításáért? A többi funkció felel sét kellett a litoralonban megtalálni. A rendkívül széleskör vizsgálatokban negyvennél több magyar és néhány külföldi egyetemi intézet, kutatóintézet és klinika vett részt.
Mit szabályoz a litoralon? A sejttenyészetekben, egereken, patkányokon, rovarokon és békákon végzett állatkísérletek a litoralon széleskör hatását bizonyították [2]. Tekintve, hogy a mellékpajzsmirigy másik, már régebben ismert hormonja, a parathormon életfontosságú, a mellékpajzsmirigy kiirtásának hatásai a litoralon vonatkozásában nem voltak tanulmányozhatók. Így csak a kívülr l bejuttatott hormon hatásairól lehetett megbízható adatokat nyerni. Ezek azt bizonyították, hogy a litoralon els dlegesen A-vitaminszer hatásokkal rendelkezik. Ha elfogadjuk azt, hogy a mellékpajzsmirigy két hormonja a parathormon és a litoralon, akkor azt kell mondanunk, hogy mindkett a szárazföldivé válással kapcsolatos funkciókba avatkozik bele az A- és D-vitamin hatásának szabályozásán keresztül. Itt érdemes megjegyezni, hogy e két vitamin nem igazán vitamin. Vitaminnak ugyanis azokat az életfontos anyagokat nevezzük, amelyek az adott szervezetben nem termel dnek, tehát kívülr l kerülnek be oda és rendszerint ko-faktorokként szerepelnek valamilyen életfolyamatban. Ez a D-vitamin esetében nem igaz, mert egyrészt napfény hatására szervezetünkben is termel dik, másrészt nem ko-faktorként m ködik, hanem sejten belüli hormonreceptorhoz köt dik és ennek közvetítésével ad utasítást a fiziológiai folyamatok végrehajtására. A D-vitamin tehát valójában hormon, melyet azonban a szervezet természetes körülTermészet Világa 2013. július
ÉLETTAN mények között küls forrásokból is beszerez. Az A-vitamin karotinból képz dik, és mint ilyen, a táplálékkal kerül be a szervezetbe, de ott ugyancsak hormonreceptorhoz köt dik, tehát hormonális funkciót tölt be. Mindkett hiányában jól definiált betegségek alakulnak ki, felismerhet tünetekkel. Ha D-vitaminpótlás nem történik, napfény hiányában hiánybetegség (rachitis, angolkór) lép fel. A-vitamin hiányában a hámképletek károsodnak és farkasvakság alakul ki. A parathormon és az A-, valamint a D-vitaminhiány kórképei tehát vizsgálhatók és a megfelel anyag pótlásával elkerülhet k. Ugyanez a liroralonról (megfelel vizsgálatok hiányában) nem mondható el. Ugyanakkor litoralon adagolásával hormonszer (A-vitamin jelleg , egyéb hormonokat antagonizáló [3 [4], rovarok és kétélt ek metamorfózisát befolyásoló, immunstimuláló, fizikai és pszichés teljesítményt pozitívan befolyásoló) hatások következetesen mutatkoztak. Míg a parathormon tehát egy jól meghatározott rendszerre hat (kalciumanyagcsere), addig a litoralon sokkal szélesebb körben m ködik. Két olyan hatása is van azonban, amelyekben véd vagy gyógyító hatása hasznosítható. Elméleti szempontból különösen érdekes, hogy a mellékpajzsmirigy két hormonjának, a D-vitamin hatását befolyásoló parathormonnak és az A-vitamin felhasználását szabályozó litoralonnak jelent s szerepe van a kétélt ek metamorfózisának létrejöttében. Magát a folyamatot a pajzsmirigy hormonjai, a tiroxin és trijódtironin serkentik, de a két parathyreoidea hormon ebbe a szabályozásba beleszól, mintegy kiegyensúlyozva azt. Mind a pajzsmirigy, mind a mellékpajzsmirigy a szárazföldivé válási metamofózissal elt n kopoltyú származéka, tehát miközben a gázcsere típusa megváltozik, a vízi gázcsere szervéb l alakult képletek a szárazföldi gázcsere végrehajtójává és az AGAR szabályozóivá válnak. Mint a bevezetésb l kiderült, a szárazföldivé válással a bels és küls testfelületek (nyálkahártyák) kiszáradása veszélyezteti az él lényeket. Ennek ellene hat az A-vitamin és mint endogén tényez , valamint az A-vitamin felhasználás szabályozója, a litoralon. Ha ezek elegend mennyiségben vannak jelen, akkor nincs is probléma. Ha bármelyik is hiányzik, vagy csökkent mennyiség , akkor bizonyos felületek kiszáradnak. Így léphet fel ozaena (az orrnyálkahártya b zös gyulladása), a Sjögren-szindroma (száraz száj és szem stb., csak az Egyesült Államokban mintegy 4 millió ember problémája), vagy a krónikus fels légúti száraz hurut, melyeket terápiásan befolyásolni tud a litoralon. Mint korábban ugyancsak kiderült, a szárazföldivé válással a nap sugárzásának sokkal inkább ki vannak téve az él lények, mint a vízi életmód esetében, és ez súlyos károsodásokat okozhat. Ezek elTermészettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
len a litoralon-A-vitamin rendszer véd, mint ezt az állatkísérletek bizonyították [5]. A litoralon ezen fentebb említett hatásai méreteikben és f leg közvetlen következményeikben nem vethet k össze egyéb hormonok, például az inzulin, tiroxin vagy parathormon hatásaival, vagy az azokat termel mirigy kiirtásának következményeivel. Éppen ezért a litoralon nem egy bizonyos funkció szuverén szabályozójának, hanem balansz-hormonnak tekinthet , mely kiegyensúlyozza azokat a káros következményeket, melyek a szárazföldivé válással léptek fel, és segít fenntartani a szervezetek homeosztázisát. Mint ilyen, segíti a szárazföldi él lények életben maradását és a megváltozott körülmények ellenére biztosítja komfortérzésüket.
gyógyszergyár nagyhatalmú és rendkívül intuitív (egyéb jelent s gyógyszerek kifejlesztése is f z dik a nevéhez, például az oszteoporózist gátló osteochin) fejlesztési f mérnökének rengeteg ellensége volt gyáron belül és kívül, akik (bár kevésbé voltak tehetségesek, de éppen ezért irigyek) ott ültek azokban a bizottságokban, melyekt l a gyógyszer engedélyezése függött. S miközben a Sjögren-szindrómával és ozaenával kínlódó betegek orvosai szinte könyörögtek a litoralonért, mert ez volt a leghatásosabb gyógyszer, ennek további el állítása és gyógyszerként való alkalmazása lehetetlenné vált.
Epilógus A forgalomba hozatal kudarca A kutatás szerteágazó, ám minden esetben pozitív állatkísérleti és klinikai eredményeit összegezve került sor a litoralon gyógyszerként való elismertetésére, mely azonban kudarccal végz dött. A gyógyszer-hatóság nem tartotta alkalmasnak a litoralont gyógyszernek, annak ellenére, hogy a klinikai vizsgálatok is egyértelm en pozitív eredményt adtak. Ennek indokaként felmerülhetett a hatások széleskör sége éppúgy, mint a mellékhatások hiánya. Egy hormontól (de akár gyógyszert l is) elvárják, hogy valamilyen meghatározott szervre vagy funkcióra hasson, a széleskör hatás legalábbis „gyanús” volt, ez nem fért bele a konzervatív fejekbe. A litoralon ugyanakkor teljesen ártalmatlan volt, semmiféle káros hatása nem volt kimutatható. Márpedig azt tartják, hogy aminek nincs mellékhatása, az nem is lehet gyógyszer (lásd a gyógyszereket népszer sít tévéreklámokban, ahol minden gyógyszer esetében elhangzik: a mellékhatásokról kérdezze meg kezel orvosát, gyógyszerészét!) A széleskör hatás tehát támadta a hormon specifikus voltát, a káros mellékhatás hiánya pedig magát a hatást. Mindkett b n egy gyógyszer esetében. A kevesebb tehát valószín leg több lett volna, ha csak a kiszáradási vagy sugárvéd hatást tüntetik fel a gyógyszer kritériumaként. Lehet, hogy eredményesebb lett volna az engedélyeztetési eljárás. Ugyanakkor ebb l nem derült volna ki az a fiziológiai eredmény, ami a litoralont mint balanszhormont jellemzi, tehát elhelyezi a hormonok családjában. Ez utóbbi azonban a gyógyszer-bürokraták fejében inkább zavart okozott, mint segítette az elismertetést. Mindez azonban csak jóindulatú feltételezés. A valóság az, hogy Feuer Lászlónak, mint a legnagyobb magyar
Egy gyógyszer hatásának elemzésekor az élettani kísérletek alapvet ek, azonban egy gyógyszergyár számára az a lényeges, hogy az általuk szintetizált anyagból gyógyszer váljék. Ennek hiányában a biológiai–élettani kísérletek és eredményeik is érdektelenné válnak. Egy új gyógyszer kidolgozása és kipróbálása ugyanis rengeteg pénzbe kerül, mely csak a gyógyszerként való forgalomba hozatal után térül meg. Feuernek vegyész volta ellenére fantasztikusan jó biológiai meglátásai voltak, mégsem volt meg a lehet sége, hogy biológiai és orvosi kísérleteket végezzen, csak (?) a felismerés, a kutatási utak kijelölése és az eredmények értékelése volt az része. Így pozíciójánál fogva karmesterként tudta irányítani azon kutatók munkáját, akik a litoralon kutatásába bekapcsolódtak, és e munkák bér- és anyagköltségeit tudta a gyár révén biztosítani. Le tudta vonni azokat az élettani következtetéseket, amelyek a kísérleti munka eredményeib l összegz dtek és egységes elméletté tudta formálni azokat. Meg tudta határozni azokat az irányokat, amelyek bizonyították az elméletet (a munkahipotézist) és a gyakorlati felhasználás lehet ségeit. A gyárnak új igazgatója lett, és amikor a forgalomba hozatali engedélyt nem adták meg a litoralonnak, Feuert leváltotta a fejlesztési f mérnöki posztról. Így elvesztette annak lehet ségét is, hogy a litoralonnal a munka folytatódjék. Ez a kett s csapás oly mértékben deprimálta idegrendszerét és ezzel együtt immunrendszerét, hogy egy rendkívül gyors lefolyású vastagbélrák fejl dött ki nála, amely rövid id alatt elvitte. Nem járunk tehát messze az igazságtól, ha azt állítjuk, hogy Feuer László a kutatómunkáját végigkísér sorozatos akadályoztatásokba, intrikákba és ellenséges indulattal generált stresszekbe, majd
309
ÉLETTAN végül a litoralon engedélyeztetési kudarcába halt bele 58 éves korában. Mivel a gyár a továbbiakban a litoralon kutatásával nem foglalkozott, azt is elmondhatjuk, hogy a litoralon Feuer László halálába pusztult bele. Az igazgatót rábeszélve, megpróbáltam a kutatást életben tartani, hogy tovább próbálkozzanak a litoralonnal, ami nem is volt teljesen sikertelen. Ennek keretében az igazgató tengeri hajóútra hívta meg a gyár vezet it, akik kísérleti alanyokként szolgáltak. A résztvev k egyik fele az ártalmatlan litoralont szedte az út alatt, míg a másik fele kontrollként szerepelt. Akik nem szedték, csúnya napégéseket szenvedtek el, míg akik szedték, ett l védve voltak. A litoralon sugárvéd szerepe tehát, ha nem is tudományos kísérletben, de itt is bizonyítást nyert. Ennek ellenére az „antilobby” nem volt meggy zhet , a kutatások, vagy forgalomba hozatali próbálkozások nem folytatódtak. A további évek folyamán tettem még néhány kísérletet a kutatás felélesztésére, de ezek hiábavalónak bizonyultak. A PubMed orvosi adatbázis 55 idegen nyelven megjelent litoralonnal foglalkozó cikket tart nyilván (az els 1978-ban, az utolsó 2005-ben jelent meg [6]), de a kétezredik év után már egyet sem magyar szerz k tollából. A litoralon elméleti hátterér l jelent s külföldi folyóiratban Feuer László nem publikált cikket (ez hiba volt), így ezzel ott nem foglalkoztak, a litoralon tehát „hivatalos” hormonná nem vált. A mellékpajzsmirigy felismerési sorrendben második, de jelent ségében lehet, hogy els hormonja tehát egy egyáltalán nem szokatlan magyar tragédia (személyes sérelmek, irigység, „pusztuljon el a szomszéd tehene is”) áldozatává vált.
Irodalom 1.Feuer L. Egy mellékpajzsmirígyb l izolált új bioaktiv anyag, a litoralon felismerésének elméleti háttere. További elméleti megfontolások. Biológia 1977, 25, 3-33 2.Feuer L. A litoralon (gamma-L-glutamil-taurin) endogén dipeptid élettani hatása. Biológia 1983, 31, 125-166 3.Feuer L., Török L., Csaba G. The triiodothyronine antagonistic effect of gamma-L-glutamyltaurine (litoralon). Endokrinologie 1979, 73, 367-369 4.Feuer L., Cserhalmi M., Csaba G. Effect of litoralon (gamma-L-glutamyl-taurine) on the tail involution of tadpoles in vitro. Endokrinologie 1980, 75, 373/375 5.Feuer L., Benk G. Effect of glutaurine and its derivatives and their combinations with radioactive protective substances upon irradiated mice. Acta Radiol Oncol 1981 20 319-324 6.Bittner S.,Win T., Gupta R. Gamma-L-glutamyltaurine. Amino Acids 2005, 28,343-356
310
LEVÉLSZEKRÉNY
Egy kérdés és a válasz Kedvelt lapjuk júniusi számában Horváth Tünde cikke (5500 éves település a Balaton partján) számomra újszer ábrákon mutatja be az áldozati gödrök leletanyagát (de jó lenne, ha nagyító nélkül is láthatók lennének!). A 4. ábra radiokarbon adatai azonban megleptek, mert a gödör alján talált juhcsont jó ezer évvel fiatalabbnak bizonyult, mint a fels szint kutyacsontjai. Ha ez nem elírás, akkor mi a magyarázata? Szíves válaszukat el re is köszönöm. Üdvözlettel: Tüske Márton (Esztergom) Sajnos, egy rövid cikk terjedelme nem teszi lehet vé, hogy abban egy téma minden részletére kitérhessünk, ráadásul a leírt történetek nemcsak nagyon régiek, hanem nagyon bonyolultak is. Ha a tisztelt olvasót ez részletesebben érdekli, az ajánlott szakirodalomban b ven utána kereshet és olvashat a témának, akár több száz oldalon át, részletes, jól látható rajzi és fotós dokumentációval illusztrálva. A lényeg röviden annyi lenne, hogy a balaton szödi több emberi és állati tetemet tartalmazó gödrök ún. nagy közösségi áldozatok gödrei voltak: más vallási párhuzamok alapján ezeket alapító, béke vagy eskü-áldozatokként értelmezik az áldozattípusok osztályozását illet en. Egyértelm bizonyítékok kerültek el arra, hogy az egyedeket feláldozták, tehát er szakos halált haltak, és nem betegség, járvány végzett velük. Ugyanakkor bizonyos, hogy számunkra már ismeretlen, vagy párhuzamok alapján találgatásokkal bizonytalanított koreográfia szerint ezeket az áldozatokat bizonyos id közönként megújították, amire több példa is van a településen belül (pl. a 426. gödör radiokarbon dátumai szintén a „fejük tetején állnak”; de a 1099. gödör-kút úgyszintén, amely eredetileg egy víznyerésre szolgáló középs rézkori Balaton–Lasinja-kút volt, amelyet a kés rézkorban újra kitisztítottak, de már áldozati célra használták). Itt kb. 1000 évre is elhúzhatók a radiokarbon dátumok az említett 1612. gödör esetében. Ezért van az, hogy 30-nál több állat is lehet egy szakrális gödörben: mert nem egy áldozási alkalom (rítus) alatt keletkezett, hanem több id pontban, lassan, egy faluközösség élete alatt deponálódott, és nem is egy ember adománya volt, hanem az egész közösségé (ceremónia-sorozat). A fels rétegb l vett kutyamaradvány és az alsó rétegb l származó juhcsontlelet dátuma valóban ellentmond a régészeti rétegtan szabályainak, ez a törvény azonban csak a hétköznapi eseményeknél kérhet számon. A településen belül jó példa erre a gödrök nagy részét fed kultúrrétegek megjelenése, amelyek azok fölött találhatók, és igen nagy valószín séggel a gödrök betölt dése és a rézkori falu pusztulása után keletkeztek a gödörjelenségek fels rétegeinek lassú természetes, és emberi, vagyis mesterséges eróziójával (szántás, erd m velés, autópálya-építés stb.). Ebben az esetben a rétegtan geológiai és régészeti értelemben is szigorú és következetes id beli egymásutániságot sugall. Hasonló a helyzet a kés rézkori jelenségeket mutató kés bbi korok objektumaival: számos kelta és középkori ház, gödör, és kemencebokor volt bevágva a bolerázi és badeni objektumokba, amelyek szuperpozíciója további bizonyítékul szolgál e korok és kultúrák id rendi kés bbiségére, amely egyébként sem újdonság számunkra. Ezek a nagy közösségi áldozatok azonban különleges helyzetek és helyszínek: egyrészt mert nem a hétköznapok profán világát, hanem a vallás, tehát a Szakrális/ Szent és a Transzcendens elképzelt, a valóságtól radikálisan különböz (más)világ megjelenését képezik le, másrészt mert többszöri alkalommal, újra és újra használták ket hosszú id n át, sok egymás követ generáció és rítus során, ezzel ceremóniasort építve fel, megújítva és meger sítve a túlvilági er knek adott közösségi ígéretet (esküt?). Feltehet en a helyüket is megjelölték valamilyen módon, hogy mindig visszataláljanak oda. Az áldozati gödrök esetében arra is bizonyítékok vannak, hogy egy áldozat gödörbe helyezése után további áldozatokkal bolygatták meg az éppen aktuális helyszínt: önmagában már ez is felboríthatja a normális rétegtani viszonyokat. A Szentnek (alapító snek?) szánt áldozatok másik jele az, hogy halál utáni manipulációkat végeznek a már eltemetett csontokkal: bizonyos részeit elmozdítják, és máshová viszik, vagy beépítik egy újabb helyszínbe, oltárra stb. Ez is okozhat ilyen „hibát”, rétegtani felborulást, ami nem hiba, tévedés, hanem valójában a szakrális egyik jellemz megnyilvánulása, ami éppen megkülönbözteti a hétköznapitól, sok más momentum mellett. Horváth Tünde Természet Világa 2013. július
SZÁMÍTÓGÉPES MODELLEZÉS
SIMON ÁGNES
Számítógépes gyógyszerkutatás zervezetünk fehérjéi számos kismolekula kötésére képesek. Ide tartoznak a jelátviv anyagok, bomlástermékek, antigének vagy éppen a gyógyszermolekulák. Az egyes fehérjéken található köt helyek feltérképezése lehet séget ad arra, hogy megismerjük bennük a kismolekulák elhelyezkedését, s t újabbakat, például új típusú gyógyszerjelölt molekulákat fejlesszünk, amelyek egy kívánt köt helyen hatnak. A kismolekulák illeszkedésér l akkor kapjuk a leghitelesebb képet, ha a fehérjér l és ligandumáról rendelkezésre áll röntgendiffrakcióval vagy NMR-méréssel meghatározott szerkezet. (NMR: mágneses magrezonancia spektroszkópia). Ezeknek a méréseknek az eredményeib l az egyes atomok koordinátáit kapjuk meg, így felrajzolható a teljes fehérje a beleilleszked ligandummal együtt. Ha a fehérjér l csak önmagában áll rendelkezésre háromdimenziós szerkezet, akkor a hozzá köt d kisméret
S
1. ábra. Ligandum dokkolása egy fehérjéhez molekula helyét ún. dokkolási eljárással ismerhetjük meg (1. ábra). A dokkoló programok legegyszer bb esetben a fehérje és a kismolekula között fellép elektrosztatikus és van der Waalskölcsönhatásokat, illetve hidrogénkötéseket veszik figyelembe. Ezek alapján több lehet séget kipróbálnak, és a legkedvez bbeket adják vissza. Az illeszkedés jóságát úgy ellen rizhetjük, ha a fehérje-ligandum együttes röntgenszerkezetéb l kivágjuk a ligandumot, majd visszaillesztjük a fehérje köt helyébe. Ha ebben az eljárásban a ligandum viszszatalál eredeti helyére, akkor bízhatunk abban, hogy az általunk módosított, tervezett vagy egy adatbázisból nyert újabb vegyület illeszkedése is valóságh . Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
3. ábra. Az Autodock-program felhasználói felülete. A fehérje pálcikaábrázolásban látható, a kékkel jelzett dobozban keressük a ligandum helyét, amelynek méretét a jobb oldali dobozban állítjuk be a középpont és a méret feltüntetésével. Ugyanitt állítjuk be a rácstávolságot is angströmben (spacing) A dokkoláshoz számos kereskedelmi program áll rendelkezésre. Az egyik legelterjedtebb az Autodock, amely ingyenesen letölthet és futtatható akár otthon is. Az Autodock-program a fehérjét vagy egy részét egy ráccsal helyettesíti, amelynek rácspontjaiban kiszámítja a képzeletbeli atomra ható er teret, majd ezt elvégzi a ligandum összes atomtípusára (2. 2. ábra. A ligandum elhelyezése a rácsban (http://www.csb.yale.edu/userguides/ datamanip/autodock/html/Using_ AutoDock_305.9.html)
ábra). Tehát kiszámítja, milyen teret érezne egy nitrogénatom, oxigénatom, vagy kénatom egy adott pontban. A program a ligandumot többféleképpen helyezi el, majd a kapott illeszkedéseket pontozza aszerint, mennyi kedvez kölcsönhatást képes kialakítani a ligandum. Az így kapott értéket „kötési energiaként” adja viszsza, azaz minél alacsonyabb negatív értéket kapunk, annál kedvez bb az illeszkedés (3. ábra). Természetesen, az így kapott érték csak közelítés, a tényleges kötési energia értékét nem kapjuk meg, de a dokkolás jó orientációt jelenthet a ligandum kedvez illeszkedésére, illetve az egyes ligandumok közötti rangsor felállítására. Egy másik, kedvelt, bár fizet s program a GOLD (4. ábra), amelynek hangzatos neve rövidítést takar (Genetic Optimisation for Ligand Docking). A genetikus algoritmus kifejezés arra utal, hogy a molekula egyes konformereit „kromoszómák” írják le, amelyben a gének jelentik a molekula transzlációs és rotációs, valamint bels (torziós) szabadsági fokait. Ezek keresztezésével számítják ki egy új konformáció köt dési szabad-
311
SZÁMÍTÓGÉPES MODELLEZÉS
4. ábra. A GOLD dokkoló program menüje. Az ábrán látható példán a human GABA transzporter (hGAT-1) fehérjéhez 21 ligandumot dokkolunk ugyanabba a köt helybe. A kapott találatokat a GOLDScore pontozófüggvénnyel értékeljük entalpiáját. A GOLD-program használata egyszer , a fehérje és a ligandum megadásán kívül a köt hely középpontját kell megadnunk, vagy azokat az aminosavakat, amelyek a köt helyet képezik.
szíteni. Ezek szerkezete többnyire nem ismert, így modelleket kell létrehoznunk. Az emberi fehérjék sokszor jól modellezhet k baktériumból származó, hasonló fehérjékb l kiindulva, amelyekr l viszont már rendelkezésre áll a röntgendiffrakcióval meg-
musoknak a fehérjéi a kristályosítás körülményeit is jól bírják. A bakteriális és a humán fehérjék között úgy létesíthetünk megfeleltetést, hogy azokat a szakaszaikat illesztjük egymáshoz, amelyek azonos vagy hasonló aminosavakat tartalmaznak. Ha van egy megfeleltetésünk, akkor az ismert szerkezetre számítógépes modellez programokkal „ráhúzhatjuk” a modellezni kívánt fehérje szekvenciáját. Erre a feladatra számítógépes modellez programok állnak rendelkezésre. Közülük a legismertebb, ingyenesen hozzáférhet program a Modeller vagy Swiss PDB Viewer. Ezek a programok a bakteriális fehérje röntgenszerkezetére mintegy ráhúzzák a modellezend fehérje szekvenciáját, majd egy rövid minimalizálással eligazítják az egymással ütköz oldalláncokat. Az ütközés abból ered, hogy a modellezni kívánt fehérje hosszabb, vagy rövidebb, mint a referenciafehérje, így egyes szakaszokon betoldások vagy kivágások szükségesek. Az OTKA-pályázat keretében a központi idegrendszer egyik membránfehérjéjét, a gamma-aminovajsav (GABA) transzporter szerkezetét modelleztük egy h t r baktériumból származó hasonló fehérje szerkezete alapján Modellerprogrammal. Jelenleg egy belga kutatócsoport bevonásával folyik az az izgalmas munka, amelynek során potenciális gátlószereket fejlesztünk a GABA transzporterek egyes altípusaira. Mivel a GABA a központi idegrendszer f , gátló jelátviv anyaga, a gátlás következtében több GABA marad a szinaptikus résben, így terveink szerint ezek az anyagok potenciális antiepileptikumok is lehetnek.
Hogy néz ki az eredmény? Az egyik els gyógyszer, amely számítógépes tervezéssel készült, egy rákellenes szer, a Bcr Abl kinázon ható imatinib (Gleevec) volt. Ennek a példáján nézzünk meg egy illeszkedést. Az imatinib dokkolását bármelyik programmal kipróbálhatjuk és ellen rizhetjük, hiszen rendelkezésre áll a Bcr-Abl kináz röntgendiffrakcióval meghatározott szerkezete és az imatinibé is, valamint a kett együtt. Ha „kivesszük” az imatinib-molekulát a fehérjéb l, majd visszadokkoljuk, akkor az 5. ábrán láthatjuk, mennyire ad pontos illeszkedést a dokkolás a GOLD-programmal. A kinázok vízoldható fehérjék, tehát nem a sejtmembránban helyezkednek el. Az ilyen fehérjéket bejáratott kísérleti körülmények között jól tudják kristályosítani, ami a röntgendiffrakciós szerkezet-meghatározás el feltétele. A legtöbb gyógyszermolekula azonban membránba ágyazott fehérjéken hat, amelyekb l sokszor nagy er feszítések árán sem sikerül kristályt ké-
312
5. ábra. Bal oldal: az imatinib rákellenes gyógyszer a bcr-abl kináz köt helyében (zöld váz – röntgenszerkezeti kép). Jobb oldal: színessel a számítógéppel dokkolt találatok. Látható, hogy a dokkolás jól eltalálja az imatinib köt helyét a fehérjén határozott szerkezet. A baktériumok közül néhány ugyanis széls séges körülményeket is hajlandó elviselni (ilyenek a h - és sót r baktériumok). Ezeknek az organiz-
Az írás az OTKA 102166 számú pályázata alapján készült.
Természet Világa 2013. július
EVOLÚCIÓ
JAKUCS ERZSÉBET
A gombák titkos története ELS RÉSZ „A biológiában semminek nincs értelme, hacsak nem az evolúció fényében.” (Dobzhansky, 1964) A gombák az él világnak az állatok és a növények mellett a harmadik legnagyobb fajszámú csoportja, amelynek képvisel i a mély tengereket és az örökké jéggel borított sarki és magashegységi területeket kivéve mindenütt el fordulnak a Földön. A gombák benépesítik a talajt és a szerves hulladékokat, állandóan jelen vannak a levelek feszínén, a sós és édesvizekben, a leveg ben, s t a növények és állatok testében is, hiszen a gombafajok jelent s része biotróf szervezet, ami azt jelenti, hogy más él lények sejtjeib l nyerik szerves tápanyagaikat mint paraziták vagy szimbionták. Jelenlétük azonban gyakran rejtett marad az emberi szem el tt, mert jó részük mikroszkopikus szervezet, ugyanakkor nélkülözhetetlenek a bioszféra anyagkörforgásának és egyensúlyának fenntartásában. A baktériumok mellett nagy részben a gombák biztosítják az elpusztult növények és állatok testében lév szerves anyag lebontását, miközben széntartalmukat a növények fotoszintéziséhez szükséges szén-dioxid formájában felszabadítják a leveg be. A szaprotróf (lebontó) gombák folyamatos enzimatikus tevékenysége nélkül a felhalmozódó hulladékok hamarosan elborítanák a Földet. Ha a gombák m ködése hirtelen leállna, 30 éven belül megsz nne az élet jelenlegi formája a bioszférában. Vajon honnan erednek és hogyan jöttek létre a mai gombacsoportok? Hogyan hódították meg a szárazföldet? Mennyi id alatt és milyen lépéseken keresztül érték el mai diverzitásukat? Hogyan fejl dtek ki az evolúció során azok a fiziológiai sajátságaik, amelyek révén kulcsszerepet játszhatnak a bioszféra egyensúlyának megtartásában? Hogyan hatottak más él lények fejl désére, és hogyan alakultak ki azok a bonyolult kölcsönhatás-rendszerek, amelyeket a ma él gombák a növényekkel és az állatokkal képeznek? Az írás ezekre a ma még nem egyértelm en megválaszolható kérdésekre keresi a választ. A gombák id beli kialakulásáról és elterjedésér l a Földön csak különböz tudományterületek és kutatási módszerek (pa-
leontológia, fiziológia, ökológia, genetika, molekuláris biológia) eredményeinek összehasonlításával kaphatunk képet. Az
1. ábra. A valódi gombák (Mycota) 18S rDNS alapú családfája a molekuláris óra függvényében ábrázolva, az id és a földtörténeti korok feltüntetésével
Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
evolúciós folyamat egyes lépéseit gyakran csak közvetett bizonyítékok alapján lehet rekonstruálni, mivel nagyon kevés közvetlen bizonyítékkal, vagyis gombasmaradvánnyal rendelkezünk, a gombák ugyanis rendkívül rosszul fosszilizálódó szervezetek. Ezért, ha eredetükre és történetükre vagyunk kíváncsiak, akkor többnyire csak a ma él fajok vizsgálatából indulhatunk ki. Az szinte bizonyosnak mondható, hogy a gombák sei a földtörténeti skorban (prekambrium) a tengerben kialakult eukarióta (valódi sejtmaggal rendelkez ) egysejt él lények voltak. Az általánosan elfogadott endoszimbionta elmélet szerint az s-eukarióta sejtmagja a DNS-állomány membránnal való elkülönülése révén jött létre, sejtalkotói (a mitokondriumok, színtestek, ostorok) pedig a sejtbe bekebelezett, de ott tartósan megteleped és osztódó endoszimbionta prokarióták (baktériumok) utódai. Az algák és a növények seit l eltér en az s-gombák és az s-állati eukarióták valószín leg már els dlegesen is nem fotoszintetizáló, aerob szervezetek voltak, vagyis csak aerob baktériumokkal léptek szimbionta kapcsolatba (ezekb l keletkeztek a mitokondriumaik), de nem kebeleztek be fotoszintetizáló prokariótákat. Az újabb vizsgálatok azt mutatják, hogy a gombák és az állatok közös st l erednek (testvércsoportok), amit nemcsak a DNS-szerkezetük viszonyla-
313
EVOLÚCIÓ gos hasonlósága igazol, hanem az is, hogy mindkét csoportra jellemz a sejt hátulsó pólusáról ered , egyetlen ostort visel rajzók jelenléte, ami miatt a gombákat az állatokkal együtt az Opisthokonta (hátsó ostorosok) törzscsoportba osztják be. Az állatokkal szemben azonban a gombáknak csak nagyon kevés és nem egyértelm en azonosítható fossziliáját ismerjük a kambrium el ttr l, és nem tudjuk, ezeknek az sei pontosan mikor is alakulhattak ki. A modern biológiának azonban van egy olyan új eszköze, amivel közvetetten belenézhetünk az evolúció „mélységes kútjába” (Thomas Mann), és ez az örökít anyag, a DNS szerkezetének a vizsgálata. A DNS nukleotid-szekvencia sorrendjében van kódolva az él lény tervrajza, ami azonban az utódok sok-sok nemzedéke során a véletlenszer mutációk révén lassan változik, és a leszármazottak között fokozatosan különbségek alakulnak ki. Ezért a DNS elté-
nénk nyomon követni. A riboszómák kis alegységét kódoló DNS-szakasz, az ún. 18S rDNS például nagyon konzervatív, lassan változik, úgyhogy alkalmas hosszú távú, százmillió éves lépték változások követésére, ami jól tükrözi a törzs- vagy osztályszint evolúciós változásokat. A nemzetségen belüli szétválások, új fajkeletkezések id beli követésére viszont a gyorsabban változó génszakaszok (pl. az ún. ITS- vagy IGS-régiók) alkalmasak. Ha a gombák esetében elvégzett molekuláris óra vizsgálatok eredményeit összevetjük az igen csekély számú, ismert korú smaradvány adataival, akkor is csak egy nagyon vázlatos képet tudunk felrajzolni a gombák evolúciójáról, és minél távolabb megyünk vissza a múltba, annál bizonytalanabb a tudásunk. A paleontológiai leletek alapján a tengerben kialakult si, ostoros gombák már legalább 6–700 millió évvel ezel tt léteztek, más vizsgálatok szerint viszont már akár 1,5 milliárd évvel ezel tt is kialakulhattak. Feltételezhetjük, hogy a kezdetben egysejt vagy fonalas, telepes szervez dés , ostoros gomba- sök a ma él rajzóspórás gombákhoz (Chytridiomycota) hasonló él lények lehettek, amelyek csak a tengerek oxigéntartalmú vízrétegeiben találták meg életfeltételeiket, mint szigorúan oxidatív anyag2. ábra. A zuzmók széls séges környezeti viszonyokhoz cserét folytató szervealkalmazkodott alga-gomba szimbiózisok zetek. Mivel az ererésének mértéke az egyes fajok közötti ro- dend en reduktív légkör Földön az konsági fokot tükrözi. Ezen alapul a DNS oxigén termelését a 3–2,5 millárd évvel filogenetikai analízisére épül rendszertani ezel tt kialakult ún. sztromatolit-képz , csoportosítás, a molekuláris taxonómia. A fotoszintetizáló prokarióta tengeri kékalDNS-különbségek ugyanakkor id beli vál- gák (Cyanobacteria) kezdték el, és a ketozást is jelentenek, tehát minél nagyobb letkezett oxigént hosszú ideig az oldata különbség két közös st l származó faj ban lév Fe2+-ionok kötötték meg (ekkor DNS-e között, annál hosszabb id telhe- keletkeztek a Föld legnagyobb vas-oxid tett el különválásuk óta. A DNS-szerkezet tartalmú vörös üledékk zetei), az oxigénváltozásai tehát magukban rejtik és rzik igényes eukarióták, köztük a gombák is, az él lénycsoportok evolúciójának egész csak a redukált vasforma elt nése és az történetét. Ha feltételezzük, hogy az egyes oldott oxigén szintjének megemelkedégénszakaszok véletlenszer , id beli válto- se után alakulhattak ki. Ez feltételezhet n zása nagyjából egyenletes (a mutációs rá- 2–1,5 milliárd évvel ezel tt történhetett. ta állandó), akkor a változás mértékéhez A heterotróf (szerves tápanyagot igényid skálát, s t földtörténeti korbeosztást is l ), kezdetben egysejt eukarióta életrendelhetünk. Ez az ún. „molekuláris óra”, formák (az állatok és a gombák si alakamit a más módon (pl. rétegtani vizsgála- jai) elszaporodását hosszú ideig bizonyátokkal) kormeghatározott smaradványok ra a viszonylag kevés szerves tápanyag segítségével kalibrálni, pontosítani lehet limitálhatta. A szintén oxidatív légzés , (1. ábra). A DNS-nek vannak lassabban és fotoszintetizáló eukarióta algák kialakugyorsabban evolválódó szakaszai, amelyek lása azonban nagymennyiség új szerves közül annak megfelel en választhatunk, anyag megjelenését eredményezte, ami hogy milyen id lépték változást szeret- alapja lehetett egy nagyobb produkciójú
314
tápláléklánc kialakulásának és benne az állatok és a gombák gyorsabb szaporodásának és evolúciójának. Ekkor ágazhatott el egymástól az állatok és a gombák törzsfejl dése, egyrészt a szervezettebb, többsejt , fagotróf (bekebelez ), bels emésztés állatok, másrészt az egyszer fonalas–telepes, exocelluláris enzimeket kiválasztó, küls emésztés gombák irányába. A földtörténeti ókor kezdetére (550 millió évvel ezel ttre) már bizonyosan elkülönült a valódi gombák (Mycota) nyálkagombákat és moszatgombákat nem tartalmazó, monofiletikus leszármazási vonala a többi él lényét l. A molekuláris óra vizsgálatok is ezt támasztják alá. Minden bizonynyal addigra már kifejl dtek a gombáknak az akkori tengerekben rendelkezésre álló szerves hulladékok, például az algák sejtfalanyagainak (köztük a cellulóznak) és az állati eredet fehérjéknek és lipideknek a lebontására alkalmas celluláz, proteáz és lipáz enzimrendszerei. Ugyanakkor változatos biotróf (parazita és szimbionta) kapcsolatokat is kialakíthattak számos tengeri szervezettel. Feltételezhetjük tehát, hogy a gombák az ordovícium vagy a szilur id szakra tehet szárazföldre lépésükkor mind a lebontó, mind a biotróf képességüket már készen vitték magukkal.
