Následující série článků je zpracována podle amerického odborného časopisu pro popularizaci vědy Science Now, který vydává Americká asociace pro rozvoj vědy (the American Association for Advancement of Science). Elektronická verze časopisu Science Now je částečně dostupná na [X0]

Podle nové teorie lidé ztratili svou hustou srst kvůli adaptaci proti kožním parazitům a také proto, že hladká kůže je určitým sexuálním symbolem zdraví. Jiní vědci nesouhlasí a tvrdí, že autoři nové teorie musí vyvrátit starší hypotézu, podle níž lidé ztratili svou srst kvůli ochlazování těla.

Evoluční biolog Mark Pagel z University of Reading ve Velké Británii tvrdí, že tělo bez srsti tvoří významný rozdíl mezi lidmi a ostatními savci. Přestože lidé mají přibližně stejně folikul v pokožce jako jiní primáti, jejich srst je velmi řídká a odhaluje holou kůži. Tato skutečnost představuje evoluční záhadu. V roce 1984 vědci navrhli hypotézu, která dosud patří k nejpřijatelnějším, podle níž ztráta srsti umožnila našim předkům se lépe zbavovat přebytečného tepla pocením.

Mark Pagel a jeho kolega Walter Bodmer, genetik z Univerzity v Oxfordu, se však domnívají, že existuje ještě jiné vysvětlení. Lidé ztratili svoji srst jako ochranu proti kožním parazitům. Pravěcí lidé začali zahalovat tělo do zvířecích kůží a budovat si obydlí k ochraně před nepříznivým počasím a nebezpečnými zvířaty. Tyto kůže a obydlí však byly zdrojem kožních parazitů. Kůže bez srsti se lépe udržovala čistá. Na podporu své hypotézy vědci uvádějí důkaz, že více parazitických infekcí se vyskytuje na částech těla, které jsou pokryté ochlupením, jako je hlava. Sexuální výběr mohl tento vývoj urychlit, protože zdravá kůže naznačovala, že jedinec nemá žádné parazity. Pagel a Bodmer svůj článek publikovali 9. června 2003 v časopisu Biology Letters.

Bodmer a Pagel jako příklad dalšího savce, který nemá srst, uvádějí zcela lysého krtka jako jednoho z mála savců žijících na zemi. Tento drobný savec si vyhrabává nory pod zemí, které ho chrání před ztrátou tepla a slouží mu obdobně jako oblečení a přístřeší v populaci pravěkých lidí.

Evoluční biolog Robin Dunbar z Univerzity v Liverpoolu tvrdí, že jde o zajímavou myšlenku. Měla by však být testována proti hypotéze ztráty srsti kvůli ochlazování pocením. Vědci by měli například zjistit, zda populace v oblastech trpících parazity měly řidší srst. Také by se měl vyřešit problém ztráty vlasů. Podle dřívější teorie člověk ztratil srst v době, kdy se začal vzpřímeně pohybovat po povrchu, tedy asi před 2 milióny lety. Podle nové teorie však člověk ztratil srst později, když si začal budovat přístřeší a odívat se do zvířecích kůží, tedy před asi půl miliónem let. [X1]

Kvůli rychlé rotaci kolem osy hvězda nemusí mít kulový tvar, ale může být zploštělá ve tvaru elipsoidu. Astronomové z Evropské jižní observatoře (ESO, the European Southern Observatory) objevily horkou modrou hvězdu, která má tvar jako lentilka. Podle Pierra Kervelly z ESO měření této hvězdy přispěje k lepšímu poznání nitra rychle rotujících hvězd.

Na podzim roku 2002 tým pod vedením Armanda Dominiciana de Souzy z Univerzitní astrofyzikální laboratoře v Nice ve Francii, použil interferometr s dalekohledy (Very Large Telescope Interferometer) v Chile, provozovaný Evropskou jižní observatoří, pro pozorování hvězdy Achernar. Tato hvězda má průměr asi 10 krát větší a hmotnost asi 6 krát větší než Slunce. Interferometr slučuje světlo ze dvou menších dalekohledů a dosahuje rozlišení jako dalekohled o průměru zrcadla 140 metrů. Díky tomu mohou astronomové měřit tvar hvězdy ve vzdálenosti asi 145 světelných let od Slunce. Pro srovnání, kotouček hvězdy má zdánlivou velikost jako lentilka M&M v Chicagu pozorovaná z New Yorku.

