Természet Világa TERMÉSZETTUDOMÁNYI KÖZLÖNY
A LEMEZTEKTONIKA MOTORJA JELZÉSEK A KROMATIN TÁJON NAVIGÁCIÓ ILLATMOLEKULÁKKAL
145. évf. 7. sz.
2014. JÚLIUS
ÁRA: 650 Ft El izet knek: 540 Ft
A FÖLDH HASZNOSÍTÁSA GOMBÁSZKALANDOK TARTÓS ASZFALTUTAK
DÍJNYERTES CSÍKSZEREDAI DIÁKOK EMLÉKEZÉSEI
Egy gombász emlékképei
Amikor kedvez az id járás, seregesen jön el a trombitagomba (Szabaderd , Nagyenyed)
Ritkán találkozni a szemcsés aranygombával (Ojtozi-szoros, Erdély)
A mérgez red s papsapkagomba (Szkerice-Bélavár környéke, Erdély)
a A szürke rókagomba az ismert sárga rókagomba szerény rokona (Ojtozi-szoros, Erdély) Távolról jött „vendég a tintahalgomba (Bamberg környéke, Németország)
a
a a Császárgalóca, a császárok gombája és a gombák császára (Szabaderd , Nagyenyed)
(Dvorácsek Ágoston felvételei)
Természet Világa
A TUDOMÁNYOS ISMERETTERJESZT TÁRSULAT FOLYÓIRATA Megindította 1869-ben SZILY KÁLMÁN MAGYAR TERMÉSZETTUDOMÁNYI TÁRSULAT A TERMÉSZETTUDOMÁNYI KÖZLÖNY 145. ÉVFOLYAMA 2014. 7. sz. JÚLIUS Magyar Örökség-díjas és Millenniumi-díjas folyóirat
Megjelenik a Nemzeti Kulturális Alap, a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala, az Országos Tudományos Kutatási Alapprogramok ( OTKA, PUB-I 111 142) támogatásával. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társinanszírozásával valósul meg. A kiadvány a Magyar Tudományos Akadémia támogatásával készült. 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 Galsa Attila–Süle Bálint: A lemeztektonika motorja. Áramlások a földköpenyben....... 290 Horváth Tünde: 5500 éves temetkezési halmok az Alföldön..................................... 294 Kovács Etelka–Wirth Roland–Maróti Gergely–Bagi Zoltán–Kovács L. Kornél: Biogáz fehérjehulladékból ........................................................................................... 297 Geiger András–Holló András: Tartós aszfaltutak a MOL új termékével .............. 300 Boros Imre: Jelzések a kromatin tájon. Második rész. Jelíró és -olvasó molekulák .. 304 Vuts József–Tóth Miklós: Navigáció illatmolekulákkal ........................................ 307 E számunk szerz i ..................................................................................................... 310 Pálfy Péter Pál: A prímszámok zenéje (OLVASÓNAPLÓ) ..................................... 311 Charles Simonyi oxfordi tanszékének alapító nyilatkozata (Charles Simonyi) .............. 312 Sebestyén Viktor–Somogyi Viola: A felszínközeli földh hasznosítás mérnökszemmel ... 313 Nebojszki László: „Egy fordulás az Alföldön” ....................................................... 316 HÍREK, ESEMÉNYEK, ÉRDEKESSÉGEK .............................................................. 319 Dvorácsek Ágoston: Gombászkalandjaim Vízaknától Bambergig. Császárgalóca,óriáspöfeteg, szarvasgomba és társaik .............................................. 322 Kétarcú molekulával a fájdalomcsillapításért. Benyhe Sándorral beszélget Farkas Csaba ............................................................... 325 Babinszki Edit: Az ismeretlen ismer s. A Balatonfelvidéki Homokk ................ 327 Harangi Szabolcs: T zhányó-hírek. 2014 els negyedév....................................... 329 ORVOSSZEMMEL (Matos Lajos rovata) ................................................................ 333 Kecskeméti Tibor: A Világtenger kartográfus szemmel (OLVASÓNAPLÓ) .......... 334 FOLYÓIRATSZEMLE ............................................................................................... 335 Címképünk: Maszkos római kori oszlopf Mencshelyr l (Babinszki Edit felvétele) Borítólapunk második oldalán: Egy gombász emlékképei (Dvorácsek Ágoston felvételei) Borítólapunk harmadik oldalán: Vulkáni újdonságok Mellékletünk: A XXIII. Természet–Tudomány Diákpályázat cikkei (Molnár Bence, Matkovits Anna írása). A XXIV. Természet–Tudomány Diákpályázat pályázati felhívása. Mi lett velük? A csíkszeredai díjnyertes diákok emlékeznek: Boda Tamás, András Hunor Jen , Tánczos Zoltán. Györgyicze Vilmos: Egy székelyföldi tanár emlékei. Pelikán József Erd s Pál-díja
SZERKESZT 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: LÉVÁRT TAMÁS Titkárságvezet : LUKÁCS ANNAMÁRIA
GEOFIZIKA
GALSA ATTILA–SÜLE BÁLINT
A lemeztektonika motorja Áramlások a földköpenyben
A
lfred Wegener egy évszázaddal ezel tt felvázolt kontinensvándorlási elmélete – a korabeli földtudomány elutasító magatartása ellenére – a jelenkori középiskolás földrajztankönyvek meghatározó részévé vált. Nem meglep tehát azon állítás, hogy a szárazföldek elhelyezkedése a földtörténeti múltban eltért a maitól, melynek segítségével sokkal egyszer bben magyarázhatók az egymástól több ezer kilométerre fekv kontinenseken fellelhet hasonló k zettípusok, állatfajok, fosszíliák stb. [Horváth 2012a, 2012b]. Természetesen a kontinensek vándorlása egy nagyobb rendszer, a Föld szilárd, ámbár nem egységes burkát képez k zetlemezek, pontosabban litoszféralemezek relatív mozgásából fakad. Mindez azt jelenti, hogy a szilárd és merev litoszféralemezek egymáshoz képest néhány cm/éves sebességgel mozognak (1. ábra), egymástól
2. ábra. Termikus konvekció sematikus ábrázolása [http://web.mst.edu/~sgao/g51/ plots/] és egy kezdeti elképzelés a földköpenyben való megnyilvánulásáról [http:// massovia-pomerania.blogspot.hu/2009/11/massovian-land-in-southern-seas.html] A lemezek mozgása és határa a mai GPStechnikával már pontosan megállapítható, ráadásul a távolodó (divergens) és ütköz (konvergens) lemezeknek számos felszíni geofizikai, geológiai, geokémiai megnyilvá-
nesezettsége, a h áram- és geoidanomáliák eloszlása együttesen mind azt tanúsítja, hogy az óceáni litoszféralemezek az óceáni hátságoknál születnek. A hátságoktól távolodva h lnek, s r ségük n , mígnem 100–200 millió év múltán alábuknak (szubdukálódnak) a köpenybe a kisebb s r ség kontinentális lemez alá. Vajon milyen er mozgatja e hatalmas méret és tömeg kontinenseket? Mi okozhatta a 200 millió évvel ezel tt létez szuperkontinens, a Pangea feldarabolódását? Mi az az er hatás, mely képes felgy rni a legnagyobb hegységrendszereket, okozza a földrengések túlnyomó többségét és el idézi a vulkáni tevékenység zömét? Annak ellenére, hogy a tudomány egzakt, minden részletre kiterjed választ a mai napig nem tud adni e kérdésekre, mégis érdemes öszszegezni az utóbbi egy-két évtizedben született eredményeket.
A termikus konvekció és a földköpenyben zajló áramlások kapcsolata 1. ábra. A Föld felszínét borító litoszféralemezek és relatív mozgásuk távolodnak (pl. Észak-amerikai- és Eurázsiai-lemez), vagy éppen egymásnak ütköznek (Csendes-óceáni- és Ausztrállemez).
290
nulása van. A sekély- és mélyfészk földrengések eloszlása, a vulkáni ívek elhelyezkedése, a magma geokémiai összetétele, a mélytengeri aljzat topográfiája és szabályos mág-
Habár a termikus konvekciót mint fizikai jelenséget egy meglehet sen bonyolult nemlineáris parciális differenciálegyenletrendszer írja le, mégis kvalitatíve, a folyamat lényegét tekintve egyszer en elmagyarázható. Ha egy edényben vizet melegítünk, akkor a víz alul felmelegszik, a
Természet Világa 2014. július
GEOFIZIKA
3. ábra. A földköpenyre jellemz Maxwell-féle id és néhány geodinamikai szempontból fontos id skála [Cserepes 2002] h tágulás miatt s r sége csökken, ezért benne felhajtóer ébred, és felemelkedik (2a. ábra). A felszínhez érve a meleg folyadék horizontálisan mozog a hideg felszín mentén, így leh l, összehúzódik, s r sége megn , és – a negatív felhajtóer miatt – alábukik az edény aljáig. A meleg alj mentén horizontálisan mozogva h mérséklete emelkedik, kitágul, s a cirkuláció kezd dik elölr l. Ezt a h transzport körfolyamatot, mikor az áramlást az inhomogén h mérséklet-eloszlás idézi el , nevezzük termikus konvekciónak. A földköpeny – mely a héjszer kéreg alatt 2890 km mélységig terjed, s így a Föld legnagyobb térfogatú és tömeg tartománya – azonban nem folyadék halmazállapotú. Legalábbis hétköznapi értelemben. Ismert, hogy a köpeny a rövid ideig fennálló feszültségre rugalmas testként reagál, elasztikusan viselkedik, azonban a hosszú ideig tartó behatásokra folyadékszer , azaz viszkózus deformációval válaszol. Az ilyen testet viszkoelasztikus testnek nevezzük, s az elasztikus és viszkózus deformáció hányadosaként definiálható ún. Maxwellféle id vel jellemezzük,
ahol és a köpenyre jellemz dinamikai viszkozitást és nyírási moduluszt jelöli. Amennyiben a köpenyre ható feszültség karakterisztikus ideje jóval kisebb, mint M (pl.: a földrengések által keltett rugalmas hullámok és a Föld sajátrezgései), a köpeny rugalmas testként viselkedik. Ugyanakkor, ha a köpenyt ér behatás ideje jóval nagyobb, mint (pl.: jégkorszak utáni felszínemelkeM dés, köpenykonvekció), a köpeny folyadékszer választ ad (3. ábra). Mivel a köpenykonvekció karakterisztikus ideje – a lemeztektonikai sebességek alapján becsülve – több 100 millió év, ezért a Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
köpenykonvekció szempontjából a földköpeny folyadéknak tekinthet . Fontos néhány szót ejteni arról is, hogyan folyik a köpeny. Anélkül, hogy részletekbe bocsátkoznánk, Gordon [1965] megállapította, hogy az olvadáspontjához közeli h mérséklet , de még szilárd anyag kis feszültségek hatására is folyadékszer deformációt mutat geológiai id skálán. Az ilyen deformációt creep-folyásnak (creep deformation,
mányban magasabb legyen a h mérséklet, ami a h táguláson keresztül instabilitáshoz, majd áramláshoz vezethet. Ez a földköpenyben biztosított, hiszen a felszíni h mérsékletnél a köpeny–mag határon hozzávet legesen 3500–4000 ºCkal melegebb van [Tackley 2012]. Meg kell jegyezni azonban, hogy a köpenyáramlást hajtó h mennyiség els sorban nem a Föld magjából származik. Különböz számítások alapján a felszíni h áram mintegy 50–80%-a – a köpeny szempontjából – bels eredet , azaz a h nem alulról, a magból lép be, hanem magából a köpenyb l származik. Utóbbi magában foglalja a köpenyben lév radioaktív izotópok (dönt en 238U, 232Th, 40 K) bomlásából, illetve a köpeny h léséb l fakadó h t [Jaupart et al. 2007]. Vagyis a földköpenyben zajló termikus konvekció olyan áramlási rendszer, melyet részben alsó, részben bels f tés tart fenn. Az áramló anyag útját végigkövetve a termikus konvekció felszíni, horizontális ága kétségtelenül megfeleltethet a lemeztektonikának (2b. ábra). A hideg lebukó áramlatokat a mélytengeri árkoknál alábukó óceáni litoszféralemezek
4. ábra. A szeizmikus tomográfia m ködésének elvi vázlata egy negatív szeizmikus sebességanomália esetén. (a) Azon hullámutak, melyek áthaladnak az anomálián, a vártnál t+ id vel kés bb érnek el az obszervatóriumig. (b) Sok rengés sok hullámbeérkezését regisztrálják. (c) Természetesen az anomália nagysága és kiterjedése a valóságban nem ismert. (d) A regisztrált hullámbeérkezések alapján következtetni lehet az anomáliára. Általában minél nagyobb az adatok száma és pontossága, az anomália annál jobban feltérképezhet néhol kúszófolyásnak szokták fordítani) nevezzük, melyet a kristályhibák terjedése (migrációja) idéz el . A creepfolyást kiválthatja ponthibák (diffusion creep), vagy vonalhibák (dislocation creep) terjedése a kristályszerkezetben. A földköpeny folyadékszer deformációjáért valószín leg els sorban a diffúziós folyás a felel s, de a fels köpeny sekélyebb tartományaiban, ahol a nyíró feszültség jelent sebb, a diszlokációs folyás akár dominánssá is válhat. Azaz a földköpenyben zajló folyadékszer áramlás a szilárd fázisú kristályok rácshibáinak terjedésén keresztül történik. A termikus konvekció megindulásának egyik alapfeltétele, hogy a mélyebb (nagyobb nehézségi potenciálú) tarto-
reprezentálják, melyek esetenként elérik a köpeny–mag határt. Ezen alsó határ felett történ laterális elmozdulásról még aránylag keveset tudunk. Kézenfekv nek t nik azon gondolat, hogy a termikus konvekció f felszálló ágai a széttartó óceáni hátságok alatt találhatók, ennek azonban ellentmondanak a geofizikai megfigyelések.
A köpenykonvekció f felszálló áramlatai: a köpenyh oszlopok A geofizika, pontosabban a szeizmológia által kifejlesztett szeizmikus tomográfia jelenleg a Föld mélyének els dleges megismerési formája. Lényege,
291
GEOFIZIKA
5. ábra. A forró foltok eloszlása a Föld felszínén. A földfelszín és a tengerfenék topográfiája tektonikai lemezhatárokkal [forrás: National Geophysical Data Center], valamint a forró foltok elhelyezkedése [Steinberger 2000]. A körök mérete arányos a köpenyoszlopok számított tömegfluxusával hogy a kipattanó nagyobb rengések által gerjesztett rugalmas hullámok átjárják a Föld belsejét, s a felszínen elhelyezked szeizmológiai obszervatóriumok regisztrálják a hullámok beérkezési idejét. Ennek alapján megállapítható, hogy mely hullámutak mentén halad a vártnál gyorsabban, s hol lassabban a rugalmas hullám (4. ábra). Egyszerre sok (esetenként akár több 100 000) rengés különböz helyeken történ beérkezését mérve a Föld – vagy egyes tartományai, mint pl. a köpeny – átvilágíthatók, a szeizmikusan gyors, illetve lassú háromdimenziós tartományok körülhatárolhatók. A szeizmikus tomográfia esetén legtöbbször azzal a feltevéssel élünk, hogy a szeizmikus anomáliákat h mérsékletanomáliák okozzák. Tehát a szeizmikusan gyors területek hideg és merev, ezért leszálló zónákat reprezentálnak, míg a szeizmikusan lassú területek meleg, ezért felemelked tartományai a köpenynek. A módszer az orvosi gyakorlatban használt számítógépes tomográfiához (CT) hasonló elven m ködik, azzal a nehezítéssel, hogy esetünkben sem a forrás (földrengés kipattanásának helye, ideje), sem a rugalmas hullám által bejárt út (inhomogén, anizotróp közegben nem egyenes vonalú) nem ismert tökéletesen. Az óceáni hátságok alatti területeket leképez szeizmikus tomográfia egyértelm en kimutatja, hogy a tapasztalt negatív szeizmikus anomália (benne a környezeténél lassabban terjed a rugalmas hullám, tehát vélhet en meleg, ezért felemelked ) sekély, mélységbeli kiterjedése nem több néhány 100 km-nél. Mindez azt jelenti, hogy az itt található köpenyfeláramlások passzív jelleg ek, azaz csak az egymástól távolodó lemezek
292
közötti rt töltik ki alacsony viszkozitású asztenoszféra anyaggal. A sekély és passzív feláramlásban a csökken nyomás miatt a köpeny legalacsonyabb olvadáspontú bazaltos komponense megolvad, mely a hideg felszín közelébe érve „hozzáfagy” a távolodó lemezekhez. Az óceáni lemezek az óceáni hátságnál születnek. Mivel azonban a lebukó lemezek esetenként a köpeny–mag határt is elérik, ezért – a tömegmegmaradás miatt – létezniük kell a teljes köpenyen keresztülemelked anyagáramlatoknak is. Az óceáni hátságok alatti sekély feláramlások ezeknek nem felelnek meg.
nak. Általában felszíni kiemelkedéssel, pozitív h áram és geoidanomáliával jellemezhet k, vulkanizmusuk nem köt dik feltétlenül lemezhatárhoz, óceánokban sokszor vulkáni szigetekként jelentkeznek. A felszíni forró foltok pontos száma meglehet sen bizonytalan, de a legtöbb szerz között konszenzus mutatkozik abban, hogy a Föld felszínén hozzávet legesen 40–50 forró folt létezik (5. ábra). Kés bb Bercovici és társai [1989] kijelentették, hogy a köpenyh oszlopok a földköpenyben zajló termikus konvekció f felszálló ágai. Mind laboratóriumi, mind számítógépes modellekben megpróbálhatunk olyan fizikai paraméter-eloszlást el állítani, mely – mai tudásunk alapján – a lehet legjobban megfelel a köpenyben uralkodó viszonyoknak. Az ilyen modellekben kialakuló termikus konvekció felemelked ágai közel vertikális tengely , hengerszer , meleg képz dmények, tehát köpenyh oszlopok (6. ábra). A laboratóriumi és numerikus modelleken túlmen en a legközvetlenebb bizonyítékot a köpenyh oszlopok létezésére ismét a szeizmikus tomográfia szolgáltatta. A köpenyoszlopok relatíve vékonyak, (~100 km átmér ) és kis h mérsékletnövekmény ek (~100 ºC), ezért létezésüket a szeizmológia csak az utóbbi évtizedben hitelesítette. Montelli és társai [2006] mintegy 32 forró folt alatt tártak fel negatív szeizmikus anomáliát, melyek sok esetben egészen a köpeny–mag
6. ábra. Köpenyh oszlopok (a) laboratóriumi [Campbell és O’Neil 2012] és (b) háromdimenziós numerikus modellekben (szerz k számítása), valamint (c) a szeizmikus tomográfia által feltárt negatív sebességanomália Izland alatt [Wolfe et al. 1997] W. J. Morgan [1971] vetette fel el ször, hogy a felszíni forró foltok (hot spots) alatt a köpeny hengerszer en emelked meleg anyagáramlatai, az úgynevezett köpenyh oszlopok (mantle plumes) vannak. Néhány jól ismert példán kívül (Hawaii, Izland, Húsvét-sziget, Tahiti stb.) jelenleg nem dönthet el egyértelm en, hogy pontosan mely felszíni képz dmény tekinthet forrófolt-
határig voltak nyomozhatók. Ráadásul a forró foltoknál feltör magma izotóp és nyomelem geokémiai vizsgálatai is meger sítik, hogy forrástartományuk eltér az óceáni hátságnál felszínre kerül bazaltokétól, valószín síthet en nagyobb mélységb l származnak. A feláramlások komplexitását növeli a szeizmikus tomográfia által Afrika és a Pacifikum alatt kimutatott nagykiterje-
Természet Világa 2014. július
GEOFIZIKA dés alacsony nyíróhullám sebességgel jellemzett két tartomány (LLSVP: Large Low Shear Velocity Province). A nyíróhullám-sebesség jelent s (2–4%-os) csökkenése, melyet nem kísér a nyomáshullámnak érdemi lassulása, valamint az LLSVP éles határa azt valószín síti, hogy ezen tartományok kémiai öszszetételükben is eltérnek a köpeny többi részét l. A különböz inverziós és numerikus számítások alapján s r ségük 2–3%-kal meghaladja a felette elterül
s r bb tartományt (LLSVP). Az összetételében s r tartomány felszínér l kisebb h mérsékletnövekménnyel bíró köpenyoszlopok emelkednek, melyek s r anyagot sodornak magukkal ezáltal magyarázva a forrófoltok eltér geokémiai jellegét. A köpeny globális áramlási rendszere a s r , meleg alsó rétegben is áramlást, bels konvekciót idéz el . Ezen áramlás felszálló ágai a köpeny legmagasabb h mérséklet részei, ahol a köpenyanyag 10–30%-a is olvadt fázisban található, mely meger síti
közölni: számos kiömlési bazalt kora – melyre sok kutató a felszínre ér köpenyoszlop által szállított mély köpenyanyagként tekint – és az óceánok felnyílásának ideje egybeesik. â
Köszönetnyilvánítás A kutatás a TÁMOP 4.2.4.A/1-11-12012-0001 Nemzeti Kiválóság Program cím kiemelt projekt keretében zajlott. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
Irodalom
7. ábra. A köpeny–litoszféra konvekciós rendszernek egy lehetséges megvalósulása köpenyét, melynek következtében viszszafogják, stabilizálják az áramlási rendszert. A tartomány nagyobb s r sége és alacsonyabb nyíróhullám-sebessége az LLSVP magasabb vastartalmára utal. Thorne és társai [2004] kimutatták, hogy a felszíni forró foltok els sorban ezen LLSVP tartományok szélei felett helyezkednek el.
A köpenykonvekció és a lemeztektonika mint egységes rendszer A fentebb leírtakból nyilvánvaló, hogy az óceáni lemezek részt vesznek a földköpeny konvekciójában, hiszen nagyobb s r ségüknél fogva a mélytengeri árkoknál alábuknak a köpenybe (7. ábra). A szubdukálódó lemezek azonban nem minden esetben süllyednek le a köpeny–mag határig, olykor elhajlanak, és felfekszenek — legalábbis ideiglenesen — a fels és alsó köpenyt elválasztó 660 km mélységben húzódó határra. Ugyanis ezen ásványtani fázishatár, mely a köpeny f ásványi összetev jének, az olivinnek az endoterm jelleg átmenete, gátolja az átáramlást. A mag felszínéig lebukó lemezek er sen deformálják a köpeny mélyebb tartományában található, kémiai összetételében 2–3%-kal Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
a nagyobb vastartalmat feltételez elképzelést. A köpenyh oszlopok nem minden esetben képesek „áttörni” a 660 km mélység fázishatáron, egyesek ideiglenesen, vagy véglegesen az alsó köpenyben rekednek. A fels köpenybe átjutó feláramlások képesek „átégetni” a litoszférát, f képp a vékonyabb óceáni litoszférát, így vulkáni hegyláncot hozva létre a felettük elhaladó óceáni lemezen (pl.: Hawaii-Emperorhegylánc). A mélyköpenyb l felhozott anyag jelent s része azonban nem közvetlenül jut a felszínre, hanem az alacsony viszkozitású asztenoszférában csatornázódik, s hatékony keveredés után érheti el a felszínt az óceáni hátságnál. Talán sikerült érzékeltetni, hogy a köpeny–litoszféra áramlási rendszer általunk leegyszer sített változata is meglehet sen komplexnek mutatkozik. Egy ilyen körfolyamat esetén természetszer leg vet dik fel a kérdés, hogy a köpenyh oszlopok törik-e fel a szilárd litoszférát, és indítják be a lemeztektonikát. Vagy éppen fordítva? A hideg óceáni lemezt a saját súlya húzza alá a köpenybe, ezáltal felszakítva a litoszférát, s így a köpenyoszlopoknak nincs érdemi szerepük a lemeztektonika szempontjából? Valójában mindkét elképzelés mellett számos érv és ellenérv sorakoztatható fel. Itt csak egyetlen adatot szeretnénk
Wegener, A., 1912. Die Entstehung der Kontinente. Geol. Rundschau, 3:276–292. Horváth F., 2012a. 100 éves a kontinensvándorlás elmélete, els rész. Természet világa, 143/11, 437–439. Horváth F., 2012b. 100 éves a kontinensvándorlás elmélete, második rész. Természet világa, 143/11, 496–499. Cserepes L., 2002. Convective motions in the mantle. Acta Geod. Geoph. Hung., 37/1, 3–27. Gordon, R. B., 1965. Diffusion creep in the Earth’s mantle. J. Geophys. Res., 70, 2413–2418. Tackley, P. J., 2012. Dynamics and evolution of the deep mantle resulting from thermal, chemical, phase and melting effects. EarthSci. Rev., 110, 1–25. Jaupart, C., Labrosse, S., Mareschal, J.-C., 2007. Temperatures, heat and energy in the mantle of the Earth. In: Treatise on Geophysics, vol. 7, 253–303. Morgan, W. J., 1971. Convection plumes in the lower mantle. Nature, 230, 42–43. Bercovici, D., Schubert, G., Glatzmaier, G. A., 1989. Three-dimensional spherical models of convection in the Earth’s mantle. Science, 244, 950–955. Montelli, R., Nolet, G., Dahlen, F. A., Masters, G., 2006. A catalogue of deep mantle plumes: New results from finite-frequency tomography. Geochem. Geophys. Geosyst., 7/11, doi:10.1029/2006GC001248. Campbell, I. H., O’Neil, H. St C., 2012. Evidence against a chondritic Earth. Nature, 483, 553–558. Wolfe, C. J., Bjarnason, I. Th., VanDecar, J. C., Salamon, S. C., 1997. Seismic structure of the Iceland mantle plume. Nature, 385, 245–247. Thorne, M. S., Garnero, E. J., Grand, S. P., 2004. Geographic correlation between hot spots and deep mantle lateral shear-wave velocity gradients. Phys. Earth Planet. Inter., 146, 47–63. Steinberger, B., 2000. Plumes in a convecting mantle: Models and observations for individual hotspots. J. Geophys. Res., 105, 11127–11152.