Kilépés a szárazföldre Bár a gombák els dlegesen a tengerben alakultak ki, igazán kedvez életfeltételeiket a szárazföldön találták meg. Evolúciójuk legjelent sebb lépését ezért a szárazföldre való kilépés jelenthette. Ennek id pontja a földtörténeti ókor kezdetére, kb. 500–450 millió évvel ezel ttre tehet , amikor a légköri oxigénszint emelkedésével kialakult az ózonpajzs, ami kisz rte a világ rb l érkez , káros ultraibolya sugárzást és lehet vé tette a szárazföldek benépesülését. Ett l kezdve a gombák családfája kettéágazott: egy részük az eredeti környezetben maradva meg rizte a vízi életmódra alkalmas ostoros szaporítósejtjeit, és életterét a tengerek mellett az édesvizekre is kiterjesztette. Ezeknek utódai a ma is él rajzóspórás gombák, egy si él lénycsoport kisszámú és alig változott képvisel i. A másik ág, a vízb l kilép gombák el tt viszont hatalmas evolúciós karrier állt: törzsfejl dési és diverzifikációs folyamataik felgyorsultak, törzsfájuk a szárazföldek meghódítása során számtalan új ágat hajtott és fajszámuk is rendkívüli mértékben növekedett, miközben az új életmódhoz való alkalmazkodás során szaporodásuk függetlenné vált a vízt l és elvesztették ostoros sejtformáikat. Er sen vitatják, hogy az els szárazföldi gombák szaprotróf vagy biotróf szerveTermészet Világa 2013. július
EVOLÚCIÓ zetek lehettek-e. Mivel nagyjából a gombákéval egy id ben történhetett meg a zöldalga sökt l ered szárazföldi növényzet primitív formáinak kialakulása is, komoly érvek szólnak amellett, hogy els ként a zöldalgákkal együtt él biotróf gombák hagyhatták el a vizet, vagyis a mai
vet en jöttek létre, és a partnerek egymásrautaltságát tekintve a litorális zuzmókénál lényegesen tovább fejl dtek, világosan példázzák, hogy a széls ségesen száraz, hideg vagy tápanyagszegény környezetekhez (sarkvidékek, magas hegységek, sivatagok) ezek az egyszer bb szimbionta szervezetek a fejlett, hajtásos növényeknél jobban képesek alkalmazkodni (2. ábra). Az él világ szárazföldi elterjedésének megértéséhez abból a kérdésb l kell kiindulnunk, hogy vajon milyen új kihívások elé állította az akkori él lényeket a szárazföldi környezet? A vízb l való kilépést követ en az addig folyamatosan oxigénben dús, oldott 3. ábra. VA-mikorrhizás gombák (Glomeromycota) tápanyagokban gazdag arbuszkulumai és vezikulái növényi gyökér vízzel körülvett, lebeg hosszmetszetében (fénymikroszkóp, 1000x nagyítás, szervezeteknek els soranilinkék festés) ban is meg kellett oldaniuk a kiszáradás elleni növények és gombák sei nem külön-kü- védelmet, a test mechanikai megtartását, lön, hanem egyszerre, szimbiózisként hó- valamint víz- és gázcseréjét. Ennek az öszdíthatták meg a szárazföldet. Emellett szól, szetett környezeti kényszernek a hatására hogy egyrészt kezdetben a szárazföldi kör- jöttek létre a zöldalga sökt l származó nyezetben a lebontó gombáknak még nem els , primitív növények, amelyek hosszú álltak volna rendelkezésére szerves hulla- évmilliókig tartó evolúció során alakítotdék tápanyagok, másrészt mind az algák, ták ki a mai hajtásos növényekre jellemz , mind a gombák részére megkönnyíthette párologtatástól véd b rszöveteiket, a graa szárazföldi környezethez való alkalmaz- vitációval szemben, a fény irányába való kodást egy megszokott, segít partner je- növekedést és tartást biztosító szilárdító lenléte. Ezt a lehet séget jelent sen alá- szöveteiket, valamint a víz és a tápanyagtámasztja az a tény is, hogy jelenleg is lé- ok szállítását szolgáló szállítószövet rendteznek a tengerparti árapály zónában él , szerüket. Ebben a lassú alkalmazkodási kialakulóban lév alga–gomba szimbió- folyamatban bizonyára el nyben voltak zisok, az ún. „litorális zuzmók,” amelyek, azok az si növények, amelyeknek kezbár földtörténeti léptékkel mérve fiatal detben (a litorális zuzmókhoz hasonlóan) képz dmények, analógiaként szolgálhat- volt szimbionta gombapartnerük. Ez biznak a növények és a szárazföldi gombák tosíthatta a kiszáradás elleni védelmüket kialakulási folyamatainak modellezéséhez. és oldott tápanyagokkal való ellátásukat, Az apálykor ideiglenesen szárazra kerül míg a gombáknak a fotoszintetizáló partalgatelepeket a velük együtt él gomba- ner adhatta az akkor a szárazföldön még sejtek alkotta kéreg védi a kiszáradástól, minimális mennyiségben jelen lév szermíg a gombák a fotoszintetizáló algáktól ves tápanyagot. szerves tápanyagokat nyernek. Ezeken a A zöldalgákból kialakult els szátelepeken az esetleges, laza kapcsolatok- razföldi növények ivaros szaporodása tól a szoros, kizárólagos együttélésekig a ugyanúgy ostoros sejtekkel történt, tezuzmó-kialakulás számos fázisa figyelhet hát vízhez kötött volt, mint az si gommeg. A ma él litorális zuzmók eleven bi- báké. A legegyszer bb szervez dés nözonyítékként igazolják annak lehet ségét, vények, a mohák és a harasztok haploid hogy az algák és a gombák a földtörténeti ivaros életszakasza (az ún. gametofiton) ókorban is együtt léphettek a szárazföldre mind a mai napig vízhez kötött, és biés kölcsönös el nyt jelenthettek egymás zonyára nem véletlen, hogy ma él képszámára a szárazföldi élet új kihívásaihoz visel ik között is számos olyan csotörtén alkalmazkodás során. Bár a ma él , port létezik (pl. májmohák, korpafüvek, tipikusan szárazföldi elterjedés „valódi” egyes páfrányok, durdafüvek), amelynek zuzmók az evolúció kés bbi szakaszában, gametofitonja (el telepe) gombákhoz köa fonalas töml sgombák kialakulását kö- tötten él (mikotróf). Ezeket a telepes szer-
vez dés növény–gomba szimbiózisokat mikotalluszoknak nevezzük. A korai növény–gomba szimbiózisok els dlegességét támasztja alá az is, hogy a legrégebbi, biztosan szárazföldi gombáktól ered leleteket az ordovicium és szilur korszakból származó primitív sharasztok (Aglaophyton, Rhynia) maradványaiból mutatták ki. Ezeknek a ma is elterjedt, kizárólag növényi gyökerekben él , a Glomeromycota törzsbe tartozó ún. VAM-gombáknak (VAM = vezikulárisarbuszkuláris mikorrhizaképz ) a leletei nemcsak azt bizonyítják, hogy 460 millió évvel ezel tt ezek a gombák már léteztek, hanem azt is, hogy már akkor az si növényekhez kapcsoltan éltek. Ezek a gombák a növényi sejtek belsejébe behatoló, faágszer en elágazó, nagyfelület arbuszkulumokról (arbuszkulum=fácska) és a gomba tápanyagait raktározó, hólyagszer vezikulákról kapták a nevüket (3. ábra). Az arbuszkulumok a gomba és a növény sejtjei közötti aktív felületek, az „interface”-k, amelyen keresztül a víz és a tápanyagok átadása történik a partnerek között. Az sharasztok vízt l függetlened diploid sporofitonjainak még nem voltak gyökereik, és a gombafonalak biztosíthatták a talajból való vízfelvételüket. Feltételezzük, hogy a harasztok és a bel lük származó többi hajtásos növénycsoport gyökerének evolúciója is els dlegesen a VAM-gombákkal szoros kapcsolatban történt, vagyis a növények és gombák szimbionta rendszerekként evolválódtak. Erre utal, hogy a VAM szinte a ma él összes hajtásos növénycsoportban (harasztok, nyitvaterm k, egy- és kétszik zárvaterm k) el fordul és az öszszes növényfaj 90–95%-ára jellemz . A nem-VAM-képz növények esetében a mikorrhizaképzés hiányát másodlagosnak tekintjük. A VAM-kapcsolatok nem csak a növénypartnerek szempontjából általánosak, de minden földrészen el fordulnak és gyakoriak is, annak jeléül, hogy ez a szimbiózis már a földtörténeti ókor hajnalán, a még egységes skontinens, a Pangea egész területén elterjedt volt. A ma él VAM-gombák egy mindössze kétszáz körüli fajt számláló, monofiletikus, gazdanövényre nézve aspecifikus, morfológiai szempontból pedig nem túl változatos csoportot alkotnak, amely lényegében alig változott a földtörténeti ókor óta. Már a devonkori sharasztfossziliákban a ma él kéhez teljesen hasonló óriásspórákat, arbuszkulumokat és vezikulákat figyelhetünk meg. A VAMgombák konzervativizmusának fontos tényez je lehetett, hogy (mint sok más obligát biotróf szervezet) elvesztették az ivaros szaporodás képességét és kizárólag ivartalanul szaporodnak. P
Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
315
CSILLAGÁSZAT
FARKAS ALEXANDRA–SZABÓ ÁDÁM–LANDY-GYEBNÁR MÓNIKA
A légkörfénylés Hazai megfigyelések
A
légkörfénylés (angolul: airglow, nightglow) – ez a magaslégköri kémiai folyamatok által befolyásolt, és az rhajósok számára állandó látványt nyújtó légköroptikai tünemény – különböz szín (leggyakrabban vörös vagy zöld) burokként veszi körül Földünket. Ritka és szerencsés helyzetekben azonban sávjai a földfelszínr l is megfigyelhet k. A horizonttól induló sávok átszelhetik az egész égboltot és összeköthetik az ég két legtávolabbi, átellenes pontját. A sávok párhuzamosak, a perspektivikus hatás miatt azonban összetartónak t nnek. Cikkünkben bemutatjuk a légkörfénylés hátterében húzódó folyamatokat, megfigyelésének és fényképezésének lehetséges módszereit, valamint néhány sikeres hazai észlelésér l is beszámolunk.
A légkörfény kialakulása A Napból érkez nagyenergiájú, 100–280 nm hullámhosszú UV-C (ultraibolya) sugárzás a 100 km feletti termoszférában lév légköri oxigén- és nitrogénmolekulákat gerjesztett állapotba hozza, és atomjaira bonthatja. A magasabb energiaszint atomok ritkán tudnak ütközni egymással, mivel a 80 km-nél magasabb légrétegekben igen ritka a leveg . Ha azonban egymással vagy más légköri részecskékkel találkoznak és reakcióba lépnek (például hidroxilgyökökké vagy nitrogén-monoxiddá állnak össze), akkor a gerjesztett ál-
lapotot fenntartó energia fény kisugárzásával távozik, kialakítva ezzel a légkörfényt. A jelenség többféle színben is tündökölhet attól függ en, hogy a légkör mely magasságában zajlik le a folyamat, illetve mely atomok és molekulák vesznek részt a kémiai reakciókban (1. ábra). A légkörfény legfényesebb és leggyakrabban megjelen zöld (558 nm) sávjai a 90–100 km magasságban gerjesztett oxigénatomok fénykisugárzásának köszönhet en t nnek fel az égbolton, míg a gyengébb vörös sávok kialakulásáért az ennél magasabban (150–300 km) lév gerjesztett oxigénatomok felel sek. Kék légkörfényt hozhat létre 95 km magasságban a molekuláris oxigén, míg a sárga légkörfény kialakulásával a 92 km magasságban el forduló, meteoritokból származó nátrium hozható összefüggésbe. A gerjesztett hidroxilgyökök 86–87 km magasságban hozzák létre a vörös és infravörös légkörfényt. A légkörfénylés a légkör 86 km-nél alacsonyabb rétegeiben nem alakulhat ki, mivel az UV-C sugárzás a magaslégkörben felemészt dik, az alacsonyabbra is eljutó UV-B és UV-A sugárzás pedig olyan kis energiájú, hogy nem képes a fent bemutatott fotokémiai folyamatok megindítására (Chamberlain 1961, Silverman 1970). A légkörfény morfológiája változatos: kialakulhat egybefügg en, ám sávok és foltok is változatossá tehetik a látványt. A jelenség tehát hasonlít a sarki fényhez, ám kialakulásukban különbségek fedezhet k fel. A sarki fény okozói a Napból érkez elektromosan töltött
részecskeáramok, amelyek csak a Föld mágneses térszerkezete által megengedett helyeken (a pólusok körül húzódó gy r ben) tudják elérni és gerjeszteni a fels légkör atomjait s molekuláit. A légkörfénylés el feltétele viszont kizárólag az UV-sugárzás, ami Földünket folyamatosan (bár különböz er sséggel) mindenütt eléri. A sarki fény tehát uralkodóan a magasabb szélességek mentén figyelhet meg, ezzel szemben a légkörfény megfigyelése elvben nincs helyhez kötve. További különbség a két tünemény között, hogy fényerejük nagyban eltér: a légkörfény alig észrevehet , a sarki fény ugyanakkor gyakran igen felt n és formailag változatosabb. Csakúgy, mint a sarki fényre, a légkörfény kialakulására is befolyást gyakorol a naptevékenység 11 éves periodikus változása. A napfoltmaximum idején er söd UV- sugárzás miatt több légköri atom és molekula kerülhet gerjesztett állapotba, így ebben az id szakban nagyobb esély nyílik a légkörfény észlelésére. Könnyen belátható, hogy a légkörfénylés mindig a Föld napsütötte oldalán a leglátványosabb, hiszen itt éri a legtöbb UV-sugárzás a légkört, így itt történik atomjainak és molekuláinak gerjesztése is. A nappali (angolul: dayglow) és szürkületi (twilightglow) légkörfénylés megfigyelése a nappali világosságban azonban nem lehetséges. Naplemente után az UV-sugárzás csökkenésével a jelenség elhalványul, a Föld éjszakai oldalán tehát kevéssé lesz látványos.
1. ábra. A légkörfény többféle színben is felt nhet az égbolton, a fotokémiai reakciókban résztvev atomoktól és molekuláktól függ en. Spektrumát a 90–100 km magasságban lév gerjesztett oxigén atomok révén kialakuló zöld (558 nm) fény uralja. A gyengébb vörös (630 és 636 nm) légkörfénysávokat az ennél magasabban lév gerjesztett oxigénatomok okozzák. Ezeken kívül gerjesztett O2 molekulák, hidroxilgyökök (OH) és nátrium (589 nm) közrem ködésével is kialakulhat a jelenség (atoptics.co.uk)
316
Természet Világa 2013. július
CSILLAGÁSZAT A légkörfénylés korlátozott megfigyelése Az éjszakai csillagos égbolt a régmúlt id kben kétségtelenül pazar látványt nyújtott, napjainkban azonban világszerte megjelen probléma a csillagászati fényszennyezés. A közvilágítás legfontosabb funkciója, hogy a közlekedéshez szükséges fényt biztosítsa, a lakosság biztonságérzetét pedig növelik a jól kivilágított utcák, épületek. Sok esetben azonban jócskán a valóságos igényeken felül bocsátunk ki fényt. A meggondolatlanul elhelyezett és fölöslegesen üzemeltetett fényforrások számtalan káros hatást fejtenek ki az él világra (Joseph és társai 1991, Kriska Gy. és Horváth G. 2008, Malik P. és társai 2008, Horváth G. és társai 2009, Horváth G. 2012), és a zavaró fények nemcsak az éjszakai természeti környezetet károsítják, hanem annak megfigyelését is. Az éjszakai égbolt háttérfényessége a légkörb l visszaszóródó felszíni eredet mesterséges fények miatt folyamatosan emelkedik, elhomályosítva ezzel a csillagok és a légkörfény látványát. Arisztotelész a mi helyzetünkhöz mérten jóval nagyobb eséllyel figyelhette meg a légkörfényt, ahogyan a vöröses sávokban felt n szokatlan éjszakai tüneményr l egyes kutatók szerint be is számolt (Silverman 1970). A XX. század elejéig számos feljegyzés készült a ragyogóan, fényesen mozgó sávokról, a légkörfény modern módszerekkel történ kutatása azonban csak az 1920as években indult meg. Ahogyan azt korábban említettük, a légkörfény a Földön mindenütt jelen van, a halvány tünemény megfigyeléséhez és fényképezéséhez mégis nehéz megfelel helyszínt találni. Csak a települések fényszennyezését l távoli helyszíneken járhatunk sikerrel, ahol ugyanakkor megfelel rálátás is szükséges a csillagos égbolt nagy részére. Mivel az emberi szem a zöld színre a legérzékenyebb, így a zöld légkörfény szabad szemmel történ észlelésére van f ként esélyünk, a vörös légkörfény gyakorlatilag láthatatlan számunkra.
2. ábra. Zöld légkörfény Bajáról 2012 nyarán. Sávjai az egész égbolton jelen voltak, ám 23:40 táján a horizont közelében kifejezetten er ssé, szabad szemmel is láthatóvá váltak. A fels fotón vízszintesen, az alsó fotó közepén függ legesen a Tejút sávja látható (2012. augusztus 14., 22:32 és 23:40 UT, Szabó Ádám felvételei)
mogenitásokra lett figyelmes az égbolton. Halszemoptika csatlakoztatása után jobb rálátást tudott nyerni a jelenség természetére, ekkor sikerült felismernie, hogy a légkörfény jellegzetes zöld sávjai t ntek fel. A jelenség nagyjából 20:30-kor (UT) vált felismerhet vé, 22:32-kor pedig már egyenletes eloszlással és intenzitással borította be az egész égboltot (2. ábra). Ez a mintázat hozzávet legesen az égbolt forgásának sebességével mozdult el az id múlásával, de annak irányától eltérve. A kés bb (23:40kor) készített fényképek alapján (2. ábra) a légkörfény mintázata nemcsak elmozdult, hanem az egyes részek intenzitásarányai is megváltoztak. A Nagy Medve csillagkép környezetében lév sávok kifejezetten er ssé váltak: a színük ugyan nem, de körvonaluk szabad szemmel is megfigyelhet volt. Mindez a zavartalan meteorológiai körülmények (nyugodt leveg , felh tlen égbolt) fennállása nélkül nem lett volna lehetséges. A legfényesebb sávok a 01:20-kor készült felvételeken is jól felismerhet k, ugyanakkor 23:40 után a jelenség egésze egyértelm en halványabbá vált. Az augusztusi éjszakán kívül Szabó Ádámnak 2012. október 21-én is sikerült megörökítenie a légkörfénylést, de az csak
Légkörfény-észlelések Magyarországról Hazánkból már vélhet en többször is megfigyelték, megörökítették a légkörfénylést olyan helyekr l, amelyek fényszennyezés szempontjából kevésbé veszélyeztetettek, de mindeddig úgy, hogy err l nem tudtak – vagy a jelenség nem kell en látványos volta miatt nem tudtak err l kétséget kizáróan meggy z dni. A közelmúltban azonban több ízben is sikerült bizonyosságot szerezni a jelenség sikeres hazai megfigyelésér l. Szabó Ádám 2012. augusztus 14/15én a Bajai Csillagvizsgálónál megrendezett meteormegfigyel táborban észlelte Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
3. ábra. Vörös légkörfény Kaposf t l délre (2012. november 8., 19:10 UT, Schmall Rafael felvétele) a jelenséget úgy, hogy eredetileg nem is számított rá. A jelent s meteorraj-aktivitás elmaradása miatt felvételeket készített a Tejútról, ám a képeket utólag a helyszínen átnézve azt tapasztalta, hogy az égbolt háttérfényessége képr l képre változott, holott a Nikon D5100 fényképez gép beállításai mindvégig ugyanazok voltak. Els ránézésre hibára gyanakodott, de néhány képet újra megvizsgálva jellegzetes inho-
egyetlen 00:55-kor készült képen volt felfedezhet . A jelenség ekkor sokkal halványabb volt, szabad szemmel nem volt érzékelhet , de a fényképen néhány halvány, hosszú ferde sáv formájában azért kirajzolódott a horizont közelében. Schmall Rafael a Zselic környékén két alkalommal is megörökítette a légkörfénylést: 2012. november 8-án (3. ábra) és 2013. február 7-én. Utóbbi alkalom-
317
CSILLAGÁSZAT mal Pintér András is lefényképezte a vörös légkörfény sávjait Mihályitól délre, ám a fényképezés els dleges célja ezúttal is más (az állatövi fény) megörökítése volt. Amint az az eddigiekb l látható, a hazai légkörfény-észlelések minden esetben a szerencsés véletlennek voltak köszönhet k. Az észlel k minden esetben más céllal készítettek fényképeket az éjszakai égboltról, a légkörfény az elkészített felvételeken (Szabó Ádám 2012. augusztusi észlelése kivételével) csak utólag volt észlelhet .
Fényképezési lehet ségek A légkörfénylés észlelésére derült, tiszta, holdfénymentes éjszakákon akadhat lehet ségünk, így a fényképezéséhez elengedhetetlen a fotóállvány és a távkioldó használata. Mivel a légkörfény halvány sávjai az égbolt bármely részén felt nhetnek, érdemes a lehet legnagyobb látószög objektívet, f ként halszemoptikát használni. A rövidebb fókusztávolságú objektíveknél hosszabb (30 és 90 másodperc közötti) zárid is használható az éjszakai égbolt fotózásához, anélkül, hogy a csillagok zavaró mértékben elmozdulnának az elkészült képen. A halvány légkörfény sikeres megörökítéséhez célszer a fényképez gép érzékenységét magasra állítani, de ügyelni kell arra, hogy ez típustól függ en megnövelheti az elkészült kép szemcsézettségét. Ha módunkban áll, készítsünk sorozatfelvételt ugyanazokkal a beállításokkal, így az elkészült képek utólagos feldolgozásával és esetleges animációk készítésével észrevehetjük a légkörfény sávjait, illetve azok mozgását. µ
Irodalom Chamberlain (1961) Physics of the Aurora and Airglow. Academic Press, p. 704. Horváth G. és társai (2009) Polarized light pollution: a new kind of ecological photopollution. Frontiers in Ecology and the Environment 7: 317-325. Horváth G. (2012) Polarized Light Pollution. In: Csanád M. és társai: Environmental Physics Methods Laboratory Practices. Typotex Kiadó, Budapest, 82-108. Joseph és társai (1991) Urban light pollution: the effect of atmospheric aerosols on astronomical observations at night. Applied Optics 30: 3047-3058. Kriska Gy., Horváth G. (2008) Fényszennyez hidak a Dunán. Sötét kilátások 2009-re? Élet és Tudomány 63: 621-623. Malik P. és társai (2008) Poláros fényszennyezés: A környezeti ártalmak egy új formája. Fizikai Szemle 58: 379-386. Silverman (1970) Night airglow phenomenology. Space Science Reviews 11: 341-379.
318
HÍREK – ESEMÉNYEK – ÉRDEKESSÉGEK CÍMKÉPÜNK: LÁTVÁNYOS CSILLAGHALMAZPOR-EGYÜTTES A DÉLI ÉGEN Az NGC 2467 csillaghalmaz és kozmikus környezete a déli égbolton fekv , így t lünk soha nem látható Puppis (Hajófar) csillagképben található. A viszonylag fiatal képz dmény legfeljebb néhány millió éves. Rendkívül aktív csillagbölcs , amelyben a hatalmas por- és gázfelh kb l folyamatosan keletkeznek az új csillagok. A színpompás kozmikus kísértetre vagy gigantikus égi majomra emlékeztet képen két nyílthalmaz is látható, a Haffner 18 (középen) és a Haffner 19 jobbra középen, a kisebbik rózsaszín tartományban, a majom alsó szemét alkotva). A két halmazt ionizált gáz kiterjedt felh i veszik körül. A kép alsó részén, a legnagyobb rózsaszín tartományban elhelyezked fényes csillag (HD 64315) nagy tömeg , fiatal égitest, amelynek er s sugárzása segít kirajzolni az egész ködös tartomány alakját. A köd jobb fels részén fényesen világító csillag (HD 64568) rendkívül nagy tömeg , kékesfehér f sorozati csillag, az O3 V színképosztály prototípusa. A kép közepén látható, mintegy 50 csillagot tartalmazó Haffner 18 nyílthalmaz a csillagfejl dés három fázisát jeleníti meg. Középen azoknak a kifejlett csillagoknak a csoportja látható, amelyek már eltávolodtak a ködt l, amelyben megszülettek, ennek megfelel en a közelmúltban lezajlott csillagszületés végtermékeit jelenítik meg. A halmaz közepét l kissé balra a nagyon fiatal, FM3060a jel csillag éppen csak, hogy létrejött, még körülveszi a születésekor visszamaradt gázburok. A gázburok 2,5 fényév átmér j , tágulási sebessége körülbelül 20 m/s. Következésképpen a gázburoknak mintegy 40 ezer évvel ezel tt kellett létrejönnie. Valamivel lejjebb a porfelh k aktív csillagkeletkezési magok, amelyekben a jöv ben várható az újabb csillagok megszületése. A rendszer közepén sötét porsávok takarják el a kilátást. Az egész NGC 2467 komplexumot jellegzetes alakja okán néha „Koponya és lábszárcsontok” néven is emlegetik. Az emissziós köd és csillaghalmazok együttese mintegy 13–17 ezer fényévre helyezkedik el t lünk, az egész együttes 55,75 km/s sebességgel távolodik. A felvétel az Európai Déli Obszervatórium (ESO, European Southern Observatory) 2,2 méter átmér j távcsövére szerelt nagy látószög képalkotó kamerával (WFI, wide field imager) készült 2003 decemberében. Hat különböz optikai és ibolyántúli tartományba es színképsávban készített, egy-, illetve kétórás expozíciós idej 49 felvétel hamisszínes egyesítésével állították el a színpompás
képet. A piros árnyalat a hidrogén alfa vonalában mért sugárzást jeleníti meg, a kétszeresen ionizált oxigén zöld emissziós vonalai a hamisszínes képen is zöldes árnyalatban jelennek meg. A felvételen észak jobbra, kelet pedig fölfelé van, az átfogott terület körülbelül 30 x 30 szögperces, vagyis akkora, mint a telihold. A 2,2 méteres távcsövet a Max Planck Társaság adta kölcsön meghatározatlan id re az ESO-nak. A szervezet Chilében a La Silla Obszervatóriumban m ködteti a m szert. A villás szerelés , Ritchey– Chrétien-féle optikai rendszer távcsövet a Zeiss készítette, 1984 óta használják Chilében, 2335 méter tengerszint fölötti magasságban. A távcs három kiegészít m szerének egyike a 67 megapixeles nagy látószög képalkotó kamera. Az ESO-t 1962-ben hozták létre arra, hogy az európai csillagászok saját, nagy távcsöveikkel vizsgálhassák a déli égbolt objektumait, jelenségeit. A szervezetnek jelenleg 15 tagállama van. Az ESO három nagy obszervatóriumot tart fenn, mindhármat Chilében, az Atacama-sivatag térségében, legrégebbi közülük a La Silla Obszervatórium. Az ESO m ködteti a világ számos jelent s távcsövét, de ambiciózus tervekben sincs hiány: ha elkészül a szervezet „európai extrém nagy távcs ” nev m szere (E-ELT, European Extremely Large Telescope), akkor az a maga 39 méteres átmér jével a világ legnagyobb csillagászati távcsöve lesz. Both El d A KVAZÁROK FÉL ÉVSZÁZADA Fél évszázaddal ezel tt, 1963 márciusában számolt be a Nature hasábjain Marteen Schmidt holland–amerikai csillagász a 3C273 katalógusszámú objektum az els kvazár felfedezésér l. Ehhez hasonlót addig még nem láttak a csillagászok, az er s rádióforrás az optikai tartományban csillagszer képet mutatott. Mibenlétér l fogalmuk sem volt, így nevét a látványa alapján kapta: csillagszer rádióforrás, azaz quasistellar radio source, vagy röviden quasar, ami azután kvazárra „magyarosodott”. Optikai színképében a hidrogén Balmer-sorozatára hasonlító színképvonalakat találtak, csak éppen ahhoz képest 16%-kal a vörös felé eltolódva. Két, akkoriban egyformán hajmereszt nek hangzó magyarázat kínálkozott: az objektum vagy csillag és szédít sebességgel repül kifelé a Tejútrendszerb l, vagy vöröseltolódása alapján 2,4 milliárd fényév távolságban lév , de szokatlanul fényes galaxismag. Két évtized alatt a csillagászok bebizonyították, hogy a kvazárok er s sugárzását valószín leg az a gázkorong bocsátja ki, ameTermészet Világa 2013. július
HÍREK – ESEMÉNYEK – ÉRDEKESSÉGEK lyik a belsejében rejt z szupernagy tömeg (sok millió vagy néhány milliárd naptömeg ) fekete lyukat táplálja. A félévszázados jubileum alkalmából viszont Robert Antonucci (Berkeley, Kalifornia Egyetem) ugyancsak a Nature-ben megjelent, provokatív vezércikkében arra mutat rá, hogy a kvazárok természetét mindmáig nem sikerült kielégít en tisztázni. Nem tudjuk, hogyan képesek az óriás fekete lyukak az intergalaktikus térbe sokszor több millió fényév hosszan kilövell gázáramokat létrehozni, és mib l vannak ezek az úgynevezett jetek. Azt sem tudjuk, milyen folyamatok hozzák létre ezeknek a forrásoknak a röntgensugárzását. Megoldatlanok a fekete lyukat tápláló anyagbefogási koronggal kapcsolatos némely elméleti problémák is. Antonucci hiányolja a kvazárok elméleti leírását, és kollégái szemére vetik, hogy megelégszenek az objektumok leírásával és összeszámlálásával. Hiányolja a különböz területeken dolgozó csillagászok közötti kommunikációt, szerinte ezért nem sikerült a kezdetben ígéretes röntgencsillagászatban megfelel el rehaladást elérni. Úgy gondolja, hogy az optikai és az ibolyántúli színképek még rengeteg információt rejtenek a fekete lyukakról és a korongból kiinduló poros szélb l. Vannak, akik szerint nincs ok a türelmetlenségre, el bb-utóbb a kvazárokat is meg fogjuk érteni. Abban viszont általában mindenki egyetért, hogy a m ködésüket leíró elmélet még várat magára. (www. skyandtelescope.com, 2013. március 18.) BRITANNIA ATLANTISZA Dunwich kisvárosa, mely Londontól északkeletre, Suffolk grófságban fekszik, nem túlságosan ismert a külvilágban, Angliában azonban különleges jelent ség . A ma inkább falunak nevezhet település a középkorban még virágzó kiköt és keresked város volt, nagyjából akkora, mint a XVI. századi London. Hanyatlása akkor kezd dött el, amikor 1286-ban egy vihardagály elpusztította a kiköt jét, iszappal töltötte fel a hozzá vezet Dunwich folyót, majd a további viharok és a velük járó er s erózió magát a várost is. Romjait 3–10 méteres hullámsír borítja, a jelenlegi partvonal mentén. Dunwich így a világ legnagyobb víz alatti középkori városmaradványa lett, mely ugyanakkor kiváló lehet ségeket kínál a régészeknek a feltárásra. A feltáró munkálatok meglehet sen kés n, 2008-ban kezd dtek a Southamptoni Egyetem professzorának, David Searnek a vezetésével. A kutatómunkát er sen nehezíti, hogy a láthatóság az iszapos víz miatt nagyon csekély. Nagyfelbontású akusztikus képalkotó berendezést használnak a Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
tengerfenéken nyugvó romok feltérképezéséhez. A munkához a jelenlegi legkorszer bb technikák mellett felhasználtak korabeli térképeket, tengerészeti leírásokat is, így nagyszer térképet kaptak a hajdani város elrendez désér l, utcaszerkezetér l, s t egyes épületeir l is. A kutatókat is meglepte, hogy a romokat az er s erózió ellenére milyen jó állapotban találták meg. Mindezek alapján kiderült, hogy a város központi része 1,8 km2 volt, amit földb l készült, valószín leg szászok által épített védm vett körül. Megállapították nyolc egykori templom helyét és egy elég méretes épület nyomait is megtalálták, mely-
r l még csak feltételezik, hogy a városháza volt. A város északi része a kiköt höz kapcsolódó kereskedelmi negyed lehetett, jórészt fából épült házakkal. A kutatók ugyanakkor felhívják a figyelmet arra, milyen rövid id alatt képes a természet elpusztítani egy virágzó települést, ami a ma embere számára is figyelmeztet jel. Dunwich pusztulása is egy klímaváltozással esett egyre. Azokban az id kben a meleg középkori klímaoptimum éppen átváltott a kis jégkorszakba. Anglia partvidéke mindig is sérülékeny, az erózióra érzékeny volt és a népesség mindig is keményen küzdött a természettel, hogy megvédje településeit, építményeit. Dunwich arra is emlékeztet, hogy nem csupán a természet pusztító er i állhatnak egy-egy ilyen esemény hátterében, hanem társadalmi és gazdasági döntések is alakítják a partvonalat. (BBC News, 2013. május 10.) FOSSZILIS HALLÓCSONTOCSKÁK ÉS AZ EMBERI HALLÁS EVOLÚCIÓJA Testünk legkisebb csontjai, a bels fülben található hallócsontocskák a legritkább fosszilis maradványok közé tartoznak. Ezért is nagy jelent ség , hogy a
Binghampton Egyetem kutatóinak sikerült megvizsgálnia két különböz fajhoz tartozó ember sünk Dél-Afrikában talált hallócsontocskáit. Az üll , a kalapács és a kengyel, más csontokkal ellentétben, már születésünkkor ugyanakkorák, mint a teljesen kifejl dött, feln tt emberben, vagyis nem növekednek. Ez arra utal, hogy méretük és formájuk nagyon er s genetikai kontroll alatt áll, és parányi méretük ellenére rengeteg evolúciós információt hordoznak. A nemzetközi kutatócsoport által megvizsgált fosszilis hallócsontocskák a Paranthropus robustustól, illetve az Australopithecus africanustól származnak, koruk kereken kétmillió év, és a legteljesebb ilyen csontállomány, amit hominidáknál valaha is találtak. Lel helyük két dél-afrikai barlang, Swartkrans, illetve Sterkfontein, ahonnan már eddig is b séges leletanyag került el korai seinkr l. A kutatók beszámolója szerint a kalapács teljesen emberszer , mind méretében, mind formájában nagyon jól megkülönböztethet legközelebbi rokonainkétól, a csimpánzétól vagy a gorilláétól. A koponya, a fogazat és az egész csontváz e korai ember söknél még elég primitív és majomszer , ám a kalapács nagyon hasonló a fajunkéhoz, a Homo sapienséhez. Mivel mindkét említett hominidafajnál ugyanilyen jellegeket találtak a kalapács felépítésében és méretében, arra utal, hogy a rajta bekövetkez anatómiai változásoknak igen korán meg kellett történniük az evolúció során. Mostanáig az emberré válás mérföldköveinek leginkább a két lábon járást és a szemfogak méretének csökkenését tartották, ám melléjük, úgy t nik, most fel kell venni a kalapácsot is. Érdekes módon viszont az üll és a kengyel az említett id ben még jobban hasonlított a csimpánzokéra és a gorillákéra, úgyhogy a hallócsontocskák egészében véve egyszerre mutatnak emberszer és majomszer jellegzetességeket. A hallócsontocskáknál tapasztalt anatómiai különbségek, továbbá a küls - középs és bels fül eltérései összefüggnek a korai semberek és a modern ember hallóképessége közötti különbségekkel. Ez további kutatások tárgya lesz. A kutatócsoport ezt megel z en már ilyen szempontból is megvizsgált egy Észak-Spanyolországban talált leletet, mely a neandervölgyiek seihez tartozott, és az eredmény azt mutatta, hogy hallóképessége már er sen hasonlított a Homo sapiensére. A két, jóval id sebb fosszilis maradvány elemzése új megvilágításba helyezheti hallóképességünk evolúcióját. (PNAS, 2013. május 13.)