Polární poloměr hvězdy Achernar je pouze 64% rovníkového poloměru, což je méně, než se očekávalo. Podle předchozí měření měl být tento poměr 85%. Povrchová rotace je 225 km/s a proto by tento poměr měl být asi 80%. Jedním z možných vysvětlení je, že plyn v nitru hvězdy rotuje rychleji než na povrchu. Studium tohoto jevu bude zřejmě vyžadovat vytvoření trojrozměrného modelu hvězdy.

Měření tvaru hvězdy může mít značný význam jednak pro úpravu našich matematických modelů nitra hvězd a jednak pro pochopení vnitřní struktury hvězd. Peter Eggleton z americké Národní laboratoře Lawrence Livermorea však upozorňuje, že tým ESO mohl změřit tvar rovníkového disku horkého plynu, který je vymršťován rychle rotující hvězdou. Pierre Kervella však tvrdí, že souběžná měření spektra vyzařovaného hvězdou Achernar tuto domněnku vyvracejí. [X2]

Dnes již nikdo nepochybuje, že před 65 milióny lety (na rozhraní křídy v mezozoiku a terciéru v kenozoiku) dopadl na Zemi velký asteroid o průměru asi 10 kilometrů. Někteří vědci tvrdí, že přímým důsledkem tohoto dopadu bylo hromadné vymírání rostlin a živočichů včetně dinosaurů, které otevřelo cestu k rozvoji savců v terciéru.

V anglicky psané odborné literatuře se hovoří o "hranici K- T", která odděluje geologickou éru mezozoika od éry kenozoika. Posledním periodou mezozoika byla křída, která začala před 135 milióny lety a skončila před 65 milióny lety. První periodou kenozoika byl terciér a po něm následoval kvartér, který trvá dodnes. Hranice K-T odpovídá jednomu z největších hromadných vymírání v historii Země. Nejméně 75% všech živočišných a rostlinných druhů v oceánech a na pevnině vyhynulo. Vyhynutí dinosaurů tvořilo jen malý zlomek vyhynulých rostlin a živočichů. V oceánech zmizelo až 90 procent planktonu, což nepochybně vedlo ke zhroucení potravinového řetězce v oceánech.

Horniny uložené během period křídy a terciéru jsou odděleny tenkou vrstvou jílu, která byla pozorována na několika místech po celém světě. Tým vědců pod vedením nositele Nobelovy ceny za fyziku Luise Alvaraze a jeho syna Waltera Alvareze objevil, že tato tenká vrstva obsahuje neobvykle vysokou koncentraci iridia. Iridium se však vyskytuje spíše v meteoritech než v pozemských horninách. Podobně jako meteority, také velké asteroidy a komety obsahují relativně mnoho iridia. Luis Alvarez a jeho syn proto navrhli hypotézu, podle níž došlo ke srážce asteroidu se Zemí, jejímž přímým důsledkem bylo hromadné vymírání. Objevy vysoké koncentrace iridia na různých místech Země naznačují, že asteroid musel mít značné rozměry.

Impaktový kráter Chicxulub [čikčulub] se nachází v Yucatanu v Mexiku (21 stupňů 20 minut severní šířky, 89 stupňů 30 minut západní délky). Kráter má stáří 64,98 miliónů let, vnější průměr 180 km a hloubku asi 1 km. Vznikl dopadem asteroidu o průměru asi 10 km, který vnikl do atmosféry Země rychlostí asi 20 km/s. Hlavní kráter se v terciéru postupně zaplnil usazeninami a zcela zmizel ze zemského povrchu. Jeho existenci prozrazují tíhové anomálie a geologické složení stlačených hornin s obsahem iridia. Dno kráteru bylo objeveno díky geologickým vrtům při hledání ropy.

Dopadem asteroidu o průměru asi 10 km se uvolnila energie řádově 10²⁴ Joulů. Usazené vrstvy hornin v mělkém moři se částečně vypařily a částečně stlačily a přetavily. Tlak nad 10 kilopascalů způsobil přetavení křemíkových hornin. Dopadem došlo k explozi asi 10¹⁷ kilogramů materiálu.