293
RÉGÉSZET
HORVÁTH TÜNDE
5500 éves temetkezési halmok az Alföldön A folyóirat múlt év májusi és júniusi számaiban a Kárpát-medence területén él Boleráz-Baden kultúrákat mutattam be írásaimban, amelyek egymásra épül , feltehet en rokon származású, területileg és id ben részben egymást átfed emberi civilizációk voltak. Földm veléssel csekély mértékben kiegészített külterjes nagyállattartást folytattak, és vízfolyások mentén vándorolva településhálózatokat létesítettek. Bár alapvet en a kés rézkorban éltek, bizonyos csoportjaik megérték a kora bronzkor id szakát is. Kialakulásuk els dleges centrumának a Fels -Duna vidékét tartjuk, onnan terjedtek szét Nyugat-Európa területén a Duna és a belé ágazó kisebb folyók folyásirányát követve. ár a Boleráz kultúra Kr.e. 3600-tól gyéren, a Baden Kr.e. 3400-tól s r bben benépesítette a magyar Alföld területét, velük egy id ben ugyanezen a területen egy másik, t lük teljesen idegen származású nép is elfoglalta a vidéket. A keleti sztyeppér l származó, halmok, illetve szláv kifejezéssel kurgánok alá temetkez nomád népek nem hagytak mást hátra, csak a temetkezési halmokat. Nincsenek települések, sem ideiglenes szállások, és valójában az ehhez az életformához kapcsolódó hétköznapi jelenségek, tárgyak, tehát a kerámiaedények, csontés k eszközök, fegyverek, és lakóépületek, munkaterületek, tehát a letelepültség jelei is hiányoznak. Csak a túlvilágukról alkothatunk
B
1. ábra. A vizsgált földrajzi terület: az eurázsiai sztyeppzóna a tanulmányban említett fontosabb régészeti kultúrákkal és földrajzi nevekkel (kék: Cucuteni-Tripolje, sárga: Gödörsíros kurgánok, lila: Katakombasíros kurgánok) képet a ránk maradt leletek alapján. Ez pedig gyakran csak egy földb l készült temetkezési halomra, és a benne nyugvó halott maradványaira korlátozódik. A hitbéli elképzelése-
294
ket tekintve pedig a túlvilágkép vagy ugyanolyan, esetleg még „paradicsomibb”, mint a földi, vagy éppenséggel pont a fordítottja annak. Hogy ez esetben melyik lehet igaz, az nem derül ki a földi, hiányzó kép miatt. Az elmúlt 12 év során egyszerre dolgoztam egy Boleráz-Baden település (Balaton szöd) és egy kurgán (Hajdúnánás–TedejLyukashalom) feltárásán, 2. ábra. Az els dleges kialakulási centrum (Feketemajd feldolgozásán és érté- tenger vidéke) a Dnyeszter vonalától nyugatra fekv kelésén. Bár a két lel hely a Gödörsíros elterjedési területtel kés rézkorban él meghatározó kultúrák egy-egy reprezentatív le- csolódott be utoljára, leginkább kötelez jell helye, ásatásuk és további feldolgozásuk leg en, mivel Magyarország területén feltászinte semmiben nem hasonlít egymásra. rást csak régész vezethet. Míg Balaton szödön két ásatási évadban kb. Ahhoz, hogy modern ásatást tudjunk véegy évet dolgoztunk megfeszített tempóban, gezni, az orosz sztyeppekutatás elmúlt 40 nagy munkáslétszámmal, és az M7 autópá- évben történt eredményeinek orosz nyelv lya ezzel párhuzamosan történ építése miatt és hatalmas mennyiség irodalmán kellett állandóan módosított határid knek és retor- átrágnunk magunkat, és levonni, majd átülzióknak kitéve, Hajdúnánáson egy földrablás tetni hazai talajba a megfelel tanulságokat. bejelentése után a kutatásokat saját tempónk- Elszigetelt és magányos feladat volt, mivel ban végeztük. Balaton szöddel ellentétben – az egyetemen csak a saját kutatásainkat taníahol egy olyan települést tártunk fel, amely- tották, amelyek az elmúlt évtizedekben teljeb l sok hasonlónak a részletét megásták sen leálltak, ez tehát igen sovány kiindulási ugyan, de ekkora részét még sosem, és ezért támpontot szolgáltatott. Senki nem követte mind mérete, mind más paraméterei elbor- azóta a keleti szomszédaink területén történ zasztónak és hihetetlennek t ntek még els változásokat. Ráadásul az orosz kutatási irokézb l szerzett tapasztalatok mellett is – itt dalom az 1990-es évek óta nem áramlik már nagyjából tudtuk, hogy mire számíthatunk, az országba automatikusan, tehát külön er ezért megpróbáltunk rá felkészülni. feszítéseket kellett tenni a megszerzésére, az Legalább 30, de lehet, hogy 40 éves vá- idegenné vált nyelv megértésére, és a megakuum mutatkozott a magyar kurgánkuta- tonnányi mennyiségb l a kurrens és használtásban, amit valahogy át kellett hidalnunk, ható, vezet irodalom kiválogatására. vagyis a mai kutatási szintre felhoznunk. JelNyilvánvaló volt, hogy ásatástechnikailag lemz módon a halom ásatásának kezdemé- és az értékelés szempontjából is a temetkenyezése sem régészeti oldalról merült fel és zési halom f tömege, vagyis a föld jelenti a szervez dött: a Gödöll i Egyetem Tájökoló- legfontosabb információs bázist. Az is egyérgiai Tanszékér l indult ki, és a régészet kap- telm volt, hogy éppen ez az anyagtípus az, Természet Világa 2014. július
RÉGÉSZET aminek vizsgálatához egyáltalán nem értünk: soha nem tudtunk bel le semmit kihozni. Bár a kutatócsoportban az eddigi felállásoktól eltér en már voltak talajtanos kollégák, ilyen feladattal még k sem szembesültek, ezért az els lépésünk az volt, hogy az orosz kutatásokban megszokott és igen magas szinten zött paleopedológus kollégákat környékeztük meg, és építettünk ki velük együttm ködést. Ez igen szerencsésen alakult kapcsolat lett, tekintve, hogy az orosz kutatók eddig egyetlen nemzettel sem építettek ki hasonló együttm ködést, bár német, amerikai és angol nagynev kutatók is keresték már ket ez ügyben. Miután a híd felépült, az orosz kollégákkal együtt a magyar és az orosz helyszíneken kidolgoztuk a f bb stratégiát. Az skori földhalmok egyik jellemz je, hogy bár a zárt és nagy mennyiség földtömeg esetenként kiváló konzerválódási lehet ségeket nyújt bizonyos anyagtípusoknak, a szerves anyagok kevéssé maradnak meg benne: átalakulnak, szikesedés és egyéb kémiai folyamatok következményeképp szinte átkövesednek. Emiatt nehéz még kis menynyiségben is radiokarbonmérésre alkalmas szerves mintát találni, vagyis kormeghatározást végezni egy kurgánon. A növényi maradványok fennmaradó, de átkövesedett típusát képviselik az ún. fitolitok, amelyek olyan kovasejt-maradványok, amelyek minden növényfajra sajátosan jellemz ek, miként az emberi ujjlenyomat, ezért meghatározhatóak, és segítségükkel paleokörnyezeti és paleoklíma-rekonstrukciók készíthet k. Ennek az anyagtípusnak a kutatási alapismereteit adták át orosz kollégáink kutatócsoportunk egyik fiatal tagjának, Pet Ákosnak, aki többszöri vendéglátogatás alatt sajátította el ezt a Magyarországon azel tt még nem alkalmazott új módszert. Segítségével nemcsak a kurgán építésének egykori környezetét tudtuk felrajzolni, hanem a temetkezés id pontjának pontos évszakát is.
ceni Atomki laboratóriumában Molnár Mihály kollégánk segítségével. A régészeti irodalom áttanulmányozása után döbbenten szembesültünk az orosz területen történt kutatások áttör és lényegi változásairól, amelyr l eddig még senki nem adott hírt hazánkban. A legfontosabb el relépések az alábbi pontokon történtek: Marija Gimbutas a Gödörsíros és Katakombasíros kultúrákat Kurgánkultúra néven egységesítette. Az orosz kutatók soha nem nevezték sem a Gödörsíros, sem a Katakombasíros régészeti m vel déseket kultúrának, mivel e hatalmas elterjedési területen mindig is egy egységes sztyeppei anyagi és szellemi kultúrával rendelkez , de területileg igenis finom különbségeket mutató, eltér népességeket láttak. Az újabb kutatások rávilágítottak arra, hogy a két régészeti m vel dés részben területileg és id ben is átfedi egymást, ezért nem lehet egymást követ rokon vagy utódcivilizációkként értelmezni ket. A Gimbutas által felvázolt három egymást követ kurgánhullám (Gödörsíros, Katakombasíros, Gerendaváz-síros) megfelelt az orosz korai, középs és kés bronzkor id szakának. Hazánk területén a szinkronizáció azonban a kés rézkor, korai majd középs bronzkor id szakát ölelte fel. Az eddigi vélekedésekt l eltér en ma már biztosak vagyunk abban, hogy sem a Katakomba-, sem a Gerendaváz-síros hullámok nem jutottak el a Kárpát-medencéig (1. ábra). Gimbutas és az nyomában számos kutató a kurgánkultúrák nyugati irányú el renyomulásában az indoeurópai népek elterjedését látták. Az els példát a keleti expanzió irányában az Urál keleti oldalára átlép Andronovo/Afanaszijevo-kultúrák szolgáltatták, akikben a kínai civilizáció kialakulásának egyik elemét, a kés bbi, Hankrónikákban is felbukkanó Xinjiang, mára kihalt tokhár nyelv népcsoportot azonosították (akiknek akár a hunok, türkök kiala-
3. ábra. A Hajdúnánás–Tedej-lyukashalmi kurgán metszetfala A másik éget problémánk a földrétegek keltezése volt. Mivel a régészeti rétegtan túlságosan tág keletezési lehet ségeket biztosít, és nem számíthattunk minden rétegb l szerves maradvány el kerülésére, ezért a mintavétel típusán próbáltunk változtatni. A radiokarbon módszer mintapreparálása és felhasználása lehet vé teszi talajok szervesanyag-tartalmának mérését is, és ilyet els ként végeztünk sikeresen Magyarország területén a Debre-
Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
kulásához is köze lehetett). A Poltavka- és Szintashta-kultúrákban több kutató az els indoiráni nyelvcsoportok seit véli felismerni. A nyugati migráció különböz hullámait a Kárpát-medencében pre-itáliai és pre-kelta, a Gödörsírosok és a Zsinegdíszes edények népének interakcióit az indogermán, míg a balkáni Gödörsíros lel helyeket a pre-görög népcsoportok terjedésével azonosítják. Valójában e nagy ív elképzeléseknek a hátte-
4. ábra. A kurgán alatt feltárt Gödörsíros alaptemetkezés rekonstrukciója rében sem régészeti, sem nyelvészeti vagy egyéb tudományos bizonyítékok nem állnak. Jelenleg úgy látjuk, hogy bár a Gödörsíros néphullámok nyugati irányú terjeszkedése (2. ábra) kétségtelenül (antropológiai és régészeti értelemben is) idegen, az itt él shonos lakosoktól gyökeresen eltér volt, tehát valóban bevándorlásról (migrációról) beszélhetünk, ez igen hosszú, kb. ezeréves folyamat volt, és kulturálisan nem egységes, tehát eleve többféle néptöredékb l állt. A halmok száma alapján nem valószín , hogy nagyarányú bevándorlásról, népességcserér l, vagy hódításról, kolonizációról beszélhetünk, inkább csak beszivárgásról van szó. Az idegenség azonban oly mérték lehetett, hogy az shonosokra valóban nagy hatást gyakorolhatott: több elemét átvették a sztyeppei kultúrának (ennek látjuk a különböz régészeti lenyomatait, pl. a balaton szödi badeni maszkban). Ugyanakkor ez a sztyeppei kultúra szinte semmiben nem volt hajlandó változni, ezért lassan, de biztosan beolvadt az itt él slakosok közé, akik viszont folyamatosan változtak (a vizsgált kés rézkor és kora bronzkor id szakában a területen a Boleráz, Baden, Makó, Nyírség shonos kultúrák megjelenése és elt nése önmagában ezt bizonyítja). Ily módon migráció helyett infiltrációról beszélhetünk: kicsi, de dönt , speciális ökológiai vagy társadalmi élettérrel (ún. niche-vel) rendelkez népcsoportok beszivárgásáról más alapnépesség(ek) közé. Esetleg szóba jöhet még az ún. leapfrog/bakugrás kolonizáció: ez kis népcsoportok szelektív kolonizációját jelenti, akik célja optimális él területek felfedezése, ami idegen enklávé-k létrejöttét eredményezi a bennszülött (native) lakosok között. Az idegenek és az slakosok között kialakuló kapcsolatok formáját az elit dominancia behatolással vagy beolvadással (penetration) érte el. A másik alapos változás a lóháziasítás terén játszódott le. A Szrednyij Sztog-kultúra egyik fontos lel helyén, Gyereivkán nagy mennyiség lócsontot tártak fel, és ez vezette Gimbutast és a többi kutatót arra, hogy a kurgánkultúrákat lovon ül , rétegzett, harcos és nomád jelleg indoeurópai férfitársa-
295
RÉGÉSZET dalmakként mutassa be. A lel hely revíziója során kiderült, hogy a lócsontok vaskori, szkíta rétegb l származnak. A korai Okkersíros horizont egyik karakteres, elterjedését is jól jelz lelettípusáról, az ún. lófejes jogarokról (ezeket insigniák-nak, vagyis méltóságjelz knek tartják) ma már senki nem gondolja, hogy lófejet ábrázolnának: sematikusságukban megformálhatnak bármilyen más nagyobb test eml st, pl. kutyát vagy akár medvét. A zablapálcaként meghatározott csonttárgyakról pedig az egyre alaposabb orosz feltárások in situ megfigyelései bebizonyították, hogy mellékszerek részei. További ellenérv, hogy a korai kurgánok alatt soha nem került el lócsont semmilyen összefüggésben: sem csontvázas temetkezésként, sem a temetkezési lakoma részeként egyes csontok formájában. Mi hát az igazság a ló háziasítása, és ezzel összefüggésben a kerék és a kocsi feltalálásának kérdésében? Vajon a sztyeppén, a kurgánkultúrák háziasították ezt az ember számára oly kedves és hasznos állatot, vagy máshol történt meg? A legkorábbi, lócsontokat is feltáró települések a sztyeppén nem öregebbek Kr.e. 3600-nál, és nem mutatják a lovaglás jeleit, pedig a zabla- és nyeregviselet egyértelm elváltozásokat okoz a csontokon. Háziasítás jeleit mutatják, de valószín leg hús- és tejhasznosításon kívül nem volt más szerepük. A legkorábbi ismert kerék- és kocsimaradványok nem id sebbek Kr.e. 3100/3000-nél. Persze nem biztos, hogy a feltárt leletek közt megtalálható a legid sebb lelet: talán majd kés bb kerül el . Most azonban a helyzet az, hogy Nyugat-Európa tóparti településein a feltárt fa kerékleletek öregebbek a sztyeppe leleteinél néhány száz évvel. Ezt sikerült tehát kinyomoznunk és megszerveznünk 2004 szére, amikor a saját feltárásunkat elkezdhettük. Célunk a mintegy 1500 m3 hiányzó, rablott földtömeg mentén feltáruló, a halom középvonalában húzódó vonal teljes átvágása és megtisztítása volt, amely így egy tanulmányozható, többféle célú mintagy jtésre alkalmas metszetfalat eredményezett. Balaton szöd 100 000 m2-es, jelenségtípusaiban is változó (mindent fed , leletekben gazdag kultúrrétegek, cölöplábas épületek, gödrök és kemencék, árkok, emberi és állati csontvázak) telepe és körülbelül az 500 ezres tételszámot elér beleltározott lelete után ez egy jóval kisebb, körülhatárolható tér volt, amelyb l alig került el régészeti lelet. Szemmel is jól látható felhordási zónája 14 700 m2, amib l a halomtest mindössze 2200 m2 alapterület . A metszetfalban többékevésbé elkülönül természetes és mesterséges, emberi eredet rétegek sora váltakozott. Összesen 9 réteget tudtunk elkülöníteni, amelyb l hármat az ember épített: tehát a kurgánnak 3 felhordási/építési periódusa volt. Az els , humuszban leggazdagabb és legtömörebb kurgántest 657 m3, a 2. kissé eltér
296
szín 685 m3 (+ 28 m3) földb l állt, a kett alig választható el egymástól, és számunkra is kérdés, hogy külön építési periódusok-e, vagy létrejöttük a földben végbemen kés bbi kémiai határ kialakulásával magyarázható. A harmadik fázis kifakult, sárgás altalajból épült, 2848 m3 földdel növelte meg az eredeti testet (+ 2163 m3), így a halom elérte a 40 méteres átmér t, legmagasabb pontján pedig a 12 métert (3. ábra). Ebben az évadban az 1–2. és a 3. felhordási zónát elválasztó
5. ábra. A törzsterületen él , a magyar területtel kapcsolatot mutató PreGödörsíros és Tripolje kultúrák vékony, természetes keletkezés 6. rétegben találtunk néhány kora bronzkori, Co ofeni díszítés kerámiatöredéket, amely jó támpontot nyújtott az 1–2. fázisok terminus ante quem (valami, ez esetben a Co ofeni kultúra el tti), és a 3. fázis post quem (valami után bekövetkez ) jelleg durva keltezésére. A rétegekb l vett talajmintákon megkezdtük a talajtani, mikromorfológiai, pollen- és fitolit-vizsgálatokat, és megkaptuk az els , még nagyon tág talaj-radiokarbon adatokat is, amelyek, ahogy azt vártuk, a kés rézkor–kora bronzkor id szakára tették a kurgán emelésének id pontját. A következ feladatunk az ásatások folytatása volt annak érdekében, hogy régészeti jelenségeket, konkrétan a halom temetkezéseit, és leleteket tárjunk fel a régészeti értelmezéshez. Ezzel párhuzamosan elkezdtük a régi feltárások teljes revízióját, vagyis az eredeti dokumentációk, leletek begy jtését, átvizsgálását, rendezését, és mintavételét abból a célból, hogy megfelel min ség és mennyiség , reprezentatív összehasonlító anyagot állítsunk el . A kutatást megpróbáltuk a kurgánokon kívül a velük ezen a területen részben egy id ben él Boleráz-, Baden-, Makó-, és Nyírség-kultúrákra is kiterjeszteni, hogy egymáshoz való kapcsolatuk és id rendjük is vizsgálható legyen. Ecsedy István 1979-es magyar kurgánkutatásokat és az orosz eredményeket összefoglaló könyvében 21 temetkezést mutatott be. Ezt azóta mindössze két további lel helyfeltárás egészítette ki. A régi kurgántemetkezésekb l
17, a területen található Baden lel helyekb l öt, Makóból öt, Nyírségb l két radiokarbonmérés történt, amelynek segítségével a saját lel helyünk 17 adatával együtt már megpróbálkozhattunk egy új id rend felállításával. A 2. feltárási évadban a 3. építési fázishoz kapcsolható gyékénytakaróba csavart, sajnos teljesen kirabolt, és a központi rablógödör által is elért temetkezést tártuk fel els ként, amelynek 14C mérése Kr.e. 2920–2875 közötti id pontot adott. A halom paleotalaj-szintjét elérve megtaláltuk az alaptemetkezés részben kirabolt objektumát is, és a roncsolt csontváz fektetése, rítusa alapján megállapítottuk a temetkezés kulturális jellegét (Gödörsíros). A csontvázból mért dátum Kr.e. 2891–2706 közötti id pontot mutatott (4. ábra). A sírból vett fitolitminták alapján a temetkezést nyáron, május–július között létesítették. A jelenségek és a két dátum alapján pedig arra következtettünk, hogy mivel a 2. építési zónából nem sikerült régészeti jelenséget feltárni, ezért az 1–2. építési fázisok egybefügg ek, és csak kés bb határolódtak el egymástól a zárt földtömegben végbemen kémiai változások miatt. A halmot tehát két, szorosan egymást követ periódusban építették, feltehet en rövid id alatt. A további lel helyek bevonásával az alábbi kulturális és történeti kereteket tudtuk felvázolni. Az ország területét legkorábban a keleti síkságok fel l az ún. Okkersíros horizont érte el, amelyet jelenleg egyetlen lel hely egyetlen temetkezése képvisel: Csongrád–Kett shalom. Már ebben a korszakban (I. periódus) megjelent a keleti területekre jellemz halott vörös festékkel való beszórása, a jellegzetes, felhúzott lábakkal történ fektetési mód, de még nem emeltek halmot a csontváz fölé. A temetkezés kora Kr.e. 4355–4265, Románia és Bulgária több hasonló jelleg temetkezésével és korával szinkronban. Egy jelent s hiátust követ en az újabb keleti népcsoportok Kr.e. 3400–3350 körül érhették el a Kárpát-medencét (II. periódus). Néhány kurgántemetkezés alapján a Kvityjana és az id sebb Mikhailovka ún. Gödörsíros el tti kultúrákat azonosítottuk a temetkezések rítusa alapján. Ezzel egy id ben már tiszta Gödörsíros népcsoportok is megjelentek: ezek halom alá temetkez , melléklet nélküli, okkerrel beszórt, f vel és állati sz rökkel bélelt, esetleg fa-konstrukcióval épített sírkamrával rendelkez temetkezések (III. periódus). A kés i (IV. periódus), már Katakombavonásokat mutató Gödörsíros temetkezések gazdag mellékletekkel ellátott, a kurgánokba utólagosan beásott sírok, Kr.e. 2900–2400 között. Gyakran azonban melléklet nélküli, gyékénybe csavart temetkezések is vannak köztük (alacsonyabb társadalmi réteg?). A keleti szteppékr l beszivárgó különböz , már a törzsterületen keveredést mutató népcsoportok eredeti lakóhelyét az I–II–II. Természet Világa 2014. július
RÉGÉSZET periódusok alatt az ún. Pontus-azovi sztyeppéken azonosítottuk a Fekete-tenger és az Azovi-tenger között: a Pre-Gödörsíros kultúrák a Dnyeper alsó folyásánál, a III. periódus Gödörsíros népei a Dnyeszter és a Dél-Bug/ Boh folyók alsó torkolatánál éltek. A IV. periódus kés i Gödörsíros, Katakombasírossal kevered néptöredékeinek eredeti shazája a Prut–Don folyók közötti tágabb és távolabbi ún. Kaszpi-azovi-pontusi, további er s Majkop hatásokat is mutató Zsivotyilovó– Volcsanszk-m vel dés, amely mindezen hatásokon felül még egy Tripolje-kolonizációt is átélt (5. ábra). A vizsgált ezer éves id tartam Kr.e. 3400 és 2400 között a kés rézkor és a kora bronzkor id szaka hazánkban. Ezzel bebizonyosodott, hogy a kurgán-m vel dések a Badenkultúrához hasonlóan túlélték a kés rézkor id szakát, és tovább éltek a kora bronzkorban. Másrészt ló, és feltehet en kocsi segítsége és gyorsasága nélkül ezek a nomád jelleg állattartó kultúrák mintegy 800–1300 km-es távolságot tettek meg csordáikkal és nyájaikkal, a radiokarbon-dátumok szerint mindöszsze néhány száz év alatt. Mi késztette ket erre az iszonyatos és embert próbáló er feszítésre? Túlnépesedés történt, és menekültek egymás el l, mint a kés bbi, már történelmi forrásokból ismert türk, avar, magyar, beseny példák alapján a néven nevezett nomádok? Milyen hasonlóságok és milyen változások mutathatók ki az eredeti szállásterület, vagyis az eurázsiai sztyeppék és a magyar Alföld között? Erre keressük a magyarázatot a kés rézkort bemutató cikksorozatunk lezáró, negyedik részében. Ý
BIOTECHNOLÓGIA
Biogáz fehérjehulladékból
A
XXI. századi jóléti társadalmunk energiafogyasztása rohamosan növekszik és ezzel egyidej leg a környezet szennyezése kritikus méreteket öltött. Ezek megoldásán, illetve jelent s csökkentésén komolyan el kell gondolkodnunk. A világ energiafelhasználása jelenleg éves szinten mintegy 700 EJ körülire tehet . Ennek a hatalmas energiamennyiségnek napjainkban 78%át fosszilis energiahordozók felhasználásával fedezzük. A fosszilis energiahordozók használata azonban egyre riasztóbb méreteket ölt környezeti változásokkal jár, a globális klímaváltozás földi életkörülményeinket súlyosan veszélyezteti. Ráadásul a gazdaságosan kitermelhet készletek kimerülése belátható id n belül bekövetkezik, ezért új lehet ségek után kell néznünk. A probléma nem új kelet , az 1970-es évekt l ismétl d energiaválságok rendszeresen figyelmeztetik az emberiséget, hogy új energiaforrásokat kell találnunk. Hazánkban a teljes energiafelhasználás összetételének alakulása kedvez tlenebb az uniós
átlagnál. 2010-ben alacsony volt a megújuló energiaforrások részaránya az összes energia felhasználásból (EU 27 átlag 20%, Magyarország 17,4%). Magyarország energiafügg sége az utóbbi években n tt, hazánk – optimistán számolt – 62,5 % függ ségi mutatója meghaladja az uniós átlagot. A megújuló energiahordozók mindegyikére nagy szükség van tehát, de közülük is élen jár a biogáz. Számos tulajdonsága emeli ezt a technológiát a favoritok közé. A biomassza anaerob környezetben történ kezelése környezetvédelmi és gazdasági el nyökkel jár. A biogáz-technológia nyújthat segítséget a szerves hulladékok ártalmatlanításában, a környezetszennyezés csökkentésében, valamint a szén-dioxid-semleges megújuló energia el állításában, miközben a mez gazdasági gyakorlatban a tápanyagok talajba való visszajuttatását segíti el . Szinte bármilyen szerves anyagból, hulladékból vagy erre a célra el állított biomasszából lehet biogázt gyártani. A folyamat terméke, a
1. ábra. A biogáz képz désének vázlata
Az írás az OTKA PD 73490 számú pályázata alapján készült.