319
HÍREK – ESEMÉNYEK – ÉRDEKESSÉGEK TIZENNÉGY KROKODILFAJ EGY HELYEN Napjainkban a krokodilok legtöbb faja Dél-Amerikában, illetve Délkelet-Ázsiában él. Hat aligátorfajt és négy valódi krokodilfélét tartanak nyilván, bár kett -háromnál több ugyanabban az id ben ugyanazon a helyen nem él. Más volt azonban a helyzet a 9–5 millió évvel ezel tti id szakban, amikor összesen 14 krokodilfaj létezett, és közülük legalább hét egyidej leg egymás közelében élt. Él helyük az Amazonas deltavidéke volt, továbbá a Venezuelai-öböl vidékén a már nem létez Urumaco-folyó környéke. Er sen specializálódott krokodilfélék voltak, ilyen együttélésre azóta sem volt példa. Az Urumaco-régióban a kutatók a miocén korszakban élt fosszilis krokodilokat vizsgáltak és két új krokodilfajt fedeztek fel. Az egyik a kajmánokhoz tartozó Globidentosuchus brachyrostris, melynek gömb alakú fogai voltak, a másik a Crocodylus falconensis, melyr l a kutatók úgy vélik, a hossza a négy métert is elérte. A kutatást vezet Marcelo Sanchez slénykutató szerint a venezuelai smaradványok az összes krokodilfaj valamennyi családját reprezentálják, melyek ma élnek, vagyis a krokodilféléket, az aligátorokat, kajmánokat és a gaviálokat, melyek ma csak Dél-Ázsiában fordulnak el . A fosszilis állkapcsok alapján a kutatók arra következtetnek, hogy a különféle krokodilféléknél nagyon sajátos táplálkozásforma alakult ki. A korabeli gaviálok jórészt halakkal táplálkoztak. A gömbszer fogazatú G. brachyrostris viszont inkább kagylókra, rákokra, csigákra specializálódott. A hatalmas, akár 12 méter hosszúra is megnöv krokodilfélék zsákmányállatai pedig tekn sök, nagyméret rágcsálók és kisebb krokodilok lehettek. Akkoriban Dél-Amerikában nem volt más olyan ragadozó, mely ilyen méret állatokat el tudott volna ejteni. Az Amazonas és az Urumaco vidékén a félsós (brakk-) vizes környeztet kedvel fajok virágkora nagyjából ötmillió évvel ezel tt áldozott le, amikor az összes krokodilfaj kihalt. A kihalás oka azonban nem a h mérséklet, a klímaváltozás volt, hiszen a karibi térségben a miocén és a pliocén korszakok határán a h mérséklet elég stabil volt. Az ok tektonikai eredet : az Andok felemelkedése megváltoztatta sok folyó vízrendszerét. Ett l kezdve az Amazonas már nem a Karib-tengerbe torkollott, hanem a lényegesen alacsonyabb h mérséklet Atlanti-óceánba. Az él hely degradálódása, elpusztulása miatt teljesen új fauna fejl dött ki – az, amit napjaink-
320
ban is ismerünk az Orinoco és az Amazonas vidékén. A hajdani Urumaco-folyó kiszáradt, a vízgy jt területén pedig nagyon száraz éghajlat vette át az uralmat. (Science Daily, 2013. május 21.) TITOKZATOS FEHÉRSÉG A királytigris természetes színe narancs-barna fekete csíkokkal – ám nem mindig: évszázadokkal ezel tt gyakori volt Indiában fehér fekete csíkos, kékszem tigris, amely elb völte az embereket. Eddig nem volt egyértelm , mi okozza ezt a színvariációt, az azonban biztos, hogy nem albínó tigrisr l van szó. A méltóságteljes állatot, melyet ma már csak fogságban csodálhatunk meg, egész egyszer en genetikailag degeneráltnak tartották. Ám egy nemzetközi kutatócsoport vizsgálatának köszönhet en kiderült, hogy csupán egy színvariációról van szó, ami természetesen hozzátartozott a vadon él tigrispopulációhoz, s csak célzott levadászásuk miatt t ntek el. Az utolsó vadon él fehér tigrist 1958-ban l tték ki, azóta a természetben nem látták a felséges állatot. 1951-ben ugyan befogtak egy fehér hímet – lett a kb. 300, ma állatkertben
él fehér tigris sapja. A tenyésztés során a fehér tigrist hagyományos szín tigrisn sténynyel keresztezték, majd a fehér utódokat szaporították a továbbiakban. A beltenyészet miatt a fehér tigriseknél kialakultak genetikai sérülések, amelyek kedvez tlenül befolyásolták az állatok egészségét. Ez okozhatta azt a rossz híresztelést, hogy a fehér szín nagy ragadozó macskák esetében genetikailag degenerált állatokról van szó. A kutatócsoport vizsgálatainak eredménye azonban ellent mond ennek a híresztelésnek. A vizsgálat során 16 fehér tigris örökít anyagát hasonlították össze hagyományos szín állatokéival. Ekkor bukkantak arra a genetikai különbségre, ami a fehér színt okozza: az SLC45A2 nev génben lév variációról van szó, amely a melanin pigmentszintézisében játszik szerepet. A fehér tigrisnél lév variáns gátolja a vörös és sárga pigmentek szintézi-
sét, de egyáltalán nem, vagy csak kis mértékben hat a feketére. Ezért sötétek a fehér tigrisek csíkjai és kékek a szemei, és nem fehér az egész prémjük és pirosak a szemeik, mint az albínók esetében. Más, világos színvariánsú állatoknál is ismert egy összehasonlítható genetikai hatás, pl. a lovaknál, tyúkoknál, s t a világos b rszín embernél is. Az örökít anyagban lév , a pigmentszintézisben részt vev génvariációk náluk is elnyomják a sötét pigmentek képzését és világos szín haj-, b rés szemszínhez vezet, amit nyilván senki sem nevezne géndefektnek. (www.bdw.de, 2013. május 23.) NÖVÉNYEV NÖVÉNY A növények a növekedésükhöz szükséges energiát fotoszintézissel nyerik a fényb l – gondoltuk eddig. A Chlamydomonas reinhardtii nev zöldalga azonban más növényekb l is energiához tud jutni. A bielefeldi egyetem kutatói fedezték fel azt a növényi szervezeteknél még sosem megfigyelt képességet. Olaf Kruge kutatócsoportja az algákat olyan környezetben növesztette, amelyben csak nagyon kevés szén-dioxid volt. Amikor a kultúrákhoz növényi cellulózt adtak, csodálatos dolgot figyeltek meg. Az algák speciális enzimeket, úgynevezett cellulázokat termeltek, amikkel lebontották, mintegy megemésztették a cellulózt. A kis cukorrészek energiáját aztán az algák szervezetük növekedésére használták. Az, hogy az algák a cellulózt megemésztik, ellentmond minden eddigi tankönyvnek. Bizonyos értelemben a növények növényt esznek. Érdekes lehet az algáknak ez a képessége a bioenergia szempontjából, amikor cellulóztartalmú hulladékot kell lebontani. Az ehhez szükséges cellulázokat eddig gombákból vonták ki. Az algákból nyert cellulázokkal megtakarítható lesz ez a folyamat. (Bild der Wissenschaft, 2013. 2. szám) AZ EXHUMÁLT CSILLAGÁSZ Tycho Brahe (1546–1601) dán csillagász nem higanymérgezésben halt meg, mint egy dán-cseh kutatócsoport állította. Jens Vellev és munkatársai (Aarhus Egyetem) 2010-ben exhumálták a Prágában eltemetett csillagász maradványait és mintákat vettek bel lük. A minták elemzésével megállapították, hogy Brahe testében a higany koncentrációja túlságosan alacsony volt ahhoz, hogy halálát okozhatta volna. Ezzel egy évszázadok óta elterjedt legendát cáfoltak meg. Eredményük alátámasztotta azt a megállapítást, hogy Brahe hólyagrepedésben halt meg. Az történt ugyanis, hogy II. Rudolf császár egyik ünnepi bankettjén Brahe udvariasságból nem ment toalettre. Az exhumálás egy másik mítoszt is megcáfolt, miszerint Brahe aranyból készült Természet Világa 2013. július
HÍREK – ESEMÉNYEK – ÉRDEKESSÉGEK orrprotézist viselt. A protézis rézb l volt és azért volt rá szüksége, mert egy párbajban elvesztette az orrát. (Bild der Wissenschaft, 2013. 2. szám) SI KELMÉK RESTAURÁLÁSA Kínai kutatók a hagyományos módszerek helyett enzimreakció segítségével konzerválnák az igazi ritkaságnak számító si, selyem relikviákat. A selyem a selyemlepke hernyójának mirigyváladékából keletkez , szálas szerkezet anyag. A selyemszövetet tehát ezekb l a természetes eredet fehérje szálakból szövik évezredek óta. A legrégebbi leletek az ókori Kína területér l származnak, korukat csaknem 5500 évre becsülik. A természetes fehérjék azonban sérülékenyek, könnyen lebomlanak, ezért az si kelmék valódi régészeti ritkaságnak számítanak. Nem véletlen tehát, hogy a tartósításuk is komoly kihívást jelent, amelyet eddig mesterséges polimerek használatával próbáltak megoldani. A szintetikus polimerek fizikai tulajdonságai azonban nagymértékben eltérnek a természetes szövetekéit l, s t, id vel tovább roncsolhatják azok szerkezetét. Kínai tudósok ezért olyan rendszer kidolgozását t zték ki célul, amely mell zi a mesterséges polimerek használatát. Ezek helyett a restaurálás során a selyemszálak hasadékait enzimreakció segítségével természetes fehérjealkotó molekulák felhasználásával töltenék fel. Módszerüket, az úgynevezett transzglutamináz enzim által szabályozott polimerizációs reakciót mesterségesen öregített selyemmintákon tesztelik. A módszer lényege, hogy egy enzim a fehérjék épít elemeit, vagyis különféle aminosavakat kapcsol a „törött” selyemszálakhoz, azaz itt konkrétan a transzglutamináz enzim glutamin „kapcsot” képez a selyem szálak lizin végz dései között. Noha a kísérletek még folynak, a kutatók elmondása alapján a jöv ben ez az enzimreakció nem csupán a selyem, de más fehérjetartalmú relikviák, például a gyapjú, a sz r, a b r, vagy a pergamen tartósítására, helyreállítására is alkalmas lehet. (www.rsc.org, 2013. április 25.) RAGADOZÓ CSAPDA A BARLANGBAN A modern ökoszisztémákban a húsev k és a növényev k aránya 1:10 körül szokott lenni. Ez a minta általában visszatükröz dik a fosszilis anyagban is. A Madrid közelében található Batallones-1 barlangban viszont egyes rétegekben a maradványok 98%-a ragadozó. A lel helyet 1991-ben fedezték fel bányászat közben, és 2008-ig több mint 18 ezer fosszilis csontot gy jtöttek be. A leletekre jellemz a kiváló megtartási állaTermészettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
pot, számos esetben részben vagy egészen összetartozó csontvázak kerültek el . A fosszíliák között kardfogú macskák, hiénák, kihalt medvekutyák, valamint a vöröspanda és számos egyéb húsev sei fordulnak el . A mintegy 9–10 millió éves smaradvány-együttessel kapcsolatban korábban már számos lehetséges magyarázat felmerült: a tömeges pusztulás, a véletlenszer beesések a barlangba, a ragadozók által felhalmozott zsákmány, vagy egyszer en a máshol elhullt állatok bemosódása a barlangba. Azonban ezek egyike sem magyarázta a növényev k szinte teljes hiányát, a kiváló megtartási állapotot, valamint a nagy számban el forduló egészséges feln tt állatok jelenlétét. A paleontológusok arra a következtetésre jutottak, hogy a spanyol barlang esetében a ragadozók szándékosan mentek be a barlangba táplálékszerzés, vagy ivóvíz felkutatása céljából. Az egyetlen meredek kürt n keresztül azonban távozni már nem tudtak, és végül a barlangban pusztultak el. A növényev k kis aránya arra utal, hogy a barlangi kürt bejárata jól látható volt, így az állatok el tudták azt kerülni, és a véletlen behullás nem lehetett gyakori. (PLOS ONE, 2013. május 1.) CSOMAGOL AZ ÁSVÁNYTÁR Május 6-án elkezd dött a Magyar Természettudományi Múzeum Ásvány- és K zettárának csomagolása a Ludovika déli szárnyának földszintjén. A tár egész jelenlegi területét (1470 m2) a Nemzeti Közszolgálati Egyetem céljaira építik át, a tár részére pedig az épület alagsorában számos különálló helyiséget alakítanak át, öszszesen kb. 950 m2-es területtel. Az újonnan kialakított terület els sorban raktározásra szolgál majd (az ásványtári dolgozószobák megsz nnek, a laborterület az eddiginek a felére, a mellékhelyiségek a hatodára zsugorodnak). A hasznosítható terület csökkenése miatt a gy jtemények nagy részét ún. tömör tárolókba kell elhelyezni. A csomagolásban a feszített határid k miatt a múzeum valamennyi szakmai munkatársa részt vesz, hiszen ha egy tárgyra csak egy perc csomagolási id t számítunk, akkor egy brigádnak 200 munkanap kellene a gy jtemények csomagolásához. A csomagolást ezért egyszerre 5–6 háromf s brigád végzi, ezen kívül a könyvtár dolgozói a tári könyvtárat csomagolják állományellen rzés és vonalkódozás mellett. Maga a költözés a tervek szerint július közepén kezd dik, az alagsor átalakítása után, és a tár jelenlegi területét a tervek szerint szeptember elejéig ki kell üríteni. A határid k szorosságát jól mutatja, hogy 1995/96-ban az Ásvány- és K zettár becsomagolása és elköltözése a Múzeum körútról
E számunk szerz i DR. BENCZE GYULA, a fizikai tudományok doktora, MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont, Budapest; DR. BOTH EL D csillagász, a Magyar rkutatási Iroda igazgatója, Budapest; B SZE SZILVIA tud. f munkatárs, ELTE-MTA Peptidkémiai Kutatócsoport, Budapest; BURÁNSZKINÉ SALLAI MÁRTA meteorológus, Országos Meteorológiai Szolgálat, Budapest; DR. CSABA GYÖRGY emeritus professor, Semmelweis Egyetem, Genetikai, Sejt- és Immunbiológiai Intézet, Budapest; FARKAS ALEXANDRA doktorandusz, ELTE, Biológiai Fizika Tanszék, Budapest; DR. JAKUCS ERZSÉBET egyetemi docens, ELTE TTK, Növényszervezettani Tanszék, Budapest; KÖLCSEI TAMÁS agrár-környezetvédelmi rovatvezet , Agroinform, Budapest; LANDYGYEBNÁR MÓNIKA, Magyar Csillagászati Egyesület, Veszprém; DR. MATOS LAJOS szívgyógyász, Szent János Kórház, Budapest; DR. NEMES LÁSZLÓ, a kémiai tudomány doktora, MTA KKKI, Budapest; PÁTKAI ZSOLT meteorológus, Országos Meteorológiai Szolgálat, Budapest; SIMON ANDRÉ meteorológus, Országos Meteorológiai Szolgálat, Budapest; DR. SIMON ÁGNES tudományos f munkatárs, MTA Természettudományi Kutatóközpont, Budapest; STAAR GYULA f szerkeszt , Természet Világa, Budapest; SZABÓ ÁDÁM, Magyar Csillagászati Egyesület, Budapest; SZILÁGYI KRISZTINA ökológus, MTA Ökológiai Kutatóközpont Ökológiai és Botanikai Intézet, Vácrátót; SZILI ISTVÁN ny. f iskolai tanár, Székesfehérvár; DR. SZ CS PÉTER környezetmérnök, Nyugat-magyarországi Egyetem EMK, Sopron.
Augusztusi számunkból Horváth Ákos-Nagy Attila-Simon André: A dunai árvíz id járási háttere Gyenis Gyula: Egyre nagyobb a fejünk? Merkl Ottó–Horváth Bálint–Szalóki Dezs : Él sköd bogarak Venetianer Pál: Megjósolt molekulák Harangi Szabolcs: Kamcsatka különleges vulkáni m ködése Szerényi Gábor: Változott a védett fajok listája Dobi Ildikó–Baranka Györgyi–Unger János: A városi h sziget-jelenség Közép-Európában Bencze Gyula: Minden, amit az atombombáról tudni érdemes
321
ÚTI BESZÁMOLÓ
Hallstatti séták SZILI ISTVÁN
A
nyaralási id szak feltehet en min- lóktól ámuldozhatnak, hanem úton-útfélen jelent, mint bármilyen más (politikai) proden épkézláb embert kicsal a ter- maradandó szellemi élményekben is része- paganda. A vendégek fogadtatása és sokrét mészetbe. Azok, akik Ausztriába is sülnek. A vándorok – bármilyen anyanyel- tájokoztatása els k között járul hozzá az oreljutnak, tapasztalhatják, mennyire más- v ek is – sehol semmiben nem maradnak szág kit n vonzásképéhez. Mint ahogy – és ként fest ebben az ez is kihagyhatatlan – laországban a szabad kóinak mosolygós kedélye, id eltöltése. Máskedvessége is hasonlóképként, mint sokfelé pen. Ha valaki mindezt a itthon, ahol csak a gazdasági haszon megszerkerti munka – lézésére irányuló hasznos üzvén sürget köteleti fogásként bagatellizálja, lesség – az egyeám legyen. De ne feledjük, dül megbocsátható b ven él az emlékezetünknem pihentet id ben jó néhány morc, rossztöltés, de a könyarcú, s t rosszindulatú fonyen teljesíthet gadtatás is, olyan országok mértéktelen naporészér l, ahová az egyszezás, az evés-ivás, a ri megtapasztalás után nem vurstli-szórakozás, szívesen tesszük be többé a a céltalan dönlábunkat. Nem állítom, hogy gés, a semmittevés gyakran mi is éppen ilyeaz igényes ember nek vagyunk, de azt sem szemében már réghangsúlyozhatom túl, hogy óta idejét múlt domásmilyenek. A magunkat lognak számít. Soés értékeink megmutatását kan éppen ez el l célzó próbálkozásaink több„menekülnek” át a nyire elszigeteltek, vagyHallstatt hétezer éve lakott település szomszédba, mert is közel sem tapasztalható valami felemel bb élményre vágynak. tájékozatlanok. Legyen szó természeti táj- olyan országos érvény egységesség az igéMondhatnánk, szerencsések vagyunk, ról, képz dményr l, kultúrtörténeti em- nyes tájékoztatásban, mint ahogy az Auszthogy ilyen vonzó, könnyen megközelíthet lékr l, emberi alkotásról vagy megnyilvá- riában mindennapos. Még a közelmúltban szomszédunk (is) van. Amelynek vonzás- nulásról – a vándor mindenütt a klasszikus oly fontosnak tartott, államilag is támogatott köre – bárki odalátogató megtapasztalhatta ismeretterjesztés legszéle– egészen a Csendes-óceánig terjed. Mégis sebb kör , technikailag és mindaz, amit az alábbiakban leírok, nem a módszertanilag naprakész divatba jött „külhoni istenítése/hazai pocs- dömpingjével és közvetít kondiázása” jegyében értelmezend , sok- arzenáljával szembesülhet. kal inkább a jó példa megértésére és befo- Az ismeretek valóságos gadására szolgáló ösztönzésként. Amely jó özönét zúdítják rá – ámpéldát akár a hosszú, közös történelmi múlt bár leggyakrabban szelíd, folyományának, hasznos hozadékának is behízelg , elfogadható és tekinthetnénk, ezért célszer elfogadnunk f ként a befogadó kapaciés megbecsülnünk. Elvégre a menetben ha- tás alapján választható forladók között mindig az élvonal határozza mában. Így aztán csak az meg a haladási irányt és a menetsebességet. maradhat tájékozatlan, aki Ez a példa (a sok lehetséges közül szán- vagy nagyon alulképzett, dékosan kiragadva) ezúttal nem más, mint vagy szántszándékkal kia korrekt, mindenre kiterjed , legfels fo- rekeszti a felkínált lehet kon gyakorolt ismeretterjeszt tájékoztatás. ségeket. Ami jóval több annál, mint amit a létezést Azt, hogy a látogatókA bányalátogatás régi hagyomány kiszolgáló területeken (közlekedés, vendég- ra és a vendéglátó ország(forrás: http://www.ize.hu/ Fortepan gy jtemény) fogadás és vendéglátás, vásárlás stb.) szo- ra nézve mindennek mi a kás a vendégeknek biztosítani. Szomszé- közös hozadéka, vitatni sem érdemes. Ez az ismeretterjesztés vonatkozásában sem. Terdunkban az idegenforgalmi nevezetessége- érzékszervekkel is tapasztalható intellektuá- mészetesen magam is örvendeztem a százhaket felkeres vándorok nemcsak a látniva- lis tör dés ugyanis sokkal, de sokkal többet lombattai Halomsír-feltárás korszer bemu-
322
Természet Világa 2013. július
ÚTI BESZÁMOLÓ A télen-nyáron ta- vé. Ennél hasznosabb eszközt az idegenforpasztalható soknyelv - galom számára még nem találtak ki. Ami ség Hallstattban nem okoz esetünkben nemcsak Hallstattban, hanem a olyan bábeli z rzavart, mint városka felett jó 300–400 méterrel magasabamit a Velencébe látogató ban fekv , híres sóbányához vezet hosszú az egymást taposó tömeg- hegyi úton is mindvégig hallgatható! Ahol ben megtapasztal. Talán azokra is gondoltak, akik valamilyen okból azért, mert olyan parányi nem keresték, vagy keresik fel a múzeumot: településr l van szó, ahol a a legfontosabb bronz- és vaskori leletek „élettömeges jövés-menés nem h ” másolatát egy fedett pavilonban ezen az is lehetséges. Annál inkább útvonalon is megszemlélhetik. A világ legmegható, hogy az „ slako- régibb sóbányájában aztán mindez másként, sok” mennyire maguké- „emeltebb” színvonalon megismétl dik. A nak érzik a bemutatkozás, kivétel nélkül mindenkire ható élménysoroaz identitás felmutatásának zat azzal kezd dik, hogy hideg- és elkoszoA Hallstatti-tó a jégbarlang fel l fontosságát. Több ház fa- lódás ellen megfelel méret véd ruhát kell lán vagy parányi udvarán is felölteni. Csak a csoportot vezet férfi visel tatóhelyének, a tihanyi Levendula Háznak, a megszemlélhetjük az el z évszázadban még bányász „díszegyenruhát” – a nagyobb hatás pécsi Zsolnay Kulturális Negyednek, vagy a használt kéziszerszámokat, szállító eszközö- vagy tekintély kedvéért. A bányában megtett közelmúltban megnyílt poroszlói Tisza-tavi ket, s t még ruhákat is. Ugyanezt szolgálják jókora út aztán b velkedik meglepetésekben. Ökocentrumnak. Ám hány, de hány hasonló a láthatóan házilagosan készített kétnyelv Sóba és mészk be vágott mintafalak, régi és létesítménnyel és újfajta gondolkodást sugal- feliratok is. modern támrendszerek között haladva, a földló intézménnyel tartozunk még hazánk jó híFelt nik az is, hogy a kisebb csoportok- történeti múlt távoli id szakai felé visz az út. rének! No, persze azt is tudnunk kell, Mindezt jókora fosszília-makettek és hogy az osztrákok a vendégfogadói id skálák tudatosítják. Végül egy támentalitás-váltást már több mint kétgas teremben térhatást imitáló vetítés száz éve gyakorolják. Az általunk indul: a sófalból kidomborodó Földgyakran emlegetett „magyaros venmakett félgömbjén és az el tte elterüdégszeretet” olykor talán túlzó, közl „ sóceánban” zajlanak le a földtörvetlen, s t rámen s megnyilvánuláténet sóképz déshez vezet virtuális saival bizony nem helyettesíthetjük, eseményei. Mindez német kísér szönem elégíthetjük ki a mai világ emveggel, angol feliratozással. A vetíberének másfajta ismeretszerzési igétés más termekben, más tartalommal nyét, információéhségét. és másféle módszerekkel ismétl dik. De homályos célozgatások, rejtSzép lassan kikerekedik a történet: az vények helyett lássunk inkább konkember még a k - vagy rézkorban felrétumokat! Méghozzá (a véletlen fedezi a sót, a bronzkorban hozzálát a hozta így) Hallstatt és környéke pélkitermeléséhez, ami a vaskorban már dáján. Amir l közel sem mindenkiszinte, a kés bbi id kben pedig valóskori bányászat: életnagyságú imitáció nek az jut az eszébe, hogy hétezer ságosan ipari méreteket ölt. Az út soa hallstatti sóbányában éves történelmi emlékek látásáért rán életnagyságú, s t életh modellek nem kell feltétlenül a Közel-Kesegítenek az egykori bányászkodás letre utaznia. És az sem, hogy Ferenc Jó- ban, vagy csak magukban sétálgató emberek, változatainak (k kori, bronzkori, kora-vaszsef (némi hazafias elfogultsággal és tá- különösen az ázsiaiak, az elmaradhatatlan kori, kelta stb.) elképzeléséhez. A motivációt jékozatlansággal) Hallstattot tartotta a vi- képrögzít eszközeiken kívül egy nyakuk- lézervetítés, elektronikus zenekíséret, és útlág legszebb helyének, szemben feleségével, ban hordozott dobozkához tartozó fülhallga- közben két „élménycsúszda” is segíti, vagy Sissivel, aki Korfuról gondolta ugyanezt. tót viselnek. Nem feltétlenül zenét hallgatnak fokozza. A bányavonaton való távozás, illetve Avagy a világlátott Humboldt, aki így véle- azonban, hanem az audio-guide-nak neve- az ajándékba kapott só is olyan gesztus, ami a kedett Halstattról: „Der schönste Seeort der zett, bérelhet „idegenveAG-jeladó a sóbányához vezet út mellett Welt” (A legszebb tóparti üdül hely a vilá- zet ” tájékoztatását. „Aki” gon). Egy bizonyos: Hallstatt közel tizen- mindenütt megszólal, ahol öt év óta „A világ kulturális és természeti látni- vagy tudnivaló akad. örökség”-ének része. Így hát az egész világ Igen, mert a bejárható úta magáénak vallhatja, és ezt minden odaláto- vonalon elhelyezett jeladók gató így is tapasztalja. Vagyis Hallstatt min- a megfelel helyen aktiváldenkié! A róla gondoskodók, hírnevét meg- ják. Természetesen az eszrz k, ápolók és terjeszt k viszont továbbra köz – programozottságától is az osztrákok. Minden különösebb hazafias függ en – mindenkihez az felhang nélkül. Még a május elseje hajnalára anyanyelvén beszél. Nincs fellobogózott házakat sem tekinthetjük nem- tehát az idegenvezet körül zeti elfogultságnak, mert a zászlók friss lo- tolongás, lökdös dés, nincs bogása az ünnepnapnak szólt, akár a sorban hallást nehezít környezeti eldördül mozsárágyúk 12 sorozatú pukka- zaj, csoporttól való lemanásai: az üdvözlések egy-egy májusfa felál- radás. A parányi szerkezet lításáról adtak hírt a világnak. egyéni tempót tesz lehet Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
323
ÚTI BESZÁMOLÓ
Képz dmény a jégbarlangban látogatást a feledhetetlen élmények közé sorolja. Egészen biztos, hogy a bányalátogatás mély nyomot, és remélhet en hasznos tudást hagy a látogatók emlékezetében, kicsit l az id sebb korosztályig. Hallstatt igazi jelent ségét, a természet és az ember ökológiai és ökonómiai kapcsolatát a sóbányai látogatás mutatja meg. Nem nehéz elgondolni, hogy mindezt alapos ötletvásár, tervezés, pontos m szaki kivitelezés, illetve sok-sok pénz tette lehet vé. Ami azonban – az özönével érkez látogatók sz nni nem akaró érdekl dését látva – minden kétséget kizáróan busásan megtérül. A mintegy ezer f lakosú Hallstatt városi múzeuma ugyancsak egyedülálló létesítmény. Különlegessé nem csak az a leletegyüttes teszi, ami a 7000 éves emberi jelenlét tanúbizonyságát hitelesíti. A bemutatás 26 téma köré csoportosul, ami a lehet legteljesebb körüljárása a „Halstatt” névhez f z d tudnivalóknak. A rendkívül értékes leletek ellenére nincsenek rök, de van elektronika, ami az rzést is garantálja, és a látogatókat is kiszolgálja. A paszszív múzeumi séta ideje lejárt: itt a m ködésbe hozható animációk segítségével minden „életre kelthet ”, életszer vé tehet . Mindez gondolati és érzelmi úton egyaránt inspirálja a látogatót: a k - vagy bronzbaltás, vaskardos ember találkozik itt a maival. A környék látnivalóinak téma- és programajánlatokban szerepl integrálódása (és az er-
Bronzkori leletegyüttes imitációja a sóbányai turistaút mentén
re való alkalmasságuk) ugyancsak szerencsés és átgondolt körülmény. Hallstatt közelében ugyanis a sóbányán kívül karsztjelenségek, köztük két különleges barlang (a Jégbarlang és a Mamut-barlang) is látogatható. Ez utóbbi-
A hallstatti múzeum lépcs je id utazást ígér
Napjaink bányalátogatói naponta százával érkeznek
324
ak mindegyike kit n lehet séget nyújt a geológiai múlt és eseményei, a klímaváltozások, a gazdasági hasznosság és nem utolsó sorban az emberi fejl dés historikus szemléltetéséhez. Amit egy világörökségi környezet követelményeinek megfelel en maximálisan ki is használnak. A látogatók száma alapján a Jégbarlang a népszer bb, és ez érthet is, ha különlegességét, megközelíthet ségét és járhatóságát tekintjük döntési alapnak. (Az innen több kilométerre található, jóval nagyobb werfeni jégbarlang – az Eisriesenwelt – nehezebben megközelíthet és járható.) A barlang tökéletes kiépítettsége még kisebb gyermekek számára is biztonságos utat jelent, a szül knek legfeljebb a megfázásra kell jobban ügyelnie. Az osztrák rkutatás (ÖWF) a jégbarlangot arra alkalmas teszt-területként is használja: jelenlétünk idején éppen egy marsi utazás lehetséges hatásait vizsgálták egy rhajós-imitátoron, illetve eszközökön és m szereken. * Efféle lehet ségekkel aligha vehetjük fel a versenyt, és talán nem is helyénvaló a versenyzés azok között, akiknél olyannyira különböz k a természet által kínált adottságok. Ám meglév és csendben meglapuló értékeinket ugyanúgy közkinccsé kéne tennünk, talán megmaradásuk érdekében is, amiként azt szomszédunk teszi a maga javaival. És nem csak a látványosság kedvéért és határáig! ñ
Régi szerszámok a régi házak falán (A szerz felvételei)
Természet Világa 2013. július
MATOS LAJOS ROVATA
Orvosszemmel Az olasz bevándorlók és a svájciak Zürichben az egyetem társadalom-orvostani és preventív medicina intézete a svájciakat alapvet en megrázó tudományos vizsgálat eredményeit hozta nyilvánosságra: a Svájcban született, otthon él emberekhez képest a bevándorolt olaszok halálozása átlagosan 10%-kal alacsonyabb. Ez különösen a fiatal olasz férfiakra érvényes, és ahogy öregszenek, a különbség mind kisebb. Az adat azért meglep , mert világszerte kimutatható, hogy a magasabb iskolai végzettség emberek általában tovább élnek. A statisztikák pedig bizonyítják, hogy a Svájcba érkez olaszok legtöbbször az egyszer bb munkaképesség és kisebb mértékben tanult réteghez tartoznak. Ennek megfelel en olyan szempontból is furcsa az eredmény, hogy ezek a vendégmunkások az átlagosnál kevesebbet keres alkalmazottakhoz tartoznak, s t a kifejezet-
A dolgozat második része Svájcban kisebb meglepetést okozott, de annál nagyobb volt az érdekl dés iránta. Kimutatták ugyanis, hogy a bevándorolt olaszok gyermekeinél az el nyb l hátrány lesz. A Svájcban született, olasz eredet fiatalok átveszik az ottani életvitelt, és föladják a déli szokásokat, életmódot, családi kötöttségeket. Ennek megfelel en a Svájcban született olasz származású fiatalok mortalitása 16%-kal nagyobb, mint az slakosság tagjaié. A vizsgálat azt is jelezte, hogy ez a kedvez tlen változás a lányoknál sokkal kisebb mértékben érvényesül. A vizsgálat eredményeit többen vitatták, mert az olasz eredet svájciak gyakran fönntartanak odahaza is valamilyen otthont, ezért az id sebb családtagok halálát, ami esetleg Olaszhonban történik, már nem regisztrálják Svájcban. A kutatók ezt a hibaforrást úgy kerülték el, hogy olyan adatrögzítési eljárást használtak, ami külön nyilvántartásban gy jtötte össze a bevándorolt olasz népességet és a Svájc területén születetteket.