Dopad asteroidu, který vytvořil kráter Chicxulub, časově souhlasí s největším hromadným vymíráním vöhistorii Země před 65 milióny lety. Byl však dopad asteroidu skutečně jeho příčinou? Odpověď na tuto otázku dosud zcela neznáme. Aby dopad asteroidu způsobil hromadné vymírání, musel by vyvolat dlouhodobé změny prostředí v rozsáhlých oblastech, z nichž by organismy nemohly uniknout migrací nebo by neměly čas se na tyto změny adaptovat. Některé změny prostředí způsobené dopadem asteroidu ovlivnily pouze určité oblasti na světě a některé změny byly globální. Které z těchto změn nebo jejich kombinací způsobily vyhynutí určitých druhů zůstává dosud nejasné a je předmětem studia.

V okolí dopadu asteroidu byl veškerý život zcela zničen. Během posledních minut před dopadem ničivě působilo tepelné záření dopadajícího tělesa. Bezprostředně po dopadu vznikla mohutná tepelná a tlaková vlna roztavených usazenin a hornin. Lesy byly zcela zničeny do vzdálenosti 500 až 1000 km od dopadu. Protože kráteru byla pod hladinou moře, vzedmuly se mohutné rázové vlny tsunami, které během prvních minut po dopadu několikrát proběhly Mexickým zálivem. Geologické důkazy těchto vln, které zcela zničily pobřežní oblasti, byly nalezeny jak v Mexiku tak ve Spojených státech amerických. Pokud by asteroid dopadl do hlubin oceánu, vlny tsunami by dosahovaly výšky až 4 km a zasáhly by oblasti do vzdálenosti až 10000 km od dopadu. Asteroid však dopadl do poměrně mělkého moře o hloubce asi 100 metrů. Proto vlny tsunami byly nižší s menším ničivým účinkem.

Podle některých odhadů tyto vlny tsunami měly výšku asi 50 až 100 metrů. Další mohutné vlny vznikly v okamžiku, když milióny tun roztavených hornin a zbytků asteroidu dopadaly do Mexického zálivu a Karibského moře. Bezprostředně po dopadu asteroidu vznikla mohutná ničivá zemětřesení, která vyvolala další vlny tsunami.

Explozí obrovského množství materiálu se do atmosféry dostaly prachové částice, oxid vápenatý a síran vápenatý. Během několika měsíců prach v atmosféře zastínil sluneční svit na celé Zemi. Podle současných odhadů téměř naprostá tma trvala 1 až 6 měsíců. Došlo k prudkému poklesu teploty až pod bod mrazu a k přerušení fotosyntézy zelenými rostlinami na 2 měsíce až 1 rok. Tím byl přerušen oceánský a pevninský potravinový řetězec. Postupně klesající prach vytvořil vrstvu usazenin, kterou dnes pozorujeme na rozhraní mezi svrchní křídou mezozoika a paleogénem terciéru.

Pevný vyvržený materiál a jedovaté plyny se rozptýlily do celé zemské atmosféry. Uhličitany, sírany a vypařené horniny pokryly celou oblast dopadu asteroidu. Vypařená voda způsobila po dobu několika desetiletí skleníkový jev. Uhličitany vytvořily oxid uhličitý, který způsobil skleníkový jev po dobu tisíců let. Vypařené oxidy síry reagovaly s vodou a vytvořily různé sírany a aerosoly kyseliny sírové a siřičité, které padaly na povrch v podobě kyselých dešťů. Tyto aerosoly výrazně omezily průchod slunečního záření a zesílily působení prachu v atmosféře. Vyvržený materiál v zemské atmosféře výrazně změnil její chemické složení. Ochranná ozónová vrstva byla rozrušena. Vznik kyseliny dusičné zesílil účinky kyselých dešťů kyseliny sírové a siřičité. Kyselé deště zničily rostliny na zemském povrchu a zřejmě také v pobřežních oblastech. Mnozí živočichové byli otráveni oxidy dusíku a dalšími toxickými látkami.

Zvláštní sedimenty z rozhraní mezozoika a terciéru byly nalezeny na Haiti. Nacházejí se zde téměř půl metru silné vrstvy pokryté tenkou vrstvou prachu bohatého na iridium.

Přestože některé globální důsledky dopadu asteroidu jsou dosud nejisté, lze s jistotou tvrdit, že došlo k celoplošným mohutným požárům. Zuhelnatělé zbytky a popel byly nalezeny v sedimentech po celém světě. Tyto požáry byly zřejmě způsobeny dopadajícím materiálem, který byl vyvržen do atmosféry explozí po dopadu asteroidu. Dopadající materiál se třením ve vzduchu rychle rozžhavil na teploty schopné zapálit vegetaci. Ničivé požáry zničily většinu vegetace a usmrtily většinu živočichů ohněm a následným nedostatkem potravy.