Irodalom Dani János – Horváth Tünde 2012. skori kurgánok a magyar Alföldön. Archeolingua, Budapest. Ecsedy István 1979. The People of the PitGrave Kurgans in Eastern Hungary. Fontes Archaeologici Hungariae, Akadémiai Kiadó, Budapest. Marija Gimbutas 1997. The Three Waves of Kurgan People into Old Europe, 4500–2500 BC. In: M. R. Dexter – K. Jones-Bley (eds) The Kurgan Culture and the Indo-Europeanization of Europe. Washington. Pet Ákos – Barczi Attila (szerk.) 2011. Kurgan studies. An environmental and archaelogical multiproxy study of burial mounds in the Eurasian steppe zone. British Archaeological Reports International Series 2238, Archeopress, Oxford. Tóth, Albert (szerk.) 2004. A kunhalmokról – más szemmel. Hortobágyi Nemzeti Park, Kisújszállás–Debrecen.
Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
297
BIOTECHNOLÓGIA feltüntetett szép sorrendben, hanem térben és tást végz baktériumoknak. A potenciális id ben egyszerre folynak, a biomasszában le- biogáz-szubsztrátoknak ezt a csoportját a fev sokféle molekula lebontása részleteiben hérjék lebomlásakor keletkez , viszonylag egymástól eltér útvonalon zajlik. Ha a már nagy mennyiség szervetlen nitrogénvegyümegismert biokémiai reakciókat is fel akar- leteknek a mikrobákra gyakorolt káros hatása nánk tüntetni az 1. ábrán, nyilak átláthatatlan miatt nem ajánlják gyakorlati hasznosításra. halmazát kellene felrajzolni. A munkát a küls Már a denitrifikáció során képz d átmeneti szemlél számára kaotikus összevisszaságban nitrogén-oxid-formák (NO2-, NO és N2O) is hemzseg mikrobák tömege végzi, amelyek csökkentik a metántermelést, azonban az amazonban az mikrovilágukban jól szervezett mónia nem-ionizált formája (NH3) a legtoxicsapatokban, együttm köd kusabb a mikrobákra. Mérgez hatása er sen konzorciumokban tevékeny- függ a pH-tól és a rendszer h mérsékletét l, kednek. mivel ezen paraméterek emelkedésével az Számos munka foglalko- ammóniumion/ammóniaarány az ammónia zott az évtizedek során azzal, felé fog elmozdulni. A magas fehérjetartalhogy leírja a m ködési para- mú alapanyagok alkalmazásakor a mikrobamétereket, amelyek között az konzorcium különböz csoportjainak egyenel z ekben bemutatott, kon- súlya hamar felborul, a biogázreaktorban az zorciumban dolgozó mik- acetogén baktériumok túlzott elszaporodása robák hatékonyan tudnak miatt jelent sen csökken a pH, és a rendszer együttm ködni. Az egyik f rövid id alatt összeomlik. Ismert, hogy a mér szám a lebontani kívánt biogázfermentorokban jelenlév mikroorgabiomassza szén-nitrogén tar- nizmusok közül a különböz metanogének talmának aránya (C/N), ame- tolerálják legkevésbé a környezetükben meglyet optimálisan 20:1 érték jelen kedvez tlen körülményeket és gátló körül határoztak meg. anyagokat, így a növekv ammónia-koncentVizsgálataink a szerves ráció hatására lelassul a szaporodásuk, meghulladékok egyik speciális állnak növekedésükben. A megemelkedett 2. ábra. Ötliteres folyamatos üzem fermentorok csoportját, a fehérjében gaz- ammóniaszint (0,8–6,9 g NH4+-N/L) változást A biogázüzemek hatékony m ködtetésé- dag potenciális biogáz-alapanyagokat céloz- okoz a mikrobaközösség összetételében; az nek egyik sarkalatos pontja az anaerob fer- ták meg. Az Európai Unióban évi 1 millió ammóniagátlás egyik legjelent sebb hatása a mentáció biokémiai és mikrobiológiai folya- tonna fehérjében gazdag hulladék termel - populációban az acetiklasztikus metanogének matainak kézben tartása. Sajnos még mesz- dik. Brazília és a muszlim országok hason- mennyiségének eltolódása a szintrófikus acesze vagyunk attól, hogy teljesen megértsük ló problémával állnak szemben. Fehérje- tát-oxidálók irányába. Az acetiklasztikus a komplex szerves szubsztrátok anaerob le- tartalmú melléktermékek, hulladékok azon- metanogének relatív mennyisége csökken az bontásának biológiáját, különösen azért, mert ban nem csak a húsiparból kerülhetnek ki, ammónia-stressznek kitett reaktorokban, míg több száz, különböz tulajdonságokkal fel- a tejfeldolgozási hulladékok jelent s része a savtermel baktériumok száma növekszik. szerelt és különböz környezeti igényekkel is nagy koncentrációban tartalmaz proteint. Így bár a fehérjealapú hulladékok gazdagok rendelkez mikroorganizmus együttes mun- Az élelmiszeriparban hatalmas mennyiség energiában, ártalmatlanításukra ma a legelterkájaként keletkezik a folyamat végterméke, a fehérjében gazdag hulladék keletkezik, ami- jedtebb eljárás a komposztálás vagy az égetés. biogáz (1. ábra). A biogázképz dés bonyolult mikrobiológiai eseménysorának feltárása még sok kihívást tartogató, elméleti és gyakorlati hasznosítás szempontjából egyaránt rendkívül izgalmas kutatási terület. A folyamat f lépéseit ismerjük (1. ábra). Tudjuk azt, hogy el ször a nagy és sokféle szerves molekulát egyes mikrobacsoportok eldarabolják (hidrolízis). A kisebb közti termékek szolgálnak táplálékul mások számára. k tovább bontják a molekulákat (acetogenezis), miközben az életük fenntartásához szükséges kémiai energiát szabadítanak fel. A keletkez szerves savak (f leg ecetsav) és gázok (hidrogén és szén-dioxid) már csak kevés él lény számára élvezhet táplálékok. A bennük maradt energia kinyerésére specializálódott különleges mikrobák (homo-acetogenezis, acetotróf 3. ábra. Sertésvér fermentációjából képz d tt biogáz mennyisége metanogenezis, hidrogenotróf metanogenezis, metilotróf metanogenezis) egészítik ki a rend- vel nem sok mindent tudunk kezdeni és csak Fehérjebontáskor jelentkez szert, így keletkezik a folyamat során a mik- környezetvédelmi gondokat okoznak. problémák roorganizmusok számára már használhatatlan A szakirodalom egyetért abban, hogy a gáz, ami lényegében metán és szén-dioxid magas fehérjetartalmú ipari melléktermékek- A biogáz termelését végz mikrobapopuláció elegye. A helyzetet bonyolítja, hogy a biogáz- b l nehéz biogázt el állítani, mert az alap- tagjai közti egymásrautaltság miatt a biogázfermentorban ezek a lépések nem az ábrán anyag C/N aránya nem kedvez a lebon- termelés csak akkor lehet hatékony, ha min-
metánban gazdag gázkeverék sokoldalúan hasznosítható: elégetve h t nyerünk bel le, kicsit megtisztítva és generátorhoz kapcsolt gázmotorban elégetve áramot és h t kapunk, még tovább tisztítva gyakorlatilag a földgáz kémiai összetételével és min ségével azonos energiahordozót állíthatunk el , ami mindarra használható, amire a fosszilis földgázt használjuk manapság az üzemanyagtól a vegyipari alapanyagokig.
298
Természet Világa 2014. július
BIOTECHNOLÓGIA den, a lebontásban szerepet játszó csoportnak megfelel körülményeket tudunk teremteni, hogy feladatukat ellássák. Minden mikrobának szüksége van makro- és mikroelemekre, ezek hiánya negatív hatást gyakorol életfolyamataikra. Ha csak egyféle alapanyaggal (monoszubsztrát) végezzük a fermentor táplálását, el bb-utóbb fel fog lépni valamely ásványi anyag hiánya, és ez jelent s mértékben csökkentheti a megtermelt biogáz menynyiségét, és az alacsony pufferkapacitás egy nagyon sérülékeny rendszert eredményezhet. Bár legnagyobb mennyiségben a szénre, oxigénre, hidrogénre és nitrogénre van szüksége az él szervezeteknek, jelent s menynyiség kell kénb l és foszforból, valamint számos nyomelemb l, pl. kalciumból, magnéziumból, nikkelb l, vasból, kobaltból, cinkb l, mangánból és rézb l. Ezek az elemek általában elegend mennyiségben rendelkezésre állnak a biogáz-fermentorokban kezelend biomasszában. Az ammónia nem protonált formában (NH3) könnyedén keresztüldiffundál a sejtmembránon, kiegyenlítve ezzel az extracelluláris és intracelluláris ammónia-koncentrációt. Az ammónia diszszociációja h mérséklet- és pH-függ ; emelkedésükkel n az NH3-forma relatív mennyisége. Kézenfekv lenne, hogy az ammónia toxicitását a pH csökkentésével védjük ki. Ez azonban nem m ködik, mert alacsony pH-n a metántermel metanogének pusztulnak el. Az ammónia-mérgezésnek két ismert közvetlen következménye van: (i) a nem ionizált ammóniaforma közvetlenül képes gátolni bizonyos létfontosságú enzimeket, (ii) NH4+ felhalmozódása a sejten belül az intracelluláris pH-ra gyakorolt hatásával okozhat gátlást, ami a sejt halálához vagy a kationok koncentrációjának felborulásához vezet. Az el z kben bemutatott problémák miatt tartózkodnak a legtöbb biogázüzemben a fehérjében gazdag alapanyagok hasznosításától. Sok részismeret halmozódott fel a biogáztermel mikrobák életér l, de ahhoz, hogy a problémát megnyugtatóan megoldjuk, ez nem bizonyult elegend nek. Igaz ugyan, hogy a fehérje, mint biogáz-alapanyag sokkal nagyobb biogázhozammal kecsegtet, mint a hagyományosan betáplált, a tapasztalati értéknek megfelel C/N arányú biomassza-féleségek, de a bizonytalanságok, üzemvitel biztonsági megfontolások alapján, riasztóak voltak – eddig.
Új megoldás a régi problémára A Szegedi Tudományegyetemen és az MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpontjában mintegy 30 éve m köd kutatócsoportunk a biogázképz dés biotechnológiai eseményeit vizsgálja. Másokhoz hasonlóan, munkánkat az nehezítette, hogy az egész komplex mikrobiológiai tápláléklánc Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
nem követhet a klasszikus mikrobiológiai módszerekkel. Ezek ugyanis azon alapulnak, hogy a vizsgált mikrobát tiszta (más mikrobáktól mentes) tenyészetekben kell faggatni arról, milyen tulajdonságokkal rendelkeznek. Ez a kísérleti megközelítés a mikrobiológiát megalapozó és méltán világhír Louis Pasteur munkássága óta alapvet szabály a kutatók számára. Az utóbbi 10–20 évben vált nyilvánvalóvá, hogy ez a szabály rengeteg értékes kutatási eredményt hozott ugyan, de kizárja a megismerés folyamatából azokat az eseményeket, amelyek a különféle mikrobák együttm ködésének eredményeként valósulnak meg. Egyre több ilyen rendszert ismerünk fel a környezetben egymással együttm köd és egymás túlélését biztosító csoportosulásoktól az emberben „lakó”, több tízmilliárdos lélekszámú mikrobaközösségeknek az egészséges életünkben betöltött meghatározó szerepéig. Hasonlóan összetett mikro-
reket, ugyanúgy a genetikai anyagaik alapján is azonosítani tudjuk a mikrobiális világ nagyon picike szerepl it egy több milliárdos tömegben. A résztvev k azonosításán túlmen en információt kapunk arról, hogy egyes, fontos biokémiai reakciókat katalizáló enzimekb l mennyi van a rendszerben, tehát közvetlenül a mikrobák tevékenységét, funkcióit tudjuk követni. Az ilyen „metagenomikai” módszerek ma már rohamosan terjednek és számunkra is elérhet k. Az MTA Szegedi Biológia Kutatóközpontjában Maróti Gergely és Kondorosi Éva akadémikus honosította meg ezt a nem nagyon egyszer , de korábban soha nem látott új ismereteket biztosító módszert. A kedvez kutatási háttér és több évtizedes tapasztalat alapján új megközelítésben kívántuk vizsgálni a fehérjében gazdag alapanyagokból történ biogáztermelés lehet ségét. Tudjuk, hogy egy ilyen mikrobiális közösségben nagyon nagyszá-
4. ábra. Kazein alapanyag fermentációjából képz dött biogáz mennyisége biológiai rendszer végzi a szerves anyagok lebontását a biogázüzemekben vagy a kér dz állatok összetett gyomrában. A szegedi és másutt végzett kutatások az utóbbi években megújult stratégiával folynak. Ehhez a molekuláris biológiai vizsgálati módszerek robbanásszer fejl dése jött a kutatók segítségére. Korábban elképzelhetetlenül gyors és megbízható módszereket dolgoztak ki az univerzális örökít anyag, a DNS-ben tárolt információ leolvasására. A szakirodalomban „új generációs szekvenáló módszereknek” nevezett áttörés a biológiai kutatások sok területén, így a biogázbiotechnológiában is új lehet ségeket kínálnak. A technikai részletek mell zésével azt lehet elmondani, hogy az „új generációs szekvenáló módszerek” segítségével gyakorlatilag a biogáz-fermentáló mikrobaközösségr l egy nagy felbontású csoportképet tudunk csinálni, olyasmit, mint amit a jobb térfigyel kamerák vagy a térképez m holdak készítenek. Ahogyan a kamerák felvételeir l azonosítani lehet egyes embe-
mú, sokféle és egymástól eltér tulajdonságú mikrobatömeg serénykedik. Feltételeztük, hogy közöttük vannak olyanok is, melyek a fehérjében gazdag alapanyagok lebontására szakosodtak. Ha ez így van, akkor a feladat megoldása ezeknek a mikrobának a „helyzetbe hozása” lehet. A korábbi kutatási stratégiákkal ellentétben, ezért nem a hagyományos C/N=20:1 körüli szubsztrátadagolás „aranyszabályát” követtük, mert a mikrobaközösségnek radikálisan csak fehérjetáplálékot (C/N=4–5) biztosítottunk. Ilyen körülmények között vagy az következik be, hogy a mikrobaközösség m ködése a már bemutatott okok miatt öszszeomlik, vagy képesek alkalmazkodni a megváltozott körülményekhez és sikeresen túlélnek a fehérjében gazdag táplálékon, miközben nagy mennyiség biogázt állítanak el . A drasztikus étrendváltozást azért módjával vezettük be: az egész közösség fehérjebontó aktivitását mértük a fehérjediétára való átállás sikerességének követésére és szabályozására. A laboratóriumi kísér-
299
BIOTECHNOLÓGIA leteket speciálisan erre a célra kifejlesztett biogázreaktorokban végezzük, amelyeket egy szegedi cég, a Biospin Kft. közrem ködésével fejlesztettünk ki (2. ábra). Ezek a berendezések kit n en modellezik az üzemi biogázreaktorok felépítését és m ködését, folyamatos és szakaszos üzemmódban dolgoznak és minden m ködési paramétert automatikusan rögzítenek. Kísérleteink meger sítették, hogy a mikrobák közössége sikerrel vette az akadályt. Alkalmazkodtak a megváltozott körülményekhez és sikeresen termelnek biogázt stabilan, hosszú id n keresztül folyamatos táplálás mellett kizárólag fehérje alapú biomasszán élve. El ször a vágóhidakon nagy mennyiségben keletkez veszélyes hulladékkal, sertésvérrel etettük a reaktorokat (3. ábra). Hasonló eredményeket kaptunk a tejipari melléktermék kazeinnel (4. ábra) és a szintén ártalmatlanításra szoruló húsliszttel, ami azt bizonyította, hogy az eljárás alkalmazható különféle fehérjében gazdag hulladékok hasznosítására. Bebizonyosodott az elméletileg számított eredmény is, hogy a fehérjékb l fajlagosan (szervesanyag-tartalomra számolva) valóban több biogázt lehet el állítani, mint például a biogáziparban is kedvelt magas cukortartalmú biomasszákból (pl. silókukorica), ha az erre specializálódott mikrobaközösség végzi a munkát. A metagenomika alkalmazásával meghatároztuk, hogy milyen mikrobacsoportok és törzsek azok, amelyek különösen kivették a részüket a fehérjék lebontásából és melyek azok, amelyek háttérbe szorulnak a megváltozott alapanyag hatására. Az ismeretek birtokában lehet ség nyílik a közösség öszszetételének racionális megváltoztatásával a különféle alapanyagok hatékonyabb és optimálisabb lebontását elvégz mikrobakonzorciumok létrehozására. A kutató számára siker, hogy a természeti jelenségek megismerésének új lépcs fokára juthattunk el. A biogáztermelés pedig hatékonyabban, gazdaságosabban valósítható meg ipari léptékben is, ha a folyamat kulcsszerepl it, a szemmel nem látható szorgos mikrobák seregét az új módszerek segítségével figyelemmel kísérjük, összehangolt életüket, m ködésüket tudatosan szervezzük meg. !
GYÁRTÁSTECHNOLÓGIA
GEIGER ANDRÁS–HOLLÓ ANDRÁS
Tartós aszfaltutak a MOL új termékével Az elhasznált gumiabroncsokból származó gumi rlemény és bitumen összekeverésével gumibitumen állítható el . Ez a módszer nemcsak a hulladékká vált gumiabroncsok gumi részének anyagában történ hasznosítását jelentheti, hanem megoldást kínál az aszfaltutak min ségének és tartósságának növelésére is. A gumibitumenek útépítési alkalmazása máig az USA-ban a legelterjedtebb; az elmúlt 40 év tapasztalatai egyértelm en igazolták m szaki, társadalmi és környezetvédelmi el nyeit. A hagyományos bitumenekkel épült aszfaltutakhoz képest a gumibitumenek el nyeként els sorban a jobb min séget, lényegesen nagyobb tartósságot (hoszszabb élettartamot), kisebb életciklus- és útfenntartási költséget szokták kiemelni. A pozitívumok mellett a gumibitumen alkalmazásának nehézségei is vannak, példaként említve a jelent s beruházást igényl speciális feldolgozó berendezések igényét, amelyek miatt széleskör en mind a mai napig nem terjedt el, f ként csak az USA-ban alkalmazzák. A MOL a Pannon Egyetemmel együtt folytatott kutatás-fejlesztési munka során olyan, a k olaj-finomítóban megvalósítható gumibitumen gyártási technológiát és terméket dolgozott ki, amely alkalmazási módja az elterjedten alkalmazott polimerekkel modifikált bitumenekéhez hasonló, ezáltal széles kör elterjedése is lehet vé válhat. A kidolgozott eljárás és termék 2009-ben szabadalmi oltalmat kapott (HU 226481). A MOL a szabadalmon alapuló prototípus üzemét 2012-ben adta át, az új termék, a Gumival modifikált Bitumen (GmB) piaci értékesítése elkezd dött, az eddigi útépítési tapasztalatok kiválóak. Mivel hazánk aszfaltútjainak karbantartására és felújítására fordítható keretösszeg messze elmarad attól, ami az utak min ségének legalább a szinten tartását biztosíthatná, ezért hazánk útmin ségének leromlása folyamatos. Hosszú távon ennek a kedvez tlen tendenciának a megállításában vagy legalább lassításában nagy jelent séget kaphat a GmB termék széleskör útépítési felhasználása.
KOVÁCS ETELKA– WIRTH ROLAND– MARÓTI GERGELY–BAGI ZOLTÁN– KOVÁCS L. KORNÉL 1. ábra Az országos közúthálózat felületépsége 2012-ben Köszönjük a TÁMOP 4.2.4.A/2-11-12012-0001 jel Jedlik Ányos ösztöndíj, valamint Prof. Kondorosi Éva akadémikus és Dr. Rákhely Gábor tanszékvezet egyetemi docens támogatását.
300
Hazánk útjainak állapota Hazánk állami tulajdonban lév országos közúthálózatának hossza 31 628 km [1], a burkolatok állapotának megfelel szinten tartása, szakmai el terjesztések szerint, évente
2500 km útszakasz felújítását igényelné [2]. Ezzel szemben a 2006–2011-es id szakban átlagosan 632 km hosszúságú felújítás történt évenként, vagyis a szükségesnek mindössze negyedrésze [2]. Ennek összértéke 173 milliárd Ft volt, ez éves átlagban 27 milliárd Ft rá-
Természet Világa 2014. július
GYÁRTÁSTECHNOLÓGIA
Táblázat. Közlekedési zaj különböz bitumennel el állított aszfaltokon fordítást jelentett [2]. A felújítások, karbantartások fedezetét az Útpénztár és EU források (Regionális Operatív Program, Közlekedés Operatív Program) jelentették. A beavatkozások évenkénti hossza a hálózat 2–3%-át teszi ki, amib l 35–45 éves átlagos beavatkozási id adódik a teljes országos közúthálózatot tekintve [2]. Ez a ciklusid mintegy négyszerese a kb. 10 évenként szükséges beavatkozásnak. A közutak általános állapota a felmérések alapján nem megfelel , több mint egyharmada a leginkább költségigényes beavatkozást, az azonnali meger sítést követeli meg. A rossz állapot oka a több évtizedes alulfinanszírozottságból adódó fenntartási munkák elmaradása [2]. A hidak nélküli hazai útvagyon értékét 2001. évre mintegy 6400 milliárd Ft-ra becsülték [3], az Állami Számvev szék 2012es jelentése szerint az állami út- és hídvagyon értéke autópályák nélkül 7286 milliárd Ft [2]. A vagyonérték megtartása 3% értékcsökkenés mellett 219 milliárd Ft, 2% értékcsökkenés mellett 146 milliárd Ft éves visszapótlást igényelne [2]. A 2006–2011. évekre megállapított 27 milliárd Ft/év ráfordítás messze elmarad ezekt l az összegekt l, azaz a ráfordítások ellenére az ország közúthálózatának romlása folyamatos. A kritikus állapotot jól szemlélteti az adat, miszerint jelenleg a teljes hazai közúthálózat felületépsége 51%-ban rossz min sítés (1. ábra) [4, 5]. A burkolatfelújítási technológiák er sen id járásfügg ek, a kivitelezésre leginkább a tavaszi-nyári id szak alkalmas, ekkor biztosítható a legjobb min ség. Ezzel szemben a hazai költségvetésb l adható tárgyévi felújítási keretek jóváhagyása az év elején, március-április hónapban történik meg, így az aktuális feladatok m szaki el készítése, közbeszerzése április-május hónapban indulhat el, és a kivitelezés kényszer en az szi-téli id szakra húzódik, amikor már nagy a min ségvesztés kockázata [2]. A sz kös források mellett ez további problémát jelent. A bemutatott kedvez tlen útállapotok és elégtelen finanszírozási források ismeretében még nagyobb hangsúlyt kellene, hogy kapjon a felújítások és útépítések ütemezése, min sége és tartóssága. Ehhez elengedhetetlen feltétel a kiváló min ség alapanyagok alkalmazása, és a technológiai fegyelem messzemen betartásával gyártott aszfaltok szakszer felhasználása a felújításhoz illetve útépítéshez. A Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
MOL saját szabadalmán alapuló gumival modifikált bitumen (GmB) gyártása és útépítési felhasználása lehet séget kínál az utak min ségének jelent s javítására.
Gumibitumenek gyártása és alkalmazása A hulladék gumiabroncsok gumi részének egy lehetséges hasznosítási módja a gumirlemények el állítása, majd bitumenekhez való keverése és az így gyártott gumibitumen útépítési felhasználása. Ezzel a hullael tte
utána
2. ábra. A Dunai Finomító 1. sz útja a GmB-vel történt felújítás el tt és után (2012. október) dék gumiabroncsok környezetbarát hasznosításán túl egy olyan min ség útépítési alapanyag állítható el , amely a hagyományos bitumenek felhasználásával épített aszfaltutaknál lényegesen jobb min ség és tartósabb utat eredményez. A gumibitumen felhasználásával épített utaknak f ként az alábbi el nyei emelhet k ki a normál bitumennel épített aszfaltutakhoz képest [6-8]: • hosszabb élettartam, • kisebb fenntartási költség, • szélesebb alkalmazhatósági h mérséklet-intervallum • nagyobb terhelhet ség miatt kisebb deformáció (jobb nyári viselkedés), • fáradási tönkremenetellel szemben nagyobb ellenállás (jobb viselkedés átlagos környezeti h mérsékleten), • termikus repedések kialakulásával szemben nagyobb ellenállás (jobb téli viselkedés), • kisebb közlekedési zaj, • biztonságosabb közlekedés, • k zethez való jobb tapadás miatt k zetkipergés- és kátyúmentesség.