Ki f z egészségesebben?
ten egyszer , kétkezi munkát végz réteg tagjai. Ráadásul több olasz cigarettázik, mint svájci, és a súlytöbblettel él k, s t a kövérek aránya is nagyobb az olaszok között. A táplálkozásban viszont az olaszok javára mutatkozott különbség: a mediterrán étrendre jellemz gyakoribb halevés, a sok zöldség és gyümölcs, valamint az olívaolaj használata. Még fontosabbnak érzik a kutatók a társadalmi különbségeket: az olaszok szoros családi kötöttségét. A tanulmány els szerz je, Silvan Tarnutzer szerint a Svájcba munkavállalóként érkez olaszoknál az „egészséges bevándorló hatás” érvényesül, és ez kisebb halálozással jár együtt. Általában az egészséges, vállalkozó természet emberek indulnak neki a világnak, ezzel szemben a beteg és önmagukban is bizonytalan társaik nem mernek és nem is tudnak munkát keresni és találni. Az utóbbiak, ha megkísérlik is a kivándorlást, legtöbbször hamar visszatérnek oda, ahonnan elindultak. Silvan Tarnutzer és Matthias Bopp tanulmányát a BMC Public Health közölte. Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
A neves angol orvosi hetilap, a British Medical Journal közölte nemrégiben három közegészségtani kiválóság meghökkent dolgozatát, melyben Simon Howard vezetésével összehasonlították az áruházi készételek és a világhír vé vált tévéséfek receptjeinek összetételét, alkotóelemeinek arányát olyan szempontból, hogy ezek mennyire felelnek meg az egészséges koszt követelményeinek. Az egészséges étel fogalmát az Egészségügyi Világszervezet táplálkozási alapelveinek figyelembevételével, illetve az Egyesült Királyság illetékes hivatala, a Foods Standards Agency adataival jelölték ki. Az angol rendszerben az ételekben lév tápanyagok leírásán túl, összefoglalásul a közlekedési lámpák színei alapján osztályozzák is az ennivalókat: pirossal jelzik, amit hiba fogyasztani, sárgával az el vigyázattal ehet ket, és zölddel a minden további nélkül fogyaszthatókat. A munkacsoport tudományosan tervezett rendszer szerint dolgozott. A készételeket a három legnagyobb élelmiszer-forgalmú áruház f ételeib l választották, véletlenszer en. Leves vagy csemegeként is fogyasztott étel nem került a válogatásba, és csak olyan ennivalót vettek be a csoportba, amely a csomagoláson lév ismertet szerint negyedórán belül asztalra tehet .
A három áruházlánc a Tesco, az Asda és a Sainsbury volt. Összesen 100, kiolvasztás után rögtön ehet , mélyh tött ennivaló összetételét értékelték. A népszer tévéséf-receptek ugyancsak véletlenszer kiválasztással kerültek a vizsgálatba. A receptek közül 47-et Jamie Oliver könyveib l sorsoltak ki. Lorraine Pascale receptjeib l hét került a csoportba. Nigella Lawsonnak 25 receptjét értékelték, Hugh FearnleyWhittingstattnak pedig 21 receptjét emelték ki. A tanulmány írói már a dolgozat elején hangsúlyozzák, hogy a nem megfelel táplálkozás a jöv társadalmára leselked egyik legnagyobb veszély. Becslés szerint 2008-ban világszerte másfél milliárd feln tt kövér ember élt világszerte, és a számítások azt jelzik, hogy 2020-ban az Egyesült Államok és az Egyesült Királyság lakosainak 70%-a többletsúlyt cipel majd magán. Ez súlyos, további egészségügyi ártalmak kockázati tényez je: szív- és érrendszeri betegségeké, cukorbajé, a rosszindulatú daganatok bizonyos formáié. Idézik a világstatisztikát, hogy Nyugat-Európában évente 11,4 milliárd euró értékben adnak el készételt, és azt is kiemelik, hogy éppen a legnépszer bb tévés szakácsm vészek javasolják a néz knek az otthonf zés rendszeres élvezetét maguk és családjuk örömére. Angliában is van külön tévécsatorna, ahol sütés-f zéssel szórakoztatják a közönséget, de szinte mindegyik adó szervez f z tanfolyamokat. A megjelent tanulmány eredményei szerint a tévéséfek receptjei egészségtelenebbek, mint az áruházi készételek. Lényegesen több kalóriát tartalmaznak, mint a készen vett ennivalók, több bennük a fehérje, a zsír, különösen a telített zsírfélék, viszont szegényebbek a megfelel emésztéshez szükséges rostokban. Sem a 100 recept, sem az ugyannyi készétel között nem volt egyetlen egy sem, mely teljes mértékben megfelelt volna az Egészségügyi Világszervezet étkezési ajánlásának. Mindkét ételcsoport átlagosan több fehérjét, zsírt és telített zsírt, illetve sót tartalmazott a kívánatosnál. Nem volt bennük megfelel arányban szénhidrát, és a cukor volt az egyetlen olyan tápanyagcsoport, amelynek mennyiségét elfogadhatónak találták. Noha az utóbbi években f leg az élelmiszeripar tett lépéseket a sok konyhasó használata ellen, a készételeknek csak a 4%-a felelt meg a WHO ajánlásainak. A szerz k megjegyzik, hogy ezen felül sokan még további sós f szereket is szórnak az ételre. (Forrás: Weborvos)
325
ÖKOLÓGIA
Mohainvázió Magyarországon? SZ CS PÉTER
A
biológiai invázió témakörében a mohákról általában kevés szó esik. Ennek legf bb oka az, hogy – ellentétben az edényes növényekkel – csak egy-két mohafaj viselkedik özönfajként, hatás-tendenciájuk csak kis léptékben mérhet és szándékos terjesztésük kizárható. Valamennyi kistermet , nem él sköd k, terjedésük nehezen követhet , és kevés információnk van az egyes fajok elterjedésér l. Mindezek ellenére a mohák inváziójának hosszú távú hatásai megfontolásra méltóak a tudományos életben (Essl – Lambdon 2009). Európában közel negyven jövevény mohafajról vannak ismereteink (Hill et al. 2006), melyek közül csupán három faj széles körben elterjedt (Lunularia cruciata, Campylopus introflexus, Orthodontium lineare). Magyarországon ma már mindhárom faj el fordul, utóbbi kett t az elmúlt hét évben azonosították (Sz cs – Erzberger 2007, Sz cs – Bidló 2012).
2. ábra. A Campylopus introflexus mohafaj shonos (feketével) és neophyta (vörössel) populációi a Földön (Klinck 2009)
kapcsolatba hozható az 1800-as évek vé- beri építmények) tekintetében sem válogagén virágkorát él tengeri hajózással. A 3. tós. Spóratermelése révén nagyobb; vegetatív ábrán jól látható, hogy a brit hajózási útvo- fragmentumai, gemmái és rügyecskéi segítnalak fontos célállomásai Nagy- ségével kisebb távolságokra képes terjedni. Britannia kiköt városai voltak. A bolygatás, a taposás és a gyepek felégetése A Campylopus introflexus ke- segítheti terjedését. leti irányba terjed, évtizedekkel Már több országban is kezelési stratégiát kés bb a kontinensen is azono- dolgoztak ki a visszaszorítására, ide tartozik sították el fordulását, Közép- például a tengerparti föveny meszezése, az Európát kb. 30 éve érte el (4. égetés, a vegyszeres kezelés, valamint egyes ábra). Magyarországon a lom- legel állatok behozatala az adott él helyre, bosmoha els példányát 2006- ezáltal a mohapárnák taposása. Ezek a próban gy jtöttem be a Dunaalmás bálkozások általában csak korlátozott sikerrel melletti „Ebgondolta-páfrányos” jártak, és a legtöbb esetben – mint direkt intelepített fenyvesben (Sz cs – tézkedések – kárt tettek az shonos vegetáciErzberger 2007). óban is. (Egyetlen sikerrel használt módszer a Mérsékelt szubóceáni elterje- mohapárnák eltemetése volt.) A Campylopus dés , fényigényes, mérsékelten meleg3. ábra. A legfontosabb brit hajózási útvonalak kedvel , szárazság1. ábra. A Campylopus introflexus habitusképe 1889-ben. A tengeri szállítással lehet vé vált a t r fajról van szó, (A szerz felvétele) fajok szándékos és nem szándékos terjesztése az melynek nagy az egész világon (Porter 1991) A három faj közül a neophyta Campylopus ökológiai- és stressz-toleranciája. introflexus az egyetlen taxon (1. ábra), ami Európai el fordulásait tekintve, inváziójával ténylegesen fenyegeti Európát. f leg kilúgozott, savanyú (4–6 Terjedése viszonylag jól dokumentált (pl. pH), tápanyagban szegény hoDAISIE-, NOBANIS-adatbázisok), expan- moktalajon él, ahol a lágyszárú ziójával és ökológiájával számos írás foglal- vegetáció viszonylag gyér. Tokozik (pl. Hassel – Söderström 2005, Hasse vábbá el fordul még fák lábá2007). A mohafaj a Föld déli féltekér l (Dél- nál, korhadt faanyagon, valamint Afrika, Ausztrália, Új-Zéland, Dél-Amerika) szilikátsziklákon is. Habár els származik (2. ábra), melynek els európai sorban (feny )erd k, homokd megjelenését Angliában jelezték az 1900- nék, tengerpartok, lápok és nedas évek elején. Egyes vélemények szerint ves rétek a preferált él helyei, (Klinck 2009) a faj Angliába való eljutása egyéb speciális habitatok (pl. em-
326
Természet Világa 2013. július
ÖKOLÓGIA introflexus-nak az elmúlt években több új hazai el fordulását sikerült felfedezni (Ács, Tákos, Tatabánya, Göny községhatárokban, 5. ábra), melyek mindegyike telepített fenyvesb l, er sen korhadt erdei és feketefeny faanyagáról, valamint kisavanyodott erdei talajról származik. Az ismert populációk mérete általában kicsi (1–10 cm2). A faj ökológiai és term helyi igényei, valamint a más országokban tapasztalt tendenciák alapján hazánkban mérsékelt terjedése várható. Els sorban kisavanyodott talajfelszín és korhadt faanyagban gazdag, nyíltabb foltokkal is rendelkez telepített fenyvesek (6. ábra) a potenciális él helyei Magyarországon. Természetesen a mohafajok invázióját és területfoglalását nem szabad összehasonlítani a magasabb rend növényekével (pl. aranyvessz fajok, selyemkóró), hiszen esetükben els sorban mikrohabitatok (pl. korhadt fatörzsek, tuskók, foltszer talajfelszínek) elfoglalásáról van csak szó. Nagyobb mérték inváziójára hazánk síkés dombvidékein, els sorban savanyú kém-
5. ábra. A mohafaj aktuálisan ismert el fordulásai hazánkban
Irodalom
4. ábra. A Campylopus introflexus európai elterjedése (Klinck 2009) hatású, homokos talajú él helyein (nyíltabb erd k, gyepek) számíthatunk, de ennek valószín sége csekély. Összefügg , nagy kiterjedés mohasz nyeget f ként a tengerparti homokfövenyeken alkot (pl. Hollandiában és Dániában), ahol a lágyszárú fajok csírázását képes valamelyest akadályozni (Tooren 1990). Hazánkban az eltér él helyi és klimatikus adottságok miatt vélhet en nem kell számítanunk hasonló mérték expanziójukra, így a lágyszárú növényfajokra sem jelent tényleges veszélyt. Nagyobb id léptékben ugyanakkor elképzelhet , hogy egyes lokális moha- és zuzmópopulációban megjelenve képes kiszorítani az shonos kriptogám fajokat. Érdemes megemlíteni, hogy az új környezetet teremt mohasz nyeg hatására megváltozhat a mohaszint és a fels talajréteg mikrofaunája is. Z Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
Essl, F. – Lambdon, P.W. (2009): Alien Bryophytes and Lichens of Europe. – In: Drake, J. A.: Handbook of Alien Species in Europe [Daisie]. – Springer Science–Business Media B. V., pp: 29–41. Hasse, T. (2007): Campylopus introflexus invasion in a dune grassland: succession, disturbance and relevance of existing plant invader concepts. – Herzogia 20: 305–315. Hassel, K. – Söderström, L. (2005): The expansion of the alien mosses Orthodontium lineare and Campylopus introflexus in Britain and continental Europe. – Journal of the Hattori Botanical Laboratory 97: 183–193. Hill, M. O. – Bell, N. – Bruggeman-Nannenga, M. A. – Brugués, M. – Cano, M. J. – Enroth, J. – Flatberg, K. I. – Frahm, J.-P. – Gallego, M. T. – Garilleti, R. – Guerra, J. – Hedenäs, L. – Holyoak, D. T. – Hyvönen, J. – Ignatov, M. S. – Lara, F. – Mazimpaka, V. – Muñoz, J. – Söderström, L. (2006): An annotated checklist of the mosses of Europe and Macaronesia. – Journal of Bryology 28: 198–267. Klinck, J. (2009): The alien invasive moss Campylopus introflexus in the Danish coastal dune system. – Master Thesis, Section for Ecology and Evolution, Department of Biology, Copenhagen University, Copenhagen, 105 p. Porter, A.N. (1991) Atlas of British Overseas Expansion. Routledge, London. Sz cs, P. – Erzberger, P. (2007): Campylopus introflexus (Hedw.) Brid. Hungary. – In: Blockeel, T. L. (ed.): New national and regional bryophyte records, 16. – Journal of Bryology 29: 199.
6. ábra. A mohafaj él helye Dunaalmás fenyvesében Sz cs, P. – Bidló, A. (2012): Orthodontium lineare Schwägr. – In: Ellis, L. (ed.): New national and regional bryophyte records. – Journal of Bryology 34: 284–285. Tooren, B. F. V. (1990): Effects of a bryophyte layer on the emergence of seedlings of chalk grassland species. – Acta Oecologica 11: 155–163.
A kutatás a TÁMOP– 4.2.2.B–10/1–2010–0018 és a TÁMOP– 4.2.2.A–11/1/KONV–2012–0004 projekt keretében valósult meg.
327
LÉGKÖRFIZIKA
Kármán-örvénysor Szent Ilona térségében zent Ilona egy kicsiny, egyenetlen felszín vulkanikus sziget az Atlanti-óceán déli medencéjében. A sziget arról lett nevezetes, hogy 1815-ben a britek ide szám zték Napóleont, aki 1821ben itt is halt meg. Most azonban nem a sziget történelmi aspektusát vizsgáljuk, hanem egy érdekes meteorológiai jelenséget mutatunk be, amelynek ráadásul magyar vonatkozása is van. A sziget hozzávet legesen 10 x 20 km kiterjedés , legmagasabb pontja a Diana Peak, amely 820 méterrel emelkedik a tengerszint fölé. Ez a magasság már elég ahhoz, hogy az alacsonyszint felh k áramlásában zavarokat okozzon. Ez történt 2012. november 15-én, amikor a NASA Terra m holdja a déli órákban áthaladt a sziget felett (1. ábra)
hegy mögötti, zavart áramlású zónában, hanem attól keletre található. Ez tette alkalmassá a lokális hatásoktól mentes, nagytérség meteorológiai viszonyok tanulmányozására. Az említett napon a sziget környezetében alacsonyszint , gomolyos szerkezet felh k borították az eget, 900–950 méteres magasságban pedig egy h mérsékleti inverzió volt (ez azt jelenti, hogy a h mérséklet ebben a rétegben növekedett a magassággal), amely fölött rendkívül er s kiszáradást lehe3. ábra. A Szent Ilona-sziget feletti h mérséklettett tapasztalni. Ezt jól mutatja profil 2012. november 15-én 12 UTC-kor a november 15-én 12 UTC-kor, tehát a m holdkép készülésé- nyai körül áramló leveg ellenállása témável közel egy id be es magas- jában végzett kísérletekhez köthet . Nem sági mérés (2–3. ábra). A fel- csupán a leveg súrlódása, hanem a szárny h k tehát kevéssel a legmaga- mögött kialakuló sodorörvény is ellensabb hegycsúcs fölött helyez- állást jelent a repül gép számára. Habár kedtek el. Az anticiklon északi Kármán Prandtlnak tulajdonította a jelenperemén a magasabb rétegek- ség felfedezését, kétségkívül volt az els ben keleties áramlás alakult ki. ember, aki matematikai modellt állított fel Ugyanakkor a felszín közelé- a jelenségre – mindezt több mint 100 évvel ben dél fel l hidegebb leveg ezel tt, 1911-ben, a repülés tudományááramlott a térségbe. Az inver- nak a kezdeti id szakában (megjegyzés: a zió feletti meleg, száraz leve- jelenséget még Kármán és Prandtl el tt a g tömeg eredetét a délnyugat francia fizikus Bénard is megfigyelte, de afrikai térségre lehet visszave- matematikai-fizikai leírást nem adott rá). zetni (4. ábra). Kármán Tódor egy viszonylag leegyszeAz örvénysor a híres, ma- r sített elmélet segítségével meghatározgyar származású Kármán Tó- ta, hogy stabil örvénysorok akkor alakul1. ábra. Szent Ilona-sziget térsége a NASA Terra dorról kapta a nevét. A jelenség hatnak ki, amikor a két sor és az örvények m holdjának felvételén 2012. november 15-én felfedezése a repül gép szár- közötti távolságok aránya (5. ábra) nagy11 UTC-kor jából 0,28. Ha egy sima felszín felett mozgó A mechanikai hasonlóság követ2. ábra. A Szent Ilona-sziget feletti légnedvességlégtömeg akadályba ütközik, az adkeztében az örvénysor nem korlátoprofil 2012. november 15-én 12 UTC-kor. Az digi egyenletesnek mondható áram- inverziót a rendkívül er s, 95-r l 10%-ra csökken zódik csupán a repül gépek szárnyailásban örvények vagy légköri hulra. Örvénysorokat láthatunk, ha folyó nedvességtartalom jelzi lámok keletkeznek. Megfelel szélközepén a folyásiránnyal ellentétes sebesség és légköri stabilitási violdalon megnézzük a víz áramlását szonyok esetén az akadály mögött egy híd lába körül. Talán a legnalétrejön az úgynevezett Kármán-örgyobb méretekben a hegyek mögött vénysor, ám láthatóvá csak akkor áramló leveg ben jönnek létre ezek válik, amikor felh zet borítja a téra szabályos örvények. Ugyanakkor séget. Természetesen nem csak a nem az örvénysor keltette rezonancia Szent-Ilona-sziget térségében formiatt szakadt le 1940-ben a Tacoma dulnak el ilyen örvénysorok. A Narrows híd Amerikában (Billah és mostani eset viszont abból a szemScanlan, 1991). Valószín , hogy a híd pontból izgalmas, hogy a szigeten összeomlását az úgynevezett belebeüzemel egy rádiószondázást végz gés (angolul flutter) okozta. Ennél a meteorológiai mér állomás. S t az jelenségnél a szél több szabadságfoállomás elhelyezkedése is megfelekú, önvezérelt kilengéseket okoz a l volt ez alkalommal, mivel nem a szerkezetben.
S
328
Természet Világa 2013. július
LÉGKÖRFIZIKA A szigetek mögött kialakuló hosszú (száz kilométert meghaladó) örvénysorokat el ször a 60-as évek elején figyelték meg az els generációs meteorológiai m holdak (TIROS I) felvételein (Bowley et al., 1962). Ezeknek az örvényeknek a szerkezete nagyon hasonlít a „klasszikus” Kármán-örvénysorokhoz, amiket laboratóriumban szoktak vizsgálni. A kisméret örvények kialakulását olyan környezetben feltételezik, ahol a közegre (gázra vagy folyadékra) ható tehetetlenségi er k lényegesen nagyobbak, mint a súrlódó er k hatása. Ennek a két tényez nek az arányát Reynolds-számnak nevezik, ami az áramlás sebességét l, a közeg kinematikai viszkozitásától és az akadály méreteit l függ (Lajos, 1992). Kicsi Reynoldsszámoknál az áramlás lamináris, a közeg egymással párhuzamos rétegekben áramlik. A Reynolds-szám növekedésével az akadály mögött zavarok keletkeznek, az áramlás turbulenssé és instabillá válik. Szabályos örvénysorok általában 50 és 5000 közötti Reynolds-számoknál észlelhet k, ezt a tartományt az irodalomban átmenetnek tartják a lamináris és a turbulens áramlás között. A nagyméret légköri örvénysorok kialakulása azonban ennél bonyolultabb és
5. ábra. A Kármán-örvénysor kialakulásának általános körülményei. A h/a (a két sor és az egy sorban lév két szomszédos örvény távolságainak az aránya) paramétert el ször Kármán Tódor határozta meg. Nagyméret örvénysoroknál ez a szám 0,36 és 0,47 között változik (Young és Zawislak, 2006). A Szent Ilonaörvénysor esetben a sziget legmagasabb hegycsúcsa nem nyúlik bele a stabil rétegz dés zónába, de az örvényl áramlás ett l függetlenül létrejön
hegy közelében a súrlódás miatt kialakuló szélnyírás és a h mérséklet eloszlása (baroklin zónák kialakulása) egyaránt azt okozzák, hogy az áramlás periodikusan örvényl vé válik (5. ábra). Bár az utolsó évtizedekben a Kármán-örvénysorokról számos tudományos vizsgálat készült (gyakran finomfelbontású, számítógépes modellek segítségével), még mindig nem ismerjük teljesen kialakulásuk körülményeit és okait. Az eddigi tanulmányok szerint nagyméret örvénysor létrejöttéhez szükséges, hogy a hegycsúcs belenyúljon a magasabb, stabilabb leveg rétegbe (Schär és Smith, 1993). Ez az eset azonban mutatja, hogy az örvények alakulásához elég, ha a hegy nagymértékben akadályozza az inverzió alatt beszorult leveg áramlását. A m holdas megfigyeléseken alapuló tudományos cikkek szinte kizárólag olyan ör4. ábra. Tengerszinti légnyomás (izovonalak) és 10 m szél (nyilak) 2012. november 15-én 12 vénysorokról számolnak be, melyek az óceáni szigetek, ilUTC-kor. Az M (A) bet k a magas (alacsony) letve magas, egyedülálló henyomást jelzik, a kör a Szent Ilona-sziget gyek szélárnyékában keletkeztérségét mutatja nek. A Szent Ilona-szigeti örer sen függ attól, hogyan változik a h - vénysornál észlelt h mérsékleti rétegz mérséklet a magassággal. Hasonló h - dés Közép-Európában viszonylag ritkán mérsékleti inverziókban – ami a Szent fordul el . Télen, amikor er s magassági Ilona-sziget felett volt tapasztalható – a inverziók alakulnak ki, a hegyek árnyéleveg nagyon stabil és akadályozza az kában inkább hullámszer áramlást lehet alatta lev labilisabb leveg ben létrejö- megfigyelni. A nagyfelbontású m holdv függ leges mozgásokat. Emiatt a szi- kép felvételeken ritkán sodráshoz hasonget környezetében áramló leveg fölfelé ló jelenséget is lehet látni, például a Tinem tud átbukni a hegygerincen, hanem hanyi-félsziget szélárnyékában (Kern et oldalról kényszerül megkerülni azt. A al., 2010). A mostani ismeretek és megfiTermészettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
gyelések alapján arra lehet következtetni, hogy kisebb méret örvények egyes id járási helyzetekben Magyarország dombjai, hegyei mögött is létrejöhetnek, azonban látványos és hosszú (több 10 vagy több 100 km) örvénysorok kialakulásának kicsi a valószín sége. T PÁTKAI ZSOLT–SIMON ANDRÉ
Irodalom Billah, K. Y.; Scanlan, R. H., 1991 Resonance, Tacoma Narrows bridge failure and undergraduate physics textbooks. Amer. J. Phys. 59, pp . 118–124 Bowley, C. J., Glaser, A. H., Newcomb, R. J., Wexler, R., 1962. Satellite Observations of Wake Formation Beneath an Inversion. J. Atmos. Sci., 19, 52-55. Lajos, T. 1992. Az áramlástan alapjai. El adási jegyzet. BME, 196 pp. NASA Earth observatory: http://earthobservatory. nasa.gov/IOTD/view.php?id=79720&src=eoaiotd Schär, C., Smith, R. B., 1993. Shallow-Water Flow past Isolated Topography. Part I: Vorticity Production and Wake Formation. J. Atmos. Sci., 50, 1373-1400. Roland B. Stull (1988), An Introduction to Boundary Layer Meteorology. Kluwer Academic Publishers. 666 pp. Kern A., Bartholy, J., Csaba, F. (2010), MODIS adatok vétele és feldolgozása az ELTE-n 35. Meteorológiai tudományos napok. El adás. Lee Edson és Kármán Tódor: The Wind and Beyond (1967), magyarul megjelent 1994-ben az Akadémiai Kiadónál, 339 pp. Young, G.S., Zawislak, J., 2006. An Observational Study of Vortex Spacing in Island Wake Vortex Streets. Mon. Wea. Rev., 134, 2285-2294.