Dopad asteroidu Chicxulub vyvolal závažné změny prostředí, které přímo způsobily zničení celých rostlinných a živočišných druhů. Hromadné vymírání však zřejmě nezpůsobil jediný proces, ale souběh několika procesů. Důsledky jednotlivých procesů byly časově velmi odlišné. Přímé důsledky dopadu asteroidu, jako byla rázová vlna v atmosféře v podobě uragánu rozžhaveného materiálu a rázové vlny v moři v podobě tsunami, trvaly několik hodin. Několik hodin trval dopad rozžhaveného vyvrženého materiálu na zemský povrch. Požáry, tma způsobená prachem v atmosféře a prudký pokles teplot trvaly od několika týdnů do několik měsíců. Kyselé deště kyseliny sírové, siřičité a dusičné trvaly několik let. Skleníkový jev způsobený vodní párou trval několik desetiletí a současně probíhající skleníkový jev způsobený oxidem uhličitým trval několik staletí až několik tisíc let. Následné kolísání globálního klimatu trvalo až několik miliónů let.

Souvislost dopadů asteroidů a jiných velkých hromadných vymírání je značně nejistá. Nyní však tým výzkumníků podal jistý důkaz z marocké pouště o dopadu asteroidu před 380 milióny lety, který zřejmě způsobil hromadné vymírání mořských živočichů v periodě devonu éry paleozoika.

V 90. letech 20. století geofyzik Brooks Ellwood ze Státní univerzitě Louisiany v Baton Rouge studoval magnetické vlastnosti 380 miliónů let starých hornin z marocké pouště v jiném projektu. Přitom objevil jistý podivný magnetický vzorek ve vrstvách zkoumané horniny. Když o několik let později navštívil Gubbio v Itálii, objevil stejný magnetický vzorek v hornině pocházející z období hromadného vymírání před 65 milióny lety. Tyto výrazné magnetické změny ve vrstvách horniny byly způsobeny těžkými kovy z materiálu po dopadu asteroidu. Elwood proto došel k hypotéze, že marocká hornina nějak souvisí s dopadem asteroidu.

Když se Ellwood a jeho kolegové vrátili z Maroka, nalezli ve svých vzorcích horniny důkazy podobné důkazům z hornin před 65 milióny lety: vysoké koncentrace niklu, chrómu, kobaltu, arsenu a vanadu, velmi výraznou změnu poměru isotopů uhlíku, malé kousky materiálu označovaného jako mikrokuličky a mikrokrystaly, které vznikly v atmosféře z rychle ochlazeného vyvrženého materiálu a křemen obsahující rázové zlomy, které jsou typické pro prudké změny tlaku v důsledku nějakého katastrofického jevu. Své závěry Ellwood publikoval 13. června 2003 v časopise Science. Podle jeho názoru je tento objev významný především tím, že stáří horniny odpovídá jednomu z pěti hromadných vymírání organismů, konkrétně v periodě devonu. Toto hromadné vymírání mělo globální dopad na mořské rostliny a živočichy a menší dopad na suchozemské rostliny a živočichy.

Podle geochemika Luanna Beckera z Kalifornské univerzity v Santa Barbara tento důkaz může být počátkem odhalování souvislostí mezi hromadnými vymíráními a dopadem asteroidů na Zemi. Výzkumníci však musí nalézt podobné důkazy také na jiných kontinentech, které by potvrzovaly, že šlo o globální jev. [X3]   [X4]
 

Odkazy a literatura:

[X1]  Solana Pyne: Why Hair Isn't Sexy. Science Now. 10 June 2003.

[X2]  Govert Schilling: The Flattest Star. Science Now. 12 June 2003.

[X3]  Betsy Mason: Devonian Death From outer Space. Science Now. 13 June 2003.

[X4]  NSA/UA Space Imagery Center's Impact Cratering Concept. David A. Kring.

[1] Jaroslav Klokočník, Uwe Meyer, Petr Pravec: Chicxulub, díra do Yucatanu. Vesmír 4/2001, str. 216 - 220.

[2] Luboš Neslušan: Turínska stupnica ohrozenia kozmickou zrážkou. Vesmír 5/2000, str. 269 - 271.