Megfelel en megválasztott gumibitumen gyártási paraméterekkel olyan termék állítható el , amely bizonyos tulajdonságokban (pl. hidegoldali viselkedés) az autópályák építéséhez használt csúcsmin ség polimerrel módosított bitumeneknél is jobb aszfaltmin séget eredményez [9]. A gumibitumen alkalmazása napjainkban is az USA-ban a legelterjedtebb, ahol a gumibitumen útépítési köt anyagot els sorban az aszfaltgyártás közelében állítják el mobil gumibitumen kever üzemben, a gyártás után pedig szinte azonnal felhasználják a gumiszemcsék kiülepedésének elkerülése miatt [10]. Az el nyök mellett hátrányokat, m szaki nehézséget és bizonytalanságot is említ a szakirodalom a gumibitumen-gyártás és -felhasználás kapcsán. Ezek közé tartozik a gumibitumen gyártó üzem beruházási költsége, az emisszió kérdése gumibitumen gyártása során, az aszfaltkever üzem átalakításának igénye, valamint a köt anyag megszokottnál lényegesen nagyobb viszkozitása miatt egyes esetekben a gumibitumenes aszfalt tömöríthet ségi nehézségét is kiemelik [7, 11-14]. Termékmin ségi szempontból a gumibitumen széles kör elterjedésének az alábbiak a legf bb akadályai: • alkalmazási nehézségek a megszokottnál nagyobb viszkozitás miatt [7], • nem megfelel tárolási stabilitás (fázisszétválás) [14], • változó termékmin ség a változó gumi rlemény min ség miatt [15, 16].
Új gumibitumen gyártástechnológia és termék A MOL és a Pannon Egyetem közös K+F tevékenysége a gumibitumenek területén a 2000-es évek elején kezd dött. A célkit zés olyan gumibitumen gyártó technológia és termék kidolgozása volt, amelynek megvannak a gumibitumen felsorolt el nyei és egyúttal kiküszöböli, vagy legalább mérsékli a bemutatott hátrányokat. Célkit zés volt továbbá a technológia k olaj-finomítóban való megvalósíthatósága. A termékkel szembeni alapvet elvárás pedig az volt, hogy a piacon elérhet legjobb min séget képvisel polimerrel módosított bitumenekhez (PmBkhez) hasonlóan szállítható és alkalmazható legyen, azaz az aszfaltkever telepen és az útépítésnél ne legyen szükség speciális eszközökre. A sikeres K+F tevékenység eredményeként szabadalmi oltalommal (HU226481) védett új gyártástechnológia és termék jött létre [17], amely az említett hátrányokat megszünteti vagy legalább jelent sen mérsékli. A gyártási folyamat két lépésben, két különböz h mérsékleten történik, speciális adalék jelenlétében. Az alkalmazott
301
GYÁRTÁSTECHNOLÓGIA technológiai paraméterek és a multifunkciós adalék a gumi rlemény oldódási folyamatait és a gumibitumen rendszer összeférhet ségét javítja. Az adalék viszkozitáscsökkent funkciója miatt a termék alkalmazhatóságát (aszfalt kever telepi szivattyúzhatóság, porlasztás, tömöríthet ség) a meglév aszfaltkever és útépítési technológiák módosítása nélkül teszi lehet vé. A termék, a gumival modifikált bitumen (GmB), min ségi és felhasználási el írásait a 2013. évben kidolgozott e-ÚT 05.01.25:2013 Tervezési Útmutató szabályozza. Az el írás jelenleg minisztériumi jóváhagyásra vár.
Kísérleti gumibitumen-gyártások és tesztútépítések Az elmúlt évek kutató-fejleszt tevékenységének eredményeként félüzemi gumibitumen-tesztgyártásokat hajtottunk végre a MOL zalaegerszegi finomítójában. Ezek a tesztgyártások a meglév modifikált bitument gyártó üzem ideiglenes átalakítása után történhettek meg. A tesztgyártások alapvet információkat szolgáltattak a 2012-ben kialakított prototípus üzem tervezéshez. A 2004, 2006, 2007 és 2008. évek egy-egy tesztgyártásának gumibitumen termékeit Zalaegerszegen, Veszprémben és Gyálon használták fel aszfalt kopórétegek építéséhez.
A kedvez aszfalteredményeken túl a gumibitumennel épített aszfaltutakon addicionális el nyként 5-10%-os féktávolság csökkenést mért egy autóipari alkatrészgyártó cég a hagyományos bitumennel készült bitumenes aszfalthoz képest. A gumibitumennel épített aszfaltutakon mért zajcsökkenést a szakirodalom is közli [18]. Két különböz típusú aszfalton (SMA11 és AC11) történtek közlekedési zajmérések is. A vizsgált SMA11 aszfalttal épített útszakasz egy része GmB-vel, másik része PmB felhasználásával készült. A gumibitumenes aszfaltúton 3,2 dB értékkel kisebb zajt mértek. Hasonlóak voltak a tapasztalatok és mintegy 3 dB-lel kisebb zajhatást adott a gumibitumenes AC11 aszfaltfelület is, mint az normál bitumennel (50/70) épített kopóréteg (1. táblázat). A 3 dB zajcsökkenés a zajforrástól való távolság megkétszerezésével egyenérték .
Gumival modifikált bitumen gyártás és a termék piacra helyezése A sikeres gumibitumen tesztgyártások, aszfalttesztek és útépítések azt igazolták, hogy a GmB alkalmazása hozzájárulhat a jó min ség és hosszan tartó utak koncepciójához. Ezen kívül el segíti a hulladék gumiabroncsok környezetbarát újrahasznosítását és egy jelent s hozzáadott érték termék gyártását.
3. ábra. AC11 kopó aszfaltréteg építés a 3121 sz. úton Jász-Nagykun-Szolnok megyében Ezek tapasztalatai kiválóak voltak, az utak min sége azóta is kifogástalan, az elvégzett aszfaltvizsgálatok pedig igazolták, hogy a hagyományos 50/70 bitumenhez képest minden tekintetben jobb, a csúcsmin ség és igen drága polimerrel modifikált bitumenhez (PmB) hasonló aszfaltmin ség érhet el a GmB alkalmazásával. A MOL által gyártott GmB és a PmB tartalmú aszfaltok 60°C-on elvégzett deformáció vizsgálata azonos eredményt adott, azaz a magas h mérséklet (nyári) viselkedést tekintve azonosan teljesített a kétféle köt anyag. A közepes h mérséklet viselkedést jellemz fáradást tekintve a PmB jobban teljesített a GmB-nél, azonban alacsony h mérsékleti karaktert tekintve (téli viselkedés) a GmB tartalmú aszfalt lényegesen kisebb repedési h mérséklettel rendelkezett, azaz jobb a hideg oldali viselkedése télen.
302
A sikeres aszfaltteszteket és tesztút építéseket követ en a MOL 2010-ben a Gazdaságfejlesztési Operatív Program keretében „A 21. század útburkolata” cím pályázatát nyújtotta be a Magyar Gazdaságfejlesztési Központ Zrt-nek. A pályázati projektben KKV-k, az Euro-Novex Kft. és a Hornyák Kft, mint pályázati partnerek vettek részt. El bbi mint gumi rlemény-gyártó és -beszállító, utóbbi, pedig mint aszfaltútépít . A pályázat sikeres volt és a MOL a kb. 400 millió Ft költségvetés projekthez 128 millió Ft vissza nem térítend támogatást nyert el. A 2011. tavaszán indult pályázati projekt négy f célkit zése: • a saját szabadalmon alapuló gumibitumen gyártástechnológia kialakítása a Zalai Finomítóban (prototípus üzem létrehozás), • K+F munka a technológia és a receptúrák véglegesítésére,
•
aszfalt tesztek és tesztutak építése a prototípus üzemben gyártott termék felhasználásával, • a MOL gumibitumen marketingje, piaci bevezetés el segítése. A pályázati projektben kit zött célok megvalósultak. Az 5000 t/év kapacitású prototípus üzem 2012 második felére elkészült, a sikeres üzemi tesztek után a GmB, mint új útépítési bitumen termék piacra került. Számos marketing rendezvényt tartottunk meg a potenciális vásárlóknak, útépít vállalatoknak, önkormányzati és állami útfenntartó cégeknek; kiadványokban népszer sítettük az új terméket. A projekt 2013. augusztus 31-én zárult.
Útépítési tapasztalatok a MOL GmB termékével A prototípus üzemben gyártott els sarzs GmB terméket a MOL Dunai Finomítójának legnagyobb terhelés és forgalmú útjának kopóréteg cseréjéhez használták fel (2. ábra). Az elvégzett kopóréteg csere sikeres volt, a vizsgálatok meger sítették a korábbi tapasztalatokat, azaz a gyártott aszfalt min sége a PmB-vel gyártott aszfalt min ségi követelményeinek is megfelelt. Hasonló tapasztalatokat szereztünk a zalaegerszegi tesztút építésnél is, ahol a Zalai Finomító és a 74. sz. utat összeköt , mintegy 1 km hosszúságú út kopórétegének eltávolítása és újraaszfaltozása történt. A GmB és a PmB felhasználásával épített utak összehasonlítása céljából a felújítandó útszakasz felét GmB tartalmú aszfalttal a másik felét pedig PmB aszfalttal építették. Másfél év eltelte után mindkét szakasz hibátlan, az utak monitorozását folyamatosan végezzük a különböz köt anyagok terepi viselkedésének összehasonlítása céljából. A GmB felhasználásával ez idáig épített leghosszabb szakasz 8,4 km hosszúságú. Jász-Nagykun-Szolnok megyében a 3121 sz. út egy szakaszán kopóréteg cserét a Duna Aszfalt Kft. végezte el (3. ábra). A kopó réteg aszfaltjának gyártáshoz mintegy 300 tonna GmB-t használtak fel. A gyártási tapasztalatok pozitívak, az út min sége az elvártnak megfelel . Mivel ez volt az els jelent s volumen GmB felhasználás, a kivitelez különösen nagy gondot fordított a technológiai fegyelem betartására Az aszfaltkeverés, szállítás, finiserbe töltés, terítés és hengerlés munkafolyamatainak szoros egymáshoz illesztését valósították meg, aminek betartása feltétele is volt az elért min ségnek. A gumibitumenek, így a MOL által gyártott GmB termék egyik legfontosabb min ségi el nye a hagyományos bitumenekhez képest a kiváló tapadás. Ennek jelent ségét az adja, hogy ha nem megfelel a bitumen és ásványi anyag közti tapadás (adhézió), akkor a környezeti behatások következtében a bituTermészet Világa 2014. július
GYÁRTÁSTECHNOLÓGIA menfilm leválik a k zetr l. Jellemz en a víz kedvez tlen hatására alakulhat ki a bitumenleválás jelensége. Ennek következtében a bitumen elveszíti a funkcióját, azaz megsz nik a ragasztóképessége. Ez a k zet aszfaltból való kipergéséhez, kátyúsodáshoz és végs soron az útburkolat id el tt tönkremeneteléhez vezethet. A GmB fokozott tapadását laboratóriumi tesztek után a százhalombattai Er m út kopórétegének 2013. szeptemberi aszfaltozásakor is megtapasztalhattuk. Az útszakasz egy-egy sávját két egymást követ napon aszfaltozták. A második nap reggelén az el z nap húzott aszfalt tengelyét függ legesre vágták a másik sáv fogadásának el készítéséhez. A vágás után a szokásos kézi módon (lapáttal, csákánnyal) indult a levágott aszfaltcsík eltávolítása. Ez az eltávolítási módszer azonban nem m ködött, ugyanis az aszfaltot nem tudták a korábbiakban alkalmazott módon kézi er vel felfeszíteni, olyan er sen tapadt a fogadóréteghez, illetve a levágott részeket sem sikerült feldarabolni, annyira stabilan összeállt a GmB tartalmú aszfalt. Gépi er t kellett alkalmazni az eltávolításhoz. Mindez néhány órás késedelmet jelentett, ami az aznapi beépítés csúszásán kívül egyéb problémát nem okozott. Az aszfalt és az út min ségét tekintve a hagyományos köt anyagoknál tapasztalthoz képest lényegesen jobb tapadás miatt ez a tapasztalat határozottan pozitívumként értékelhet . A Magyar Közút Regionális Operatív Programjának keretében a Jász-NagykunSzolnok megyében történt legnagyobb volumen GmB felhasználás mellett az alábbi felújítások történtek a MOL GmB termékének alkalmazásával: • Baranya megye, 5806. sz. út, kb 1 km hosszú kopó réteg beépítés (2012), • Baranya megye, 5117. sz. út, kb 0,5 km hosszú kopó és köt réteg beépítés (2013) • Borsod-Abaúj-Zemplén megye, 3835. sz. út, kb 0,5 km hosszú köt és kopó réteg beépítés (2013), • Budapest, Grassalkovich út, kb. 1 km hosszú kopó és köt réteg beépítés (2014). Az eddigi tapasztalatok szerint a GmB termék felhasználásával ugyanazon ásványianyag-összetétel mellett mintegy 0,0–0,2% köt anyag-többlet szükséges, mint normál bitumen alkalmazásakor. (pl. ha normál bitumen esetén 5,0% köt anyag-alkalmazás szükséges, akkor GmB esetében 5,1%). Az alkalmazott aszfaltkeverési h mérséklet a PmB felhasználásához hasonló az azzal öszszemérhet viszkozitás miatt. Az eddigi tapasztalatok azt igazolták, hogy a 180–185°C h mérséklet aszfaltkeverék nagy szállítási távolság (kb. 100 km) és 10°C körüli környezeti h mérséklet esetén is megfelel tömöríthet séget eredményezett. A meglev Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
gyártási tapasztalatok igazolják a hagyományos aszfaltkever ben való alkalmazhatóságot a hagyományos aszfaltreceptúrák mellett, az aszfaltmechanikai és köt anyag tapadási tapasztalatok pedig hosszabb élettartamot prognosztizálnak, mint az egy hagyományos bitumennél várható. Mára a GmB terméket számos hazai kivitelez használta és tapasztalatot szerzett alkalmazásában. A GmB-vel elérhet min ségi többlet és hazánk útjainak állapota illetve az útépítések és felújítások alulfinanszírozottsága arra hívja fel a figyelmet, hogy az útépít szakmának a jöv ben számolni kell a GmB, mint kiváló ár/érték arányú termék nagyobb volumen útépítési felhasználásával. Ezzel jelent sen hozzájárulhat a hosszabb élettartamú, jobb min ség és kisebb fenntartási költség aszfaltutak építéséhez, a fenntartható közlekedéshez, valamint a hulladékhasznosítás növeléséhez is. Mindez a politikai széljárástól független nemzetgazdasági érdek kell legyen hazánkban, hisz a gazdasági fejl dés, a társadalmi jólét fokozása a jó min ség infrastruktúra nélkül elképzelhetetlen. Valószín leg felmerült az olvasóban: mennyibe fog ez kerülni, az adóforintjait mire fordítja az állam? Ezzel kapcsolatban elárulhatjuk, hogy a GmB értékesítési ára a drága PmB helyett a Magyarországon legnagyobb mennyiségben felhasznált és lényegesen olcsóbb 50/70 normál útépítési bitumenhez közel helyezkedik el. Az árat természetesen f ként a beszerezhet gumirlemény költsége mozgatja. Magyarországon számos kisebb üzem található, ahol gumi rleményeket gyártanak, ezek egy része min ségben és árban versenyképes terméket szolgáltat a MOL számára is. Az eddigi tapasztalatok visszaigazolták, hogy életciklusra vetítve a GmB társadalmi hasznossága vitathatatlan. A
Irodalom [1] Magyar Közút Nonprofit Zrt: http://internet. kozut.hu/szakmai/orszagos_kozutak_adatai/ kozutakfojellemzoi/Lapok/default.aspx letöltés dátuma: 2013.11.12. [2] Állami Számvev szék: Jelentés az állami közutak felújítását, javítását, karbantartását célzó intézkedések eredményességének és az állami közutak állapotára gyakorolt hatásának ellen rzésér l, 2012. augusztus [3] Dr. Rigó Mihály: Kellene-e, készülhetne-e Nemzeti Útfenntartási Program (NÚP)? Közúti és Mélyépítési szemle, 2004, 1. szám [4] Magyar Közút Nonprofit Zrt. által rendelkezésre bocsájtott adatok alapján [5] Központi Statisztikai Hivatal: A közúti közlekedés területi jellemz i, 2013. augusztus [6] Zareh, A. – Way, G.B.: 35 Years of AsphaltRubber Use in Arizona, Proceedings of
Asphalt Rubber 2006 Conference, Palm Springs, California, ISBN: 962-405-091-0, p. 17-37, 2006 [7] State of California Department of Transportation, Materials Engineering and Testing Services: Asphalt Rubber Usage Guide, 2006 [8] Choubane, B. – Sholar, G.A. – Musselman, J.A. – Page G.C.: Ten –Year Performance Evaluation of Asphalt-Rubber Surface Mixes, Transportation Research Record, Vol. 1681, p. 10-18, , ISSN:0361-1981, 1999 [9] Martínez, G. – Caicedo, B. – González, D. – Celis, L.: Performance of a test truck using crumb rubber asphalt and other modifiers, Proceedings of Asphalt Rubber 2006 Conference, Palm Springs, California, ISBN: 962-405-091-0, p. 863-884, 2006 [10] Shatnawi, S: Asphalt rubber maintenance treatments in California, Proceedings Asphalt Rubber 2003 Conference, Brasilia, Brazil, ISBN: 85-903997-1-0, p. 35-48, 2003 [11] Artamendi, I. – Khalid, H.: Fracture characteristics of crumb rubber modified asphalt mixtures, 3rd Euroasphalt & Eurobitume Congress, Vienna, Austria, 1214 May, 2004 [12] Burr, G. – Tepper, A. – Feng, A. – Olsen, L. – Miller, A.: Crumb-Rubber Modified Asphalt Paving: Occupational Exposures and Acute Health Effects, National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), Health Hazard Evaluation Report No. 2001-0536-2864, 2001 [13] Carlson, D. – Zhu, H.: Asphalt-Rubber - An Anchor to Crumb Rubber Markets, Third Joint UNCTAD/IRSG Workshop on Rubber and the Environment, International Rubber Forum Veracruz, Mexico, October 7, 1999 [14] Kandhal, P.S.: Quality control requirements for using crumb rubber modified bitumen (CRMB) in bituminous mixtures, Journal of the Indian Roads Congress, No. 522, Vol. 67-1, April-June 2006 [15] Hicks, R.G. – Epps, J. A.: Quality Control for Asphalt Rubber Binders and Mixes, Proceedings, Asphalt Rubber 2000, Portugal, 13-17, November, 2000. [16] Fontes, L. – Pereira, P. – Pais, J. – Triches, G.: Behaviour of Asphalt Rubber Mixtures with Different Crumb Rubber and Asphalt Binder Sources, Proceedings of Asphalt Rubber 2006 Conference, Palm Springs, California, ISBN: 962-405-091-0, p. 619-639, 2006 [17] HU 226481, Bíró, Sz. – Bartha, L. – Deák, Gy. – Geiger, A.: Chemically stabilized asphalt rubber compositions and a mechanochemical method for preparing the same, 2009 [18] Carlson, D.D. – Zhu, H. – Xiao, C.: Analysis of traffic noise before and after paving with asphalt-rubber, Proceedings Asphalt Rubber 2003 Conference, Brasilia, Brazil, ISBN: 85-903997-1-0, p. 413-428, 2003
303
GENETIKA
BOROS IMRE
Jelzések a kromatin tájon Második rész Jelíró és -olvasó molekulák z írás els részében a kromatinszerkezet legkisebb egységének, a nukleoszómának a felépítését és a hisztonfehérjék módosításait ismertük meg. Bemutattam, hogy a hisztonmódosítások fontosak, mert megváltoztatják a fehérjék és a DNS közötti kapcsolat er sségét, továbbá mert jelzésekként szolgálnak. A két szerep együtt jár és nehezen választható el egymástól. A módosítások szerkezetváltozást indítanak el és a jelzések újabb módosítások kialakításához vezetnek, amelyek tovább fokozzák a szerkezetváltozásokat. Az eredmény kromatindinamika: id és térbeli (akár a genom egyes részeit, akár a sejtmag egyes területeit tekintve) folyamatos változás az örökít anyag elrendezésében, ami a gének m ködésének lehet ségét fokozza, vagy gátolja.
A
RNS-t szintetizáló enzim el tt id szakosan eltávolítódnak a nukleoszómák, majd miután áthalad a szintézis az adott ponton, visszahelyez dnek (1. ábra). Van olyan, húsznál is több alegységet tartalmazó fehérjekomplex, ami mintegy utat nyit az RNS polimeráznak
A nukleoszómák eltávolíthatók és visszarendezhet k A kromatinszerkezet megváltoztatásának legdrasztikusabb módja a nukleoszómák eltávolítása. Erre minden sejt számos fehérjét és fehérje-együttest m ködtet. A folyamat energiát igényel, amit a kromatint átrendez fehérje-együttesek ATP hasításával nyernek. Az energia felhasználásával a kromatint átrendez fehérjék szerepe önmagában is érdekes, témánk szempontjából azonban a legfontosabb, hogy ezek m ködését is a nukleoszómák jelzései vezérlik. A fehérje-együttesek tagjai között egyesek „felismernek” hisztonokon elhelyezett módosító csoportot és ahhoz kapcsolódva az adott kromatinrészhez toborozzák a nukleoszóma-eltávolítókat. Nukleoszóma nélkül azonban a sejtmagi DNS rendszerint csak rövid id szakokra maradhat, mert a csupasz DNS sérülékeny. A nukleoszóma nélküli hosszabb DNS-részek rendszerint csak a nagyon gyakran átírása kerül géneknek megfelel régiók. Az ilyen részeken pedig az átírást végz enzim és a hozzá csatlakozó fehérjék burkolják be a DNS-t. Sokkal általánosabb a nukleoszómák id szakos eltávolítása, vagy még gyakrabban az elhelyezkedésük megváltoztatása. Az
304
tekeredését a fehérjemagról. Ilyen esetekben, a polimeráz elhaladását követ en, a nukleoszómák visszarendezése lehet séget ad a szokásostól eltér hisztonok beépítésére. Ezzel az adott gén emlékét rzi a közelmúltban megtörtént átírásának. Más esetekben, még pontosan nem ismert módon, a polimerázzal együtt haladó fehérjék csak id szakosan teszik félre a nukleoszómák hisztonjait, majd az enzim elhaladása után ugyanazokat a hisztonokat visszahelyezve állítják helyre a nukleoszómát. Ez a megoldás biztosítja a korábbi id szakban létrejött hisztonjelzések meg rzését. Amikor új hisztonokból épül vissza a nukleoszóma, akkor a jelzések újraképzése vagy törlése a „molekuláris emlékezés vagy felejtés” eszköze. A DNS megkett z désekor a régi hisztonmolekulák is megosztódnak a régi és az új DNS-szálakból álló kett s láncok között, és jelzéseik mintaként szolgálnak az ilyenkor nagy mennyiségben szintetizálódó új hisztonmolekulák dekorációjának kialakításához.