329
OLVASÓNAPLÓ
Tudomány bulvármódra, titkok nélkül BENCZE GYULA A (természet)tudományos „igazság” kizárólagos kritériuma a kísérlet. (R.P. Feynman) z utóbbi id kben számos vita bontakozott ki a tudományról, annak természetér l és ismérveir l. Tél Tamás professzor a Természet Világa hasábjain a NAT kapcsán igen világosan és érthet en körvonalazta, milyen tudomány is a fizika [1]. A cikk nyomán kialakult vitában különböz nézetek ütköztek „a tudomány háborújára” emlékeztet módon [2-4]. A vita gyökere azonban hosszabb id re nyúlik vissza, amelynek egyik érdekes momentuma egy neves filozófusunk vitaindító kijelentése volt [5]: „A tudományban éppen úgy hinni kell, mint a vallásban. Amíg a tudomány az uralkodó világmagyarázat, addig a tudományban hiszünk is. De ez nem jelenti azt, hogy akár egyetlenegy konkrét tudományos ismeretben hinnünk kellene. Az igaz tudás cáfolható tudás. De a tudománynak, mint uralkodó világmagyarázatnak ereje ugyanakkor gyöngesége is. Felszabadít, de ugyanakkor nem tud választ adni az élet értelmének kérdésére, nem tud bizonyosságot adni, s tökéletesen impotensnek mutatkozik, mikor az erkölcsre kerül a sor. Arról, ami az embert egzisztenciájának gyökerében érinti, nem tud semmit sem mondani. Amit nyújt, az megközelít tudás, s ebben az értelemben igaz vagy nem igaz tudás. De nem nyújt igazságot.” A vitaindító el adás nyomán kialakult vita részleteir l a Magyar Tudomány számolt be [6-10]. Új színt jelent e témakörben Michael Brooks angol tudományos újságíró: A tudomány titkos anarchiája, A radikális gondolkodás szabadsága c. könyve [11], amelyben a fizikus képzettség szerz a következ képpen körvonalazza szándékát: „A tudományt mint márkát úgy próbálják eladni nekünk, mintha egy sor men és logikus (ámde egyszerre briliáns) lépés vezetne el a megoldáshoz, a koncepciótól a megdönthetetlen bizonyítékig vezet úton pedig az ötlete szinte akadálytalanul áramlanak. Mi sem áll távolabb az igazságtól… A tudósoknak megvan az a szokásuk, hogy a tudomány legnagyobb pillanatait egy kissé kisminkelik, épp csak hogy kisimuljanak az emberi ráncok és elfedjék a felfedezés folyamán odakerült szépséghibákat. De a tudósok végs so-
A
330
ron maguknak tettek rosszat, amikor a m ködési területüket ennyire elembertelenítették. Nem csoda, hogy a kisdiákokat ennyire nem kötik le a természettudományos tárgyak az iskolában… Pedig ideje lenne megismerni a tudománnyal kapcsolatos igazságot és kilépni ebb l a fantáziavilágból – amíg nem túl kés …” A könyvr l a New York Journal of Books a következ szellemes mondatokkal kezdi recenzióját: Jó hír: A tudósok is emberek Rossz hír: A tudósok is emberek! Nos, ez kétségtelenül igaz, azonban a könyv alapvet hozzáállása inkább hasonlít egy kereskedelmi tévéshow magánéletekben való vájkálásához és a találtak minél „szaftosabb” prezentálásához a nagyérdem – a tudomány iránt nem különösebben érdekl d – közönség számára. A könyvet népszer sít szövegek persze a jóindulatot hangsúlyozzák: „A tudomány legtöbbünk számára olyan, mint egy diadalmenet, amelyben logikus lépések megdönthetetlen bizonyítékokon keresztül egyértelm en elvezetnek a megoldáshoz. De mi sem áll távolabb az igazságtól. A szerz a t le megszokott nyíltsággal, rengeteg megtörtént esetet feltárva foglalja össze, hogy a tudomány sokkal inkább tortúra, álmok, látomások, fáradhatatlanság, hazudozás, szélhámosság, kétségbeesés, civakodás, hetvenkedés, politika, pénz, elszántság és végül ha minden sikerül – egy pillanatnyi eufória, amiért az egésznek értelme volt. De a tudomány titkos anarchiájának leleplezése nem elveszi, hanem inkább visszaadja az t megillet rangját és helyét. Ha szeretnénk, hogy a tudomány tovább fejl djön, több rebellist, radikálist, jogfosztottat, anarchistát kell szabadjára engednünk. Eljött annak az ideje, hogy ne elfojtsuk, hanem ünnepeljük a tudomány anarchiáját.” A könyv fejezetcímei önmagukért beszélnek: Álmok, drogok és az Istent l kapott látomás A szabályok azért vannak, hogy megszegjék azokat A bizonyíték még nem minden Mindenért meg kell szenvedni A tabuk megszegése a játék része A második már nem kap érmet Machiavelli büszke lehetne rá Élet a barikádokon Vagyis a tudósok jelent s részének nagy ötletei drogos kábulatban, alkohol vagy LSD-mámorban születnek, és az elismerésért folytatott harcban minden szabályt megszegnek: „Egy-egy áttörés eléréséhez, vagy azért, hogy ne taszítsák le ket a trónról, a tudósok akár kábítószerhez is hajlandók nyúlni, rült álmokat követnek, magukon vagy társaikon kísérleteznek, és néha-néha az életüket veszítik az Természet Világa 2013. július
OLVASÓNAPLÓ eljárás során. Harcba szállnak egymással - akad aki a szó fizikai értelmében is, bár többnyire a szellem eszközeivel vívják a csatákat. Megpróbálják csapdába csalni a másikat, kollégáik - és ezzel persze a haladás - útját állják, csak azért, hogy ne veszítsék el a vezet helyet. A jól nevelt társaságok minden szabályát hajlandók megszegni, szentségeken taposnak, és minden tekintélytisztelet hiányzik bel lük. Csalnak, ha arra kerül sor, megtévesztenek, és másokat manipulálnak, csak hogy megtudják az igazságot a világ m ködésér l. Látszólag nevetséges ötletekkel állnak el , aztán körmük szakadtáig harcolnak annak a bizonyításáért, hogy ezek az ötletek nemhogy nem nevetségesek, hanem a dolgok pontos leírását adják.” (15. old.) A könyv „b nlajstroma” számos konkrét esetet tárgyal olvasmányos és krimikre emlékeztet fordulatos formában. Michael Brooks sorra osztja ki a nyakleveseket a tudomány (fizika) kiemelked képvisel inek is: »Isaac Newton például meglehet sen szabadosan viseltetett a tudományos igazsággal szemben, és nemigen tör dött a bevett eljárási szabályokkal. Írásaiban nem egy olyan részre bukkanunk, amelyet életrajzírói „szánt szándékkal elkövetett csalásnak” neveztek. Rutineljárásnak számított, hogy a felfedezéseit megtartotta magának, majd kollégáit a „titkos tudásával idegesítette.« (16. old.) »Galilei Párbeszédek a két nagy világrendszerr l cím m vét a katolikus egyház azért tiltotta be kétszáz évre, mert a napközpontú világrendszer sziklaszilárd alapjait ebben fektette le. Ugyanakkor a m ben hemzsegnek az ordító hibák. Noha ennek a m nek a nyomán szabtak ki rá életfogytig tartó házi rizetet, Galilei nem az igazság mártírja volt: sok helyen a tudományos megállapításai egyszer en hibásak. A férfiú nyilvánvaló zsenialitásának tükrében a történészek ma már úgy tartják, hogy ezek a hibák egyszer en csak a csalásra tett próbálkozások voltak, amelyeket a megszállottság diktált..« (17. old.) »Millikan tökéletesen tisztában volt azzal, hogy az e (elemi töltés) megmérése milyen hatalmas (és akkor már igencsak szükséges) lökést adna karrierjének … Egy küszköd , alacsony beosztású kutatónak, aki már pályafutása középs szakaszának elején járt, ez a lehet ség úgy jött mint egy falat kenyér.« (70. old.) »Einstein b nlajstroma napjaink egyetemének humáner forrás-osztályán minden bizonnyal kiverné a biztosítékot, ha ugyanolyan figyelem irányulna rá, mint korunk valamelyik zsenijére, akkor hamar kiderült volna, hogy Einstein szégyentelen n csábász volt, … A válási szerz désben arrogáns módon el re odaígérte az asszonynak (Milevának) a Nobel-díjért odaítélt pénzt, noha azt még meg sem kapta. És amikor a díjat végül tényleg neki ítélték oda, a pénznek csak a felét adta volt feleségének. A tartásdíjat is meglehet sen rendszertelenül fizette. Az egyetemét arra akarta rávenni, hogy a teljes bérét fizessék ki nyugdíjba vonulása után, és azzal fenyeget zött, hogy a hírnevét fogja bevetni ellenük, ha ezt nem teszik meg. A pénzét elrejtette az adóhivatal el l és kitagadta örökségéb l skizofrén fiát, aki végül „harmadosztályú” betegként halt meg az elmegyógyintézetben.« (78. old.) »A tudomány egyfajta küldetés, hogy meggy zzünk másokat és magunkat is valamir l, amir l csak sejtjük, hogy igaz. Ez kemény dió: állhatatosságot és leleményességet kíván – és persze id nként megkérd jelezhet taktikázást is. A nagyobb csalásokra, például az eredmények meghamisítására vagy másolására id vel általában fény derül, de a tudósok azt is tudják, hogy az így nyert eredmények feltehet en nem elégítik ki a a tudósokat hajtó bels ösztökél er ket sem. És Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
éppen emiatt 300 tudósból egy ha elkövet hasonló vétséget. A kisebb ballépések viszont – az eredmények közötti mazsolázás vagy a megkérd jelezhet elemzési módszerek használata – fegyvernek számít, amellyel szembe lehet szállni a zavaró, de elkerülhetetlen kétértelm ségekkel, miközben az ember nem teszi kockára becsületét és a saját magába vetett hitet sem.« ( 99. old.) Ami a konkrét eseteket illeti, érdekesség, hogy a „b nök” feltárásába fektetett munka nem mindig meggy z . A szerz egyik kedvence Carl Sagan, akir l a következ ket állapítja meg: »Carl Sagan az ellen a téves nézet ellen harcolt, amely szerint a tudósoknak nem kell beleavatkoznia abba, hogy kutatási eredményeiket mire használják fel… Ez a szemlélet nemcsak a magfizikát uralta. Sagan minden területen le akarta bontani a tudományt körülzáró falakat, és a lehet legtöbbet tette azért, hogy eljuttassa a nagyközönséghez a tudomány új felfedezéseit és alkalmazásait… A háború után id szakban, évei számának gyarapodtával Sagan ugyanis ráébredt arra, hogy a tudomány valójában politikai célokat szolgáló eszköz, s hogy a tudósok többsége semmi felel sséget nem vállal azért, hogy a tudományt jó vagy rossz célok érdekében használják fel.« (285. old.) Érdekes módon nem említi Sagan egyik nevezetes baklövését, amit 1990 szén követett el. Korábban társszerz kkel már megjósolta a „nukleáris tél” fenyegetését. Amikor Kuvait lerohanása miatt Irak katonai beavatkozással nézett szembe, azzal fenyegetett, hogy felgyújtja összes olajkútjait. Sagan szerint a keletkez nagymennyiség füst kisméret „nukleáris telet” hozhat létre, amely miatt veszélybe kerülhet Ázsia és az egész világ élelmiszerellátása. Korábbi társszerz i közül csak egy értett vele egyet, azonban mégis úgy döntött, hogy nyilvánosságra hozza a baljós megállapítást, ami nagy figyelmet keltett a médiában. Amikor 1991-ben sor került az olajmez k felgyújtására, az ég Kuvait felett ugyan elsötétedett és az ország ökoszisztémája megszenvedte az eseményeket, még helyi skálán sem keletkeztek végzetes klimatikus hatások. A „kísérleti eredmények” következésképpen teljesen aláásták Sagan tudományos hitelét, és talán ez is közrejátszott abban, hogy amikor a következ évben jelölték t az amerikai National Academy of Science tagságára, a tagok a jelölést nem szavazták meg. Csak az érdekesség kedvéért jegyezzük meg, hogy Teller Edének a könyvben idézett véleménye szerint „Sagan egy nagy nulla, aki nem alkotott semmi világraszólót!” (284. old.) Egy másik érdekes konkrét eset Carleton Gajdusek virológus nevéhez f z dik, akinek sikerült bebizonyítania, hogy a Kelet Új-Guineában fellép kuru nev titokzatos betegség oka a kannibalizmusban rejlik. A kuru pszichológiai és idegrendszeri változásokat okoz, amelyek végül halálhoz vezetnek. Törzsi ataxia jellemzi, melyet fejfájások el znek meg, valamint együttes végtagi fájdalmakkal és remegéssel jár. A klinikai stádium 12 hónapig tarthat, amit akár 20 éves tünetmentesség is megel zhet. Carleton felfedezését 1976ban Nobel-díjjal ismerték el. Ami a könyvb l kimaradt, az hogy Carleton kutatásai során 56, többségében fiúgyermeket hozott magával az Egyesült Államokba, akiknek gondját viselte és taníttatta ket. 1996-ban azonban különféle bizonyítékok és egy áldozat feljelentése alapján vádat emeltek ellene pedofília vétsége miatt. 1997-ben beismerte a cselekményt és vádalku után 12 hónapi börtönbüntetésre ítélték. Büntetésének letöltése után Európába költözött és soha többé nem tért vissza az Egyesült Államokba. Az esetr l Bosse Lundquist A zseni és a fiúk (The Genius and the Boys) címmel dokumentumfilmet is készített, amelyet a BBC 2009-ben mutatott be. A film Gaj-
331
OLVASÓNAPLÓ dusek szexuális viselkedésének, a tudomány és a kutatás iránti elkötelezettségének mélyebb okait igyekszik feltárni. Nos, lehet, hogy a kábítószerek mellett a pedofília is hasznos formája a „tudományos anarchiának”? Az Utószóban a szerz röviden összefoglalja motivációit és megállapításai lényegét, amelyb l két rövid idézetet érdemes kiválasztani: „Meglehet, a könyv egyik-másik tudománytörténeti fejezete sokkolóan hat, de remélem, kétségtelenné válik, hogy a tudomány sokszor oly módon fejl dik, ami szemben áll a tudósokról kialakított elképzeléseinkkel. Az anarchisták pedig sok fontos felfedezést tettek. Lehet, hogy Einstein soha nem bizonyította be kétséget kizáróan, hogy E=mc2, de ez nem jelenti azt, hogy a tétel nem igaz….” (317. old.) „A tudósok nagykép viselkedése, mely szerint k egy fényesebb jöv szürke, arctalan, veszélytelen ajtónyitogatói, jelent s befolyásra tett szert. A világ rossz hely lett emiatt, s ameddig nem lesz valamiféle változás, lehet még ennél sokkal roszszabb is. Ezért kell szabadon engedni a titkos anarchistákat.” (332. old.) A könyv érdekes olvasmány, bár elég nehéz jóindulatot és jó szándékot felfedezni benne a tudósok iránt. Olvasása közben azonban azonnal felmerül néhány érdekes és talán fontos kérdés, amelyen érdemes elgondolkodni. A szerz ugyan általánosságban tudományról beszél, azonban kizárólag csak természettudományos esetekkel és természettudósokkal foglalkozik. Vajon a társadalomtudományok nem tartoznak ebbe a kategóriába (már csak azért is, mert ott nem a kísérleti bizonyíték az igazság kritériuma)? Lehet, hogy tudós szerz egyetért a „nagyokkal” abban, hogy [11]: „A filozófia olyan viszonyban áll a valóságos világgal, mint a maszturbáció a szexuális élettel.” („Philosophy stands in the same relation to the study of the actual world as masturbation to sexual love.” Karl Marx (1818-1883)) „A tudomány az amit tudunk, a filozófia pedig az amit nem tudunk.” („Science is what you know, philosophy what you don’t know.” Bertrand Russell (1872-1970) ) (Michael Brooks: A tudomány titkos anarchiája, A radikális gondolkodás szabadsága, HVG Könyvek, Budapest, 2011)
Irodalom [1] Tél Tamás: Milyen tudomány a fizika? Amit minden középiskolásnak tudnia kellene, Természet Világa, 2012/12 [2] Kutrovátz Gábor, Láng Benedek, Zemplén Gábor: A tudomány határai, Typotex, Budapest, 2008. [3] Kutrovátz Gábor, Láng Benedek, Zemplén Gábor: Egy tudományos világkép védelmében, Természet Világa 2013/3 [4] Woynarovich Ferenc: Reflexiók „Egy tudományos világkép védelmében” cím írásra, Természet Világa 2013/3 [5] Heller Ágnes: Elmélkedések a hiszékenységr l, Magyar Tudomány 1997/8 [6] Almár Iván: „Az ítéletalkotás jogáról nem kellene lemondanunk”, Magyar Tudomány 1997/8 [7] Balázs Nándor: Reflexió Heller Ágnes cikkére, Magyar Tudomány 1997 [8] Bencze Gyula: Lesz még tudomány 2001-ben?, Magyar Tudomány 1997/8 [9] Laczkovich Miklós: “A tudomány nem világmagyarázat”, Magyar Tudomány 1997/8 [10] Beck Mihály: Tudomány, bizalom, hit és hiszékenység, Magyar Tudomány 1997/10 [11] Idézetek forrása: http://en.proverbia.net
332
MEZ GAZDASÁG
Kertészek és méhészek
Hol az igazság? KÖLCSEI TAMÁS
A
méhészek és a növényvéd szerekkel dolgozók (kertészek, gazdák) közötti konfliktusok (esetleg még szemrehányások, netán vádak) bemutatása az érdekességek iránt fogékony szaksajtó számára is vonzó téma. Ismét felszínre került egy ilyen jelleg szakmai kérdés; vajon veszélyes-e a méhekre a neonikotinoid alapú szerek mez gazdasági alkalmazása? A szerrel kapcsolatban felvet dött – esetleges méhpusztulás okozta – probléma fontosságát jól jelzi, hogy a 91/414/EKG irányelv I. mellékletének módosításáról szóló 2010/21/EU irányelv állást foglalt e kényes témában, igyekezve lecsillapítani a méhészek aggodalmát. A hazai méhészek megnyugtatására a Vidékfejlesztési Minisztérium (VM) közzétett sajtótájékoztatójában olvasni, miszerint Nyugat-Európában a méhészeknek nincs kifogása a neonikotinoid alapú csávázószerek ellen, annál is inkább, mivel a használati utasítás szerint az id járási és környezeti tényez k figyelembe vételével történ alkalmazás nem jár a méhekre veszéllyel. E szerre – mint csávázószerre – azért is nagy szükség van, mondják a szakemberek, mert a hibrid vet magtermesztésben szinte teljes mérték a neonikotinoidok alkalmazása, s ha kivonnánk azt, nem lenne helyettesíthet a termék, s védelem nélkül maradna a hibrid vet magellátás. A szakemberek jól ismerik az ilyen hatóanyag egyik legfontosabb tulajdonságát, azt, hogy a növény a gyökérzetén keresztül könnyen felveszi a szert, ami aztán a növény nedvkeringésébe kerülve gyökér és csúcsi irányban egyaránt elmozdul. A hatóanyagra jellemz hatásmód a kontakt, valamint a felszívódás révén jelentkez gyomorméreg-hatás. A hatóanyagnak ez a talajfert tlenít készítmények esetében újszer tulajdonsága lehet vé teszi, hogy a hatás a talajlakó kártev kön túl, a fiatalkori kártev kre is kiterjedjen (pl. kukoricabarkó). A Humboldt Egyetemen végzett vizsgálatok és számítások szerint a vet magok neonikotinoid-hatóanyagú kezelésének mell zése EUszinten összesen akár 20 százalékot meghaladó termésveszteséget és évi 4,5 milliárd eurót meghaladó kárt okozhat egyebek mellett a gabonaféléknél, a repcénél vagy a cukorrépánál. A szerre tehát nagy szükség van, ezért a VM is azt hangoztatja, hogy csak akkor tiltanák be itthon a szert, ha az EU teljes területén betiltanák ennek használatát. Természet Világa 2013. július
MEZ GAZDASÁG Aggódnak a méhészek Neves brit és francia kutatók a neonikotinoidok hatásait vizsgálva kimutatták, hogy a szerek a méhkirályn fejl désében zavart okoznak. Az egyik legrangosabb tudományos folyóiratban, a Science-ben megjelent cikkükben a méhek haszonnövények beporzásában kifejtett pótolhatatlan szerepér l szólva, a szer méhekre kifejtett (feltételezett?) hatásairól írtak. Csávázószerként alkalmazva – érvelnek – a szer a növény minden részébe bekerülve, a pollenbe, nektárba is bejut, ami hatással van a méhekre. A szerrel szennyezett dolgozó méhek így kevesebb táplálékot visznek a kaptárba, a lárvák táplálása gyengül, a királyn k fejl dése visszaesik. A méhpopulációk kaptárba való visszajutását szolgáló „navigációban” zavar következik be, a kolóniák túlélési esélye romlik, a méhpopulációk nagysága csökken. Még a szer használata mellett kardoskodók is elismerik, hogy a csávázott vet mag vetésekor a mag felületér l esetleg ledörzsöl d por elsodródása kockázatot jelenthet a közelben lév méhekre. A környezetbe „leporzással” kikerül szer kis mennyiségben a virágzó növényekre kerülve közvetlenül is károsít, de sokkal inkább azzal, hogy a szennyezett pollenek révén a méreg a kaptárba jut. A szerrel kapcsolatba kerül méhek körében a kaptárban gyakran figyelhet meg jellegzetes remegés, vonaglásos mozdulat. Kétségtelen, az egyik legnagyobb probléma az lehet, hogy a szer miatt a méhek navigációs – kaptárba visszajutási – képessége er sen romlik, miként ezt a francia kutatócsoport a méhek hátára illesztett parányi adóvev k segítségével kimutatta.
lógia szigorú betartásával, ill. ragasztóanyag vet magra felvitelével. A kifogásolt leporzás veszélye tovább csökkenthet a pneumatikus vet gépeknél azzal, hogy az esetleg képz d port a talajfelszínre, ill. a barázdába vezetik ún. deflektorral. A méhészek további megnyugtatására pár technológiai javaslattal is lehet élni. Így a kultúrnövények virágzását megel z en, majd a virágzás után 10 napon belül kerülni kell a szer használatát, gyümölcsösben és sz l ben pedig a virágzó aljnövényzetet a talajba kell forgatni. A méhek tömeges pusztulásában – vélik a szer alkalmazása mellett kardoskodók – számos káros tényez (paraziták, betegségek, környezeti tényez k, táplálékforrások változékonyságának szegényedése, fizikai stressz stb.) együttes hatását kell keresni, nem pedig egyoldalúan a szer használatát ostorozni, esetleg betiltását szorgalmazni.
Hol az igazság? A szer körüli gondok felvet dése nem új kelet , néhány ország részben már betiltotta, de világméret betiltása – amit egyes környezetvéd csoportok nagyon szeretnének – nem jön szóba. Né-
És mit mondanak a szert védelmez k? A szer „védelmére” számos publikációval találkozunk, miként egy neves hazai szaklap, az AGROINFORM múlt évi 6. számában olvasni. Az említett cikk szerint az angol és francia kutatók által felvetett kételyek (és „bizonyítékok”) nem adnak okot arra, hogy az ominózus szerr l lemondjanak a gazdák. A szerhasználat – többek között – azért is fontos, mert az magcsávázás formájában alkalmazva, igen jó hatással lehet a rovarkártev k elleni korai védelemre. Ráadásul, ha az el írások betartásával történik a magkezelés, akkor biztonságosan elkerülhet a környezet, ezen belül a megporzó rovarok (élén a méh) károsodása. A szer okozta esetleges méhkárosodás elkerülhet , ill. mértéke csökkenthet a gyártó cégek által megadott technoA méheknek a növények beporzásában óriási szerepe van
Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
A növényvéd szer a méhek navigációs készségét ronthatja metország, Franciaország és Szlovénia már korlátozta a használatát. Szlovéniában a neonikotinoid csoportba tartozó imidakloprid hatóanyagot 2003-ban betiltották – a méhek megkímélése érdekében, de aztán a tilalmat feloldották. Az Egyesült Államokban a méhészek petíciót nyújtottak be a klotianidin hatóanyagú készítmények betiltására. A méhészek és a gazdák között a neonikotinoid alkalmazását illet en tovább tart a huzavona, mindegyik tábor a maga igazát hangoztatja – mindkét tábor élén neves szakembereket felvonultatva. Az érvek és ellenérvek özönében egy biztos, pontosan két alapelv. Egyik, hogy növényvéd szerek nélkül nem lehet a világ növekv népességének élelmiszerellátását megoldani, másrészt viszont a méhek méztermel haszna mellett számolni kell az „externális” hatásokkal, azaz a haszonnövények megporzásában játszott pótolhatatlanul fontos szerepükkel. E két alapelv nagyon jól érzékeltethet a méhek haszna és a neonikotinoid hatóanyagú szerek használata okozta esetleges kockázatok példáján. Jóhiszem en még azt is feltételezhetjük, hogy a neonikotinoidot gyártó és forgalmazó cégek millió dolláros bevételei a kérdés eldöntésében nem esnek latba. Vagy ki tudja? ÿ
333
OLVASÓNAPLÓ
A tudományos kutatás vegykonyhája
B
raun Tibor cikkgy jteménye hosszú ideje folytatott tudományos és tudománymetriai tevékenységének szemelvénye változatos területekr l és nagyon érdekes témákról. Amint a cím is jelzi, a szerz igyekezett bizonyos vonatkozásokra figyelmeztetni, amelyek egyébként talán nem lennének megtalálhatók, ill. felismerhet k az átlagolvasó számára. Mivel a gy jtemény 28 cikket tartalmaz, a jelen ismertet nem terjedhet ki mindegyik munkára, különben is ezzel csökkentenénk az összeállítás újdonságát és meglepetéseit. Így csak néhány cikket emelünk ki a halmazból, azokat, amelyekben a kódolt üzeneteket kicsit még inkább hangsúlyozni tudjuk. A szerz , aki a magyar tudománymetria megalapítója és zászlóviv je, felemeli figyelmeztet szavait a nem teljesen átgondolt felhasználás veszélyeire. Ha ezt egy kívülálló teszi, úgy vélhetnénk, egy érdekeiben megsértett kutató vagy oktató tiltakozik a túlzott tudomány-adminisztráció kissé nyers eszközei ellen. Ám ha a terület legjobb magyar szakért je szólal fel a megítéltek érdekében, arra feltétlenül oda kell figyelni az adminisztrátoroknak. Mi is tehát ez a nem is kódolt üzenet? A kutatók cikkeiket számos folyóiratban helyezhetik el, nyilván igyekeznek oda beküldeni, amely lapok szakterületükön a legjobbak és legolvasottabbak. A szerkeszt k aztán eldöntik, hogy a munka elég értékes és újszer -e a közlésre. Minél több cikke jelenik meg valakinek ilyen jó hír folyóiratokban, annál ismertebb és elismertebb lehet. Ezért szokásossá vált a kutatók min sítését az általuk használt folyóiratok megítélésére alapozni. Ezt az adminisztrátorok a folyóiratok ún. impakt faktoraira alapozzák. Ezek a statisztikai tényez k azt mutatják, hogy az adott folyóiratban megjelen cikkeket milyen gyakorisággal idézik. A szerz rámutat arra, hogy ez az elterjed ben lev eljárás nem igazolt, a kutatók megítélésében hamis eredményekre vezethet. A folyóiratok impakt faktorai helyett a szerkeszt ik (kapu reik) impakt faktorát ajánlják, ill. az ún. Hirsch-indexet a cikkek szerz inek min ségi megítélésére. (Hogy mi a Hirsch-index, az Braun Tibor több cikkéb l is kiderül). A kutatóknak megvan az a rossz szokásuk, hogy munkáikhoz komoly anyagi támogatást igényelnek. Így a természettudományos és egyéb területek formában tartása, ill. fejlesztése komoly költségekkel jár. Tehát minden állam kormánya igyekszik ezeken a költségeken faragni. A kis országok vezetése el szeretettel veszi alapul az olyan óriások módszereit és intézkedéseit, mint az USA, vagy a nagy európai államok. A szerz több cikke is foglalkozik azokkal a modern módszerekkel, amelyeket azért igyekeznek bevetni a nagy országok, hogy meg tudják ítélni a tudomány társadalmi hasznát, és erre alapozni anyagi támogatását. Ilyen pl. az amerikai Star Metrics-program, amelyet részletes ismertetésben tanulmányozhatunk a válogatásban. A mostani, gazdasági válsággal sújtott világban a tudomány támogatása különösen érzékeny kérdés, nemcsak az elmaradott országokban, hanem az egykor univerzális vezet szerepet játszott, s t még mai is vezet USAban is. A szerz cikkeiben err l részletesen olvashatunk, és gondolatébreszt nek ajánlhatjuk a tudomány finanszírozásával foglalkozó hazai szerveknek is. Noha a gy jtemény erre vonatkozóan nem tartalmaz adatokat, jelen ismertet nagy érdekl déssel olvasott a NASA és az amerikai törvényhozás küzdelmeir l az rkutatásra szánt támogatások viszontagságos történetében (pl.: George H. Rieke: The Last of the Great Observatories, The University of Arizona Press, Tucson, 2006).
334
Érdekes és tanulságos az a munka is, amelyben arról olvashatunk, hogyan kellett harcolnia felfedezésének elismertetéséért egy amerikai biokémikusnak Douglas Prashernek. Kutatói pályafutásának egy nehéz szakaszában taxisof rként kellett pénzt keresnie, azonban kutatásai vezetek el három kutató 2008-as kémiai Nobeldíjához. maga sohasem kapott Nobel-díjat. Ezt az elhanyagolást az egyik díjazott kutató külön kihangsúlyozta. Ez is remek példa arra, hogy a hivatalos tudomány hogyan tud átsiklani kiemelked jelent ség kutatások felett anélkül, hogy m vel jüket jutalmazná. Egyébként a szóban forgó biokémiai kutatások szerepe (a fluoreszkáló természetes fehérjék alkalmazásával kapcsolatban) azóta óriásira n tt pl. a genetikai kutatásban és általában a sejtbiológiában. Tekintettel Braun Tibor régi érdekl désére és munkásságára a fullerénekkel és egyéb szénmódosulatokkal kapcsolatban, az öszszeállítás számos cikket tartalmaz ilyen területekr l. Az olyan igen modern fejleményekkel is foglalkozik több cikkében, mint a grafének kutatásának gyors fejl dése és várható fontossága pl. a nanoelektronikában. Nagyon érdekes az el bbi biokémiai példával kapcsolatban Wolfgang Kraetschmer német asztrofizikus kései elismerésének története a fullerének felfedezésében, ill. makroszkopikus mennyiség el állításában. Noha a vonatkozó kémiai Nobel-díjat Kraetschmer nem kapta meg (az három másik kutatónak jutott), eredményeinek (szabadalmainak) fontosságát az Európai Szabadalmi Hivatal 2010-ben életm díjjal jutalmazta. Ugyancsak tanulságos a nanogyémántok kutatási története, amely összefonódik az egykori szovjet tudomány eltitkolt felfedezéseivel, ill. annak esetleges szerepével az iráni atomkutatásban. De a jelen ismertet számára két másik írás is érdekes volt: az egyik a fullerének szerepér l szól a földtörténet evolúciójának nagy kihalási folyamataival kapcsolatban, míg a másik egy afrikai (gaboni) természetes magreaktor felfedezésével összefüggésben. Még egy tanulságos történet a válogatásból, a malária egyik gyógyszerének, az artemizin felfedezésének jellegzetes története a kínai múltból. Ez a történet eklatáns példáját mutatja be annak, amit patológiás kutatási környezetnek neveztek el. Noha a kínai forradalom túlkapásainak korszakában játszódott le, remek ábrázolását nyújtja a tudomány és politika káros összefonódásának, amely képes arra, hogy megbénítsa az el z t. A magyar olvasónak bizonyára eszébe fognak jutni térben és id ben közelebbi példák is. A tanulság felfogható úgy is, hogy a tudományos kutatás szabadságának politikai korlátozása igen káros következményekkel járhat egyes egyénekre, de magára a társadalomra nézve is. Természetesen az ilyen káros összefonódások szorosan összefügghetnek financiális szempontokkal is, amelyekr l más cikkekben van itt szó. Végül az ínyenc kémikusok bizonnyal nagyra fogják értékelni a molekuláris gasztronómia nyálcsorgató ismertetését, amely azt a fejl dést mutatja be, hogyan alakul át lassacskán a f zés srégi tevékenysége alkalmazott kémiai tevékenységgé. Noha e konyhai tudomány eszközei lényegesen drágábbak, mint a közönséges fazekak és serpeny k, a szerz bemutat egyszer megoldásokat is az igényes, tudományos ínyenceknek. A könyv részletei a következ URL-en érhet k el: http://www. mtakszi.iif.hu/kszi_aktak/braun_cikkek.html NEMES LÁSZLÓ Természet Világa 2013. július
FOLYÓIRATOK
(2013. április 3.) ÉGI FOLYÓK Az Egyesült Királyság délnyugati szegletében 2012-ben az id járás a bolondját járatta az emberekkel. A karácsonyt megel z öt napban Plymouth városa, mely a tengerparton fekszik, több es t kapott, mint más években egész decemberben. Innen 80 km-re északra egy másik városban kiöntött a Caen folyó, a régiót az ország többi részével összeköt vasúti f vonal hat napon át nem üzemelt. És ez még semmi ahhoz képest, ami Kaliforniában történt 150 évvel korábban. 1861. december 24-ét l Sacramento városa szinte bibliai özönvizet kapott, 43 napon át esett az es , kereken 3000 mm. A kaliforniai Központi-völgy egy része tóvá vált, mely csak hónapok múltán húzódott vissza. A két helyszín között hatalmas a távolság, ám a két esemény nagyon hasonló jelleg . Mindkét terület a közepes szélességeken fekszik, óceánra néz nyugati partvidékkel, az árvizeket pedig ugyanaz a légköri jelenség, a „légköri folyó” okozta. Ezek a képz dmények hatalmas, vízpárával telített megszakítatlan áramlások, melyek ezer kilométerre is elnyúlhatnak, de nemcsak a földrajzi kiterjedésük, hanem a hatásuk is nagy, vetekszik egy komolyabb hurrikánéval. Csakhogy az égi folyók közel sem kapnak akkora figyelmet. A légköri folyók hatásában nincs semmi új. A kaliforniaiak régóta beszélnek az ún. Ananász expresszr l, a Hawaii meleg, nedves térségében kialakuló téli viharokról. A jelenség hivatalos felfedezése azonban mégsem itt, hanem a keleti parton történt. Yong Zhu és Reginald Newell, az MIT kutatói egy klímamodellt futtattak, s közben észrevették, hogy szinte az összes vízpára, mely a trópusok és a közepes szélességek között áramlott a légkörben, keskeny, ám igen intenzív sávokra koncentrálódott. 1998 egy El Niño-év volt, ez a légköri állapot az egész pacifikus térségre kihat, hol szárazság, hol özönvízszer es k formákban. Észak-Amerika nyugati részén speciel szokatlanul nedves télben nyilvánul meg. A szondákkal végzett mérések azt mutatták, amit a modell alapján vártak. Meleg, nedves leveg „szállítószalagjait”, melyek nem egy viharrendszer középpontjában, hanem éppen annak perifériáin mozogtak, nagy sebességgel. A kutatóknak az okozta az igazi meglepetést, hogy milyen óriási Természettudományi Közlöny 144. évf. 7. füzet
mennyiség vízpára van mozgásban, és milyen hosszú távra. El fordult, hogy a trópusokról a sarkvidékek felé szállított vízpára 20 százaléka egyetlen viharrendszerben volt. Kérdés, mi idézi el az égi folyók kialakulását. A rövid válasz: még nem tudjuk. Az északi féltekén általában akkor tapasztalunk légköri folyókat, amikor egy ciklon meleg és nedves leveg t szállít dél-délnyugati irányból a partvidékekre. Ha a szelek különösen er sek, nagyon rövid id alatt hatalmas mennyiség vízpárával terhes légtömegeket szállítanak egy bizonyos terület felett. Ha ilyen légáramlat partvidéki helyzet hegységnek ütközik, mint pl. a kaliforniai Parti-lánc vagy a Sierra Nevada, felemelkedik, leh l, és a vízpára es cseppekké kondenzálódik. Az Egyesült Királyságban hasonló a helyzet, csak kisebb léptékben, mivel az ország távolabb van az Egyenlít t l, a leveg eleve h vösebb és kevesebb vízpárát tartalmaz. A m holdas, mikrohullámú sávban készített felvételeken könny rátalálni egy légköri folyóra, ha a szakemberek tudják, hogy mit kell keresniük. Adott id ben, bármikor mintegy fél tucat ilyen jelenség látszik a Földön. Sok esetben a csapadék jó része az óceánok fölött hull le, mindemellett egy-egy égi folyó anynyi vizet szállít, mint az Amazonas. A legtöbb esetben még kárt sem okoznak, hiszen nagyjából úgy „m ködnek”, mint a kerti locsolók, vagyis egy-egy területre viszonylag egyenletesen juttatják el a csapadékot. Kalifornia például az évi csapadékmennyiségének harmadátfelét ilyen módon kapja. A helyzet akkor kezd rázóssá válni, amikor a légköri viszonyok egy helyen megállítják az égi folyót. Ennek a veszélye pedig a jelek szerint egyre növekszik. A kutatók mai ismeretei szerint a klímaváltozás erre is kihat: a pólusok és a trópusi övezetek közötti h mérséklet-különbségek rengeteg energiát adnak a közepes szélességeken kialakuló viharoknak. A kisebb h mérséklet-különbségek miatt ugyan csökken a viharok ereje, ám a melegebb légtömegek több vízpárát tartalmaznak és a légköri folyók még nagyobb menynyiség vizet szállítanak. Amerikában úgy számolnak, hogy bár a légköri folyók száma érdemlegesen ugyan nem növekszik, de nedvesebbek lesznek és a szezonjuk is elhúzódik, és a magashegységekben a hóhatár emelkedése miatt a csapadék nagyobb része hull le es formájában, mint korábban. Megel zni az ilyen heves és hosszú es zéseket nem lehet, de a légköri mozgások folyamatos nyomon követésével néhány órára el re figyelmeztetést lehet kiadni.
(2013. április 17.) ZÖLD HALSZÁLKA A cs rös csuka nem tartozik Németország legkedveltebb fogyasztott halfajtái közé: Rügen és bizonyos part menti területek kivételével – és itt is csak bizonyos alkalmakkor – a közönséges cs rös csukát csak ritkán fogyasztják. Pedig a karcsú, kissé kicsire sikeredett kardhalra emlékeztet tengeri hal húsa nagyon ízletes, füstölve és sütve egyaránt. Más oka van a ritka fogyasztásának: a cs rös csuka szálkái világító zöldek, ami elriasztja a vev ket. Pedig a zöld színt okozó festék teljesen ártalmatlan régi ismer s, amely az emberi szervezetben is megtalálható. Már az 1930-as évek óta tanakodnak a kémikusok, mi lehet ez a festék, aminek a cs rös csuka a szokatlan szín csontvázát köszönheti. Az els találgatások a karotinoidok irányába vezettek, de ezt hamarosan el is vetették. Különböz más ötleteket követ en id vel egy másik favorit kristályozódott ki: a vivianit, egy vasfoszfát, amely zöld és kék variánsokban szabadon fordul el a tengerben, s amit korábban a festészetben festékként használtak. Ám ezt a nézetet is támadták. Kutatók egy másik csoportja kezdetekt l fogva nem hitt a vasásványban, hanem egy biliverdin nev festéket favorizált, amely akkor keletkezik, ha a szervezet a vörös vérfestéket, a hemoglobint meg akarja semmisíteni és ehhez lebontja a biliverdint. Ez els sorban a májban megy végbe. Mivel a lebomlási termékek a lebontást követ en az epefolyadékba kerülnek, a biliverdin az epefestékhez tartozik – valójában f ként ez adja az epe jellemz színét. A vita sokáig tartott, anélkül, hogy bármelyik oldal bizonyítékokkal meg tudta volna védeni saját elméletét. A Hannoveri Állatorvosi Egyetem kutatócsoportja most talán véget vetett a vitának: el ször vizsgálták meg alaposan a cs rös csuka csontvázának zöld részeit és vivianitra illetve biliverdinre jellemz utalásokat kerestek. Olyan egyszer nem volt az eset, mivel rendkívül óvatosan kellett eljárniuk. A biliverdin ugyanis nagyon instabil festék, amely leveg vel vagy más oxidáló anyaggal érintkezve azonnal reagál velük, és sárga-vöröses bilirubinná változik, amely ugyancsak epefesték. A kutatók tehát szétszedtek egy cs rös csukát és ellen rzésképpen vettek bel le fehér izomhúst, valamint különböz zöld szín szövetdarabokat, els sorban a
335
FOLYÓIRATOK gerincoszlopból, melyet ugyancsak zöld csonthártya vesz körül. Minden munkafolyamatot félhomályban kellett végezniük, és minden anyagot és tárolót használat el tt argon nemesgázzal töltött edényekben tároltak – így volt elkerülhet , hogy a leveg b l oxigén kerüljön a vizsgálati anyagokra. Ecetsavval és klorofillal történ öblítést követ en a szöveteket végül megfelel en el készítették és megkezd dhetett a tulajdonképpeni vizsgálat. El ször a vivianit került sorra. A kutatóknak az volt az elképzelése, hogy ha a zöld szín valóban a vas-foszfor vegyületb l származik, akkor a zöld szövetdaraboknak sokkal több vasat és foszfort kel-
Cs rös csuka lene tartalmazniuk, mint a fehéreknek. A vasra vonatkozó els teszt még úgy t nt, hogy igazolja ezt a feltevést. A foszfátteszt azonban teljesen más képet mutatott: a fehér és zöld szövetek foszfáttartalma között gyakorlatilag nem volt különbség. A vivianitot, amit ugyan sok kutató favorizált, ezzel ki lehetett zárni. A biliverdin esetében azonban egyb l telitalálatról beszélhetünk: minden elvégzett spektroszkópiás vizsgálat egyértelm egyez séget mutatott a zöld festék ismert spektrumaival. A kutatók számára ezért világos: a cs rös csuka szálkái a benne raktározott biliverdint l zöldek. A pigment úgy t nik, hogy ott szaporodott fel els sorban, ahol sok kollagén rost van – tehát pl. a csontváz körüli csonthártyában és a csontváz porcszer nyúlványaiban. Az még teljesen tisztázatlan, hogy a halaknak miért zöldek a szálkái. Az, hogy elijessze az ellenségeket, inkább valószín tlennek t nik – végül is a világító zöld akkor válik láthatóvá, ha a hal már súlyosan megsérült. Szolgálhat védekez rendszerként is, ami abban segít, hogy a rossz körülményeket jobban elviseljék. A biliverdin ugyanis er s antioxidáns, agresszív szabad gyököket ártalmatlaníthat, amelyek különben a szövetet károsítanák. De az is elképzelhet , hogy a zöld szín a véletlennek köszönhet . Halfogyasztók szempontjából mindenesetre van egy haszna: aki egy cs rös csukát szétszed, hamar észreveszi, hogy sok szálkája van – amik a világító zöld színének köszönhet en nagyon jól látszanak.
336
(2013. február) LAPPANGÓ FENEVADAK Hannibal Lecter a filmtörténet legismertebb b nöz i közé tartozik. Ez a vérengz pszichopata humorérzékével és ravaszságával elnyerte a néz k csodálatát. A film nem hazudott, mondják az FBI szakért i, akik 2012-ben ismertették a súlyos pszichopatákról szerzett tapasztalataikat. A hétköznapi életben és els kihallgatásuk alkalmával ezek az emberek többnyire kellemes, s t egyenesen szimpatikus, jó humorérzék személyiség benyomását keltik. Ennek a tudatos vagy önkéntelen viselkedésnek kell ártatlanságukról meggy zni a környezetüket. Ez nem csak a sorozatgyilkosnál van így, mert sok csúcsmenedzser is pszichopata. A színfalak mögött azonban ott rejt zik a pszichopaták súlyos személyiségzavara. Nem képesek empátiára, szeretik manipulálni az embereket, antiszociálisak, érzelmileg hidegek és nem vállalnak felel sséget a tetteikért. Hogy környezetük vagy génjeik teszik-e ket ilyenné, azt nem tudjuk, valószín leg mindkett . Kent Kiehl az új-mexikói egyetemen a pszichopaták agyában keresi a választ. 2013-ben 1200 rabot vizsgáltak meg funkcionális MRI-vel. Megállapították, hogy háromszázuk limbikus rendszere (ez a felel s az érzelmekért) er sen alulfejlett. más szakért k becslése szerint a nyugati ipari államokban a népesség mintegy egy százaléka a pszichopaták közé sorolható. Hogyan kezdjen a nyomozó a kihallgatáshoz, ha olyan ember ül vele szemben, mint Robert Pickton, aki 49 n t darabolt fel. A súlyos pszichopatákkal többnyire könnyen indul a beszélgetés: szívesen beszélnek magukról. A bírálatot hordozó kérdésekre könnyen felfortyannak, beszélget partnerük véleményén átsiklanak és makacsul kitartanak álláspontjuk mellett. Sokszor megpróbálják ügyesen manipulálni a velük beszélget t, hogy saját szempontjaikat érvényesítsék. A lelkiismeretükre való hivatkozás eleve kudarcra van ítélve és mer id pazarlás. A legalább 28 n t meggyilkoló Ted Bundy mondta egyik kihallgatásán: „Nem érzem magam b nösnek. Csak sajnálni tudom az olyan embert, aki b nösnek érzi magát.” A b ntudat felkeltésére tett minden próbálkozás
csak untatja a pszichopatát. A társadalmilag elfogadott jó és rossz közti különbséget k is tudják, de nem érzik. Miért is lenne b ntudata, amikor b ntette örömet szerzett neki és kielégítette hatalomvágyát. Érzelemhiányuk nem megjátszott. Err l meggy z dhet, aki a hangot lekapcsolva nézi meg a Robert Pickton egyik kihallgatásáról készített videofelvételt. A néz nek úgy t nik, mintha egy barátságos kerti összejövetelen lenne, ahol Pickton fejét jobbra-balra forgatva mosolyogva valamilyen tréfás történetet mesél. A valóságban Pickton ekkor éppen azt meséli, hogyan kínozta meg egyik áldozatát és hogyan darabolta fel a szecskavágó géppel. Aki a pszichopaták sötét gondolatvilágába le akar ereszkedni, annak er síteni kell az egójukat és színpadot kell teremtenie, amelyen tetteikkel dicsekedhetnek – tanácsolják az FBI specialistái. Bármilyen ízléstelenül hangzik, de minden más kihallgatási technika csak id pazarlás. Ugyancsak jól m ködnek az olyan kérdések, amelyek a b ncselekmény logikáját és „zsenialitását” kérd jelezik meg. Ezek megingatják a magát fölényben lév nek képzel pszichopatát és leleplez válaszokat provokálnak. Arra is figyelmeztetik kollégáikat, hogy a pszichopaták a környezetükben lév embereket prédának tekintik. Figyelik a kérde-
Robert Pickton z viselkedésében az idegesség, aggodalom, frusztráció és harag jeleit. Ennek megfelel en reagálnak, minden alkalmat megragadva, hogy fölénybe kerüljenek. Jó példa erre egy újságíró rosszul sikerült riportja Charles Mansonnal. Mansont három felfegyverzett r vezette be és leültette egy asztalhoz. Amikor Manson meglátta az újságírót, fölkelt az asztaltól odament hozzá és mindkét vállát megragadta. Az újságíró teljesen elvesztette az önuralmát és olyan lényegtelen dolgokról kezdte kérdezni Mansont, mint a kaliforniai id járás. A jó kérdezési stratégia mellett fontos az els öt perc, mert ilyenkor alakul ki a pszichopatában az els benyomás a kérdez r l. Ügyelni kell, hogy ne fészkel djön idegesen, ne játsszon a golyóstollával és semmiképpen ne küldjön feszültségre utaló jelzéseket. Sok embernek ez nem könny egy kegyetlen gyilkos jelenlétében. Természet Világa 2013. július
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
2013. JÚLIUS
XXII. TERMÉSZET–TUDOMÁNY DIÁKPÁLYÁZAT
Megjelenik a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala támogatásával
A Bakony gyógyuló sebhelye VARGA MÁRTA Veres Péter Mez gazdasági Szakképz Iskola és Kollégium, Gy r
B
akonyalja a Bakony északnyugati oldalán terül el. Itt szelídülnek meg az Északi-Bakony vadregényes vonulatai. Itt változik a táj középhegységib l kellemes melegebb, alföldi jelleg vé. Évente sokan látogatnak ide, hisz a turisták által kedvelt, m emléki védettséget élvez Gy r–Veszprém vasútvonal hazánk egyik legszebb nyomvonalán halad. A Bakonyszentlászlótól és Vinyét l induló túraútvonalak számos meglepetést és érdekességet tartogatnak számunkra. Écs, szül falum alig félórányira fekszik a Bakonyaljától. Gyermekkoromtól számtalan hétvégét töltöttem családommal, barátaimmal e csodálatos útvonalak felfedezésével. A Cuha-völgye nagyszer kirándulási lehet séget nyújtott mindannyiunknak.
Bükkös a Likas-k nél A Hódos-ér májmohákkal övezett sziklás medre mellett elindulva, egy bükkös mélyén találjuk a Likas-követ, mely nevét a víz által kialakított járatairól kapta. Még a
feln ttek számára is élményt jelenthetnek a sziklában elágazó, sz kös barlangjáratok. A Pápalátó-k r l gyönyör a kilátás, ahonnan tiszta id ben még Pápa széls házai is látszanak (tehát nem a római szentatyának lehet innen integetni). Vaskori földvársáncok mellett vezet tovább az ösvény. S itt terül el Magyarország legnagyobb kiterjedés és Kitaibel Pál által is leírt sfenyvese. A természetvédelmi terület 449 hektár, és ebb l 322 hektár fokozottan védett. A Balatonfelvidéki Nemzeti Park Igazgatósága ügyel a terület és a növényzet védelmére.
„Suttog a fenyves, zöld erd …” Sokak által vitatott volt, hogy a feny f i fenyves valóban sfenyves-e? Több évtizedes viták lezárásaként 1954-ben mint „ sfenyves” került az országosan védett területek listájára. Kitaibel Pál 1799 júniusában, baranyai útja során (iter baranyense) járt itt, és felt nt neki az shonosnak t n erdeifenyves, s a vele szinte egybeolvadt, a középhegység szívében megbújó homokpusztagyep. hívta fel a igyelmet els ként erre az egyedi társulásra. Hasonlóságot vélt felfedezni az erdei fenyves és a berlini, potsdami erd k között. Javasolta az itt él földm veseknek, hogy a homok megkötésére, fásítására az erdeifeny t használják. Kitaibel Pál emlékét és itt jártát máig rzi egy totemoszlop-szer faragvány. Megpróbáltam kideríteni, hogy ki és mikor állíttathatta ezt a kopjafát. Kitaibel Pál életének legjobb jelenlegi ismer i Andrássy Péter, Molnár V. Attila, a bakonyszentlászlói
A Kitaibel-kopjafa erdész, a bakonyszentlászlói jegyz , és a vinyei faüzem volt vezet je sem tudtak közelebbi információval szolgálni. Egyedül a bakonyszentlászlói nyugdíjasotthon lakóitól tudtunk meg annyit, hogy valamikor a második világháború után, a hatvanas években kerülhetett ide. Az évtizedekig tartó kutatások bizonyították, hogy a jelenlegi feny erd ugyan ültetett, de a jégkor utáni feny -nyír-korszakból maradhatott itt egy reliktumtársulás, ami a törtéXCVII
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
Fekete kökörcsin nelem viharai közepette javarészt elpusztult. A krónikák és a korabeli térképek kisebb-nagyobb erd foltokat azonban mindig jeleztek. Ezek kiterjedése er sen változott a századok során. Valószín síthet , hogy a kiöregedett sfeny ket ültetéssel pótolták. Magot, magoncokat, szaporítóanyagot az sfenyvesb l nyerhettek. Így, ha a jelen példányok emberkéz által kerültek is a földbe (homokba), minden bizonnyal van genetikai kapcsolatuk az si reliktumtársulással. Ezért, ha sfenyvesnek tituláljuk erd nket, egyáltalán nem tévedünk nagyot. A kopjafától nem messze, középhegységi tájainkon ritkaságszámba men csodálatos homoki gyeptársulás terül el. Nem könny az erd t és a gyepet különválasztani, hiszen a feny k kimerészkednek a nyíltabb tisztásokra is, illetve a gyepek behúzódnak a szabaddá váló nyiladékokba. Érdemes tavasszal Baracklevel és nyáron több alkalommal is erre barangolni, mert mindig találunk valami apró csodát. Március végén a fekete kökörcsin (Pulsatilla pratensis) apró bokrai kandikálnak ki a f közül. Nyárra a szirmok elszáradnak, s el t nik a repít sz rös aszmagtermés csoportja. Az orchideák is gyakoriak a társulásban. A vitézkosbor (Orchis militaris) egyedei is nagy számban bújnak el áprilisban. Virága középkori katonát idéz bohókás sisakjával, vigyori arcával, izmos végtagjaival. A viXCVIII
rágzata mindenesetre kisebb, mint az alföldi, tápanyagdúsabb társulásokban. A gyakoribb fehér madársisak (Cephalanthera damasonium) és a ritkább kardos madársisak (Cephalanthera longifolia) májusban virágzik. Toktermésük nyár végére érik meg. Fehér virágzatuk a homoki társulás ékessége. Nyárra az erd széli homokpuszta hullámzó árvalányhaj-tengerré alakul. A homoki árvalányhaj (Stipa borysthenica) borzas toklásza ezüstös fénybe borítja a tájat. Nyár végére a gyeptársulás eléri legfajgazdagabb id szakát. Ebben a vadvirág-eldorádóban egymás hegyén-hátán virít a macskafarkú veronika (Veronica spicata), a szürke ördögszem (Scabiosa canescens), az aranyfürt (Aster linosyris), a baracklevel harangvirág (Campanula persicifolia), az erny s hölgymál (Hieracium umbellatum) és a hegyi hagyma (Allium montanum). Számos gomba is kedvez életfeltételre talál a fenyves savanyú talaján. Tavasztól szig – különösen csapadékos id szakban – a fenyves ideális terepe a gombavadászoknak. A homoktalaj jelenlétének legékesebb bizonyítéka a homoki papsapkagomba (Leptopodia monachella). Leforrázva sokfelé fogyasztják, méreganyaga a muszkarin forrázás hatására sem bomlik le teljesen. Túráim során találtam már színes kalapú galambgombákat (Russulaceae), igen értékes és ízletes vargányákat (Boletaceae), a tapintás-
lenül barangolhatott idáig. A vadvirágokon számtalan lepke, hártyásszárnyú rovar és bogár gy jtöget. A fészkeseken, erny sökön a bundásbogarak, lágybogarak nyüzsögnek, az
Hegyi hagyma egy közönséges hereléggyel
ajakosokat a méhek látogatják. A fecskefarkú lepke (Papilio machaon) itt közönségesnek számít. A tavaszi ganéjtúró (Geotrupes vernalis) a legkorábban el bújó bogaraink egyike, s sszel marad „kint” a kezd d zimankóban legtovább. Egyik kellemes nyári alkonyatkor hangos „helikopterzaj” ütötte meg a fülemet. Égre mered tekintettel kerestem a zaj forrását, s hamar meg is találtam: a fülem mellett „zúgott el” egy jókora szarvasbogár-hím (Lucanus cervus). Bohókás a repülésük, ferdén tartják testüket, lomhán cipelve méretes rágóikat. A n stényeket sokkal kisebb „mandibulával” áldotta meg a természet, de „harapni” k is jókorát tudnak az ember ujjbegyébe. A homokos térszínen a fürge gyík (Lacerta agilis) száguld át el ttünk a vadcsapáson. Találtam törékeny gyíkot (Anguis fragilis) is. Sajnos sokan kígyónak nézik, elpusztítják, pedig teljesen ártalmatlan. Fecskefarkú lepke Nyelvét s r n öltögeti, ra zöldül -foltosodó ez is kígyószer megjelenést kölcsönöz neki. rizikét (Lactarius Az egyik alkalommal egy rókába deliciosus), ízle- (Vulpes vulpes) botlottam, vagy inkább tes nagy zlábgom- botlott belém? Felfelé kaptatva egymásbát (Macrolepiota sal szembetalálkoztunk a domboldalon. procera), s az egyre Megálltam, végül tért ki utamból, elsomritkábban el forduló, fordált, de többször visszanézett, mintha bordás lemez róka- még soha sem látott volna ilyen furcsa, gombát (Cantharellus nyúlánk szerzetet. harangvirág cibarius) is. Ezek az Az sfenyves területén jókora zpopuél lények csak részei az sfenyvesnek és a láció él. Bármikor látogattam ki az egykori homoki társulásnak. bányához, mindig észrevettem csapatukat. Az állatok ritkábban kerülnek szem elé. Leggyakrabban a bányagödör peremén húEnnek egyik oka talán az intenzív turista- zódó ligeteket szeretik. Sajnos vadászles is forgalom. De ha nyitott szemmel, csendben van elég. sétálunk, szinte eggyé válva a tájjal, egy-egy találkozás erejéig szerencsénk lehet. A közA Bakony „véres sebe” ismert nappali lepkék mellett ritkább fajok is el fordulnak. Egyik alkalommal egy élet- Feny f és Bakonyszentlászló között a tájtelen T-bet s pávaszemre (Aglia tau) buk- nak vöröses árnyalatot ad a szél által felkantam. Bükkösökben szeret lenni, vélet- kapott és széthordott bauxitpor. Mára már
DIÁKPÁLYÁZAT szerencsére csak ez és a medd hányók emlékeztetnek a bauxit kitermelésére. Kitaibel Pál itt járta után több mint 160 évvel, gyakorlatilag az sfenyves szívében létesítettek bauxitbányát. A fúrások mintegy 5–10 m vastag pleisztocén kvarchomok és a 11– 13 m vastag pannon kavics alatt érték el az átlagosan 25–45 m, helyenként 60 m vastag kréta id szaki bauxitlencsét. Az ALUTERV kezdeményezése révén 1974-t l kezd dtek meg a bányanyitási munkálatok. A tényleges bányászat csak 1981-t l indult. Feny f r l
tón szállították. A bánya nagyfokú pusztítást okozott az él világban és a karsztvízkincsben. M velését 2003-ban fejezték be, a bányaüzem bezárt. A feny f i bányászat Európa legnagyobb, majdnem 60 méter rétegvastagságú bauxitszintekr l ad tanúbizonyságot. Több mint 150 hektárnyi erdeifenyvest érintett, és ennek több mint a fele, 78,6 hektár a Bakonyszentlászló határában lév erdeifenyves területét csonkította. A táj vörösbe borult. A bányagödröt a természetjárók elkerülték, idegenek a bányaüzem területére egyébként sem léphettek be. Persze az rzés felületessége miatt csak-csak betévedt ide néhány kiránduló, és elszörnyedve nézte a holdbéli tájat. Felkapaszkodva a medd hányókra, döbbenetes látvány tárult elénk, ahogy az sfenyvest valósággal elnyelte, betemette a felhalmozott medd k zet. A tehergépkocsikról leszóródó-lehulló bauxit az utak menti területeket is r tre színezte. A környékbeli
csemete ültetését vették tervbe. A mélym velés területek helyreállítására eredetileg is több évet terveztek. Mivel a környéken homoki társulások húzódnak, a felszínen mintegy 30 cm, tápanyagban dúsabb homokréteget terítettek el. Ennek egyengetése után 1 évvel csillagfürt (Lupinus polyphyllus) vetését, ezt követ en 3 év elteltével, három esztend s ’tanúlt’, iskolázott erdeifeny -csemeték ültetését írták el . Az ültetést gépi eszközökkel végezték. A teljes helyreállítás költségei 136 millió 600 ezer forintra rúgtak. Egyes szakemberek szerint az egyik legjobban sikerült bánya-rekultivációról van szó hazánkban. A szomszédos medd hányók felszínét szántás után füvesítették. Ez a kezelés els sorban a deflációt és a vízi eróziót igyekezett meggátolni.
Méricskéljünk, kutakodjunk! Vajon kiheveri-e valaha ez a terület a bányászat okozta pusztítást? 2010-ben és 2011-ben (akkor még a Kitaibel-versenyre készülve) felméréseket készítettem, hogy 7–8 évvel a bánya bezárása után mennyire tudtak begyógyulni az sfenyvest ért mély
A bauxitbánya 1985-ben
Mérés a medd hányó tetején A bányaüzem erdei utak mint valami vért l vörösl erek kanyarogtak az erd k között. S közös ered jükben ott tátongott hatalmas sebként a bánya. 1980. július 31-én, tehát még a bányászat megkezdése el tt, az Országos Környezetés Természetvédelmi Hivatal hagyta jóvá a majdani bezárást követ rekonstrukciós tervet. A dokumentum tartalmazta a Az egykori bányagödör mai állapota kiirtott fenyves pótlását: a több mint 50 méter mély bányaközel 2 millió tonna bauxitot termeltek ki a gödör teraszos kialakítása után 2 évvel négy m velés során. A nyersanyagot a bányától éves erdeifeny -csemeték ültetését határozták a bakonyszentlászlói iparvágányig teherau- meg. A területre hektáronként 16 000 darab
sebek. Ahhoz, hogy ezt meg tudjam állapítani, három területen végeztem felmérést. Kíváncsi voltam, hogy három, teljesen eltér diverzitású területen, 2x2 méteres kvadráton belül hány növényfajt és egyedet találunk, és azoknak a fajoknak mekkora a degradáció-t résük. Els helyszínnek az egykori bányától nem messze lév medd hányót választottam. A mérési területen meglehet sen kevés fajt számláltam meg, mindöszsze nyolcat sikerült megkülönböztetnem. Legnagyobb számban a magyar csenkeszek (Festuca vaginata) voltak mintegy 490 t vel, ezzel csak a szürke madársóska (Oxalis corniculata) vetekedett, melyb l megszámlálhatatlanul sok t volt a mérési terüleXCIX
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE ten. De találtunk még mellette 63 t lucernát (Medicago sativa), 54 t martilaput (Tussilago farfara), 9 t pongyola pitypangot (Taraxacum officinale), 2 t nyárfacsemetét (Populaceae) és két t aranyvessz t (Solidago sp.). Ami legjobban meglepett, hogy észrevettünk 5 t spontán kibújt erdeifeny csíranövényt is. Ezek a kis feny k reményt keltettek bennem, hogy egyszer, sok év múlva, a kopár medd hányót fenyves csemeték, majd záródó fenyves fogja benépesíteni. A növények meghatározása, ökológiai igényeinek értékelése után kiderült, hogy mind vagy jól t rte, vagy legalább kedvelte a degradációt, a leromlást.
Vörös por mindenhol Második mérési kvadrátomat a rekultivált bányagödör területén állítottam fel. A bányát homokkal fedték, és s r n beültették erdeifeny vel (Pinus sylvestris). A s r feny t l az aljnövényzet elég ritkás, és vannak helyek, ahol még a feny sem éledt meg. A 4 m2-es mérési területen 43 t csenkeszt, 10 t ültetett erdeifeny t, 1 t lucernát és 1 t gyermekláncfüvet találtunk. Ezek a növények is kedvelik a degradációt. A növényfajok igen alacsony száma a bánya területén azt bizonyítja, hogy még nagyon sok id kell a terület teljes helyreállításához, de ez már a természet öngyógyítása lesz. A bányától és a medd hányótól nem meszsze, az érintetlen sfenyvesben végeztem a harmadik mérést. Rögtön felt nt, hogy az ültetett fenyvesekkel szemben itt sokkal nagyobb a fajgazdagság. Az erd kevésbé zárt lombsátrán több fény talál utat a talajszintig. Cserjék és lombos fák is elegyként keverednek a termetes erdeifeny kkel. Itt a magas, öreg feny -matuzsálemek között 28 t hamvas szedret (Rubus caesius), 26 t nagy csalánt (Urtica dioica), 23 t olocsán csillaghúrt (Stellaria holostea), 18 t vérehulló fecskefüvet (Chelidonium majus), 6 t húsos somot C
(Cornus mas) számoltunk meg. A pázsitf féléket mindössze 5 t képviselte, ennek oka feltehet en a nagyobb fényigényük lehet. A körülkerített területen mindezek mellett 4 t fagyalt (Ligustrum vulgare), 3 t szálkás pajzsikát (Dryopteris carthusiana), 1 t mezei szilt (Ulmus minor), és sok-sok apró pici gyertyánmagoncot (Carpinus betulus) is rögzítettünk.
Mi lesz veled feny erd ? A különbség az els két mérési terület és az sfenyves érintetlen s r je között látványos és szembeszök . Míg a degradált területe-
megkapaszkodni. Mindenkiben felmerülhet a kérdés: van élet a bauxit után? Képes ezt a sebet begyógyítani az id és a természet? Erre a kérdésre nehéz még válaszolni. Az erdeifeny magoncai biztosítanak arról, hogy válaszom helyes, miszerint igen, van élet egy ilyen mérték tájrombolás után is. Egyel re csak az érintetlenül hagyott sfenyves-területeken gyönyörködhetünk a természet, az él lények sokféleségében, színpompájában. Err l, innen várható a felhagyott bánya benépesülése, a kopárok szukcessziója. Ez azonban valószín leg még hosszú évtizedekig tartó folyamat lesz. Gaia sebhelyei nem gyógyulnak gyorsan... P
Erd széli homokpusztagyep Az írás szerz je diákpályázatunk Önálló kutatások, elméleti összegzések kategóriájában az Élet és Tudomány különdíját kapta.
Irodalom
Nyári homokpusztai vadvirágkínálat ken alig néhány növényfajt találtunk, addig a fenyvesben 12 különböz növényfajt figyelhettünk meg természetes él helyén. Kiderült, hogy a nem háborgatott feny társulás fajgazdagságát sem a rekultivált bányaterületé, sem pedig a medd hányóké még csak meg sem közelíti. A medd hányó felszínére kifejezetten a bolygatott területekre jellemz , igénytelen, tág t rés , értéktelen fajok vonultak be, s van közöttük határozottan invazív, káros faj is, mint az aranyvessz . Az erdeifeny vel beültetett bányagödör sivár képet mutat. A homokkal feltöltött, szinte futóhomokszer oldalakon a feny n kívül nem sok növény tud
Majer Antal: Fenyves a Bakony alján. Akadémiai Kiadó, Bp., 1988 Bakonyszentlászló helytörténeti olvasókönyv. Veszprém Megyei Levéltár Gombocz Endre: A magyar botanika története. Bp, 1936, reprint kiadás Molnár V. Attila: Kitaibel Pál élete és öröksége. Kitaibel Kiadó, 2007 Szóbeli közlés: 1. Dr. Kancsal Károly jegyz , Bakonyszentlászló 2. Andrássy Péter nyug. gimn. tanár 3. Dr. Penksza Károly tsz.vez. egyetemi docens, SZIE 4. Kósa Ern nyug. erdész, Bakonyszentlászló 5. Ács Attila nyug. faüzem-vezet , Vinye 6. Patocskai Zoltán erd m velési m szaki vezet 7. a bakonyszentlászlói nyugdíjasotthon lakói
DIÁKPÁLYÁZAT
Vernalizáció a globális éghajlatváltozás árnyékában FEKETE ESZTER Veres Péter Mez gazdasági Szakképz Iskola, Gy r
M
ár kisgyermekkorom óta érdekel a kertészkedés, a növények élete és gondozása. Mivel falun lakom, van veteményeskertünk, amiben minden évben különböz zöldségeket termesztünk. Szüleimnek sokszor segítek a magok elvetésében, gondozásában. Így mindig figyelemmel kísérhettem a növények csírázását, azok fejl dését. A szül falumban tett séták alkalmával is állandóan tanulmányoztam, összehasonlítottam kertünket a többiekével.
1. ábra. A Keeling-görbe (http:// hu.wikipedia.org/wiki/Keelingg%C3%B6rbe) Az éghajlatváltozás és más környezeti problémák egyre inkább éreztetik hatásukat, még olyan kiskertnyi méretekben is, mint a miénk. Ezért szaktanárom segítségével elvégeztem egy kísérletet a globális éghajlatváltozás növényekre gyakorolt hatását vizsgálva. Olyan növényeken kísérleteztem, amelyek csírázásához talaj menti fagyra van szükség. Kíváncsi voltam, hogy a globális fölmelegedés által esetleg elmaradó téli fagyok ellenére is kifejl dnek-e.
Globális fölmelegedés és éghajlatváltozás A globális éghajlatváltozás napjaink legnagyobb ökológiai-környezetvédelmi problémája. Ennek oka az üvegházhatás fokozódása, ami a hosszú hullámhosszú fénysugarakat elnyel , illetve visszaver légköri gázoknak tulajdonítható. E gázok legjelent sebbjei a szén-dioxid, a metán, a nitrogén-oxidok és a freonok. Üvegházhatás nélkül Földünk átlagh mérséklete a jelenlegi +15 oC helyett -20 oC körül lenne, miáltal például Afrikában a mai tundrához hasonló él világ és éghajlat uralkodna. Az üvegházhatás tehát nem rossz, s t elengedhetetlen a kellemes földi éghaj-
lat kialakulásához. Viszont, ha e hatás fokozódik, akkor könnyen tönkretehetjük törékeny bioszféránkat.
Éghajlatváltozást okozó gázok Az 1700-as években a légköri CO2tartalom mintegy 280 ppm1 volt. Ezt az antartktiszi jégtakaróba zárt leveg buborékok vizsgálataiból ismerjük. Ez az érték 1880-ban 290 ppm, 1960-ban már 310 ppm volt, 1980-ban pedig elérte a 350 ppm-et, ami 25%-os növekedést jelent két évszázad alatt. Napjainkban mintegy 390 ppm CO2-koncentrációval számolhatunk. Graikonon ábrázolva szembet nik eme érték exponenciális változása, amit a Keeling-görbe szemléltet (1. ábra). Charles David Keeling a Scripps Institution of Oceanography tagjaként Hawaiin, a Mauna Loa hegyén 1958-tól méri a légkör CO2-tartalmának változását (2. ábra).
2. ábra. A légkör CO2-tartalmának növekedése [Kerényi A. (2001) Általános környezetvédelem. Mozaik Kiadó, Szeged, 238. oldal, 114. ábra] Szén-dioxid minden olyan helyen keletkezik, ahol a szén valamilyen égése, oxidációja zajlik. A természetes oxidációs folyamatok legismertebb összetev je az állatok és növények légzése. Ez viszont csak annak a szénnek az oxidációját jelenti, amit az él lények (a növények a légköri CO2-ot, az állatok pedig a szén szerves anyagokba épített formáját) a környezetükb l vették föl. Ez tehát nem járul hozzá a CO2-koncentráció növekedéséhez. A CO2-koncentráció ember által el idézett (antropogén) növekedésének okai a szén- és k olajszármazékokkal f tött h 1 Ppm: parts per million. Azaz például 280 ppm esetén egymillió oxigénmolekulára jut 280 szén-dioxid-molekula
3. ábra. Az elvetett levendulamagvak öntözése er m vek, vaskohók, közlekedés (pl. bels égés motorok), valamint a háztartási tüzel berendezések. A fosszilis, azaz korábbi földtörténeti korokban keletkezett és nem megújuló energiahordozók elképzelhetetlenül sok szén megkötését eredményezik. Keletkezésük is sok millió évet vett igénybe. Néhány évtized alatti visszajuttatásuk a légkörbe fölboríthatja az évmilliók alatt kialakult egyensúlyt. Közvetve az es erd k, erd k irtása is növeli a CO2-koncentrációt, hiszen csökken a CO2-ot fotoszintézis révén megköt növénytakaró. A metán (CH4) els sorban a szerves anyagok oxigén nélküli (anaerob) bomlásakor (mocsarak, lápok, tengerpartok), a tengerfenék üledékeib l, a földgáz kitermelése során, valamint a kér dz állatok emésztési folyamatai során termel dik. Az ember által fölhalmozott hulladéktelepek belsejében lejátszódó anaerob folyamatok, a vízzel elárasztott hatalmas rizsföldek és az állattenyésztés révén megnövekedett kér dz állomány (pl. szarvasmarha) metántermelése számottev . A földgázkitermelés során
4. ábra. A levendulacsírák (Zátonyi Szilárd felvételei) is jelent s mennyiség CH4 illan a leveg be. A légkör évi középh mérsékletének növekedése fokozza a tengeri üledékekb l a metán fölszabadulását és légkörbe kerüCI
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE lését. Robbins (1973), Rasmussen és Khalil (1984), valamint Craig és Chou (1982) mérései szerint a metánkoncentráció több mint kétszeresére emelkedett az utóbbi két évszázadban. 1800 körül 0,75 ppm volt, ami napjainkra 1,5 ppm-re emelkedett. A nitrogén-oxidok természetes koncentrációnövel folyamata a denitrifikáció, de
takaró rohamosan csökken, a világtengerek szintje már kimutathatóan emelkedett néhány cm-t. Az évi középh mérsékletek is emelkednek, a nyári forró napok száma n , a csapadékátlagok csökkennek. Mindezt évr l évre mi is tapasztalhatjuk. Valószín leg éghajlatváltozás zajlik, viszont az ütemét nem ismerjük. Nem tudjuk modellezni azt az igen sok tényez b l álló pozitív és negatív visszacsatolási folyamat-rendszert, amely fönntarthatja a földi légköri h mérséklet egyensúlyát.