Egy kis energiával a nukleoszómák odébbtolhatók 1. ábra. Kétszárnyúak egyes szöveteiben a DNS többször megkett z dik, de sejtmagosztódás nem történik, ezért közel ezer párhuzamosan egymás mellé rendezett nukleoszóma-láncf zért tartalmazó óriáskromoszómák jönnek létre. Az óriáskromoszóma egyes részein a nukleoszómák s r sége eltér , ami er sebb és gyengébb fényelnyel részekb l álló sávos mintázatot képez (a,b). RNS-átírás csak a laza szerkezet kromatint tartalmazó részeken történik (c). Jellegzetes fest dési mintázat kialakulása mutatja a DNS-t (kék), valamint az RNS-átírást végz (piros) és egy hiszton-módosításban részvev fehérje (zöld) kapcsolódását az óriáskromoszóma kromatinban azáltal, hogy a hisztonok pozitív töltés oldalláncait semlegesítve, meglazítja a kapcsolatot a DNS-sel, és el segíti annak a le-
A nukleoszómák elrendezése a DNS adott pontjaihoz viszonyítva önmagában is fontos információ a kromatintérképen. Gének kezd pontjai környezetében a nukleoszómák rendszerint nem véletlenszer en, hanem egy adott ponthoz viszonyítva meghatározott helyzetekben találhatóak. Gyakran a gén bekapcsolásának egyik els lépése az átírás kezd pontjához közeli nukleoszóma eltávolítása, vagy odébbhelyezése 50–100 nukleotiddal az RNS szintézisét végz enzim kapcsolódása el tt. Ez a megoldás a nukleoszóma-, vagy kromatinátrendezés. Az átrendezést végz enzimek ATP bontásával nyerik az energiát ahhoz, hogy meglazítsák a kapcsolatot egy-egy nukleoszóma hisztonmagja és a köréje tekeredett DNS részletei között. Hasonlóan ahhoz, mint ahogy a cip f z nket arányosan osztjuk el, ha féloldalra kilóg, az enzimek féregszer mozgásokra késztetve a DNS-t, mintTermészet Világa 2014. július
GENETIKA Természetes a kérdés, hogy mi és hogyan jelezte a sejtnek, hogy vírusfert zés történt, és mi indította el a nukleoszómaátrendez fehérjék m ködését? Ennek megismerése a hisztonok és nukleoszómák legérdekesebb szerepéhez vezet: ahhoz, hogy a nukleoszómák hisztonjai jelzéseikben összefoglalják és közvetítik a sejtet ér hatásokat. Miel tt ezt tárgyalnánk, érdemes kiemelni, hogy az emlí2. ábra. Muslica óriáskromoszómái. A kék szín a tett kromatinszerkezetDNS-t, a piros a 16. lizin oldalláncon acetil-csoporttal változások génm ködésmódosított hiszton 4-et jelöli. A kép közepén látható változásokat eredményezpirosan festett rész egy darabka X kromoszóma, ami törés-újraegyesüléssel átkerült egy másik kromoszómára, tek. Ezeknek egy része ahol jellegzetes hiszton-módosítását meg rizte. Jobbra az a sejt életének egy rövid id szakában fennmaraáthelyez dött kromoszómarészlet kinagyítva dó m ködésváltozás, ami egy odébbtolják a nukleoszómát. Mind- nem adódik át osztódáskor, azaz nem ez megtörténhet anélkül, hogy a DNS és epigenetikai hatás. A kromatinszerkezeta hisztonmag kapcsolata egy pillanatra is változás hatása azonban, mint az interfeteljesen megsz nne. Számos eset ismert a ron-termelés esete is szemléltetheti, öröknukleoszóma el bb vázolt elmozdítására egy l dhet is. Ha a vírus elleni védekezés id gén aktivációjának els lépéseként. ben elhúzódó interferon-termelést kíván, A vírusfert zések hatására immunsejt- és a sejt jelzéseket kap osztódásra, akkor jeink egy része a védekezés elindításához az interferongént aktivált állapotban adinterferont termel. Ehhez az RNS-szinteti- ja tovább utódsejtjeinek. Ez epigenetikai záló enzimnek kapcsolódnia kell az interfe- hatás, mert az interferont termel és nem ron gén kezd pontjához. Nyugvó állapotban termel sejtek között a különbség nem azonban az egyik legels ként bekapcsoló in- DNS-nukleotidsorrendben, hanem a gén terferon gén kezd pontja nukleoszómát al- hozzáférhet ségében van. A példa szemkotva, hisztonokra feltekeredett állapotban lélteti a kromatinszerkezet és epigenetika helyezkedik el. Vírusfert zést követ en, a összetett viszonyát: ugyanolyan szerkezetgén egy távolabbi szabályozó részén olyan változás az örökl dést tekintve (is) eltér változások indulnak el, amelyeknek eredmé- hatású lehet. nyeként ez a nukleoszóma 50 nukleotiddal odébbhelyez dik. Az ehhez vezet folyamatban több fehérje együttm ködése szükEgy hisztonmódosítás hatása néha séges: egy részük pozitív töltéseket semleegyértelm , máskor a többit l is gesít acetilcsoportokat helyezve az ebben a függ nukleoszómában lev egyes hisztonok lizin oldalláncaira. Más enzimek felismerik a mó- A módosítások változásokat okoznak a dosított lizineket és azokhoz kapcsolódva töltések eloszlásában, ez megváltoztatja ATP-t hasítanak, hogy az így nyert energi- a szomszédos nukleoszómák közötti kapával elmozdítsák a DNS-t a hisztonmagon. csolatokat és ezzel a kromatinszerkezetet. Végül szabaddá válik, azaz két nukleoszóma Példaként szolgálhat erre a muslicáknak közötti DNS-részre kerül a gént átíró RNS- az a sajátos génszabályozása, ami biztopolimeráz kapcsolódási helye. Egész pon- sítja, hogy az X kromoszómán található tosan, egy TATA nukleotidsorrendet tartal- génekr l annyi génterméket képz djön hímazó DNS-részlet, amihez el ször nem is mekben is, mint n stény társaikban. A hía polimeráz, hanem egy annak segít fe- mek ugyanis csak egy, míg a n stények hérje kapcsolódik. Kapcsolódása további két X kromoszómát tartalmaznak. Hímeknukleoszóma-átrendez folyamatokat indít ben az X kromoszóma nukleoszómáinak el, ami lehet séget ad az RNS-szintézist ka- H4 molekuláiban a 16. aminosav acetilált talizálni tudó polimeráz kapcsolódására is. lizin. Ennek eredményeként hímekben A polimeráz m ködése a gén átírását ered- az X kromoszóma kromatinszerkezete ményezi, és ennek lesz a következménye, lazább, mint a n stényekben. A lazább hogy a sejt interferon-termeléssel válaszol a kromatinszerkezet pedig lehet vé teszi a vírusfert zésre. gyakrabb génátírást (2. ábra). Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
A muslica hímek említett esete alkalmat ad a hisztonmódosításokkal kapcsolatos további kérdés érintésére: nevezetesen, hogy mindig olyan egyértelm -e egy módosítás hatása, mint a H4 acetilált 16. lizin génátírást fokozó szerepe? A kérdésre a válasz határozott nem. Példaként szolgálhat erre a hiszton H3 10-es szerin aminosava, amit gyakran foszfátcsoport módosít. A foszforilált szerin el fordulhat egyes gének átírását szabályozó régiókban vagy az egész kromoszómára kiterjed en. Az els esetekben a foszfátcsoport a kromatinszerkezet lazulását okozza, és a génátírást fokozza. Ezzel pontosan ellentétes a kromatinszerkezet változása sejtosztódáskor, amikor a kromoszómák képz déséhez a DNS összetömörödik. A foszfátcsoport a H3 10-es szerin oldalláncon ebben az állapotban is kimutatható. Az azonos módosítás, de eltér eredmény okának részletezésére itt nincs lehet ség. Segíthet a válasz keresésében annak szem el tt tartása, hogy a módosítások nem egyesével, hanem egymással változatos kombinációkban találhatók. Egy foszfátcsoport a szerinen együtt egy acetilcsoporttal valamelyik szomszédos lizinen mást jelent, mint ha egy metilcsoport található valahol a közelében. Gyakran használt az egyszer sít érvelés, hogy az acetiláció a kromatinszerkezet lazulását segíti, ezért a génátírást fokozza. Ezzel ellentétben, a metilcsoportok pedig a kromatinszerkezet tömörödésének kedveznek. Bár általában mindkét megállapítás igaz, mindkett túlzottan egyszer sít képet sugall. Lizin oldalláncok metilációja nem is eredményez olyan töltésváltozást, ami kromatinszerkezet-változást indíthatna el. A magyarázat a hatásra a hisztonmódosítások jel szerepében rejlik: a módosítások nemcsak a töltések megváltozása miatt hatnak, hanem közvetetten is, fehérjék odatoborzásával a nukleoszómák felületéhez. Általánosabbnak tekinthet az a megfigyelés, hogy a módosítások csoportokba rendezhet k. Vannak olyanok, amelyek például a génátírás szabályozásban játszanak szerepet és ezek között alcsoportok képezhet k azokból, amelyek az átírásra kerül gént megel z DNS-részen, az RNS-szintézis kezdeténél, vagy befejez részénél fontosak. A hasonló szerepet játszók gyakran együtt fordulnak el , esetenként helyettesíthetik egymást. A teljes genomokra kiterjed kromatin tájképek RNS-szintézisre és hisztonmódosítási mintázatra vonatkozó adatainak összevetéseivel már sikerült azonosítani azt a három-négy módosítástípust, amelyek kombinációja jó korrelációt mutat a génátírás gyakoriságával (3. ábra). Ez természetesen nem zárja ki azt a lehet séget, hogy egyik, vagy másik módosítás használatával ma még nem felismert finom különbségek érhet k el akár a génm ködés helyét, idejét vagy intenzitását tekintve.
305
GENETIKA A kromatinjelzések írói, olvasói és radírjai is fehérjék A módosítások kapcsolódási helyeket kínálnak a fehérjéknek. A kapcsolódó fehérjék meger síthetik a hisztonok és a DNS köt dését, vagy éppen fordítva, lazíthatják azt. Egy fehérje kapcsolódása egy adott módosított hiszton oldallánchoz segítheti további fehérjék odatoborzását, megjelölheti a DNS sérüléseit, a kromatin adott részen szorosabb vagy lazább szerkezet kialakításával módosíthatja az ott található gének szabályozását. Gyakran egy adott módosításhoz kapcsolódó fehérje egy sok alegységes komplex egyik tagja. A komplex tagjai változatos funkciójú faktorok lehetnek, amelyek a kapcsolódással kromatinközelbe kerülnek. Sokszor a jelzéseket felismer és azokhoz kapcsolódó fehérjék maguk is képesek módosításokat elhelyezni a kromatinon. M ködésük alapján ezeket a fehérjéket a kromatinjelzések íróinak tekintik. Enzimekként ezek acetil- és metiltranszferázok, kinázok és más enzimcsoportok tagjai. Ellentétes m ködés enzimpárjaik a de-acetilázok, de-metilázok, foszfatázok, a kromatinjelzések radírjai. A két enzimcsoport dinamikus együttm ködése biztosítja, hogy a kromatintérkép jelzései folyamatosan napra-, bár sokkal helyesebb az állítás, hogy pillanatra készek. A jelzéseknek az a része, amelyik csak rövid id re szóló génm ködés-módosításra szolgál, gyorsan kitörl dik. Ilyenek leggyakrabban az acetilációval létrehozott jelek. Ezeknek csak pár perc az élettartama. A metilációk egy része ezzel ellentétben napokig, vagy még hosszabb id szakon át fennmarad – pontosabban megújításra kerül, az egymást követ sejtosztódások sorozatán át is. Abból a tényb l, hogy a módosításokat enzimek hozzák létre, már sejthet , hogy az enzimek m ködésére jellemz specifikusság a módosítások kialakítása és eltávolítása során is érvényesül. Valóban ez a tapasztalat, bár e tekintetben is, mint a hatásoknál tapasztalható, széles skálán változik a szigorúság: van olyan enzim, amelyik csak egy hisztonnak egy adott helyzet aminosav-oldalláncát módosítja. De van olyan is, ami kevésbé válogatós a lizinek pontos helyzetének, vagy a hiszton típusának tekintetében. Olyan esetekben, amikor a módosító enzim más fehérjével összekapcsolódva közelít a kromatinhoz, gyakran partnerei hatására részesíti el nyben az egyik vagy a másik hiszton oldalláncot. A módosítások felismerése olyan fehérjerészletekkel történik, amelyeknek a térszerkezete illeszkedik a módosított oldallánc alakjához. Ezeknek az illeszked zsebeknek a formája is finoman változhat a fehérjék együttm ködésének eredményeként. Az illeszkedést a módosított oldallánchoz annak a környezete szintén befolyásolja. Elvileg minden módosítás egyedi és megkülönböztethet . Ezt bizonyítja, hogy gyakorlatilag minden ismert
306
3. ábra. A gének m ködését „finomhangoló” hiszton-kód. A legjellegzetesebb hiszton-jelzések egy aktívan m köd (fent) és nem m köd (lent) gént tartalmazó kromatinrészen. A fels részen a nyíl a gén átírásának kezd pontját jelzi. (A hisztonmódosítások az aminosavak egybet s jelölésével szerepelnek: K = lizin, me = metil-, ac = acetil, csoport.) hisztonmódosításra sikerült el állítani specifikus ellenanyagot, amelyek rendkívül fontos szerepet kapnak a kromatinszerkezet vizsgálatában.
A hisztonmódosítások kombinációi a génm ködés-szabályozás fokozatkapcsolói A módosítások szerepér l eddig szerzett ismereteink alapján úgy t nik, hogy a természet csak nagyon ritka esetben használ egyegy módosítást egyedüli jelként valamilyen m ködés biztosítására. Tíz évvel ezel tt, amikor a hisztonmódosítások gazdag világa kezdett feltárulni, sokan úgy gondolták, hogy a módosítási mintázatok a kressztáblákhoz hasonlíthatóan, jól meghatározott, egységes jelrendszert alkotnak. Az ún. hiszton-kód hipotézis szerint a nukleoszómában elhelyezked hisztonfehérjék amino-terminális részein létrejöv módosítások jelrendszert képeznek. A kódot a módosítások kombinációit felismer , azaz azokhoz kapcsolódó fehérjék értelmezik azáltal, hogy kapcsolódásukkal a nukleoszómák átrendezését vagy eltávolítását okozzák. Ez a gének átírásának lehet ségét növeli, vagy csökkenti. A kromatinkutatás utóbbi tíz éve során óriási mennyiség adat halmozódott fel az egyes módosítástípusok el fordulásáról és szerepér l. A kirajzolódó kép szerint az eredeti hiszton-kód hipotézis pontosítható. Kétségtelen, hogy a hisztonok módosításai jelzésekként szolgálnak, és ezeket a jelzéseket kap-
csolódó fehérjék értelmezik. Nem képeznek azonban a hisztonmódosítások olyan egyértelm en meghatározott kódrendszert, mint amilyen a nukleotidsorrend és aminosavak viszonyára jellemz . A mai elképzelésünk szerint a kromatinmódosítások meghatározzák azt, hogy egy-egy sejttípusban mely gének m ködhetnek és melyek vannak kikapcsolt állapotban. Egy-egy jelzés önmagában általában nem jelent „ki-be” kapcsolót. Sokkal inkább a jelzések összessége határozza meg a végeredményt. Egy-egy jelzéstípus mint finomhangoló m ködik. A hisztonjelzések változásai együttesen biztosítják, hogy a környezeti hatásokra gének ki- és bekapcsolnak, egyes esetekben csak egészen rövid id re, más alkalmakkor sejtek generációin át, vagy akár nemzedékr l nemzedékre továbbadva állapotukat. Az egyedfejl dés során, amíg a megtermékenyített petesejtb l a kifejlett szervezet kialakul, a módosítások folyamatos alakulása biztosítja, hogy az azonos DNS-nukleotidsorrend ellenére, az egyes szövetek sejtjeinek génm ködése oly jellegzetesen eltér . Környezeti hatások a sejt jelátviteli rendszerén át jutnak el a nukleoszómák jeleit író, olvasó és kitörl fehérjékhez. Ezek aktivitásában tükröz dik a sejt fiziológiás állapota is. Erre közvetlen lehet séget ad az, hogy a leggyakrabban el forduló módosító csoportok a sejtanyagcsere csomópontjaiban képz d molekulákról (acetilCoA, S-adenozil-metionin, ATP) vihet k át hisztonok aminosav-oldalláncaira. Egyre több adat bizonyítja epigenetikai hatások szerepét sejtek és egyedek szintjén is. Naponta jelennek meg közlemények az epigenetikai hatások feltételezett szerepér l az emberi tulajdonságok legszélesebb körében a fizikai képességekt l a magatartásbeli hajlamokig, készségekig terjed en. Ellentétben a nukleotidsorrendben bekövetkez változásokkal, amelyek megfordíthatatlanok, az epigenetikai jelek stabilitásuk ellenére módosíthatók. Kialakulásuk, hatásuk és megváltoztatásuk lehet ségének feltárása ezért messzire mutató távlatokat nyithat önmagunk megismerésében és bajaink orvoslásában. Q Köszönetnyilvánítás A cikk els részének 1. ábráján részlet látható Ottlik Géza Iskola a határon c. regényének Esterházy Péter által egyetlen oldalra másolt szövegéb l. http:// www.irodalmijelen.hu/05242013-1036/ esterhazy-ottlik-az-iskola-atirat-poszter Az összefoglaló elkészítéséhez támogatást nyújtott a TÁMOP-4.2.4.A/2-11/ 1-20120001 azonosító számú Nemzeti Kiválóság Program. A projekt az Európai Unió támogatásával, az Európai Szociális Alap társfinanszírozásával valósul meg.
Természet Világa 2014. július
KÉMIAI ÖKOLÓGIA
VUTS JÓZSEF–TÓTH MIKLÓS
Navigáció illatmolekulákkal rovarok számára a szaglás egyike boratóriumi fehéregerévé. Természetesen tól függ en változhat. Maga az érzéksz r elazoknak az els dleges fontossá- az ilyen irányú kutatások másik mozgató- különült funkcionális egység, melyben egy gú érzékel rendszereknek, amely rugója a számtalan kártev rovarfaj elleni vagy több érzéksejt található azonos vagy elsegítségével információt nyernek kör- minél hatékonyabb védekezés kidolgozá- tér illatanyag-specifikussággal. Logikusan nyezetük állapotáról. Korábbi cikkeink- sa, melyben az MTA ATK Növényvédelmi következik, hogy minél nagyobb számban ben (Természettudományi Közlöny 142. Intézet hazai és nemzetközi szinten is élen- vannak jelen egy adott vegyületre specialiévf. 6. füzet és 144. évf. 4. füzet) már járó eredményeket ért el. zálódott érzéksejtek a csápon, és minél nanagy vonalakban bemutattuk négyobb a csáp érzékel felülete, annál hány kártev rovarfajon keresztül a nagyobb lehet az érzékenység arra a természetben el forduló illatanyavegyületre. Természetesen a periférigok (szemiokemikáliák) két f csoákon (els sorban a csápokon, de néportját, az allelokemikáliákat (nem ha az ajaki tapogatókon vagy akár a fajtársaktól származó illatanyalábfejízeken) létrejött szaglási ingegok) és a feromonokat (fajtársak rületet a központi idegrendszer feláltal kibocsátott illatanyagok). A dolgozza, s ez alapján az egy bizoszemiokemikáliák szerepe és szernyos vegyületre jellemz viselkedési kezete igen sokféle lehet még több, ingerküszöb módosulhat. Az idegmár feltárt vagy feltételezett átferendszeri feldolgozásnak köszönhedéssel a fajok közötti vagy a fat , hogy az egy id pontban felfogott jon belüli kapcsolatokban betöltött szaglási információra adott viselkefunkcióik alapján. Rávilágítottunk, dési válasz (pl. vonzódás vagy elkehogy ugyanaz a vegyület lehet akár rülés) nagymértékben módosulhat ategy virág által a megporzók odacsatól függ en, hogy milyen arányban logatására kibocsátott parfümben, vannak jelen pozitív és negatív (értsd: mint amit egy rovar n sténye haszcsalogató és taszító) illatanyagok. Ernál a fajtárs hímek odacsalogatásáre a kémiai receptorok aszimmetrira. Talán a leghíresebb példa egy bakus specializációjaként ismert elmégolylepke és az indiai elefánt esete, let ad magyarázatot, mely szerint a ahol az ivarérett n stények pontosan 1. ábra. A rovarok csápjának formagazdagsága igen gátló anyagoknak a rovarok viselkenagy (Forrás: etc.usf.edu) ugyanazt a vegyületet termelik és désére gyakorolt hatása jóval er telbocsátják ki mindkét fajnál; terméjesebb, mint a nem gátlóké, s példászetesen ebben az esetben a „rossz” n sA formatervezés remekm ve, ul egy rovar teljes mértékben elutasíthatja ténnyel való párzás esélye kizárt! Úgy t a rovarcsáp a saját tápnövényét, ha az bizonyos gátló nik, hogy a természet arányaiban kisszámú illatanyago(ka)t bocsát ki, vagy azt megfelevegyülettel sáfárkodik, melyek legtöbb- A rovarok „orra”, a csáp páros szerv, ami az l gátlóanyaggal kezeljük. Az ecetmuslinca, ször specifikus kombinációja kódol egy ízeltlábúak rendkívül nagy faj- és formagaz- ami különféle erjed anyagokon növ éleszbizonyos üzenetet ahelyett, hogy folyton dagságának köszönhet en igen változatos t gombákat fogyaszt, például a gombákat új szerkezeteket találna fel minden egyes megjelenés (1. ábra). A csáp morfológiáját borító baktériumok által kibocsátott illékony kölcsönhatásra. nemcsak a szaglásban betöltött szerepe befo- geozmin (3. ábra) alapján tudja, melyik teÍrásunkban a rovarok szaglásának álta- lyásolhatja, hanem sok más egyéb funkciója lep ehet , ugyanis ez a vegyület a légy szálános mechanizmusát mutatjuk be vázla- is, így lehet szén-dioxid-, páratartalom-, íz-, mára káros mikrobák jelenlétér l árulkodik, tosan a molekuláris dimenzióktól kiindul- tapintás-, légáram-, hang- és h érzékel , va- amiket az nagy ívben el is kerül. va az illatanyag-molekulák által kiváltott lamint részt vehet vizuális és akusztikus stb. konkrét viselkedésig. A szaglási folyama- jelek továbbításában is. Az idealizált csáp értok megértését célul kit z tudományos zékel felülete a maximálist közelíti, hogy A szaglási ingerületr l – vázlatosan csoportok el szeretettel használják a rova- minél hatékonyabban sz rje ki a rovar szárokat vizsgálataikhoz, mert egyrészt nagy mára fontos illatmolekulákat a kémiai háttér- A szaglórendszer funkcionális egysége, mint egyedszámuk és könny fenntarthatósá- zajból. Ilyen „ideális” alakot találunk egyes már említettük, a szaglósz r (2. ábra). A guk miatt az er forrás-igényes kutatások éjjeli lepkék hímjeinél, ahol az összesített pórusokkal ellátott kutikulahüvelyt járuléideális modelljei, másrészt szaglásuk leg- szaglófelület nagyobb lehet 1 cm2-nél, amit kos sejtek, a trichogén sejtek hozzák létre, alapvet bb m ködéseiben meglep en ha- finom elágazások sokasága biztosít. és bels terét (receptoros nyiroktér) úgysonlít a gerincesek – így az ember – szagA csáp bizonyos részeit nagy szám- nevezett tormogén sejtek választják el a lásához. Így vált például az ecetmuslica, a ban borító úgynevezett szaglósz rök hámrétegt l (epidermisz) és a vérnyiroktól selyemlepke és néhány lisztbogárfaj a kí- (szenzillumok) az illatanyagok érzékelésé- (haemolympha) rekeszes dezmoszómák útsérletes rovarélettan és kémiai ökológia la- nek alapegységei (2. ábra). Ezek száma faj- ján. Az érzéksz r alján els dleges érzéksej-
A
Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
307
KÉMIAI ÖKOLÓGIA z komplex aztán a dendritmembránhoz jut. Itt kétféle folyamat lehetséges: vagy maga az enzim–ligandum komlex aktiválja a membránba merül receptorfehérjét, vagy csak a ligandum. Az ingerület kiváltása után aztán az illatmolekulát vagy valamiféle molekuláris csapda inaktiválja, vagy pedig erre specializálódott enzimek bontják le. Vajon hogyan történik a szaganyagok által hordozott információ lefordítása az idegrendszer számára feldolgozható jelekké? Természetesen még e téren is hiányos a tudásunk, különösen az érzéksejten belül zajló jelátviteli (signal transduction) folyamatokat illet en. E molekuláris mechanizmusok lefolyását több, egymástól többé-kevésbé eltér elmélet próbálja leírni; ezek tárgyalásába itt most nem megyünk bele. Számunkra az a megjegyzend , hogy az illatanyagoknak a membránreceptorokkal való kölcsönhatásakor bonyolult sejten belüli molekuláris átkapcsolások révén megváltozik az ionok eloszlása a sejt 2. ábra. Egy szaglósz r felépítése. ORN: érzéksejt belseje és a környez nyirok(kett látható), OD: dendritág disztális szakasza, tér között. Nyugalmi állapotID: dendritág proximális szakasza, CU: kutikula, ban a nyiroktér nagyságrenP: pórus, RL: érzéksz r folyadéka, TO, TE, TR: járulékos sejtek, GL: gliasejtes axon, EP: epidermisz, dekkel több káliumiont tartalmaz, mint az érzéksejt. Ez a HL: testfolyadék (haemolympha), BL: bazális nyiroktérnek a testfolyadékmembrán (Forrás: www.frontiersin.org) hoz képest pozitív elektromos vannak azok a membránreceptorok, melyek potenciált kölcsönöz, ami a +80 millivoltot képesek a szaganyagok megkötésére és az (mV) is elérheti. Ezt az elektromos potenciingerület kialakítására. De hogyan kerülnek ál-különbséget a receptorsejt dendritmembkapcsolatba ezek a receptorfehérjék az il- ránjában található ionpumpák tartják fenn. latmolekulákkal? Nem túl rég sikerült csak Mindezt elektródok segítségével mérhetjük megérteni az ebben szerepet játszó folya- úgy, hogy az egyik elektródot a receptoros matokat, de természetesen még sok a fe- nyiroktérrel, a másikat pedig a testfolyadékhér folt. Az érzéksz r falát számos parányi kal hozzuk kapcsolatba. Amikor szaginger pórus lyuggatja át, és a leveg ben terjed útján ingerület jön létre, a fent említett jelszemiokemikáliák ezeken a pórusokon ke- átviteli folyamatok hatására megváltozik a resztül érik el a folyadékkal töltött nyirok- dendritmembrán ionokra, els sorban káliteret (receptor-lympha). Ez a folyadék igen um-, nátrium- és kalciumionokra vonatkoznagy mennyiségben tartalmaz káliumiono- tatott átereszt képessége, ami néhány ezredkat, illetve ún. illatanyagköt fehérjéket, me- másodperc id tartamig elektromos potencilyeket a tormogén sejtek termelnek els sor- ál-csökkenést idéz el a nyiroktérben, mivel ban. Ezek a fehérjék jelentik a kulcsot ama a pozitív ionok a sejtbe áramlanak. Mér m hosszú ideje fennálló rejtély megoldásához, szerünk most a nyiroktérben a testfolyadékra miszerint: Hogyan jutnak el a többségükben vonatkoztatva a nyugalmi potenciálnál negahidrofób illatvegyületek a nyiroktér vizes tívabb értéket mutat, +50 mV körülit. Ez a közegén át az érzéksejtek dendritjéhez, ahol potenciál-csökkenés (depolarizáció) az ún. reaz ingerületet kiváltják? ceptor-potenciál, mely a küls dendritágakon A legújabb eredmények szerint az az ingerre adott legels sejtválasz, s melynek illatanyagköt fehérjék tipikus enzim– nagysága (amplitúdója) kódolja az illat er sligandum kölcsönhatás keretében megkötik, ségét (koncentrációját). Ha a receptor-potenezáltal oldatba is viszik a pórusokba került ciál elér egy küszöbértéket, ún. akciós potenillatmolekulákat (4. ábra). Az így keletke- ciál alakulhat ki, mely a sejttestb l az agy fetek (receptorsejtek) ülnek, melyek sejttestét a harmadik féle járulékos sejt, a thecogén sejt kisebb csoportjai burkolják be. Az érzéksejtek dendritágai a sz r belsejébe nyúlnak, és ezen dendritszakasz membránjában
308
lé induló és oda információt szállító axon tövén ébred. A receptor-potenciál által kiváltott akciós potenciál az illatanyag er sségét már frekvenciájában, és nem amplitúdójában tárolja: „er sebb” illatot nagyobb frekvenciájú akciós potenciál kódol, mely gyorsan terjed a központi idegrendszeri átkapcsoló és feldolgozó központok felé. Az akciós potenciált a sejttestbe, vagy annak közvetlen közelébe helyezett elektróddal mérhetjük. Mindezek az alapvet idegélettani ismeretek vezettek olyan, a rovarok kémiai ökológiájának kutatásában kulcsszerepet játszó módszerek kidolgozásához, mint az elektroantennográfia (EAG) és az angolul single cell recording-nak nevezett technika. Az EAG m ködésér l röviden annyit, hogy amikor két elektród (egy mér - és egy referencia-elektród) közé felpreparáljuk a rovarról eltávolított csápot, ez zár egy áramkört, s er sít k, illetve manapság már számítógépes elemz - és megjelenít programok segítségével mérni tudjuk a csápon bekövetkez feszültség-változásokat. Az EAG lényege az, hogy a referencia-elektródot a csápban lév testfolyadékkal, a mér elektródot pedig a receptoros nyiroktérrel hozzuk kapcsolatba, s ilyen módon a nyiroktérben végbemen elektromos folyamatok tanulmányozhatók. Adott vegyület receptorsejt általi érzékelésekor receptor-potenciál keletkezik, ami, mivel relatív potenciál-csökkenésr l van szó, lefelé irányuló (negatív) válaszként jelentkezik (5. ábra). EAG során az adott vegyületre érzékeny valamennyi érzéksejt összesített válaszát mérjük. Ily módon tanulmányozni tudjuk egy adott rovarfaj csápválaszait különböz szintetikus vegyületekre, vagy akár egy kivonat egyes összetev ire is, ha annak egy részét gázkromatográfba injektáljuk, a másik részét pedig a csápra irányítjuk. A
3. ábra. A geozmin szerkezete. A vegyület az ember számára a nedves föld vagy korhadó faanyag szagát idézi, a muslincáknak káros mikrobák jelenlétér l árulkodik gázkromatográf összetev ire választja szét a kivonatot, a rovarcsáp pedig reagál a jelenlév különböz alkotóelemekre (bioszenzoros gázkromatográf vagy GC-EAD). Fontos viszont, hogy a csápválasz alapján nem lehet Természet Világa 2014. július
KÉMIAI ÖKOLÓGIA
4. ábra. Az illatmolekulák megkötésének folyamata vázlatosan. A leveg ben terjed molekulák (barna, piros és kék síkidomokként megjelenítve ezen az ábrán) a pórusokon keresztül kerülnek kapcsolatba a rovarcsap érzéksz reinek nyirokterével, ahol illatanyagköt fehérjék kötik meg ket (1). A komplex ezután a membránreceptorhoz jut (2), ahol specifikus kölcsönhatások útján jelátviteli folyamatok zajlanak le (2a), jel keletkezik, ami továbbítódhat a sejttest, majd szaglási ingerületként az abból kiinduló axonokon keresztül az agy felé. Ezután a komplex leválik a receptorról, a ligand inaktiválásra kerül, a köt fehérje pedig visszanyeri eredeti konformációját (3). A membránreceptor egy specifikus (vonalkázott) és egy nem-specifikus alegységb l tev dik össze. (Az ábra részei nem méretarányosak) megjósolni, hogy egy adott, biológiailag aktív vegyület milyen fajta viselkedési választ vált ki a rovarból; ehhez viselkedési tesztek szükségesek.