A globális éghajlatváltozás hatása hideg igény növényekre és a vernalizáció
számára a téli hideghatás elkerülhetetlen a biokémiai, növényélettani folyamatok beindulásához. A hideg nemcsak késlelteti a fejl dést vagy akár roncsoló-pusztító hatású is lehet, hanem az el készítés (vernalizáció) szempontjából is fontos, ami azt jelenti, hogy a mag bizonyos alacsony h mérsékletet igényel ahhoz, hogy a növény ideálisan alakuljon ki és termést hozzon. A vernalizációs stádium f ként az egyéves és kétéves növények azon fejl dési szakasza, ahol a növény életciklusának teljes lefutásához szükség van fiatal korukban egy bizonyos ideig tartó alacsony h mérsékleti hatásra. A különböz növényfajok vernalizációja más-más id pontban kell, hogy megtörténjen. A búza magkezdeményében már az embriófejl dés nyolcsejtes stádiumában szükséges a hideghatás, míg sok kétéves növénynél elegend , ha a néhány leveles palántát éri a hideg. A magas h mérséklet ráadásul a már vernalizálódott növénynél törli, devernalizálja a hideg hatását. A kertészek már régóta ismerik e jelenséget. A makói hagyma is azért hízik olyan
A növények csírázására több környezeti tényez hat: a fény, a nedvesség, a h mér5. ábra. Mákmagvak vernalizációja séklet, a talaj és a leveg . E feltételeknek növényfajtól ez egyensúlyban van és volt a nitrifikáló- függ ek az optimális értékei. denitrifikáló baktériunok anyagcseréje révén. Ha a környezeti paraméterek Antropogén eredet növekedést a fosszilis tü- értékei lényegesen eltérnek a zel anyagok fölhasználása, a m trágyázás és kedvez t l, a csírázás nem a vegyi üzemek okoznak. A nitrogén-mono- megfelel en zajlik, vagy egyxid a szén-dioxidnál 250-szer er sebb hatású általán nem jön létre. Az id üvegházgáz, de koncentrációja a szén-dioxi- járás és az éghajlat elemei dénak az ezredrészét sem éri el. közül a növény életében a A freonokat leginkább az ózonlyuk- napsugárzásnak mint energiaproblémakör kapcsán szokták emlegetni, szállítónak van a legnagyobb pedig üvegházgázokként is kiveszik ré- jelent sége. De a fényigény szüket a környezetkárosításból. Korábban mellett a h mérsékletigényre dezodorok, t zoltó készülékek, poroltók is oda kell igyelni, ami nemhajtógázaiként, valamint h t folyadékként csak fajonként, fajtánként elhasználtuk ket, de a habszivacsok, szige- tér , hanem a különböz fejtel habok gyártása során még ma is forga- l dési szakaszokban is eltér 7. ábra. A MONTE mákfajta nem vernalizált, kontlomban vannak. Az ózonrétegre gyakorolt h mérsékletre lehet szükség. rollcsoportja hatásuk miatt fölhasználásuk (f leg az ún. A növények számára a táp„kemény freonoké”) az utóbbi három év- anyagok képz dése, a vetési id megálla- kövérre, mert az egyébként kétéves növényt tizedben igen jelent sen csökkent, ezért pítása, a magvak csírázása és még sok más nem engedik vernalizálódni. A hagyma a fejhatásuk talán szintén mérsékl dik majd. életfeltétel létrehozása miatt feltétlenül szük- l dése során az els esztend ben csak a veÖsszességében a légköri h mérséklet-nö- séges a megfelel talajh mérséklet. A növé- getatív életszakaszig jut el, s a földben lév vekedés feléért a CO2, másik feléért raktározó hajtásban, a hagymában taraz összes többi gáz tehet felel ssé. talékolja tápanyagait. A virágképzés a második évben zajlik. Ha viszont Az éghajlatváltozás folyamata megóvják a kétéves hagymát a hideghatástól, akkor a második évben is A kutatók véleménye az éghajlatcsak a vegetatív életciklusban marad, a változás lejátszódását illet en igen hagyma tovább n , és csak a harmadik széles skálán mozog. Vannak, akik évben virágzik. A jelenséget a gabonaelbagatellizálják e kérdést, és kofélék termesztésénél is figyelembe vemolytalannak, pánikkeltésnek tituszik. Például a búza vet magját meslálják. A másik végletet képviselik terségesen vernalizálják, így a csírázáazok, akik egyfajta totális katasztsuk egyenletesebb lesz. rófától tartanak, amely néhány évA vernalizáció biokémiai-sejtszintizeden belül elpusztítja az egész t okaira sokáig keresték a választ. civilizációnkat és a bioszférát. Feltételezték egy vernalin hormon Véleményem szerint az igazság valétezését, ami hideg hatására aktivi6. ábra. Mákmagok vetése lahol középütt keresend . Az id jázálódik. Erre egyértelm bizonyíték rási széls ségek egyre gyakoribbá válnak, nyi élettevékenységek szempontjából általá- máig nincs. Valószín leg az okokat a gének s értékeik fokozódnak. A sarkvidéki jég- ban a 10–30 ˚C az ideális. De sok növényfaj m ködésének szabályozásában kell keresni. CII
DIÁKPÁLYÁZAT séges. De nem ez történt: a Összegzés kontrollcsoport éppen olyan intenzitással csírázott, mint a Arra a megállapításra jutottunk a két kífagyasztott és h tött, s a csíra- sérlet elvégzése után, hogy a vernalizáció növények méretében sem volt elmaradása, illetve a téli fagyok enyhüjelent s eltérés (4. ábra). lése valószín leg nem, vagy csak kisMivel szignifikáns kü- mértékben befolyásolhatja a levendulalönbséget nem tudtunk kimu- és mákmagvak csírázási hajlandóságát. tatni a három levendulacso- Természetesen ez nem jelenti azt, hogy a port között, ezért nekiláttunk vegetatív részek további fejl dése, a viegy újabb kísérletnek. A kerti rágzás, a termésérés ne szenvedne zamák (Papaver somniferum) is vart. Ahhoz, hogy ezt egyértelm en igafagyigényes növény, igény- zoljuk vagy cáfoljuk, további kísérletekli a vernalizációt. Vetés el tt re van szükség. A magok életképességét, négy különböz fajtájú mák csírázását viszont talán nem veti vissza a 8. ábra. A MONTE mákfajta h tött csoportja (MW szi MURVIN, szi veté- vernalizáció téli fagyok enyhülése miatti Az ELTE kutatói, Szabóné Rácz Ilona s murvás mák, MONTE 2012 Elit szi mák, elmaradása, és így a globális éghajlatváltoés Rudnóy Szabolcs megfigyelték, hogy a Maior cseh tavaszi mák) magvait helyeztük zás számtalan káros hatása esetleg e téren vernalizáció során az alacsony h mérséklet el palackokban a mélyh t be, a h t be, illet- nem jelentkezik. hatására egyrészt a növény sejtmagjában lé- ve hagytunk szobah mérsékleten. Egy hétig Mindett l függetlenül nem ülhetünk tétv genomiális DNS metiláltsági foka, vala- ugyanúgy állni hagytuk, mint a levendulákat lenül, hiszen minduntalan tapasztaljuk az mint egy központi szabályozó gén, az FLC (5. ábra). éghajlatváltozást, többet kell öntözni, az (flowering locus C) aktivitása is csökken. Egy hét elteltével külön tálakra helyez- évszakok rendszere fölborul, a h ségnaAz FLC egy gátló gén, egy represszor fe- tük ket, melyekbe többréteg papírtörl t pok száma emelkedik, a b termés elmahérjét kódol, ami akadályozza a virágzásért tettünk, hogy a magok azon csírázhassanak. rad, s a növények elpusztulnak. Az üvegfelel s gének m ködését. A hideg hatására Átnedvesítettük a papírtörl k közé vetett mag- házhatású gázok kibocsátásának drasza represszor fehérje termel dése csökken, vakat, s vigyáztunk, nehogy kiszáradjanak (6. tikus csökkentésével talán még megálezáltal szabaddá válnak a virágzáshoz szük- ábra). Néhány nap múlva már el is kezdtek líthatjuk e folyamatot, amelynek végs séges enzimek termeléséért felel s gének. A fejl dni. A három mákcsoportot október 16- kimenetele tragikus lehetne bioszféránkra csírázást befolyásoló pontos genetikai-bio- án hasonlítottuk össze. A kívánt eredmény nézve. ¬ kémiai mechanizmusok még ismeretlenek. most sem az lett, amit el zetesen vártunk; a Az írás szerz je diákpályázatunk kontrollcsoportnál az MW szi MURVIN fajBiofizika kategóriájában I. díjat kapott. Kísérleteim ta csak 5–10%-os csírázási arányt mutatott, a csíranövénykék 3–7 mm-esek Az els kísérletet 2012 tavaszán szaktaná- lettek. Ugyanez a fajta a h rommal végeztem, akivel francia levendu- tés után is 5–10%-os csírázálát (Lavandula angustifolia) csíráztattam. si aránnyal 3–7 mm-es lett, A levendula csírázásához szükséges a téli és a mélyh t ben való egyhefagyhatás, ami nélkül a csírázás nem, vagy tes tárolás után 2–5%-os csíalig indul meg. Ezért is szükséges a mag- rázási arányt és 3–5 mm-es vakat sszel, a fagyok beállta el tt elvetni. csíranövénykéket produkált. Ha tavasszal kerül sor a vetésre, el tte a Az szi vetés murvás mák homokkal kevert teljesen száraz magokat is meglep eredményt hozott; két hétig fagyasztórekeszbe kell helyezni. a szobah mérsékleten és a h A levendulamagok vetését iskolánk üveg- t ben tárolt magvakból fejl d házában végeztem. Három csoportot ké- csírák gyönyör en megn ttek, szítettem: egy kontrollcsoportot, egy h tött 95%-os csírázási aránnyal 3 csoportot és egy fagyasztott csoportot. A mm-es mákpalánták lettek. A magokat m anyag tálakba, 5 cm vastag t - fagyasztott murvás mákmagok 9. ábra. A MONTE mák fagyasztott, vernalizált tálcája zeges földbe vetettem el. Miután végeztem a 95–100%-os csírázási hajlanvetéssel, a fagyasztott csoportot betettem az dóság mellett 5 mm-esre n ttek. Itt talán meg- Irodalom iskola konyhájának mélyh t jébe (-18 oC), a figyelhet volt a vernalizáció hatása, de ez a másikat a nagy h t térbe (+5 oC), a kontroll- különbség nem volt számottev . A MONTE 1. Száraz Péter, Németh Rozália, Kohl Ágnes csoportot pedig az egyik polcra helyeztem el 2012 Elit szi mákfajta fejl dése a kontroll(2005) Ember és környezete. Nemzeti szobah mérsékleten. Mindhárom csoportot és a h tött csoportban ugyanolyan eredményTankönyvkiadó, Budapest egy hétig állni hagytam. Ezután mindhárom nyel zárult. Mindkét esetben 95%-os csírázá- 2. Kerényi Attila (2001) Általános környezetvém anyag tálat megöntöztem, s kint hagytam si mutatóval 15 mm-es növénykék születtek delem. Mozaik Kiadó, Szeged a polcokon szobah mérsékleten (3. ábra). (7–9. ábra). A fagyasztott csoportban a csírá- 3. Haraszty Árpád (1979) Növényszervezettan Ezt követ en a tálcákat minden nap permet- zási arány 5%-os volt, s e növénykék csak 3 és növényélettan. Tankönyvkiadó, Budapest szóróval öntöztem meg, hogy a víz ne mossa mm-esek lettek. A Maior cseh tavaszi, télálló, 4. http://muveszet-tudomany.hu/magyar/ el a magvakat. A h kezelést kivéve mindhá- csávázott vet magok végkifejlete is ekképpen tudomany/glob-felm.htm rom tálcát azonos körülmények között tar- alakult. A szobah mérsékleten és a h t ben 5 . h t t p : / / w w w. k a m a s z p a n a s z . h u / h i r e k / tottam. Azt az eredményt vártuk, hogy azon tároltak 95%-ban 15 mm-esre csíráztak ki. A zoldovezet/745/globalis_felmelegedes tál levendulái lesznek a legszebbek, amelyi- fagyasztott Maior-magok esetében alig volt 6. http://www.novenyelettan.elte.hu/kutatas4. ket egy hétig mélyh t ben tároltunk, hiszen él csíra, s a magok túlnyomó többsége válhtm a levendulamagvak csírázásához fagy szük- tozatlanul maradt. 7. http://botanydictionary.org/vernalin CIII
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
Az els magyar természettudományi múzeum herbáriuma BAKÓ BOGLÁRKA Bethlen Gábor Kollégium, Nagyenyed, Románia
Elekes Károly emlékére, halála 90. évfordulója alkalmából z iskolám múzeumában lév herbáriumra egy 2011-ben meghirdetett biológiai témájú diákpályázati kiírás hívta fel a figyelmemet, és keltette fel az érdekl désemet. Ennek a gy jteménynek a története közvetlenül kapcsolódik az iskola és múzeumának
A
A herbáriumi lapok történetéhez és tudós-tanárainak munkásságához. A Bethlen Gábor fejedelem alapította 390 éves nagyenyedi Kollégiumnak (alapítva 1622-ben Gyulafehérváron, áttelepítve a törökdúlás után, Apaffy Mihály fejedelem által 1662-ben Nagyenyedre) több mint kétszáz éves természetrajzi múzeuma van (1796-ban hozta létre Benk Ferencz). Kutatómunkám két irányban indult el: 1. A múzeumi gy jtemény jelenlegi állapota; 2. A múzeum herbáriumának története és a gy jtemény tartalma. A Kollégium épületében m köd Természetrajzi Múzeum ma mint önálló intézmény m ködik. Növénytani gy jteménye nem tartozik az érdekl dést felkelt látnivalók közé, nincs kiállítva, sérülékenysége miatt ez nem is ajánlatos. A vezet muzeológus szerint ma nemigen érdekl dik senki a herbáriumok iránt. Megkérdeztem, hol és mekkora mennyiség növényanyag van a múzeum birtokában. Megtudtam, hogy a gy jtemények két zárt szekrényben elrejtve várják, hogy felfedezzük, megcsodáljuk ket. CIV
A polcokon közel 200 régi és újabb herbáriumi mappa található. Pontos leltáruk nincs (most 2012-ben kezd dött el a számítógépes feldolgozás). A muzeológus szerint az 1900as évek el tt 4705 herbáriumi lap volt, míg 1900 után 1206 példány szerepel a nyilvántartásban (?!) Elgondolkodtató, hogy Szilády Zoltán a Kollégium alapításának 300. évfordulója alkalmából kiadott Albumban kilencezer példányról beszél ([11], 233. o.). Ezen kívül – mondta a muzeológus – még vannak újabb kelet növénygy jtemények különböz adományokból és saját gy jtésb l származó növényekkel. A falakon bekeretezve különleges példányok, az ablakokkal ellátott tárlókban pedig növényi petrifikátumok (kövületek) teszik gazdagabbá a botanikai részt. Ezek közül a legismertebb a gyönyör „Sabal maior” pálmakövület, amely a Ma milyen szép vagy cím versre ihlette Áprily Lajost1, iskolánk volt tanárát. Ennyi tájékozódás után világossá vált, hogy az egész herbáriumi anyaggal nincs módomban foglalkozni, csak egy rész feldolgozására lesz lehet ségem. Kiválasztottam az els tíz mappát, majd kés bb, hogy kíváncsiságomat kielégítsem, még elkértem a Ranunculaceae (Boglárkafélék) családot tartalmazó XXV. és XXVI. sz. herbáriumokat is.
A régi herbárium története Az els múzeum A Nagyenyedi Ref. dokumentációs könyvtárban a kutatáshoz nagyszámú könyv állt
A Bethlen Gábor Kollégium épülete rendelkezésemre. Szilády Zoltán Az els magyar múzeum cím munkájában Benk Ferenczr l (1745–1818), a múzeum alapítójáról és gy jteményér l a következ 1
tanári nevén Jékely Lajos
A múzeum ket írja: „A régi múzeum létezését Benk írásaiból nyomon követhetjük(…): Az 1796. évben: Az „Enyedi Ritkaságok…”ban. A könyvtár kézirattárában megtaláltam és el is olvastam a múzeum els , Benk Ferencz által írt leltárát Raritatum Et Rerum Naturalium Muzeum (azaz: A ritkaságoknak és természeti dolgoknak múzeuma) cím alatt ([10], 313. o.). Benk ezt írja: ,,Az új kollégiumba a kis auditoriumon bel ll vagyon a Museum ilyen homlok-írással: Raritatum et rerum naturalium Museum: a rikaságoknak és természeti dolgoknak museuma.” Továbbá az általa megjelentetett 1797. évi kézzel írott leltárában (K3) A N. Enyedi Ritkaságok-ban a következ kr l számol be ([6], 49. o.): „C /.A Plánták országára vagynak az Herbáriumok v. Füves Könyvek Mezei és Tengeri Plántákkal, régi, két darab, újabbak P.B.F. ajándékai 6. darab 1220 Levelen, 1309 Plánta és egy volumen Tengeri Plántákkal, D.Gyarmati Sámuel Úrtól 36., e mellett a’ sok szép Képes Könyvek és…” a következ paragrafusban folytatja: „§.58. 2. A Plánták-országából vagynak VIII. Foliánt Herbáriumok vagy Füves Könyvek. a/ Az els ben vagynak Tengeriplánták felvarva 34 darab. Ezekb l némelyek a napkeleti Indiákról valók, és igen ritkák, különös tulajdonságok pedig, hogy er s
DIÁKPÁLYÁZAT
Benk Ferencz kézirata sósvízbe bé-áztatva, mindannyiszor megélednek.” b/ „A más VII. Foliántokban vagynak az Idegen és Hazabéli plánták, melyek veg házakból, Botanikus és más Kertekb l, Havasok, erd k mez k vízekb l valók, valami 1730 darab, nagyobb részént külömböz Nem ek, és igen kevés, mely kétszeresen volna, mind ezek felraggatva, az alájok írott Rendjek, Neveik és Hazájokkal…”[6]. Mindezeket megjelentette ,,Benk Ferencz, Nagy Enyedi Histor. Natur. Geograf Professor, és a’ Jénai Természet Vizsgáló Tudos Társaságnak correspondens tagja által, Esztend nként kiadott: Parnassusi id töltés, 1796, hetedik darab. enyedi ritkaságok …”-ban. Benk jegyzéke az 1790-es évvel kezd dik, tehát a kollégiumi székfoglalása évében tekintélyes, sokféle gy jtemény létezését tanúsítja. Ezen gy jtemény b vül a tanárok, nagyurak és a tanulók közrem ködésével egészen 1818. november 8-ig, Benk haláláig. Tovább már alig gyarapodik. A szabadságharc sötét napjaiban az osztrák támadók, utánuk Axente Sever martalócai rabolják ki, majd égetik fel a Kollégiumot és a várost 1849. január 8-a éjjelén. Minden elpusztult – írja Szilády ([11], 221. o.).
ráltak. Ezek között szorgoskodott, tanulta a gy jtés tudományát diákként a kés bbi Új-Guinea-kutató, Fenichel Sámuel (1868– 1893). Ennek az áldozatos munkának köszönhet , hogy az iskolának újra múzeuma van – olvassuk Sziládynál, a Nagyenyedi Albumban ([11], 222. o.). A múzeum fejlesztését az els világháborúig jelent sen támogatta a magyar államsegély is ([11], 223. o.). Trianon után, 1922-ben a szerz , az iskola 300 éves évfordulója alkalmával írt munkájában így sóhajt fel keser en: ,,A múzeum még megvan, de most a kultúra él fájától elszakadtan, fejl dése lehet ségét l elzártan, szomorú teng désben, elhagyatottan várja bizonytalan sorsát.” ([11], 223. o.). Ez a sors akkor még nem tört meg. A ,,Bethlen-szellem” újra felélesztette az er t. Kit n tanáregyéniségek vitték el re a lángot. Az igazi hanyatlás a második világháborúval és az ezt követ román államosítással, az elgazdátlanítással következett be. Most újra reménykedünk, azonban új herbáriumok ma már nem készülnek. Az 1948-as államosítás után, 1955-ben, Zalányi István természetrajztanár (addig a múzeum re) leltári lapokkal adta át a gy jteményt a román állam képvisel inek.
Herbáriumi minták bemutatása és feldolgozása A gy jteményb l az els tíz, a 25. és 26. mappát választottam ki (Fasc.2 I-X, Fasc. XXV, XXVI). A mappákban található leltári lapok tartalmát táblázatba foglaltam,
Az újrakezdés „A szabadságharc utáni években két férfiúnak köszönhet legtöbbet a múzeum. Porai sem maradtak, mégis feltámasztották és újjáteremtették. Ez a nagy munka Herepei Károly és Elekes Károly tudós-tanárok érdeme.” ([11], 221. o.). Az új természetrajzi múzeum állat és növénytani részét Elekes Károly (1844–1922) tanár alapozta meg. Gy jtésben, szorgalomban és rendez tehetségben méltó versenytársa volt tanárának, Herepeinek. ,,Elekes 1874-ben lépett az iskola szolgálatába és ott egy kis szobában néhány ócska madárb rt talált. Azokat a neves botanikus és zoológus Csató János gondnok és Buda Elek adományozták az iskolának a pusztulás után, de kell elhelyezés híjján tönkrementek.” ([11], 221. o.). Elekes elindult, járta a határt kísér ivel, tanítványaival gy jtöttek, préseltek, prepa-
Elekes Károly portréja így áttekinthet bbé vált, hogy a gy jtés mikor kezd dött, kik voltak a gy jt k, honnan származnak a növények. Elekes herbáriumának els példányai (a tanulmá2
Fasc. = herbáriumi mappa
nyozott mappákban) 1879-b l származnak, és az 1898-as évvel véget érnek. A jelent sebb gy jt k nevei Elekes Károly, Fenichel Sámuel, Szádler József, rajtuk kívül még számos diák és névtelen gy jt . A tizedik mappa lényegesen különbözik a többit l, kevesebb évet foglal magába (1902–1904), benne új rendszertani elnevezések találhatók. Az évszázadváltással, 1898-tól, a millenniumi ünnepségek után, Elekes nyugdíjba vonulása után kevesebb a préselt növények száma, kevesebb a gy jt : Szilády Zoltán, Csató János, Schafarzik Ferenc és a meg nem nevezettek. A 18 növényb l 12 Enyed környéki, a többi 6 is Erdély különböz vidékeir l származik. A leltári lapon ez az utalás szerepel: FASC. X. 267. Herbarium.
Sabal maior pálmakövület Appendix-Függelék. ANTHOPHYTA (Virágos növények)/ Fasc. II. Elekes Rendszertani tanulmányok c. munkájában ezt írja: ,,A növényország áttekintése. Leunis-Eichler-Frank szerint, a mint a nagyenyedi ev. Ref. Bethlen- f iskola növénygy jteményét, az 1900-1-2. évek folyamán, rendszereztem és leltároztam.” ([7], 237. o.). Minden növény az els kilenc, a huszonötödik és a huszonhatodik mappában, a Phanerogamaes, a Dicotyledones és a Polypetalae rendszertani kategóriákba tartozik. Ezeken belül családokba sorolva találhatók a növények: Fasc I-IV (I., II., III., IV. herbáriumok): Papilionaceae, Fasc. V: 1. Amigdalaceae, 2. Spireaceae, 3. Cesalpiniaceae, Fasc. VI-VII: 1. Santalaceae, 2. Elaeagnaceae, 3. Pomaceae, 4. Risaceae, 5. Poteriaceae, 6. Dryadeceae, Fasc. VIII.: 1. Aristolachiaceae, 2. Mirtaceae, 3. Onagraceae, 4. Loranthaceae, 5. Lytraceae, Fasc. IX: 1. Haloragideae, 2. Hippurideae, 3. Begoniaceae, 4. Crassulaceae, 5. Saxifragacea, 6. Parnassiaceae, 7. Ribesacae, 8. Philadelphiaceae Fasc. X: ANTHOPHYTA (Virágos növények): 15. fam.: Loranthacae, 193. fam.: Liliaceae, 191. fam.: Irideae, 141. fam.: Ericaceae, Fasc. XXV-XXVI: Ranunculaceae. A családok neveib l több nem felel meg a mai rendszertani elnevezésnek, például: Amigdalaceae, Pomaceae. Ezek növényei ma a Rosaceae családban találhatók ([2], 18. o.). CV
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE A tizenkét mappában 28 növénycsalád szerepel. A préselt növények száma öszszesen 776, amelyb l 299 a Papilionaceae (vagy ma Fabaceae [2], 86. o.) családhoz tartozik, ez megközelít leg 39%, és 161 Ranunculaceae, ez pedig megközelít leg 21%-a a vizsgált mennyiségnek. A vizsgált növények 16 különböz helyr l, 5 országból származnak: – Osztrák–Magyar Monarchia: Nagyenyed: 163, Buda: 28, Kraina: 16, Kolozsvár: 10, Gyergyó-tölgyes: 10, Remeteiszoros: 7, Sárd: 5, Haró: 32, Debrecen: 3, Isztria: 1 növény, Tirol: 15, Dél-Ausztria: 12, Salzburg: 9, Bécs: 10, Baden: 4 pré-
A Kollégium 1849 után selt növény, Karinthia: 2, Stájerország: 1, Bajorország: 2, Keleti Alpok: 1. – Csehszlovákia: Elba völgye: 2, Pozsony: 1. – Lengyelország: Szilézia: 1. – Luxemburg: 4 préselt növény. – Németország: Hannover: 1, Thüringia: 10, Potsdam: 1, Rajna-mellék: 1,Würzburg: 1, Halle: 1, Harz hegység: 1. A herbáriumi lapokon szerepl neves gy jt k különböz számú növénnyel járultak hozzá a gy jtemény gyarapításához: Elekes Károly: 46, Fenichel Sámuel: 39, Szadler (Sadler) József: 20, M. Gyula: 5, Jancsó J.: 1, Kovács J.: 1, dr. Sz. Z. (Szilády Zoltán): 1, Csató János: 1. Mindezek mellett nagyszámú neves és névtelen diák gy jtött, ami el t nik akkor, ha fellapozzuk, beletekintünk, tanulmányozzuk a herbáriumokat, vagy azok leltárát. A táblázatok további tanulmányozásából az is kit nik, hogy bizonyos gy jt k, például Szadler (1791–1849) gy jteménye mind 1886-ból van. A Kollégium ekkor már újra épült, megindult a gy jtemények átköltöztetése, a herbáriumi anyag szépen gyarapodott [4]. Elekes Károly gy jtéseinek többsége 1890-ben és 1892–1894ben történt, csak elvétve találtam példányokat 1888-ból vagy 1896-ból. Fenichel Sámuel (1868–1893) esetében is egy bizonyos periódus figyelhet meg 1879–1890 között. Ezek az enyedi diák kollégiumi évei, amikor együtt gy jtött kedvenc tanárával, Elekes Károllyal. Ezután el ször CVI
Bukarestben tevékenykedik, majd részt vesz az adamclisi ásatásoknál, majd pedig a Duna-Deltában gy jt, s ezután indult gy jt -kutató útjára (1891) Új-Guineába, ahonnan soha nem tért vissza. Megfigyeltem azt, hogy 1887-b l teljesen hiányzik a gy jtött anyag. Utánajártam, és kiderült, hogy ebben az évben, a kiegyezés után történt az adminisztráció átadása. Az 5., a 25. és a 26. (Fasc. V., Fasc. XXV., Fasc. XXVI.) herbárium növényeit belülr l is megtekintettem és fényképeket készítettem. A növények mind tökéletes épségben vannak. A 213 préselt növény 15 leltári lapon szerepel. A leltári lap tartalma (a gy jtés évei, a gy jt k nevei, a gy jtés helye) hasonló a többi herbáriuméhoz. Hasonlóság a többivel az is, hogy a külföldi múzeumok adományai és a gy jtések – Sadlerét kivéve – mind 1898-ból származnak. A 26. mappában, az 1625-ös leltári számmal jelzett növény („Hepatica triloba. DC. 3 karélyú májf ”) mellett ez a bejegyzés található: ,,var.? (lehet, hogy új faj”). Meggy z désem, hogy Elekes herbáriuma még tartogat kutatnivalót. Indokoltnak találom, hogy azok életér l röviden megemlékezzem, akik jelent sen hozzájárultak az értékes gy jtemény megalkotásához. Benk Ferencz 1745-ben Magyarláposon született, a Bethlen Kollégiumban tanult, majd 1766-ban pappá szentelése után külföldi tanulmányútra indult. A jénai és göttingai egyetemeken tanult. 1790-ben meghívták Nagyenyedre, természetrajzföldrajz- és németnyelvtanárnak. Gazdag
Benk Ferencz portréja munkásságával, mineralógiai szakkönyveivel, kézikönyveivel megteremtette a magyar szaknyelvet. Linné rendszerét használta, és ismerte Méliusz Péter Hebárium cím munkáját ([12]. Odaadó tanári munkásságának legmeggy z bb bizonyítéka a Természetrajzi Múzeum létrehozása.
Szent János kenyérfa (V. mappa) Jelmondata ez volt: „Mentül jobban esméri valaki a tulajdon hazáját, annál jobban tudja azt, mind szeretni, mind pedig más idegen földek felett betsülleni.” ([13], 53. old.). Elekes Károly 1844-ben lelkészcsaládban született Gyulafehérváron. Elemi és gimnáziumi tanulmányait az újrainduló Bethlen F tanodában végezte, minden tantárgyból kit n re érettségizett. 1861ben tanít Kolozsváron, ahonnan ösztöndíjjal külföldi tanulmányútra indul, Berlinbe, Jénába, ahol érdekl dése a természettudományok felé fordul. Haeckel darwinista eszméit hallgatja. 1868-ban már a Heidelbergi Egyetemen, a világhír Helmholtz és Bunsen tanítványa. 1869ben az egyetem laboratóriumában, báró Eötvös Loránddal együtt gyakorlatokat végez. Az egyetemi vakációkban világhír múzeumokat látogat (British Museum és Louvre). Visszatérve Marosvásárhelyre, a Református F tanoda természetrajzvegytan katedráján tanít, oktatói munkája mellett tudomány-népszer sít el adásokat tart, hirdeti az új evolucionista eszméket, ezen kívül felszereli az iskola laboratóriumát, rendszerezi az ásványtani gy jteményt. Háromévi munkáját így értékelik:,,Exegit monumentum aere perennius.” (Örökké tartó emlékm vet alkotott). 1873-ban tartott el adásának (A vegytan tanításáról) újszer felfogása nagy felt nést keltett, hatására megváltozott a kémiaoktatás módszertana. (A Magyar Tanügy c. folyóirat részletesen ismertette.) Jó barátságba kerül gr. Mikó Imrével, a nagyenyedi Kollégium f gondnokával, aki könyvtárát és vagyonának egy részét adományozta a nagyenyedi f tanoda újrateremtésére. Elekest 1874ben meghívják Nagyenyedre és megbízzák a tanítóképezde igazgatásával. lesz a természetrajzi gy jtemény re. A tudo-
DIÁKPÁLYÁZAT mány legújabb szempontjai szerint rendezi és rendszerezi az anyagot. 1878–1882 között mint az iskola rektora rendezi annak zilált anyagi ügyeit. Közben nagy lendületet vesz a múzeumi gy jtemény fejlesztése, majd átköltöztetése. 1895-ben a természetrajzi gy jtemény darabjainak száma eléri a húszezret. Tevékenyégének 31. évfordulóján „az intézet valóságos büszke-
sát. A múzeum és a régi herbárium jelent s kutatómunkára ad lehet séget. Ezért fontos, hogy a meglev herbáriumi kincseket a tudomány számára meg rizzük! Remélem, hogy szerény tanulmányom felkelti a kutatók érdekl dését a Kárpátmedence legels múzeumának gy jteményei és kiváló kutatóegyéniségeinek élete iránt.
Könyvészet
A kollégium épülete madártávlatból
Leánykökörcsin ( XXV. mappa) ségének” nevezték és díszoklevéllel jutalmazták. 1901-ben nyugalomba vonul, és 1922-ben a Kollégium 300 éves évfordulójának évében, 78 éves korában halt meg [4]. Szádler József (1791–1849)1812–1819 között a Pesti Egyetem bölcsész-, majd orvoskarán tanult. 1815-t l tanársegéd a vegy- és növénytani tanszéken. 1820ban a Magyar Nemzeti Múzeum természetrajzi tárában segéd r. 1821-ben annak vezet je lett, és a tárat jelent sen gyarapította. Magyarországi és külföldi útjain növényeket, ásványokat, rovarokat gy jtött. M ködéseinek f jellemz i között szerepel a nagy központi herbárium létrehozása.
Tanulságok Élmény volt a felemelkedések említett korszakait megismerni, amelyekben a Múzeum és Herbáriuma újjáteremt dött
nagy személyiségek nagy áldozataival. Mindehhez olyan emberi, szellemi értékek voltak szükségesek, mint a lelkesedés, kitartás, haza- és iskolaszeretet, m veltség, hagyománytisztelet és h ség a „Bethlen-szellemhez”. Az példájuk üzenet számomra és a mai nemzedékünk számára is. A dolgozat írása közben felmerül kérdések egyikére választ kaptam Szabó T. Attila a „Habsburgok virágos világa” cím könyvéb l. Azt írja: az akkori fokozódó igények váltották ki a növények ismeretének szükségét, fontos szerepet kapott a gyógynövénygy jtés, létrejöttek a császári és f úri díszkertek, új nyersanyagok igénye jelentkezik, fejl dik a mez gazdaság ([15], 52, 78. o.). Az els múzeumok létrejöttekor jelentek meg az oktatásban a természettudományi tantárgyak (például a botanika). Tapasztalatom, hogy a mai kor iskolája nem annyira tartja fontosnak a növények ismeretét, herbáriumokba foglaláTavaszi hérics ( XXVI. mappa)
A Nagyenyedi Református Bethlen-Kollégium F gimnázium és Tanítóképz Intézet Értesít je 1919-20 és 1920-21 iskolai évr l. Kiadja az Igatzgatóság. Aiud – Nagyenyed. Nyomtatott, Keresztes Nagy Imre Könyvnyomdájában 1921 Atlas Botanic, Bucuresti, Editura didactica 1985 Bakó Botond: Fenichel Sámuel életútja és emlékei Nagyenyeden, Földrajzi Múzeumi Tanulmányok, Magyar Földrajzi Múzeum, Érd, 12. sz. 1993 Bakó Botond: Egy életm feltámadása, M vel dés, október. Benk Ferencz: Parnassusi id töltés, Kolozsvár. 1796 Benk Ferencz: Raritatum Et Rerum Naturalium Museum, Nagyenyedi Dokumentációs Könyvtár kézirattára (eredeti kézirat) Elekes Károly: Rendszertani tanulmányok. A természet három országának áttekintése. II. rész. Nagyenyed, 1892, Bethlen Dok. Könyvtár. Erdei-Grúz Tibor (f szerk.): Természettudományi Lexikon. Akadémiai Kiadó, 1968 Gy rfi Dénes, Vita Zsigmond, Hatházi F.: A Bethlen Kollégium Emlékkönyve, Nagyenyed– Kolozsvár–Budapest, 1995 Gy rfi Dénes: Nagyenyed és Kollégiuma. Kolozsvári Egyetemi Kiadó, Philobiblon sorozat Kolozsvár, 1999 Dr. Lukinich Imre: Nagyenyedi Album, Dr. Szilády Zoltán tanulmányával: Az els magyar museum. MCMXXVI Kiadja a Nagyenyedi Bethlen Kollégium, 1922 Melius Péter: Herbárium. Szabó Attila tanulmányával, Kriterion Könyvkiadó, Bukarest, 1978 Nagy Ferenc (f szerk.): Magyarok a természettudomány és a technika történetében. Budapest, 1998 Szinnyei József: Magyar írók élete és munkái, XIII. k. Budapest, 1909, Kiadja Hornyánszky Viktor Szabó T. Attila: A Habsburgok virágos világa. Haynaldia 2, Biótár IX. Tudománytörténeti sorozat. Bécs- Szombathely–Budapest, 1991 Web dokumentum Sadler Józsefr l: http://www. Kfki.hu/phiscs/hist/hist/egyetlen.php
Az írás szerz je diákpályázatunk Természettudományos múltunk felkutatása ketegóriájában II. díjat kapott.
CVII
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
A polarizált fény hatása a rovarokra KELEMEN GRÉTA Széchenyi István Gimnázium, Dunaújváros
N
apjainkban sokszor figyelhetünk meg tömeges rovarpusztulást környezetünkben, aminek kiváltó oka általában az ember maga. Sok olyan ökológiai csapdát rejtenek városaink, amelyekr l nem, vagy csak igen ritka esetben tudunk, bár mi hozzuk létre azokat. A tömeges rovarpusztulásra és ennek következtében a tápláléklánc romba d lésére is nagy hatással vannak e „csapdák”. Sok esetben a kiváltó ok a polarizált fény. Mindemellett nemcsak negatívummal szolgál a fény e sajátsága az él lények számára, hanem a létés fajfenntartásuk érdekében is igen fontos tényez . Vegyük tehát sorra a polarizált fény el nyeit és hátrányait a rovarok szempontjából!
A polarizált fény Akkor beszélünk teljesen lineárisan poláros fényr l, ha az elektromos tér rezgése egyetlen síkban zajlik egy adott hullámhosszú fényben. Polarizációiránynak nevezzük e rezgés síkját. A vízfelületr l is ilyen teljesen lineárisan poláros fény tükröz dik, amikor mer leges egymásra a vízben megtört és a vízr l visszavert fénysugár. Erasmus Bartholinus dán fizikus nevéhez f z dik a polarizált fény els
ta, hogy a tárgyaknak kett s képe van. A kett stör kristályba lép fény egy rendes és egy rendellenes sugárra bomlik. Bartholinus a mészpáton keresz-
2. ábra. Olajszennyezés Ausztrália partjainál (www.metropol.hu) tül nézve vizsgált különböz fényeket. Kísérletei során azt tapasztalta, hogy a Luxembourg-palota ablakáról visszaver d fényt nézve nem két, hanem csak egy kép keletkezett. Ezt helyesen úgy értelmezte, hogy az ablakról visszaver d fény a mészpátot elhagyó rendes vagy rendellenes sugárhoz hasonlóan lineárisan polarizált. Az üvegen és más anyagon való visszaver déskor bekövetkez polarizációt részletesen vizsgálta.
rizációban rejl információkat. A rovarok összetett szeme képes érzékelni a polarizált fényt. Az ommatídiumokbeli fotoreceptorok sejtmembránjának küls felületén egymással párhuzamos mikrobolyhok türemkednek ki, amelyekben a látópigment molekulái közel egyirányúak, s ez teszi lehet vé a polarizáció érzékelését. A retina különböz irányú mikrobolyhos fotoreceptorai a fény intenzitásának, a polarizáció fokának és irányának meghatározásában játszanak szerepet.
A természet polarizációs mintázatai Az égboltfény polarizációját Dominique François Jean Arago francia fizikus fedezte föl. Az égboltfény polarizációirány-mintázata minden meteorológiai körülmény között hasonló, így a polarizációérzékeny állatok felh s vagy
Polarizációlátás
1. ábra. Galacsinhajtó bogár (www.ganajturo.blog.hu) említése. Egy átlátszó kristályt, izlandi pátot (mészpátot) kapott egy keresked t l. Ezen keresztülnézve azt tapasztalCVIII
A fény polarizációját nem minden él lény képes érzékelni, köztük az ember sem. A fénypolarizációt például a fényké3. ábra. A „legzöldebb” autó fehér (www.opel.hu) pészeti boltokban kapható polársz r k teszik számunkra láthatóvá. Ezzel szemben ködös id ben is meg tudják határozni a rengeteg állatfaj szemének felépítése nem látható Nap helyzetét. Holdfényes lehet vé teszi a fénypolarizáció érzé- éjszakákon is képesek ugyanilyen módon tájékozódni az állatok, mivel az éjkelését minden segédeszköz nélkül. Az emberi szem retiná- szakai és a nappali égbolt polarizációjában lév fotoreceptorok fokának és -irányának mintázatai megmembránkorongocskáiban a egyeznek. A Scarabaeus zambesianus galacsinlátópigment molekulái véletlenszer irányulással oszlanak el. Ezért nem hajtó bogár napnyugta után keres a peképesek a fény polarizációs sajátsága- téi számára megfelel trágyakupacot, it érzékelni. Számos állatfaj (rovarok, amib l galacsint formál (1. ábra). E pókok, kétélt ek, hüll k, rákok, halak, galacsint megpróbálják a kés bb érkemadarak) térbeli tájékozódásra vagy z fajtársai elvenni, ezért a galacsinját él helykeresésre használja a fénypola- több száz méteren keresztül kell elgör-
DIÁKPÁLYÁZAT dei állatok ugyanúgy meg tudják határozni a Nap irányát, mint az erd n kívül él társaik. Ennek jelent sége abban rejlik, hogy a Nap legtöbbször nem látható a fák lombjai miatt, ezért nehezebben tudnának tájékozódni az erdei állatok, de a polarizációlátás lehet vé teszi számukra, hogy gond nélkül keressenek táplálékot, él helyet. 4. ábra. Napelem getnie, amit tetsz leges sugárirányban, nyílegyenesen tesz meg. Az égbolt polarizációja segíti az egyenes irány megtartásában a szürkületi id szakban is. E példa is mutatja a tájékozódáshoz és a létfenntartáshoz elengedhetetlen polarizált fény érzékelésének szükségességét. A talajfelszín polarizációjánál az Umow-szabály érvényesül, miszerint minél sötétebb egy tárgy egy adott hullámhosszon, annál nagyobb polarizációfokú fényt ver vissza. A vízfelszín polarizációja is meghatározható polarimetriával. A vízszintesen poláros visszavert fénynek köszönhet en a vízfelületek már olyan távolról is felismerhet k, ahonnan még más érzékszervek által nem lehetne észlelni a vizet. A vízirovarok polarotaxissal rendelkeznek, vagyis vonzódnak a vízszintesen poláros fényhez. A víz létfontosságú a vízirovarok számára, ezért a repül vízirovaroknak a vizet a lehet legpontosabban kell meghatározniuk, hogy ne száradjanak ki. Ehhez nem elegend a fény visszaver dése alapján ítélniük, mivel akár egy napsütötte földfelszín is lehet hasonló fényvisszaver -képesség , mint a víz. Rudolf Schwind német biológus fedezte föl a polarotaktikus vízdetekciót egy vízipoloska esetében. Azóta több mint 350 vízirovarfajról derült ki ugyanez a képesség. A létfenntartás szempontjából a petéiket lerakó vízirovaroknak is nagyon fontos, hogy minél hamarabb megfelel helyet találjanak az utódjaik számára. Például a kérészek is használják a polarizált fény információtartalmát, hogy vizet találjanak a petéik számára. A növényzet polarizációirány-mintázata is fontos információ egyes állatok számára. Ugyanolyan polarizációiránymintázat keletkezik az erd k napfénynyel megvilágított lombjain, mint amilyen az égboltra jellemz . Ennek következtében egyes polarizációérzékeny er-
Poláros fényszennyezés A fejl d emberi technika egyre több mesterséges felülettel telíti az él lények természetes él helyét. E mesterséges felületek legtöbbször poláros fényszennyez források is egyben, melyek eltéríthetik a polarizációérzékeny állatokat, akadályozhatják a természetes tájékozódásukat. Az utóbbi évtizedek ipari és mez gazdasági fejl désének köszönhet en megsokszorozódott az aszfaltutak, nyílt olajfelszínek, m anyag fóliák, üvegtáblák és autók száma a környezetünkben. A polarotaktikus rovaroknak igen vonzóak e mesterséges felületek, mivel hasonlóan polarizálják a róluk visszaver d fényt, mint a
fölött, párosodnak, majd lepetéznek. Sajnos ez gyakran nem a megfelel helyen történik meg. Furcsa jelenségeknek lehetünk tanúi például a hegyi patakokat kísér aszfaltutakon, mivel a kérészek nem a vízbe, hanem az útra rakják le petéiket. A kérészek szeme érzékeli a polarizált fényt, ennek segítségével találják meg a víz felszínét. Azonban az aszfaltút nagyobb polarizációfokú, vízszintesen poláros fényt ver vissza, mint a vízfelszín, miáltal megtéveszti és magához vonzza a kérészeket. Így fordulhat el , hogy a vízfelszínt összekeverik az aszfalttal, vagy például a földre terített fekete m anyag fóliák is ugyanilyen módon megtéveszthetik ket. Az aszfaltutakat szegélyez lámpák éjszakánként vonzzák magukhoz a repül rovarokat, ami a fototaxisnak köszönhet . A nyílt vizek közvetlen közelében elhelyezked üvegépületek is ökológiai csapdákat a polarotaktikus rovarok számára. E jelenséget jól példázzák a budapesti üvegpaloták. A vízirovaroknak az a felület vonzó, amelynek polarizációiránya mer leges a fejük háti-hasi szimmetriasíkjára. Ha a rovar rászáll egy üvegfelületre, akkor ilyen polarizációirányú fényt érzékel, tehát azt hiszi, hogy a víz felületén tartózkodik. A „becsapott” rovar ezáltal kizáródik a szaporodásból, ivarsejtjeivel együtt elpusztul, hacsak nem talál vissza a víz Tájékozódás
Előnyök
Táplálék-
biztosítás
Hátrányok
Egyedszámcsökkenés Felboruló biodiverzitás
5. ábra. A fénypolarizáció el nyei és hátrányai vízfelszínek. E megtévesztés végzetes következményekkel jár, mivel elpusztítja a vízirovarokat vagy a lerakott petecsomóikat. A vízszintesen polarizáló aszfaltutak a polarotaktikus kérészek legnagyobb ellenségei. Egyre többször figyelhet meg, hogy a kérészek az aszfaltutakra rakják le petéiket a víz helyett. Rajzásuk idején nagy rajokban röpködnek a vizek
hez. Ennek lehet sége igen csekély, mivel a sötét üveg nagyobb mértékben verheti vissza a polarizált fényt, mint a víz felülete. Az üvegépületek további veszélyforrásai a nyílászárók. A nyitott ablakokon nagyon sok rovar jut be az épületbe, de csak ritkán tud innen kirepülni. Pozitív fototaxissal folyton nekirepülnek az üvegnek, a sok sikertelen próbálkozás folytán kimerülnek, kiszáCIX
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE radnak, majd elpusztulva az ablakpárkányra hullanak. A nagy szárazságban és h ségben vizet keres rovarok számára az olajfoltok is veszélyt jelentenek. Itt is a tükröz dési polarizáció okozza a víz és az olaj összekeverését. A becsapott rovarok így nem jutnak hozzá az éltet vízhez, belefulladnak a s r olajba (2. ábra). Ennek magyarországi példája a Pestszentl rinc és Pestszentimre határán 50 évig létezett pakurató, amely a k olajfinomítás maradéka volt. A tó évtizedekig sok millió vízirovar pusztulását okozta. A polarotaktikus vízirovarok számára az er sen és vízszintesen polarizáló pakurafelszín vonzóbb, mint a víz. Többek között a szitaköt ket és a kérészeket is megtévesztette a ragacsos állagú pakura, így a tavaszi és az szi rajzásuk után tetemeik borították a pakurató felszínét. Megtéveszt lehet a fekete sírkövek fényesre csiszolt felületének vízszintesen poláros fényvisszaverése is, ami ugyancsak odavonzza a polarizációra érzékeny rovarokat. A szitaköt k csak a szaporodási, petelerakási id szakban térnek vissza a vízpartra. Megfigyelések alapján a temet k fekete sírköveihez is úgy viszonyultak, mintha a víz közelében tartózkodnának. A temet fekete sírköveinek közelét ellepve a növényekre telepedtek, s ott szereztek zsákmányt, ott élték mindennapjaikat, mintha a víz körül id znének. A színek is befolyásolják a visszavert fény polarizációját. Az autóknak is nagy szerep jut a polarizált fény viszszaverésében. A vízirovarok az autók vízszintesen poláros jeléhez is vonzódnak. A leginkább polarizálatlan (s ezért környezetbarát, azaz „zöld”) autó fehér vagy sárga (3. ábra). A fekete vagy piros autók az er sen poláros fénytükrözésükkel viszont magukhoz vonzzák a vízirovarokat, és a kiszáradás miatt sokuk el is pusztul a tévedés miatt. Megfigyelések és kísérletek bizonyították, hogy ha egy autó koszos, akkor kevésbé polarizálja a fényt. Mindezek következtében a „legzöldebb” autók a fehér vagy sárga szín , és egyben koszos, azaz matt gépjárm vek. A poláros fényszennyezés új formái a napkollektorok és a napelemtáblák optikai jellemz ik miatt. A zöldenergia-termelés következtében jelent sen megnövekedett számuk Európában, és hazánkban is egyre gyakrabban látni háztet re szerelt napelem- és napkollektor-paneleket (4. ábra). A környezettudatosabb életmód elérése, és persze a villanyszámlák csökkentése végett használják ezeket, bár az árnyoldalaik közt a rovarok pusztulása is jelen van. Akárcsak az üvegépüCX
letek, fóliák vagy autók, a napelemtáblák és napkollektorok is er sen és vízszintesen poláros fényt verhetnek vissza, ami odavonzza a vizet keres vízirovarokat.
A poláros fény állatokra gyakorolt el nyei és hátrányai A felsorolt polarizációs csapdák többnyire a rovarok vagy a petéik pusztulását okozzák. Mindebb l azonban egyes állatok számára el ny is származhat, mivel a poláros fény csapdájába került rovarok táplálékul szolgálhatnak más rovarev állatoknak (5. ábra). A mez gazdaságban használt fekete m anyag fóliák, az üvegépületek, aszfaltutak, olajfoltok és egyéb poláros fényszenynyez felületek által odavonzott rovarok megfelel táplálékot biztosítanak a rovarev k számára. Ezáltal a táplálékláncban részt vev egyedek számát jelent sen befolyásolhatja a poláros fényszennyezés. A vízfelületekr l tükröz d , vízszintesen poláros fény lehet vé teszi a vízirovarok vízkeresését. Így hamarabb, nagyobb eséllyel találják meg a számukra létfontosságú vizet. Azonban egyes esetekben a vízszintesen poláros fényt visszaver felületek megakadályozzák mindezt.
Mit tehetünk a poláros fényszennyezés ellen? A mesterséges felületek „zöldebbé” tételével megakadályozhatnánk, de ha nem is, minden bizonnyal csökkenthetnénk a rovarpusztulást. Legtöbb esetben a poláros fényszennyezést okozó felületeket (üvegfelszín, napelem, autók karosszériája) lehetne durvábbá, azaz mattabbá tenni. Ez megoldható a felület érdességének kialakításával. Az autók esetében a koszos felület is ugyanilyen depolarizáló hatást fejt ki, miáltal, mint az el bbiekben szó volt róla, a fehér és koszos autó a „legzöldebb”. Az üvegépületek ablakait is környezetbaráttá tehetjük. Ennek több módja is lehetséges. A legegyszer bb, ha minimalizáljuk az üvegfelületeket, csak a legszükségesebb esetekben használjuk. Alkalmazzunk fehér függönyöket, amelyeket húzzunk be. Ha e módszereket lehet ségeinkhez mérten alkalmazzuk, akkor környezettudatosabb lakói lehetünk a Földnek, hozzájárulhatunk a természetes körforgás fennmaradásához.
Összegzés Fontos, hogy tudomást szerezzünk az általunk el állított termékek árnyoldalairól is. A cikkünk témájának közép-
pontjában álló polarizált fény természetes körülmények között az állatok el nyére válik, segíti ket a fennmaradásban. Az ember által létrehozott mesterséges tárgyak, felületek a fénypolarizáció hátrányait is el hozzák, így annak káros környezeti hatásai is észlelhet k. Ha közelebbr l megismerjük e hatásokat, nagyobb eredménnyel lehetünk környezettudatos, felel sségteljes emberek. Hétköznapjaink során választhatjuk a „legzöldebb” termékeket, és kötelességünk is ezeket választani a biológiai egyensúly fönnmaradása érdekében.
Irodalom Horváth G., Barta A., Suhai B., Varjú D. (2007) A poláros fény rejtett dimenziói I. Sarkított fény a természetben, polarizációs mintázatok. Természet Világa 138: 395-399 Horváth G., Hegedüs R., Malik P., Bernáth B., Kriska Gy. (2007) A poláros fény rejtett dimenziói II. Polarizációlátás és polarizációs ökológiai csapdák. Természet Világa 138: 512-516 Horváth G., Kriska Gy. (2010) A napelem evolúciós csapdája. Interpress Magazin 30(1): 106-110 Horváth G., J. Zeil (1996) Állatcsapdák, avagy egy olajtócsa vizuális ökológiája. Természet Világa 127: 114-119 Kriska Gy., Malik P., Horváth G., Csabai Z., Boda P. (2006) Sarkított világ. A „legzöldebb” autó fehér és piszkos. Élet és Tudomány 61: 812-814 Kriska Gy., Szivák I., Horváth G. (2008) Üvegpaloták mint ökológiai csapdák. I. Tegzesek tömegrajzása. Élet és Tudomány 63: 908-910 Malik P., Hegedüs R., Horváth G., Kriska Gy. (2008) Üvegpaloták mint ökológiai csapdák II. Vonzó fénypolarizáló üvegfelületek. Élet és Tudomány 63: 980-982 Malik P., Horváth G., Kriska Gy., B. Robertson (2008) Poláros fényszennyezés: A környezeti ártalmak egy új formája. Fizikai Szemle 58: 379-386 Malik P., Horváth G., Kriska Gy., H. Wildermuth (2008) Szitaköt k a temet kben: polarizáló sírkövek. Élet és Tudomány 63: 1385-1388 Rab O., Kriska Gy., Horváth G., Andrikovics S. (1998) Sarkított világ. Becsapott rovarok: kérészek az aszfalton. Élet és Tudomány 53: 1107-1109 Szedenics G., Horváth G., Kriska Gy. (1998) Rovarok a pakuratóban. Élet és Tudomány 53: 48-50
Az írás szerz je diákpályázatunk Biofizika kategóriájában III. díjat nyert.
DIÁKPÁLYÁZAT A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
A XXIII. Természet-Tudomány Diákpályázat pályázati felhívása Útmutató a diákpályázat benyújtásához
T
ermészettudományi ismeretterjeszt folyóiratunk pályázatán indulhat minden, középfokú iskolában 2014-ben tanuló vagy akkor végz diák, határainkon belül és túl. Kérjük pályázóinkat, hogy dolgozataikat az alábbiak figyelembevételével készítsék el. A pályázat terjedelme 8000–20 000 bet hely (karakterszám, szóközökkel együtt) legyen, tetsz leges számú illusztrációval. A kéziratot három példányban kérjük benyújtani. A nyomtatott változattal együtt a pályázatot CD-n (vagy DVD-n) is kérjük, a szöveget word formátumban, a képeket, ábrákat külön fájlban (JPG vagy TIFF). A pályázat tartalmazza készít je nevét, lakcímét, e-mail címét, telefonszámát, iskolája és felkészít tanára nevét, a borítékra írják rá: Diákpályázat, valamint azt is, hogy melyik kategóriában kívánnak indulni. A dolgozatok benyújtásának (postai feladásának) határideje mindegyik kategóriában 2013. október 31. Felhívjuk pályázóink figyelmét, hogy dolgozataikat csak a fenti formában tudjuk elfogadni. A pályázat beadható személyesen (Budapest, VIII. Bródy Sándor utca 16.), vagy postán (1444 Budapest, 8. Pf. 256.)
Természettudományos múltunk felkutatása (I) 1. Az iskolához vagy lakóhelyéhez, környezetéhez kapcsolódó jelent s múltbeli tudós személyiségek – például tanárok, az iskola volt növendékei, akikb l neves természettudósok lettek – életútjának, munkásságának bemutatása. (Eredeti dokumentumok felkutatásával és felhasználásával.) 2. A természet- és m szaki tudományok tárgyi emlékeinek bemutatása. (Laboratóriumi kísérleti eszközök, régi tudományos könyvek, régi tankönyvek, kéziratban maradt leírások, muzeális ritkaságok, ipari m emlékek – hidak, malmok, bányák –, vízügyi emlékek, botanikus kertek, csillagvizsgálók stb.) 3. A dolgozat írója tágabb régiójához kapcsolódó tudományos vagy m szaki intézmények története, tudóstársaságok története, eredeti dokumentumok bemutatásával.
Önálló kutatások, elméleti összegzések (II) 1. A természeti értékek feltárása, bemutatása, megvédése terén végzett önálló kutatási tevékenységet értjük alatta. Itt szerepeljenek tehát azok a dolgozatok, amelyek a veszélyeztetett él világ megvédésével kapcsolatos önálló kutatásokat mutatják be. Ugyancsak itt várjuk az ökológiai egységekr l vagy a természeti jelenségekr l szóló elméleti jelleg pályam veket is. Szeretnénk elérni, hogy a pályázók a könyvtárakban, a világháló révén és más módon szerzett értesüléseiket csak forrásként – vagyis nem saját alkotásként! – használják fel. Hangsúlyozzuk azonban, hogy a biológiai sokféleség, vagyis a biodiverzitás témakörébe es önálló kutatások és témafeldolgozások kategóriája a biodiverzitás különdíj! Ezeket tehát ehhez a kategóriához kell címezni! 2. Természetvizsgálattal kapcsolatos – a kémia, fizika, biológia témakörébe es – kisebb-nagyobb önálló elméleti búvárkodások összefoglalása. Kérjük, hogy a más kategóriákkal való keveredést ezúttal is kerüljétek el!
A pályázat feltételei 1. Alapvet követelmény, hogy a cikkek olvasmányos, stilisztikai és helyesírási szempontból kifogástalan állapotúak legyenek. Ezúton kérjük a felkészít tanárokat, szíveskedjenek e tekintetben is útmutatást adni tanítványaiknak. Ne feledjék, hogy a diákpályázat cikkírói pályázat is, ezért a dolgozatokat úgy kell megírni, hogy annak tartalmát a természettudományok iránt érdekl d , de a témában nem járatos olvasók is megértsék. 2. A pályázatokat a szerkeszt bizottságból és a szerkeszt ségb l felkért bizottság bírálja el. 3. Pályadíjak mindkét (I–II.) kategóriában: 1–1 db I. díj 25 000–25 000 Ft 2–2 db II. díj 15 000–15 000 Ft 3–3 db III. díj 8000–8000 Ft, valamint számos különdíj.
A pályázat díjait 2014 márciusában adjuk át a nyerteseknek, akiknek nevét folyóiratunkban közzétesszük. A bírálóbizottság által színvonalasnak ítélt írásokat 2014ben lapunkban folyamatosan megjelentetjük. A kiemelked pályamunkák diák szerz inek a feldolgozott témában történ további elmélyüléséhez szerkeszt bizottságunk tagjai és más felkért szakemberek nyújtanak segítséget. Arra kérjük tanár kollégáinkat, hogy tehetséges diákjaikat bátorítsák a pályázatunkon való részvételre, s tanácsaikkal nyújtsanak segítséget az egyes témakörök kiválasztásához.
Kultúra egysége különdíj A Simonyi Károly akadémikus által alapított különdíjra a 2014-ben középfokú intézményekben tanuló magyarországi és határainkon túli diákok pályázhatnak. Ez a különdíj a kiíró szándékai szerint a humán és a természettudományos kultúra összefonódását hivatott el segíteni. Ajánlott témák: 1. Az európai kultúra egysége egy magyar m vész vagy tudós életm vében. 2. Kísérletek a m vészi hatás, a m vészi élményadás és a fizikai-matematikai törvényszer ségek kapcsolatának felderítésére (festészet-színelmélet, zene-matematika, építészet-matematika stb.). 3. Egy huszadik századi polihisztor. Olyan ember életének és munkásságának bemutatása, akinek a személyiségében megvalósult a kultúra egysége. A három ajánlott kérdéskörön túl természetesen bármely más önállóan választott témával is pályázhatnak diákjaink. Az egyéni ötleteket, a jól kivitelezett új kezdeményezéseket a bírálóbizottság örömmel veszi. A feldolgozás módját, a pályam tartalmát és formáját a pályázók szabadon választhatják meg. A kultúra egysége különdíjra pályázókra egyebekben a Természet-Tudomány Diákpályázat pontokba foglalt feltételei érvényesek. Díjazás: I. díj: 20 000 Ft, II. díj: 15 000 Ft, III. díj: 8000 Ft. CXI
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE Szkeptikus különdíj James Randi, a világhír amerikai szkeptikus b vész ebben az évben is különdíjat ajánlott fel annak a pályázónak, aki a parapszichológia vagy a természetfölötti témakörben a legkiemelked bb pályam vet nyújtja be a Természet-Tudomány Diákpályázatra. A különdíjra az alábbi szabályokat írta el : 1. A résztvev kre továbbra is a hagyományos pályázati kategóriák szerinti elvárások érvényesek életkor, lakhely stb. tekintetében. 2. Bármiféle jogi, etikai, származási, vallási, nembeli vagy hasonló megkülönböztetés kizárt. 3. A különdíjat a pályázati bírálóbizottság hivatott odaítélni. 4. Alapszempontok a díjazott pályázat kiválasztásához: a) a tiszta érvelés, b) átgondolt, komoly el adásmód, c) bizonyítékok megfelel megalapozottsága, d) a kísérleti adatok bemutatása (ha a pályázó használ ilyet). 5. A bírálóbizottság döntését a fenti szempontok, illetve bármilyen egyéb saját szempont figyelembevételével hozza meg, de a kiválasztás nem történhet aszerint, milyen következtetésre jutott a pályázó, bármennyire is úgy érzik a bírálók, hogy a következtetés nem helytálló. Mindaddig, amíg a pályázó a tudomány által elfogadott módszerek és eljárások alapján jut a végkövetkeztetésig, a bírálóbizottságnak el kell azt fogadnia. 6. A bírálóbizottság döntését nem befolyásolom. 7. A különdíj nyertese az egyéb kategóriák valamelyik nyertese is lehet. Felajánlásom a hagyományos díjakkal együtt is odaítélhet , amennyiben a bizottság azt úgy látja helyesnek. A 4.d) ponttal kapcsolatban meg kell jegyeznem, hogy bár reményeim szerint a pályam vek valós kísérletek eredményeként születnek majd, úgy hiszem, hogy az ilyen kísérletek eszközei, kellékei nem biztos, hogy a diákok számára könnyen hozzáférhet ek. Ezért a téma ésszer , elméleti vagy etikai tárgyalása is egyenl mértékben kezelend , hogy a díj mindenki számára elérhet legyen. Az 5. pont azért fontos, mert a tudományos eredmény nem vélemények vagy konszenzus dolga, hanem megfigyelésen vagy kutatáson alapuló tényeké. Különdíjammal szeretnék hozzájárulni a magyar diákok kritikai gondolkodásának fejl déséhez. A szerz k szíves hozzájárulásával mindent el fogok követni, hogy a díjCXII
nyertes, valamint még néhány arra érdemes pályam vet lefordíttassam és megjelentessem egy színvonalas amerikai folyóiratban.
Matematikai különdíj Martin Gardner, a kiváló amerikai matematikus és tudománynépszer sít matematikai különdíjat t zött ki diákpályázatunkon. Különdíjára az alábbi irányelvek vonatkoznak. A középiskolások pályázhatnak bármilyen, a matematikával kapcsolatos önálló vizsgálódással. Itt nem valamilyen új tudományos eredményt várunk, hanem olyan egyéni módon kigondolt és felépített ismeretterjeszt dolgozatot, amelyben a pályázó elemz áttekintést ad az általa szabadon választott témakörb l. Néhány javasolt téma: 1. Egy ismert vagy újonnan kitalált játék matematikai háttere. 2. Önálló kérdésfelvetés, sejtések megfogalmazása és ezek „jogosságának indoklása”. 3. Egy matematikai módszer vizsgálata és alkalmazása egymástól távol es területeken. 4. Váratlan és érdekes összefüggések, és ezek magyarázata. 5. A matematika valamely kevésbé ismert problémájának a története. 6. Variációk egy témára: egy feladat vagy tétel kapcsán a kisebb-nagyobb változtatásokkal adódó problémacsalád vizsgálata. 7. Legnagyobb, legérdekesebb matematikai élményem, történetem (órán, versenyen, olvasmányaimban, el adáson stb.). A fentiek csak mintául szolgálnak, a pályázók teljesen szabadon választhatják meg a feldolgozás keretét és módszerét, a pályam tartalmát és formáját egyaránt. A bírálóbizottság örömmel vesz minden egyéni ötletet és kezdeményezést. Fontos, hogy a dolgozat stílusa színes, olvasmányos legyen, és megértése ne igényeljen mélyebb matematikai ismereteket. Díjazás: I. díj 20 000 Ft, II. díj 12 000 Ft, III. díj 8000 Ft.
Biofizikai-biokibernetikai különdíj Varjú Dezs , a magyar származású biofizikus, a Tübingeni Egyetem egykori biokibernetika tanszékének (emeritus) professzora biofizikaibiokibernetikai különdíjat t z ki a Természet Világa Diákpályázatán a következ irányelvek alapján: 1. Pályázhatnak a középiskolák tanulói
önálló biofizikai-biokibernetikai témájú dolgozattal. 2. Javasolt témák: az érzékszervek és az idegrendszer m ködésének biofizikája, az állati és növényi mozgástípusok elemzése, az állatok magatartásának kvantitatív (számszer ) vizsgálata, matematikai modellek a biológiában, az él szervezetek és a környezet kölcsönhatása, a biofizikai-vizsgálómódszerek fejl désének története, híres biofizikus kutatók pályafutásának ismertetése. 3. Olyan dolgozatokat is várunk, amelyek a biológiában használatos valamilyen fizikai elven alapuló vizsgáló és mér berendezések m ködését, felépítését ismertetik. Például: ultrahangos, lézeres, röntgenes vizsgálatok vagy szövettani metszetek készítése. 4. A különdíj nyertese a diákpályázat általános kategóriáinak valamelyik nyertese is lehet. 5. A dolgozat ismeretterjeszt stílusú, olvasmányos legyen; megértése ne igényeljen túl mély fizikai, matematikai, illetve biológiai ismereteket. A feldolgozás módját, a pályam tartalmát és formáját a pályázók szabadon választhatják meg. Díjazás: I. díj 90 euró, II. díj 60 euró, III. díj 30 euró.
Metropolis különdíj Nicholas Metropolis, görög származású amerikai elméleti fizikus és matematikus alapítványt hozott létre a számítástechnika alkalmazásai iránt érdekl d tehetséges fiatalok részére. A Los Alamosban (Egyesült Államokban) m köd Metropolis Alapítvány diákpályázatunkon a legjobb eredményt elér középiskolásokat és felkészít tanáraikat díjazza, valamint a legaktívabb iskoláknak el fizet a folyóiratunkra. A Metropolis-díjra pályázó középiskolás diákoktól a szakmai zs ri azt várja el, hogy választ fogalmazzanak meg arra, a természettudományok területén milyen segítséget nyújthat a számítógép, a számítógépes szimuláció. A díj odaítélésénél el nyben részesülnek az önálló gondolatokon alapuló, egyéni megközelítés , konkrét kutatómunkával összeállított, ugyanakkor olvasmányosan megírt pályam vek. A Metropolis-díjban a diákpályázat más kategóriáiban benyújtott dolgozatok is részesülhetnek, olyanok, amelyek számítógépes alkalmazásokat mutatnak be, számítógépes szimulációt használnak. Az Orvostudomány különdíj pályázati kiírása folyóiratunk ez év májusi számában található. A Természet Természet Világa Világa szerkeszt szerkeszt sége sége és szerkeszt szerkeszt bizottsága bizottsága
A Természet Világa különszámai (melyek még megvásárolhatók)
Geológia (1998) Ára: 300 Ft
Orvostudomány (2000) Ára: 300 Ft
Bolyai-emlékszám (2003) Ára: 500 Ft
Életmód – Egészség (2003) Ára: 400 Ft
Neumann-emlékszám (2003) Ára: 400 Ft
Klímaváltozás – hazai hatások (2004) Ára: 400 Ft
A fizika százada (2005) Ára: 400 Ft
Idegtudomány Vizi E. Szilveszter köszöntése (2006) Ára: 400 Ft
Napjaink kémiája (2007) Ára: 700 Ft
Földközelben a világ r (2008) Ára: 400 Ft
A Föld bolygó éve (2008) Ára: 400 Ft
Feltárul a Világegyetem (2010) Ára: 700 Ft
Nemzetközi Darwin-év (2010) Ára: 500 Ft
Emberközelben a fizika KFKI – 60 (2011) Ára: 690 Ft
Vízben, borban kémia (2011) Ára: 890 Ft
Mikrovilág – 2012 Ára: 890 Ft
A különszámok korlátozott számban megrendelhet k Kiadónknál, a Tudományos Ismeretterjeszt Társulatnál (1088 Budapest, Bródy Sándor utca 16. Telefon: 327 89 65, fax: 327 89 69, e-mail:
[email protected]), illetve megvásárolhatók a TIT Planetáriumban (1105 Budapest, Könyves Kálmán körút 39. – Népliget).
Hallstatti séta
Hallstatt és a tó a magasból
A f tér
Helysz ke miatt a körtefa is csak így fér el
Él hagyomány: májusfa-állító hölgyek Szili István felvételei
Él sörreklám