latanyagok nem valamiféle gradiensként terjednek a leveg ben, ahol a forrástól kiindulva koncentrikus körökben fokozatosan gyengül a kibocsátott anyag koncentrációja, míg végül kioltódik, hanem úgy viselkedik, mint a kéményfüst. Ha pontszer illatforrást képzelünk el, mint amilyennek egy n stény lepke modellezhet , a forrástól számítva az illatcsóva egyre jobban kiterjed. Ebben a csóvában, legalábbis ma így gondoljuk, a különféle molekulák kis csomagocskákban utaznak, s minden egyes ilyen csomagban a forrás által kibocsátott összetétel és az összetev k aránya ugyanolyan. Mindezt a fizika törvényeivel leírható bonyolult aerodinamikai folyamatok hozzák létre. Tehát a hím lepkének megéri a széliránnyal szembe fordulnia, mert így nagyobb az esélye, hogy a csóvát követve rátalál a n stényre. A légáramok a különböz kitettség helyeken természetesen különböz ek: másfajta légmozgást mérünk nyílt mez n, mint például egy zárt erd ben, ahol az erd belsejében aránylag kicsi a széler sség, viszont ha a terület fölött egyirányú, nagy er sség szelek
húznak át, azok az erd fölött átbukva alacsony légnyomást hoznak létre közvetlenül a lombkorona fölött. Ez aztán a kürt hatáshoz hasonlóan állandó, felfelé tartó légmozgást idéz el a s r ben. Emiatt a széljárásban mutatkozó nagy változékonyság miatt párkeres hímünknek nincs könny dolga, de nem is indul el randevúra mindaddig, amíg a légköri viszonyok nem megfelel ek, bárhogy is hajtja a szerelem: túl er s szél összekuszálja a „bájcsóvát”, és a repülés is nehéz, teljes szélcsendben pedig nem tudna navigálni. Ha elég ügyes, viszonylag jól képes követni az illatfelh t (ez a folyamat más szóval a kemotaxis), s ha elveszti, oldalirányban kilengve próbálja újból megtalálni, mialatt folyamatosan tartja magát széllel szemben. Ezzel a stratégiával végül el bb-utóbb rátalál a n stényre, s megtörténhet a párosodás. Hogy mi ennek a vonzódásnak a hatótávolsága, nem igazán ismert, de biztosan fajonként változó. Például a pattanóbogarak fogására az MTA ATK Növényvédelmi Intézetben kifejlesztett, n stény szexferomonnal m köd csapdákon végzett mérések azt mutatták, hogy az újrafogott jelölt hímek legnagyobb része a csapdák 10 méteres körzetéb l származott. Mindez és számos más kutatás is arra mutat, hogy a párkeres hím éjjeli lepkék legendás kilométerekr l való csalogatása tényleg csak legenda. A legtöbb esetben a rovarok fajspecifikus összetétel feromonelegyet bocsátanak ki, mely az egyik biztosítéka annak, hogy
5. ábra. Az elektroantennográfiás technika (EAG) sémája. A nedvesített légáramba juttatott illatanyagok receptor-potenciál változást generálnak minden, az adott anyagra érzékeny receptorsejten, melyek összeadódva létrehozzák az EAG-jelet. Akár csalogató, akár taszító viselkedést vált is ki egy vegyület a rovarból, az általa kiváltott EAG-jel mindig negatív irányultságú (Molnár B. P. felvétele)
Az illatforrás megtalálása – navigáció fels fokon A rovarok szaglórendszere esetenként rendkívül érzékeny, és már néhány molekula is elegend az ingerület kiváltásához. Viszont azt, hogy ez alapján viselkedési válasz jöjjön létre, a küls illatforráson kívül a rovar bels állapota is befolyásolja. Így például, hogy táplálékkeresés kezd djön, az egyednek elég éhesnek kell lennie, amit a testfolyadék vércukor (trechalóz)-szintjét mér receptorok jeleznek az agy számára. Vagy, hogy az állat párkeresésre adja a fejét, el kell érnie az ivarérettséget, amit hormonok irányítanak. A legtöbb kutatás, mely a rovarok illatforrásra találását vizsgálta, a n stény lepkék termelte szexferomonokra összpontosított, így ez a fajta viselkedés ismert a legjobban. Az ivarérett hím lepke, miután felszállt, kezdetben véletlenszer en mozog, mígnem csápjaival érzékeli a fajtárs n stény által kibocsátott feromonmolekulákat. Ez a széliránnyal való szembefordulást váltja ki a rovarból. Miért fontos ez? Kutatások rámutattak, hogy az ilTermészettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
309
KÉMIAI ÖKOLÓGIA a különböz fajok a fajtársak által termelt feromonhoz vonzódnak. Ahhoz, hogy ez evolúciósan hatékonyan m ködjön, az is kell, hogy a párkeres ivar detektorai a fajtárs feromonjára legyenek hangolva, így a pártalálás rátermettségi foka maximális, mivel az egyedek nem fecsérelik az er forrásaikat a nem fajtársakhoz való vonzódással. Nemrég kiderült, hogy habár mindez a fajok között m ködik, a már régóta jól ismert fajon belüli
va jutnak el céljukhoz, habár az illatanyagok ebben játszott jelent ségét illet en megoszlanak a vélemények. Valószín leg ahányféle rovar, annyiféle stratégia: egyeseknél fontosabbak a szaglási információk, másoknál ezek kiegészülnek vizuális vagy egyéb információkkal is. Példának szolgáljon két, az amerikai kukoricabogár fogására szintén az MTA ATK Növényvédelmi Intézetében kifejlesztett csapda (6. ábra). Ezek egyike a faj hímjeit fogja csak, és a n stényekb l azonosított szexferomont használja csalogatóanyagként. Ez, mint ahogy az összes n stény feromonnal m köd csapda, a hímeket téveszti meg azáltal, hogy az ellenkez ivarú fajtársak által termelt illatanyagot bocsátja ki. A másik, szintén kukoricabogarakat fogó csapda azonban tápnövényillatanyagokat párologtat ki, ami mindkét ivart 6. ábra. A Csalomon® KLPfero+ és KLPflor+ csapdákat csalogatja, mivel mind az amerikai kukoricabogár befogására fejlesztették ki. a n stények, mind a híHa a csapdát 8-metil-2-decil-propanoátot tartalmazó mek táplálkoznak boferomon-csalétekkel látjuk el, csak hím bogarakat fogunk, gárként, s a csapda illatmíg ha a nitrogéntartalmú indol és 4-metoxi-fahéjaldehid anyagai tápnövény jekeverékét használjuk, n stényeket és hímeket is lenlétét jelezhetik szácsalogatunk (Források: www.nki.hu, www.pbase.com) mukra. Ð
„feromon-tájszólás” (dialektus) esetében nem ennyire kifinomult, és az ez alapján elkülönülést mutató populációkon ható szelekció, ami a fajképz dést segítené el , kis hatékonyságú. A kukoricamolynak két ilyen dialektusa ismert (E- és Z-vonal), ahol a n stények két észter-típusú vegyületet termelnek különböz arányban. Ahol a kétfajta dialektusú populációk átfednek, keveredés történhet köztük, és köztes arányú feromonelegyek keletkezhetnek, illetve a hibrid hímek is a köztes elegyekre a legérzékenyebbek. Ügyes kísérletek felhasználásával nemrég fény derült ennek a keveredésnek az egyes részleteire. Úgy t nik, hogy ha például egy Z-vonalbeli hím megérzi egy Z-vonalbeli n sténynek a specifikus feromon-keverékét, ez az arány rögzít dik a keres képében. Miután felszállt, hogy megkeresse az adott n stényt, és jelen vannak E-vonalbeli feromonelegyet termel n stények is a közelben, akkor a kétfajta illatelegy összekeveredhet a leveg ben, s a Z-hím szaglórendszere nem elég rugalmas ahhoz, hogy ezt a változást folyamatosan térképezze és kövesse. Emiatt el fordul, hogy egy Z-hím egy E-n sténnyel párosodik, és ez fordítva is igaz. A bemutatott séma igaz lehet a tápnövényüket keres rovarokra is, melyek a növényb l származó illatanyagokat felhasznál-
310
Irodalom Jermy, T. 1966, Entomol. Exp. Appl. 9: 1-12 Jermy, T., Szentesi, Á. 1978, Entomol. Exp. Appl. 24: 258-271 Jermy, T., Szentesi, Á., Tóth, M., Sz cs, G. 2006, Acta Phytopathol. Entomol. Hung. 41: 121-135 Kaissling, K.-E. 1971, in: L.M. Beidler (szerk.), Handbook of sensory physiology IV, Part 1: Olfaction. Springer, pp. 351-431 Kárpáti, Zs., Tasin, M., Cardé, R. T., Dekker, T. 2013, PNAS 110: 7377-7382 Keil, T. A. 1999, in: B.S. Hansson (szerk.), Insect olfaction. Springer, pp. 6–47 Schoonhoven, L. M., van Loon, J. J. A., Dicke, M. 2005, in: L.M. Schoonhoven, J.J.A. van Loon, M. Dicke (szerk.), Insect-plant biology. Oxford University Press, pp. 135168 Sz cs, G., Tóth, M. 2010, Növényvédelem 46: 645-653 Tóth, M., Csonka, É., Szarukán, I., Vörös, G., Furlan, L., Imrei, Z., Vuts, J. 2006, Int. J. Hort. Sci. 12: 57-62 Zboray, G. 1997, in: Sass M. és Zboray G. (szerk.), Összehasonlító anatómiai el adások XII. ELTE Eötvös Kiadó, p. 96
E számunk szerz i DR. BABINSZKI EDIT geológus, tudományos f munkatárs, Magyar Földtani és Geofizikai Intézet Földtani Kutatási F osztály, Budapest; DR. BAGI ZOLTÁN adjunktus, Szegedi Tudományegyetem, TTIK, Biotechnológiai Tanszék, Szeged; DR. BOROS IMRE tszv egyetemi tanár, SZTE Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszék és MTA SZBK Biokémiai Intézet, Szeged; DVORÁCSEK ÁGOSTON tanár, Bethlen Gábor Gimnázium, Nagyenyed, Románia; FARKAS CSABA újságíró, Szeged; DR. GALSA ATTILA egyetemi adjunktus, ELTE TTK, Geofizika Tanszék, Budapest; DR. GEIGER ANDRÁS fejleszt mérnök, DS Fejlesztés MOL, Finomítói Termékfejlesztés, Százhalombatta; DR. HARANGI SZABOLCS tanszékvezet egyetemi tanár, ELTE K zettani és Geokémiai Tanszék, Budapest; HOLLÓ ANDRÁS fejleszt mérnök, DS Fejlesztés MOL, Finomítói Termékfejlesztés, Százhalombatta; DR. HORVÁTH TÜNDE régész, PhD, MTA Bölcsészettudományi Kutatóközpont Régészeti Intézete, Budapest; DR. KECSKEMÉTI TIBOR geológus, a Magyar Természettudományi Múzeum ny. f igazgató-helyettese, Budapest; KOVÁCS ETELKA PhD, Szegedi Tudományegyetem, TTIK, Biotechnológiai Tanszék, Szeged; DR. KOVÁCS L. KORNÉL egyetemi tanár, Szegedi Tudományegyetem, TTIK, Biotechnológiai Tanszék, MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont, SZTE FOK Orálbiológiai és Klinikai Fogorvos-tudományi Tanszék, Szeged; DR. MARÓTI GERGELY kutató, Szegedi Tudományegyetem, TTIK, Biotechnológiai Tanszék, MTA Szegedi Biológiai Kutatóközpont Biofizikai Intézet, Szeged; DR. MATOS LAJOS szívgyógyász, Szent János Kórház, Budapest; DR. NEBOJSZKI LÁSZLÓ tanár, Szent László ÁMK Vízügyi Szakközépiskola, Baja; DR. PÁLFY PÉTER PÁL matematikus, akadémikus, az MTA Rényi Alfréd Matematikai Kutatóintézet igazgatója, Budapest; DR. CHARLES SIMONYI, az MTA küls tagja, Intentional Software Corporation, elnök-vezérigazgató, Bellevue, Amerikai Egyesült Államok; SEBESTYÉN VIKTOR okl. környezetmérnök, PhD. hallgató, Pannon Egyetem, Vegyészmérnöki és Anyagtudományok Doktori Iskola, Veszprém; DR. SOMOGYI VIOLA PhD, Pannon Egyetem Környezetmérnöki Intézet, Veszprém; SÜLE BÁLINT PhDhallgató, MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont, Kövesligethy Radó Szeizmológiai Obszervatórium, Budapest; DR. TÓTH MIKLÓS, az MTA levelez tagja, tudományos tanácsadó, MTA ATK Növényvédelmi Intézet, Alkalmazott Kémiai Ökológiai Osztály, DR. VUTS JÓZSEF posztdoktori ösztöndíjas, Rothamsted Research, Chemical Ecology Group, Egyesült Királyság; WIRTH ROLAND, Szegedi Tudományegyetem, TTIK, Biotechnológiai Tanszék, Szeged.
Természet Világa 2014. július
OLVASÓNAPLÓ
A prímszámok zenéje
M
arcus du Sautoy a matematikai ismeretterjesztés mestere. A BBCnek készített tévém sorai, valamint tudománynépszer sít könyvei alapján méltán lehetett az Oxfordi Egyetemen Richard Dawkins utóda a Simonyi Károly által alapított professzori állásban, amelynek célja a tudomány terjesztése (Charles Simonyi chair in the public understanding of science). A prímszámok fogalma a matematikában a legalapvet bbek egyike. Ezek azok az egész számok, amelyeket nem lehet két kisebb egész szám szorzataként felírni. A prímszámok sorozata meglehet s szabálytalannak látszik: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, … Ezek a számok egyrészt – meghatározásuk szerint – teljesen determináltak, ugyanakkor véletlenszer tulajdonságokat mutatnak, mintha pénzfeldobással lehetne eldönteni, hogy egy szám prímszám legyen-e. Ha sorban haladunk, akkor el fordul, hogy hosszú ideig nem ütközünk újabb prímszámba, máskor viszont egymás közelében találunk prímszámokat. Gauss ismerte fel, hogy egy N számig elmenve nagyjából N/ln N prímszámot találunk (ln N az N szám ún. természetes logaritmusa); ezt egy évszázaddal kés bb, 1896-ban sikerült Hadamard-nak és de la Vallée-Poussinnek bebizonyítania. A prímszámok eloszlásának pontosabb leírásához egy komplex változós függvény, a zétafüggvény nullhelyeinek ismerete nyújthat segítséget. Riemann már 1859-ben megfogalmazta, hogy ezeknek a nullhelyeknek a valós része várhatóan mindig ½. Ma már a számítógépek segítségével 10¹³ nullhelyet számítottak ki, és mindegyiküknek a valós része ½-nek adódott. A matematikusoknak azonban ennyi nem elég, k bizonyítást akarnak látni arra, hogy a végtelen sok nullhely egyike sem lesz kivétel. Ez a híres Riemann-sejtés, amely a Clay Intézet által kit zött hét „millenniumi probléma” egyike, és megoldásáért egymillió dollár a kit zött jutalom. Du Sautoy nagyszer könyvének középpontjában a Riemann-sejtés áll, de ennek kapcsán széleskör betekintést kap az olvasó a prímszámok és a velük foglalkozó matematikusok világába is. A súlyos matematikai tartalmat könynyed stílusban írja le a szerz . Képletek alig fordulnak el a könyvben, inkább metaforák segítségével érzékelteti az olvasóval mondanivalóját: például a zétafüggvény nullhelyeir l sokszor mint a zéta-vidék tengerszinten lev pontjairól
Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
beszél. A matematika történetének számos szerepl jével ismerkedünk meg a könyv lapjain, akiknek nemcsak tudományos, hanem emberi arcélét is felrajzolja a szerz . Megismerjük küzdelmeiket, örömeiket, különcségeiket. Láthatjuk, hogy mennyire különböz karakter emberek szentelik életüket a prímszámok titkainak kifürkészésére. De a könyv nem marad a matematika elefántcsonttornyán belül, kitekint a prímszámoknak más területekkel való kapcsolatára is. Megtudhatjuk, hogy még az internetes vásárlás biztonsága is a prímszámokon nyugszik. S t, irodalmi, filmm vészeti, rovartani és más érdekességek is színesítik a könyvet. És vajon mi lehet a rejtett összefüggés a fizikusok által tanulmányozott kvantumkáosz és a Riemannsejtés között, amit a közelmúltban nyert számítási eredmények sejtetnek? Minden, a matematika iránt érdekl d olvasónak jó szívvel ajánlhatom ezt a lebilincsel könyvet. A matematikában jártasabbak szemében talán túlságosan leegyszer sít en bánik a szerz a tudományos tartalommal, de k is rengeteg érdekességet fognak találni a m ben. Az érdekl d diákok közül pedig nem elképzelhetetlen, hogy valaki éppen ennek a könyvnek a hatására válik majd a számelmélet elhivatott kutatójává. Az angol kiadás 2003-ban látott napvilágot. Amikor a szerz 2013 májusában a Hay Festival keretében Budapesten tartott el adást, a magyar változat megjelenését már szre ígérték. Most végre, 2014 áprilisában kezébe vehette az olvasó az igényes kiállítású kötetet Gyenes Zoltán remek fordításában. (Egyetlen sajtóhibát vettem csak észre: a 171. oldalon a képlet jobb oldalán lemaradt a negatív el jel, ami a 173. oldalon már a helyén van.) Az eredeti megjelenése óta eltelt évtizedben a prímszámokkal kapcsolatban két fantasztikus eredmény született. Bár ezek nem kapcsolódnak szorosan a könyv központi témájához, a Riemann-sejtéshez, de ha ma ülne számítógépe elé a szerz , biztosan részletesen ismertetné ezeket is. 2004ben Green és Tao igazolták, hogy a prímszámok között akármilyen hosszú számtani sorozatok találhatók. (Tao 2006-ban
Fields-érmet kapott, Greent a 2014-es Fields-érem várományosai között emlegetik.) Ez a tétel rokona az Abel-díjas Szemerédi Endre 1975-ös eredményének, miszerint az egész számok minden pozitív s r ség részhalmazában van tetsz leges tagszámú számtani sorozat. (Vagyis itt az a feltevés, hogy minden N-re az 1,2,3,…,N számoknak legalább – mondjuk – az 1%a benne van a kiválasztott részhalmazban. Ez a prímszámok halmazára nem teljesül, mivel azok átlagosan egyre ritkábbak, az els N számból nagyjából az 1/ln N részük prímszám.) A Green–Tao-tétel egyébként következne Erd s Pál egyik legismertebb – máig bizonyítatlan – sejtéséb l, ami azt állítja, hogy minden olyan számhalmazban is találhatók akármilyen hosszú számtani sorozatok, amelyekre a benne lev számok reciprokainak összege végtelen. Ennek a sejtésnek az igazolásáért Erd s 3000 dolláros jutalmat t zött ki – nem volt olyan gazdag, mint Landon Clay. A másik nagy visszhangot kiváltó eredményt az Egyesült Államokban dolgozó kínai matematikus, Yitang Zhang érte el 2013-ban, amikor belátta, hogy végtelen sokszor lesz két egymás utáni prímszám különbsége kisebb, mint hetven millió, ami váratlan el relépés az ikerprím-sejtés felé. (Az ikerprím-sejtés szerint végtelen sok olyan prímszám-pár van, ahol a két szám különbsége 2, mint például 3 és 5; 5 és 7; 11 és 13; 17 és 19 stb.) Kés bb mások ezt a korlátot néhány százra csökkentették. Zhang bizonyítása er sen támaszkodik Goldston, Pintz János és Yıldırım eredményére, akik korábban azt igazolták, hogy a különbségek végtelen sokszor lesznek jóval kisebbek mint az átlagos különbség. ( k négyen megosztva megkapták az Amerikai Matematikai Társaság 2014-es számelméleti Cole-díját.) A prímszámok zenéje megjósolható sikere talán azt is eredményezi, hogy du Sautoynak a szimmetriák varázslatos világáról szóló könyve magyar kiadására nem kell majd egy évtizedet várnunk. (Marcus du Sautoy: A prímszámok zenéje, Park Könyvkiadó, 2014) PÁLFY PÉTER PÁL
311
NYILATKOZAT
Charles Simonyi oxfordi tanszékének alapító nyilatkozata „Là, tout n’est qu’ordre et beauté Luxe, calme, et volupté” (Baudelaire) ivel a számítástudomány m vel je vagyok, érdekes véletlennek tartom, hogy az Oxford Egyetemen „Public Understanding of Science” névvel létrehozott tanszéket alapító levelemet hagyományosan „programnak” nevezik. Mint ahogy a számítógép programja a processzort szigorúan megszabott jöv beli lépésekre utasítja, nem kellene a tanszéki Jelöl Bizottságának is így irányítani a programot a jöv generációi számára? Ez a metafora nyilvánvalóan gyengécske. Mivel az adminisztratív ügyek olyanok amilyenek, csak remélhetem, hogy a Jelöl Bizottság kiváló tagjai megfontolják megjegyzéseimet miel tt egy új jelölt személyér l döntenének. Ennek ellenére nem ellenzem azt a bizonytalanságot és rugalmasságot, amely a jelölés folyamatában jelen van, hogy az Egyetem választhasson, fejl djön és virágozzon. Ezt a rugalmasságot új elképzelések felfedezésére és az azokkal való kísérletezésre lehetne felhasználni, de az id múltával olyan irányokba való elmozdulást is eredményezhet, amelyekre fel sem figyeltünk. Ennek a programnak a célja tehát egy fix vonatkoztatási pont létrehozása a lehet ségek tengerében. Az alapított tanszék neve „A tudomány megértetése a nagyközönséggel” (Public Understanding of Science), vagyis annak birtokosától azt várjuk el, hogy fontos eredményekkel járuljon hozzá a tudomány valamely területének széles körben való megértéséhez, nem pedig az ismeretek elterjedését tanulmányozza. A „széles körben” kifejezésen a legszélesebb lehetséges közönséget értjük, feltéve, hogy azok, akik képesek terjeszteni vagy vitatni az elképzeléseket (különös tekintettel más tudományterületek és társadalomtudományok kutatóira, mérnökökre, újságírókra, politikusokra, szakemberekre és m vészekre) nem vesznek el a folyamat során a részletekben. Itt hasznos megkülönböztetni a tudósok és tudománynépszer sít k szerepét. A professzori ösztöndíjat azok számára hirdetik meg, akik szakterületükhöz már komoly eredményekkel járultak hozzá, és akik a kérdéses témát a legmagasabb szinten ismerik. A népszer sít k ezzel szemben f leg a közönség nagyságára összpontosítanak, és gyakran elszakadnak a tudomány világától. A népszer sít k gyakran foglalkoznak az azonnali következményekkel, divatos hóbortokkal. Bizonyos esetekben a csak kevéssé m velt közön-
M
312
séget azzal tévesztik meg, hogy a tudomány állásáról, vagy annak fejl désér l lekezel en leegyszer sített nézeteket fogalmaznak meg. Ezt a legjobban utólag lehet megállapítani, ha visszaemlékezünk a múlt „óriás agy” számítógépes könyveire, de sok mai, tudományról szóló könyv kerül majd egy id múlva ebbe a kategóriába. Míg a tudomány népszer sítésének is megvan az értéke, nem ezt kívánja az alapítvány támogatni. A közönség sokat vár a tudósoktól, ezért ill , hogy a közönségt l is sokat várjunk el. A „megértés” kifejezést ebben az esetben nem csupán szó szerint, hanem egy kissé költ i értelemben is kell érteni. A cél az, hogy a közönség értékelni tudja az absztrakt és természetes világok szépségét, amelyek rétegenként a valóságban rejt znek. Hogy osztozni tudjanak abban az izgalomban és ámulatban, amelyet akkor éreznek, amikor szembesülnek a legnagyobb talányokkal. A közönségnek az a része, amely eleget megértett ahhoz, hogy felfedezze a tudományban uralkodó rendet és szépséget, sokkal nagyobb betekintést fog nyerni a tudomány és mindennapi életük összekapcsolódásából. Végül, a „tudomány” itt nem csupán a természettudományokat és a matematikát jelenti, hanem a tudománytörténetet és tudományfilozófiát is. Mindazonáltal el nyben kell részesíteni azokat a szakterületeket, amelyek az eredményeiket f ként szimbolikus m veletekkel érik el vagy fejezik ki, mint a részecskefizika, molekuláris biológia, kozmológia, genetika, számítástudomány, nyelvészet, agykutatás, és természetesen a matematika. Ennek oka több mint személyes preferencia. Egy szimbolikus kifejezés lehet vé teszi a legmagasabb rend absztrakciót, ennélfogva a matematika és adatfeldolgozás leghatékonyabb eszközeinek a felhasználása óriási haladást eredményezhet. Ugyanakkor éppen a siker eredményezheti a tudósok elszigetel dését a laikus közönségt l és megakadályozza az eredmények, kommunikációját. Figyelembe véve a társadalom és a tudományos közösség életbevágó egymásrautaltságát, az információ hatékony áramlásának hiánya határozottan veszélyes. A fenti célok eléréséhez a nyerteseknek olyan pedagógiai érzékkel kell rendelkeznie, amely túlmutat a hagyományos egyetemi követelményeken. Képesnek kell lenniük hatékonyan kommunikálni mindenféle hallgatósággal és
„Csupa szépség odalent, csupa fény és csupa rend.” (Szabó L rinc fordítása) a média minden fajtájával. Mindenekel tt a hallgatósághoz a legnagyobb nyíltsággal kell fordulni. Természetesen kapcsolatba fognak kerülni politikai, vallási és más társadalmi er kkel, de semmilyen körülmények között nem szabad hagyni, hogy ezek az er k befolyásolják a mondandók tudományos érvényét. Ellenben szintéknek kell lenniük a tudományos ismeretek adott id ben létez korlátaival, és ismertetni kell a bizonytalanságokat, csalódásokat, tudományos szempontból zavarba ejt jelenségeket, vagy éppen a szakterületük kudarcait. A tudományos spekuláció, amikor így nevezik, valamint a spekuláció fogalma és szerepe a tudományos módszerben igen izgalmas lehet a közönség számára, ha annak lényegét megfelel en ismertetik. Nagyon eredményes kommunikációs eszköz, ezért nem szabad helyteleníteni. Tudatában vagyunk annak, hogy az olyan személyek, akiknek megvannak az említett kvalitásai, igen ritkák. Ezért a felsorolt tudományos szakterületekhez tartozó preferenciák szerepe csupán másodlagos a kiválasztásnál a jelöltek pedagógiai és kommunikációs tehetségéhez mérten. A kinevezetteknek meg kell adni a lehet séget, hogy folytassák tudományos munkájukat. Ezt akkor lehet a legjobban elérni, ha a szakterületükön a tanszéken betöltött állásuk közösen még az Oktatási Tanszék (Department of Continuing Education) felügyelete alá is tartozik. Míg tevékenységük bázisa Oxford, a kinevezetteknek minden támogatást meg kell kapniuk az Egyetemt l az utazásokhoz valamint a vendégprofesszori meghívások elfogadásához. Ennek megfelel en az oxfordi adminisztrációs és tanítási kötelezettségeiket csökkenteni kell és f leg a nem szakképzés területére kell irányítani. Elvárjuk, hogy könyveket és folyóiratcikkeket írjanak mindenféle médiumban a nagyközönség vagy a tudományos közösség részére, tartsanak nyilvános el adásokat az Egyetemen vagy máshol és általánosan kifejezve, vegyenek részt „a tudomány megértetésében a nagyközönséggel” Hálás köszönetemet fejezem ki Dawkins professzornak, aki segített a jelenlegi program kereteinek kidolgozásában. CHARLES SIMONYI Bellevue, 1995. május 15. Természet Világa 2014. július
ENERGIAHASZNOSÍTÁS
SEBESTYÉN VIKTOR–SOMOGYI VIOLA
A felszínközeli földh hasznosítás mérnökszemmel
M
agyarország lakossága jelenleg f tési energiaszükségletét túlnyomórészt fosszilis energiahordozók felhasználásával elégíti ki. A megújuló energiaforrások jó alternatívát jelenthetnek hazánkban, mivel energias r ségükb l adódóan leginkább a lakossági célú felhasználásra alkalmasak. A f tési célú földh hasznosítási technológiák jelenleg szórványosnak tekinthet k, azonban a jöv beni számuk emelkedése megjósolható, ezért a telepítésük környezeti és vízföldtani kockázatait már most kell prioritással kell kezelnünk. A Föld h készlete három összetev b l adódik, melyek együttesen határozzák meg a földi h jelenségeket. A látens h a Föld teljes h készletéhez viszonyítva körülbelül egyharmad részt képvisel (Ursula Schreier et al., 2009). A másik két forrás a radioaktivitás és a napsugárzás. A Föld általános h mérsékleti profilja alapján elmondható, hogy tömegének 99%-a melegebb, mint 1000 °C, valamint 99,9%-a melegebb, mint 100 °C (Ursula Schreier et al., 2009). A Napból érkez és a földfelszínt elér sugárzás éves átlagértéke Magyarországon 168 W/m2 (Papp, 2010), világátlaga pedig 342 W/m2. A felszín alatti vizek h mérsékletét alapvet en két dolog határozza meg: a Föld belsejéb l a felszín irányába áramló h (h fluxus), valamint a felszínt elér és ott elnyel d napsugárzás (inszoláció). A mélyebben lév víztesteket (rétegvizek) nagyobb részben f ti a h fluxus, míg a fels (talaj)víztesteket az inszoláció egészen a sokéves lehatolási mélységig, a neutrális zónáig. Az inszoláció mértéke id ben nem állandó, függ a napsugárzás intenzitásától, id tartamától, így f ként a földrajzi szélességt l és az évszaktól. Kisebb léptéket vizsgálva befolyásolják a domborzati viszonyok, a növényzet, az aktuális id járási viszonyok (Juhász, 2002). A felszín alatti vizek energiatartalmát hasznosítják a felszínközeli vagy sekély tározóra telepített rendszerek. Ezek a f tési igényhez képest alacsonyabb h mérséklet közeg energiáját h szivattyúval alakítTermészettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
ják át hasznosítható h vé. A következ kben e rendszerek válfajairól és telepítési szempontjairól esik szó.
A talajkollektor Talajkollektoron a földfelszín alatt vízszintesen elhelyezett cs hálózatot értjük (1. ábra). A kollektor cs hálózatának teljes hosszát a mindenkori f tési igény és a h szivattyú gyártója által megadott útmutató el írásai határozzák meg. Általában a térszín alá 1,2–1,5 m mélységben telepítik, az adott terület fagyhatárának mélységét figyelembe véve. A kollektorban a földtani közegnél alacsonyabb h mérséklet fagyálló folyadék kering a talaj h -
A megfelel h igény megállapítása kísérleti alapokon nyugvó számításokkal történik, és földtani, vízföldtani ismereteket is igényel. Kimeríthetetlen készlet nem létezik, amennyiben a kitermelés mértéke meghaladja a visszapótlódást, helyi h hiány keletkezik, a talaj leh l. A méretezést ezért különös körültekintéssel, a helyi viszonyok figyelembevételével kell végezni. Szakért k véleménye alapján a telepített rendszerek negyede alulméretezett, kétharmada túlméretezett (Komlós et al., 2009). Épp ezért – noha maga a telepítés saját kez leg is megoldható – a méretezési vizsgálatok elvégzéséhez szakért bevonása szükséges. Az egyik ilyen mérend paraméter a talaj h vezet képessége, mely a technológia hatásfokával szoros kapcsolatban áll.
A talajszonda Talajszondán a földfelszín alatt függ legesen elhelyezett h cserél t értjük (2. ábra). Többféle típust forgalmaznak bel le, „U-csöves” talajszondát, „cs a cs ben” talajszondát, valamint a szondafejekb l is többféle kivitelt gyártanak. Teljesítményük els sorban a szondák számától és a telepítési mélységt l függ. A 30–100 m mély furatok készítése hordozza magában a környezeti kockázatok túlnyomó hányadát. 1. ábra. A talajkollektor kialakítása (Hoffman, 2011) mérsékletét felvéve, melyet a h szivattyú magasabb h mérsékletre alakítva a f tési kör rendelkezésére bocsát. Onnan a leh lt folyadék ismét a kollektorba kerül, és a folyamat kezd dik elölr l. A talajkollektor hidraulikailag zárt rendszert alkot, nyomás alatt áll, ezért szükséges hozzá keringtet szivattyú, légtelenít szelepek és tágulási tartály is. Tervezési fázisban figyelembe veend , hogy a talaj h mérsékletének visszaállása id ben elnyúló lassú folyamat, a talaj tulajdonságaitól függ en heteket, hónapokat vehet igénybe (Komlós et al., 2009).
A létesítésükre vonatkozó el írások: A bányászatról szóló 1993. évi XLVIII. törvény 1. §-ának h) pontja alapján a törvény hatálya alá tartozik „a geotermikus energia hasznosítása, valamint a felszín alatti víz termelésével együtt nem járó kutatása és kinyerése”, így a függ legesen elhelyezett zárt hurkú talajszondák létesítése minden esetben engedélyköteles. Mivel vízkivétel nem történik, így a földtani kutatásra vonatkozó szabályok a mérvadóak, az ehhez szükséges létesítményeket is a bányafelügyelet engedélyezi (96/2005 (XI. 4.) GKM rendelet). A fúrási engedélyt a Bt. 31. §-ának (1.) bekezdése alapján az illetékes bányaka-
313
ENERGIAHASZNOSÍTÁS pitányság adja ki (a területi illetékességr l, hatáskörr l külön jogszabály rendelkezik). Bányajáradék fizetése nem szükséges, mivel a talph mérséklet nem haladja meg „a bányászatról szóló 1993. évi XLVIII. törvény végrehajtásáról szóló 203/1998. (XII. 19.) Korm. rendelet 34. §-a szerint megállapított” 30 °C-t. Tervezésének és elhelyezésének el feltétele a talaj adottságainak, a rétegz désnek, a talaj ellenállásának, talaj- és rétegvíz elhelyezkedésének, áramlási irányának a pontos ismerete (Ursula Schreier et al., 2009). Ezen ismereteket szakért i vizsgálatok (vízföldtani, földtani, geofizikai) elvégzésével szerezhetjük be, melyek jelent s költségvonzattal bírnak, ehhez járulnak hozzá a fúrás szakember- és költségigénye. A felszín alatti h tárolók „megnyitása” és a bennük keltett h transzport (iránytól függetlenül) a rendszer természetes állapotának megváltozását okozza (Papp, 2010). Talajszondák esetében, mivel a technológia zárt hurkú, a változások a furat létrehozásával, a szonda rendszerbe történ bekerülésével és h mérséklet eloszlás megváltozásával jelentkeznek. A vízföldtani környezeti kockázatok alacsonyabbak, mint nyitott hurkos rendszer esetében, de a kivitelezés min sége itt is jelent s szerepet játszik. Az els , nagy kiterjedés vízzáró réteg felett elhelyezked víz (talajvíz) hazánk területén csaknem mindenhol szennyezett. Amennyiben átfúrjuk az els (vagy több) vízzáró réteget, ha csak egy rövid id re is, de hidraulikai kapcsolatot teremtünk a különböz rétegek között. Amennyiben az alsóbb rétegek piezometrikus nyomása alacsonyabb a fels rétegekénél, úgy a szenynyezések lefelé áramlása bekövetkezhet. Kérdéses lehet a hidraulikai kapcsolat kés bbiekben történ „elzárásának” a min sége is. A földi h áram világátlaga 63 kW/km2, hazánkban 90,4 kW/km2 (Papp, 2010). Az eltérés geofizikai okokra vezethet vissza (vékonyabb földkéreg, nagyobb vastagságú üledékek). A rendszer regenerálódásáról jelenleg kevés adat áll rendelkezésre. Magyarország mélyebben fekv készleteit tekintve van „kedvez bb” helyzetben, nem pedig a sekélyebb mélység h tárolók tekintetében (Papp, 2010). A készletek számbavételénél a viszonyítási alapokat fel kell tüntetni, és felhívni a figyelmet az összehasonlításnál arra, hogy csupán azon adatok tükrében vontuk le az adott következtetéseket. Talajszonda telepítése esetében a földtani közegben tárolt víz elhelyezkedése, áramlási képe dönt jelent ség a beruházás hatékonysága szempontjából. A víz
314
2. ábra. A talajszonda kialakítása (Hoffman, 2011) fajh jének és a k zetek fajh jének különbségéb l adódik, hogy a tárolt h energia nagyobb részét a pórusokat kitölt víz hordozza. Belátható, hogy a felszín alatti vizek áramlási viszonyai is nagyban befolyásolják a hatásfokot.
Nyitott hurkú földh hasznosítás kútpárral Az el z ekben ismertetett technológiák zárt hurkúak, azaz a munkakörben nem vesz részt a földtani közegb l elmozdított víz. Magyarországon a talajvizek h mérséklete természetes állapotban folyamatosan fagypont felett van, körülbelül 11-13°C átlagértékkel (Papp, 2010). Nyitott hurkú földh hasznosításkor a felszín alatti víz közvetlenül részt vesz a munkakörben, így azt ki kell venni a természetes földtani közegb l, majd a h energia elvonása után az „1995. évi LVII. törvény a vízgazdálkodásról” értelmében a létesítési engedélyben foglaltak szerint elhelyezni. Ha ugyanabba a rétegbe történik a visszatáplálás, a felszín alatti vízkészlet számszakilag változatlan, de a technológia létesítése engedélyköteles. Eltér esetben a technológia üzemeltetése vízkészlet járulék fizetését vonhatja maga után. Tervezési fázisban fontos kiemelni, hogy a talaj, és a talajvíz tulajdonságainak pontos ismerete szükséges a létesítéshez, ezért próbafúrást készítése ajánlott. Mivel a próbafúrás növeli a beruházás költségeit, így azt gyakran elhagyják. Szükséges a talajvízréteg mélységének, kiterjedésének, kémiai profiljának ismerete. Mivel a földtani közegb l vízkitermelés történik, ezért a vízadó képesség meghatározása lényeges feltétel. A feladat elvégzése nagyobb körültekintést igényel, mint nem energetikai célú hasznosításra létesített kút esetében (ivóvízkút), ugyanis a h szivattyú akár 20 órát is m ködhet egyetlen nap alatt, és
a vízigényt a kútnak folyamatosan ki kell tudni szolgálni. Csúcsigény kísérlettel történ meghatározása javasolt, ilyenkor 2–3 napos folyamatos szivattyúzást végeznek. Általánosan elmondható, hogy a f tési teljesítmény (igény) kW-onként 0,2 m3/h vízkapacitás rendelkezésre állása javasolt (Komlós et al., 2001). A létesítés korlátozódhat kizárólag a talajvíztartókra, vagy mélyebb kutakat is fúrhatunk. A gyakorlatban általában 15 m-t l 60–70 m-ig létesítenek f tési célra kutakat. Tervezési irányérték, hogy a kút minimális h mérséklete 8 °C felett legyen, és a visszavezetett (energetikailag már hasznosított) víz ne legyen hidegebb 4 °C-nál (Komlós et al., 2009). A létesítés folyamán a kútfúrótól a vízhozamról és a kútvízh mérsékletr l bizonylatot kell kérni, valamint a kútnyilvántartási adatok (vízföldtani napló) egy példányát is be kell szerezni. A tervezett kutakra a területileg illetékes vízügyi hatóságtól vízjogi (létesítési/üzemeltetési) engedélyének beszerzése szükséges. A gyártók a h szivattyún átáramló víz min ségi követelményeit ismertetik, ezeket a megfelel üzemelés érdekében be kell tartani. El fordulhat, hogy a helyi talajvíz nem felel meg az el írásoknak. Ilyenkor mélyebb réteg megvizsgálása, vagy a beruházás újragondolása javasolt, noha az egyes kémiai összetev k különböz eljárásokkal kivonhatóak a munkakörben a h szivattyú elé beépített berendezés által, viszont ez megnöveli a beruházás költségeit olykor aránytalanul magas költségekkel. A nyitott hurkú rendszernél egy lehetséges szennyezés terjedése valószín bb, mint a zárt hurkú rendszer esetében, mivel a kivett (és energetikailag hasznosított) vizet a folyamat végén visszavezetjük egy felszín alatti víztartóba, vagy felszíni vízfolyásba. Létesítési oldalról a technológia akkor hordoz nagyobb kockázatot, ha a 25-30 m-nél mélyebb rétegvíztartókra települ, ugyanis ekkor áll fenn az esélye annak, hogy a már eleve szennyezett talajvíz hidraulikai kapcsolatba kerül mélyebb réteg(ek) természetes vizével. Megfelel szaktudással és eszközparkkal ez a kockázat minimálisra csökkenthet , de nem megszüntethet . A gyakorlatban legelterjedtebb nyitott hurkú földh hasznosítási technológia egy termel -, és egy nyel kútból áll (3. ábra). Üzemelés közben a termel kútban és annak környékén a földtani közegben a vízkivétel (szivattyúzás) hatására vízszintcsökkenés, leszívási tölcsér alakul ki. Ennek kiterjedése a talaj tulajdonságaitól és a kitermelt víz menynyiségét l függ. A nyel kútban és annak környékén pedig a vízbevezetés hatására Természet Világa 2014. július
ENERGIAHASZNOSÍTÁS vízszintemelkedés keletkezik (talajvízdomb). Nyomás alatti (zárt tükr ) esetben pedig (piezometrikus) nyomásszint változások keletkeznek (Papp, 2010). A rendszert célszer úgy kiépíteni, hogy a már energetikailag hasznosított víz, amely ennél fogva alacsonyabb h mérséklet a természetes állapothoz viszonyítva, a nyel kút a termel kúttól elfelé és ne annak irányába szállítsa. A két kút között kialakuló vízszintkülönbségek a természetes áramlással ellentétes hidraulikai er ket keltenek. A talajvízdomb a megemelkedett vízszint viszszaállítására a termel kút felé irányuló er ket kelt, míg a (folyamatosan) szívott termel kút a lecsökkent vízszint visszaállítására maga felé irányuló er ket kelt. Így könnyen belátható, hogy az üzemelés során az áramlás sebessége csökkenni fog, ezért az eredeti áramképre tervezett rendszerek hatásfoka elmarad a várt értékekt l. A leszívási tölcsér és az egyéb az üzemelés által gerjesztett változások átléphetik a telekhatárt, megváltoztatva ott (is) a h áramlási, vízáramlási képet,
dó felszín alatti víztartó. A technológia kritikus pontja a nyel kút. Elképzelhet , hogy a kitermelt vízhozam egyetlen darab nyel kúttal nem juttatható vissza az adott rétegbe. Ilyenkor több nyel kút létesítése szükséges, amely jelent sen megnöveli a beruházás költségeit. Egy másik lehet ség a felszíni beszivárogtatás nyílt tükr víztartón keresztül, vagy ha az adott helyen ez nem megvalósítható, akkor a háromfázisú zónába mélyített ejt m tárgyakkal is megoldható a viszszatáplálás. A nyel kutak f problémája, hogy id vel eltöm dhetnek. Az általunk kitermelt víz lebeg anyag tartalma megfelel kivitelezést feltételezve sem zérus. A nyel kútba szállított víz sebessége a pórustérben csökken, és így a benne tárolt lebeg anyag ott kiülepedhet ezzel folyamatosan csökkentve annak átereszt képességét. Habár vannak technológiák az eltöm dött kutak tisztítására, ezek nagyon költségesek. Az eltöm dés megel zésének legegyszer bb módja a termel és nyel kút id szakos megcserélése. Ezt azonban már a tervezési fázisban
zálható. A rendszerekhez a teljesítménycsökkenés elkerülése miatt minimális véd távolságot kell meghatározni, hogy egy jöv beli hasonló technológia telepítése ne befolyásolja az eredetileg megállapított hatásfokot. A távolhatás mértékének meghatározására a jöv ben további kutatásokat kívánunk végezni. M
Irodalom Juhász J. 2002: Hidrogeológia, Harmadik átdolgozott kiadás, Akadémiai Kiadó, Budapest, p. 1176. Komlós F., Fodor Z., Kapros Z., Vajda J., Vaszil L. 2009: H szivattyús rendszerek Heller László születésének centenáriumára, Komlós Ferenc, Dunaharaszti, p. 215. Papp Z. 2010: Gondolatok Magyarország geotermikus helyzetér l A sekély/közepes mélység kutakra kiépített vízvisszaforgató h szivattyús rendszerek vízbányászati mellékhatásai, Mérnökújság, 2010. december, Budapest Reinhard H. 2011: H szivattyús f tések, Cser Kiadó, Budapest, p. 84. Schreier U, Stawiarski K., Kirchersteiner W, Antony F.2009: A h szivattyú, Cser kiadó, Budapest, p. 88. Zerinváry Sz. 1956: A Föld fizikája, M velt Nép Könyvkiadó, Budapest, p. 464.
Augusztusi számunk tartalmából
3. ábra. A kútpárral üzemel rendszer és hatásai esetlegesen a kémiai profilt is (Papp, 2010). Jelen szabályozás szerint az energetikai hasznosítást célul kit z beruházásokhoz nem szükséges a környez (közvetlen közelben) lév lakosság engedélye. Az energiahasznosításra létesített rendszerek adatbázisa nem létezik, így könnyen el fordulhat, hogy két engedéllyel rendelkez rendszer egymásra hatása nem zérus. Hidrodinamikai és transzportmodellezési eszközökkel egyértelm en bizonyítható, hogy a teljes f tési id szakot vizsgálva a termikus távolhatás meghaladja a több tíz métert, így valós teljesítménycsökkenést eredményezhet egy másik hasonló földh hasznosítási technológiánál. A rendszer kiépítésénél figyelembe kell venni, hogy rendelkezésre álljon a szükséges vízhozamot biztosítani tuTermészettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
figyelembe kell venni, és ennek megfelel módon kialakítani a kutakat. Amenynyiben a váltakozó termel -nyel üzemmód nem megoldható, úgy a nyel kúton id szakosan kúttisztítást lehet végezni, mely ugyancsak további költségvonzattal bíz, és hatásfoka sosem 100% (Papp, 2010). Ha a kút nem képes az adott vízhozamot elnyelni, akkor a talajvízszint kritikus mértékig megnövekedhet, miközben a feliszapolódás talajromláshoz vezethet. A felszínközeli földh hasznosítási technológiák jó megoldást jelenthetnek a f tési költségek hosszú távú csökkentésére, azonban bizonyos mérték földtani és vízföldtani kockázatokat is magukkal hordoznak. Általánosan elmondható, hogy a kockázatok mértéke megfelel tervezéssel és kivitelezéssel minimali-
Szász Domokos: Entrópia, biliárdok, whisky szódával és Abel-díj Fülöp Ottilia–Barabás Béla: Aszimmetria a természetben, megválaszolatlan kérdések az egészségvédelemben Mez Szilveszter: Homokba temetett múlt. Kovács János egyiptomi gy jt útja Jordán Ferenc: Netwörköz állatok Lélekben amat r csillagász maradtam. Kiss László akadémikussal beszélget Lukácsi Béla Csaba György: Tobozmirigy az atomkorban Abonyi Iván: Az Einstein lány (OLVASÓNAPLÓ) Molnár V. Attila: Orchideák, melyek leny gözték Darwint Both El d: 100 éves a Hertzsprung– Russell-diagram Rezsabek Nándor: Emlékezés Hédervári Péterre Juhász Péter: Épít jelleg mikroorganizmusok Szili István: Utak fasorral
315
TÖRTÉNETI FÖLDRAJZ
NEBOJSZKI LÁSZLÓ
„Egy fordulás az Alföldön” Ezt a címet adta Mindszenthy Antal a Tudományos Gy jtemény 1831. IX. és X. valamint 1832. V. és VI. számaiban megjelent értekezésének, amelyben Kalocsától Titelig írta le a Duna-Tisza közét. Az út további részér l szóló és Gubacs (a mai Pesterzsébet) ismertetésével záruló beszámoló kézirata az Országos Széchényi Könyvtárban található.* Cikkünkben a szerz életének és útja nyomtatásban megjelent szakaszának áttekintése után a kiadatlan Bérekesztés cím részt ismertetjük. indszenthy Antal Komáromban (annak ma Szlovákiához tartozó részén) született 1786. augusztus 25-én, Mindszenthy Sámuel református lelkész és Thaly Mária házasságából.1 A szül k gyermeküket üzleti pályára szánták, és ennek megfelel en igyekeztek nevelni. Fiuk életútja azonban nem szándékaik szerint alakult: Antal borkeresked ként árujával külföldre utazott, ám olvasási szenvedélye miatt pénzügyeit elhanyagolta, és tönkrement. Hazatért Komáromba, ahol visszavonultan igyekezett élni: táblabírói és írói munkálkodása mellett a szüleit l rá maradt könyveket többször átolvasta, mindemellett az 1840-es években alakult helyi kaszinó könyvtárosa lett. Kálmán fiát – az 1848–49es szabadságharc honvéd századosát – Világosnál fogták el, Aradon ítélték el, majd néhány éves várfogság után engedték szabadon. A források szerint Mindszenthy Antal 1859 körül hunyt el Komáromban.2 Az 1817 és 1841 között megjelent Tudományos Gy jtemény az els magyar nyelv enciklopédikus-tudományos folyóirat, „… mely szaktudományi értekezéseken kívül a századel szellemi életére jellemz s azt alakító, befolyásoló teoretikus irodalmat is közöl.”3 A pesti Trattner János Tamás – az ország egyik legtehetségesebbnek tartott nyomdásza – jó érzékkel vállalta fel az els években a folyóirat kiadását-támogatását, az arculatot megformáló pesti írók pedig az éra szinte valamennyi íróját-tudósát megnyerték az ügynek. A kor kifejezetten kedvezett a polihisztoroknak, akik jelent s forrásismeretük birtokában igencsak tájékozottak voltak és képesnek bizonyultak különféle témákban megnyilatkozni. Mindszenthy Antalnak Vörösmarty Mihály szerkeszt sége idején (t le 1833-ban Horvát István egyetemi tanár vette át a stafétabotot) jelentek meg az els cikkei a lap-
M
* OSZK Kézirattár jelzet: Quart. Hung. 749. 1 Ponori Thewrewk József 1846. 84. 2 Szinnyei József 1902. 1435. 3 Mader Béla 1976. 3.
316
Kalocsától Titelig
A Tudományos Gy jtemény 1832. V. számának címlapja ban. Az „Egy fordulás az Alföldön” negyedik, 1832. júniusi részét a szerz ezzel zárta: folytatása következik. Az utalás ellenére a következ számokban ez nem történt meg. A befejezésnek szánt kéziraton két bélyegzés látható: „HORVÁT ISTVÁN KÖNYVTÁRÁBÓL” az egyik, „Á M. N. MUZEUM KÖNYVTÁRÁBÓL” a másik. Tehát Horvát István szerkeszt t l a Nemzeti Múzeumba, majd onnan a Széchényi Könyvtár különgy jteményébe került a szerz kézírásával készült és aláírt anyag. A kézirat elfektetésének okát csak találgatni lehet: „Az is közrejátszhatott ebben, hogy Mindszenthy már 1831–1833 között munkatársa volt a Tudományos Gy jtemény ellenlábasának tekinthet , és csak ebben a három évben megjelen »vegyes tárgyú« »SAS« cím folyóiratnak.”4 4 Ökrész Károly 2004. 33.
Az értekezés els része szerint egy szi napon indult el Mindszenthy Kalocsáról. A felkeresett és leírt helyek (zárójelben ismertebb nevük vagy rövid magyarázat): Miske, Hajós, Nád-Udvar (Nemesnádudvar), Három-Kereszt vagy Új-sükösd (Sükösd), Ábráni vagy Ábrahámi Apátúrság (az 1270 körül alapított si apátság romjai a XIX. század közepéig még láthatóak voltak), Csanád (Érsekcsanád), Új Kákony (a gyakori áradások miatt lakói áttelepültek a szomszéd helységekbe), Szent István (Bajaszentistván), Istvánmegye (ma Baja egyik városrésze), Baja, Pandúr (esete hasonló Új Kákonyéhoz), Vodicza (Máriakönnye), Báth Monostor (Bátmonostor), Szt. Lélek BáthMonostori Apátsága (a határban ma tábla jelöli a helyet), Baracska (Nagybaracska), Haraszti vagy Rasztina, Gákova (Gádor) és Zombor. Legrészletesebben Bajáról ír, amely kapcsán rögtön megfigyelhetjük Mindszenthy egyik, az értekezés egészére érvényes írói tulajdonságát. Egy-egy szóba kerül témáról – akár lábjegyzetben is – képes olyan részletességgel és kimerít en írni, amely egy újabb cikk alapja is lehetne. Jelen esetben a pálinka eredetér l és készítésér l értekezett hosszasabban. A második rész Zombor alapos leírásával kezd dik. A folytatásban az utazó a várost déli irányban hagyta el és ért a Ferenc-csatornához, amely mellett haladva az értekezésben a következ helyeket tárgyalta: Szivácz, Cservenka, Kula, Új-Verbász, Ó-Verbász, Bács Vármegyei hajókázható Ferenc-csatorna, az egykori Bodrogh Monostori Apátság, Bodrogh Városa a Szt. Kereszt tiszteletére szentelt Monostorral, Monostorszegh, Kis Sztapári puszta, Új-Verbász, Szent Tamás, Földvár (Bácsföldvár). A települések ismertetése közben jellemzi a német és szerb földm veseket, a Ferenc-csatornáról a tervez és az építkezést sokáig irányító Kiss Józseft l (személyesen ismerte az 1813-ban elhunyt inzsellért) kapott információk alapján számolt be és a szövegb l részletes képet kaTermészet Világa 2014. július
TÖRTÉNETI FÖLDRAJZ köt d hagyományról kimerít en ír a lábjegyzetben), a kalugyerek szerb elköszön énekének refrénje magyarra fordítva így hangzott: „egészségben maradjál”.
Korabinszky János Mátyás 1805-es térképének részletén jól látható Monostorszeg és Földvár között a vármegyét átszel Francisci Schiffahrts Canal, azaz a Ferenc Hajózó Csatorna punk a korabeli gabonakereskedelemr l. Saját megfigyelése-tapasztalatai alapján írta le a csatorna áldásos hatását a vármegye életére. A sorozat harmadik folytatása Kuczora bemutatásával kezd dik, majd Torzsa, Despot Szent-Iván (Úrszentiván), Paraga (Parrag), Bács Új-falu, Bács, Szilbás (Szilbács) ismertetésével folytatódik, ezután Mindszenthy szól az elpusztult Szent Mária Magdolna prépostságról, végül Kulpint (Kölpény) és Temerint tárgyalja. Despot Szent-Ivánt elhagyva a római sáncokról tudunk meg többet. Ebben a részben a szerz a legterjedelmesebben a vármegyének nevét adó Bács mez város múltjáról és jelenér l értekezik, továbbá az átlagosnál hosszasabban vázolja Kulpint és Temerint. A negyedik részben Goszpodince (Boldogasszonyfalva), Josephsdorf (Zsablya), Gyurgyevo (Sajkásgyörgye), Kovil Szt. Iván (Sajkásszentiván), Villevo (Tündéres), Lok (Sajkáslak) és Tétel (Titel) leírása olvasható. Utóbbi és vidéke története, valamint korabeli állapota bemutatásával Mindszenthy különösen terjedelmesen foglalkozik. Nyilván felkeltették érdekl dését, másrészt a szüleit l örökölt és a számára hozzáférhet könyvekben b ven talált kapcsolódó forrásanyagot: vélhet en ezt igazolja az értekezés teljes egészét tekintve a lábjegyzetekben hivatkozott számos irodalom is.
Titelt l Gubacsig A sorozat befejezésének szánt cikk érdekessége, hogy közben közel akkora hoszszúságú utat járt be, mint az els négy részben együttvéve. „Gyermek koromtól fogva a miota Belgrádnak hírét hallottam, Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
mindig vágytam annak meg látására: Tételben lévén véteknek tartottam volna el mulatni meg tekintését.” – írja a kéziratban a szerz . Err l a kitér r l a Szlankamen (Szalánkemén) címszó alatt számolt be: vízi úton, a sajkásokkal indult délnek és a Dunáról-Száváról tekintve részletesen leírta Belgrádot, valamint a többi part menti helységet. Zimony fekvését igen alkalmasnak tartotta a kereskedésre, hiszen Bécs és Konstantinápoly között félúton fekszik: „… a lakosok nagy kereskedést visznek, ’s a Belgrádiaktól sok hasznot húznak.” Több esetben jól érzékelhet Mindszenthy Antal szépírói tehetsége, közülük a Kovil címszónál a természetvédelem fontosságra is felhívta a figyelmet: „Még a hajnal alig kezdett czirkálódni mikor Tételb l megindultam, hogy a calogerek Kovili Klastromjokat meg látogassam. Körüllöttem minden csendes volt ’s az egész természet most kezdett csak éjjeli nyugodalmából ébredezni. Oh! mely másformának tetszik a reggel, a Dél és az estve ha valakinek csendes a szive ’s a jelenvalo szempillantással meg elégszik! Minden vidék leg szebb mikor azt a hanyatlo estve pirossága fél homályal elegyitve boritja el, ’s a hivesit szell k csendesen lengedeznek. El andalodtam a szép természet bámulásában ’s az jutott eszembe, hogy mely boldogok lehetnének az emberek e világonn ha magok nem rontanák el boldogságjokat készakarva. Oh természet! én tisztelem a te uraidat, de – az embereknek mindnyájjoknak jóknak kellene lenni. El andalodásombol lovak dobogása ébresztett fel …” A kovili zárdában el bb a házf nökkel, majd a refektóriumban (étkezdében) a szerzetesekkel találkozott. Az eltöltött nap után ugyanitt köszönt el vendéglátóitól. Búcsúzásul megitták Szent János áldását (az evangélistához
A Tiszán átkelve Mindszenthy Torontál vármegyébe ért, ahol Perlasz, Écska és Nagy Becskerek voltak útjának következ állomásai. A részletes ismertetésekb l a teljesség igénye nélkül néhány érdekesség: Perlasznál Nagy Károly császár fia, Pipin 790 körül megverte az avarokat és a Tisza mellett Tituliummal szemben Franco Villa nev várat épített, amelyet IV. Béla király alatt a kunok elrontottak stb.; Écska térségében 1482-ben Kinizsi Pál és Doczy Péter katonáikkal háromezer törököt gy zött le; Nagy Becskerek egyike Magyarország legnagyobb és legszebb privilegizált mez városainak. Innen a f leg németek lakta Katalin-falván át érte el a vegyes lakosságú Pardánt. Az út következ állomását jelent Új-Pécsr l feljegyezte, hogy van kiserdeje (ez a vármegyében ritkaságnak számított) és írt az arrafelé történ rizstermesztésr l. Új-Pécs után a Böge partján fekv Szt. Mihályi gabonatára, majd Freydorf mellett haladt el és jutott Temes vármegye székhelyére, Temesvárra, amelyr l megállapította: „Mind a régibb, mind az ujabb id kben nevezetes er s Vár és Királyi város s Hazánk történeteiben f helyet foglal el.” A továbbiakban részletes leírást olvashatunk a város fekvésér l, részeir l, a várról, a vallási és világi épületekr l. Közülük Mindszenthy legnevezetesebbnek az 1443-ban még Hunyadi János építette várkastélyt tartotta. A vendégfogadók közül épületére és fekvésére nézve legderekabbnak a nagypiac szegletében épült a „Hét Választó Fejedelem” nev t ítélte, amelynek emeletér l „… kivált hetivásár alkalmatosságával mulattató a kilátás.” Temesvár történetének ismertetésekor a szerz részletesen szól az 1514-es, Dózsa György vezette parasztháború itteni eseményeir l. A források alapján különös alapossággal és részletességgel írta le a f vezér, öccse és társai elfogásukat követ megkínzását, valamint a számukra valószín leg megváltásként megélt kivégzését. Mindszenthy Temesvárt a Bécsi kapun elhagyva Mihala, Szakálház és Beregszo érintésével jutott a már Torontál vármegyéhez tartozó Gyertyánosra, majd Hatzfeldre (Zsombolyára). Itt észrevette, hogy „… a parasztok házaik szépek, söt sokaknak emeletes házaik is vagynak, melyek azonban czélirányosabban vagynak épülve mint a külföldi parasztházak.” A lábjegyzetben ezután részletesen közli a cseh-, a szász- és németországi parasztházak felépítését, beosztását, ami a bejárt és a cikkben ismertetésre került terület vonatkozásában egy külön tanulmány témája lehetne, csakúgy,
317
TÖRTÉNETI FÖLDRAJZ mint az itteni dohánytermesztés kapcsán leírtak. Szerinte: „… mind az által csak nem bizonyos hogy a Törökt l látták el ször a Magyarok (ti. a dohányt) ’s ugy szoktak rá, leg alább annyi bizonyos, hogy Erdélybe leg elöszször 1576-ban vitt dohányt és pipát a Török követség ajándékba Báthory Kristóf fejedelemnek, melyb l ki jön hogy a Magyarok nem a Németekt l kapták azt el ször, mint a hogy némely Német írók vélekedtek”. A út további állomásai leírásaikkal együtt Nagy Kikinda, Beodra, Aracsi, Török – másképp Új-Becse (részletesen jellemzi az ottani gabonakereskedelmet), Franyova, majd a tiszai komppal a Bács-Bodrog vármegyében fekv Magyar Becsére érkezett. A Perleki- és Csík-pusztákon át a Tisza-parti Petrovoszelora (Péterrévére), innen Adára, majd továbbhaladva a szentai (zentai) határ azon részére jutott, ahol a Savoyai Je-
– olvashatjuk Szentáról (Zentáról) szóló szakasz további ismertetésénél. Ezután a szerz részletesen bemutatja a 400–600 öl szélesség , L bet höz nagyon hasonlító formájú és három óra járásnyi kerület szikes Palicsi-tavat, amelyet a szarvasmarha nagyon szeret. Az út következ állomása a Debrecenen és Szegeden kívül legnagyobb határú Szabadka. Mindszenthyt l a város történetén keresztül megismerjük szabad királyi várossá válásának folyamatát, nevének változásait és a lakosok megélhetésének forrásait. Északkelet felé véve az irányt, a szerz a báró Orczy-család haszonbérl knek kiadott pusztájára, Kis-Szállásra (Kisszállás) ért. A selymes sz r juhok láttán Mindszenthy a szöveg lábjegyzetében átfogó képet ad a spanyol kosokkal történ nemesítésr l, amellyel a gyapjú min sége jelent sen javítható. Jó néhány királyság, fejedelemség és hercegség juhtenyésztése helyzetének jellemzése mellett megemlíti, hogy Amerikába és a Jóreménység fokára is ezeket viszik. Bácska után a már Pest-PilisSolt-Kiskun vármegyében fekv Halas (Kiskunhalas) következik. Egyebek mellett Mindszenthy feljegyezte, hogy a kun szabadságszeret , urat, er ltetést nem ismer és ezt a nóta strófája is er síti: „Én vagyok a Kunsági fi, Nekem nem parancsol senki, Sem a Kunság sem a Jászság Sem semmiféle Uraság.” Az utat folytatva, Nagy-Bócsapusztánál a télen-nyáron, jó és rossz id ben a szabad ég alatt tartott (legfeljebb csak alkalmanként akolba hajtott) gulyák, ménesek és juhnyájak t ntek fel, amelyekA kovili zárda temploma, el térben egy pravoszláv r l megjegyezte: „Az itt nevelked marhák különös szép formájúak ’s szerzetes (Forrás: Az Osztrák-Magyar Monarchia nagyok …”. A szerz Kecskemétet írásban és képben. Magyarország II. 1891) különös kiváltságokkal bíró nagy n vezette keresztény seregeknek megsem- mez városként jellemezte és ismertette misít csapást sikerült mérni a török hadak- történetét, világi, valamint egyházi épülera. A csata lefolyását Mindszenthy Antal teit. Továbbhaladva, az egy postaállomásrészletesen közli munkájában. nyi távolságra fekv Földeák, másképp „Mikor ezt a tájjat a Törökök birták Lajos (Lajosmizse) kapcsán az épületek még, a Szegedi Franciscanusok a pusztá- mögötti szép gyümölcsfás kerteken akadt kon lakott Keresztényekhez kijártak az Is- meg a tekintete. Az értekezésben említett teni tisztelet ki szolgáltatása végett, meg és leírt további helységek: Örkény, Olcsa tudván azt a Törökök a Franciscanusokat (Ócsa, részletezve a templom), Soroksár, meg akarták fogdosni, de azok kivetkez- végül Gubacs. Mindszenthy Antal utóbbivén szerzetes ruháikból világi öltözetekben nál fejezte be értekezését, amely abban az bujdoklottak, ’s mikor már más menedék id ben a soroksári uradalomhoz tartozott. helyek nem volt, nappal a Ludastoban való nád közé bujtak el, hol egészen nyakig a vizben ültek, mikor pedig a keres Törökök Zárszó a tóhoz közelítettek, a fejeket is a víz alá le dugták nádszálat tartván a szájokban A terjedelmes írás több mint 180 év távhogy lélekzetet vehessenek, éjjel pedig latából mutatja be a Délvidék általa bejárt kötelességjek végezetére jártak ki innen.” és ma már három országhoz tartozó – Ma-
318
gyarország, Románia és Szerbia – tájainak, településeinek és lakosainak életét. A Tudományos Gy jtemény 1818–1819ben megjelent számainak adatai alapján megadja a helységek lélekszámát, nemzetiségi (egyes helyeken néprajzi szempontból jellemzi ket) és felekezeti összetételét. A leírásoknak köszönhet en képet kapunk a vidék történetér l és fontosabb eseményeir l (ahol adatai voltak, ott történelmünk hajnalától indult). A Ferenccsatornával kapcsolatos részek áttekintést adnak a természet adta lehet ségek felhasználásával épített m tárgy létrejöttének el zményeir l, valamint Bácska életére kifejtett hatásairól. Egyes helyeken a leírásokhoz kapcsolódva Mindszenthy részletes ismertetéseket közöl, amelyek kis kiegészítéssel akár önálló cikkek lehetnének. Tette ezt valószín leg azért, hogy elkerülje az értekezés szárazzá, sablonossá válását. Mostani írásunkat igyekeztünk néhányuk egy-egy részletének idézésével színesíteni. A leírások különösen értékesek a helytörténettel foglalkozók számára: például a Baja melletti, a XIX. század elején még apokrif Vodica Mindszenthy útja el tt b egy évtizede lett egyházilag elismert és a feljegyzések kiegészítik a kegyhely történetére vonatkozó ismereteinket. Foglalkozik olyan, ma már leginkább a történelmi feljegyzésekben szerepl várakkal és monostorokkal, amelyekb l napjainkra csak romok vagy még annyi sem maradt fenn. A befejezésnek szánt ötödik rész sajnos nem jelent meg nyomtatásban, így leginkább csak a témával foglalkozó kutatók tudnak létezésér l, és még kevesebben ismerik tartalmát. Ezért igyekeztünk err l az út korábbi részénél közöltekhez képest részletesebb áttekintést adni. Reményeink szerint cikkünkkel talán sikerül az érdekl d k figyelmét felkelteni a dolgozat egészére, de különösen a kiadatlan kéziratra. d
Irodalom Mader Béla: A Tudományos Gy jtemény története Fejér György (1817-1818) és Thaisz András (1819-1827) szerkeszt sége idején. Dissertationes ex Bibliotheca Universitatis de Attila József Nominatae 2. Szeged, 1976 Mindszenthy Antal: Egy fordulás az Alföldön. In: Tudományos Gy jtemény, 1831. IX. 3-68., X. 3-51., 1832. V. 3-35. és 1832. VI. 3-43. Ökrész Károly: A Tudományos Gy jtemény. In: Bácsország, 2004/I-III. Ponori Thewrewk József: Magyarok születésnapjai. Pozsony, 1846 Szinnyei József: Magyar írók élete és munkái. VIII. kötet, Budapest, 1902
Természet Világa 2014. július
HÍREK, ESEMÉNYEK, ÉRDEKESSÉGEK KÍNAI RSZONDA A HOLDON Kína december 2-án indította harmadik holdszondáját (Csang’e–3). Szemben az el z kett vel, ennek a sima leszállás végrehajtása volt a feladata, ami december 14-én sikeresen meg is történt. Másnap a leszállóegységb l a Hold felszínére gördült Kína els holdjárója, a Yutu (vagy Jütu, magyarul Jáde nyúl). Az rszonda az északi szélesség 44,1 fokán és a nyugati hosszúság 31,5 fokán, az Es k tengerének (Mare Imbrium) nevezett bazaltsíkságon szállt le. A sikeres holdraszállás nemcsak a kínai, hanem az egész világ rkutatása számára jelent s lépés. Utoljára 1976-ban szállt le simán reszköz a Holdra (a szovjet Luna–24), utoljára 1973-ban járt utoljára automata holdjáró égi kísér nkön (az ugyancsak szovjet Lunohod–2), a kínai szonda pedig pontosan 41 évvel az után szállt le a Holdra, hogy az utolsó rhajósok (Apollo–17) elhagyták az égitest felszínét. Kína ezzel a harmadik ország lett a Szovjetunió és az Egyesült Államok után, amelyik öner b l épségben eljuttatta saját reszközét a Hold felszínére. Az 1200 kg tömeg leszállóegységen két, a holdbéli tájat megörökít panorámakamera mellett két ibolyántúli távcs is helyet kapott, az egyikkel csillagászati megfigyeléseket szándékoznak végezni, a másikkal a Föld plazmakörnyezetét fogják tanulmányozni. Ez az els eset a holdkutatás történetében, hogy a Holdra juttatott m szerekkel nem magát a Holdat vizsgálják. A 120 kg tömeg holdjáró röntgenés infravörös spektrométereivel a holdtalaj és a k zetek összetételét vizsgálja. A mozgó laboratóriumra a kamerák mellett lefelé néz radart is szereltek, amellyel a holdtalaj szerkezetét legalább 30 méter mélységig lehet vizsgálni. Tervek szerint a következ kínai holdszonda küldetése a mostanihoz hasonló lesz, 2017-ben azonban a Csang’e–5-nek már 2 kg talajmintát kell hoznia a Holdról. A kínai holdprogram végcélja rhajósok küldése a Holdra – talán már a jöv évtized végén. (www. skyandtelescope.com, 2013. december 14.) TÓ A MARSON? Ha sivatagi délibáb létezik a Marson, a Guszev-tó közéjük tartozik. Ez a hol felt n , hol elt n si víztest régebbi adatok újfajta elemzése nyomán új megvilágításba került. A történet 2004-ben kezd dött, amikor a NASA Spirit nev roverje leszállt a Mars Guszev nev , kb. 150 km átmér j kráterében. Hogy miért éppen ott? Mert a szonda pályájáról úgy t nt, hogy a kráterben, melynek peremén kanyargó folyóvölgy látszott, egykor tó volt. A Spirit kül-
Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
detésének egyik célja pedig az volt, hogy víz által lerakott üledékeket kutasson. Ám amikor a Spirit megkezdte a munkáját, nem vízi üledékeket talált, hanem vulkáni k zeteket. Elérhet közelségben voltak azonban a kb. 90 méter magas Columbiadombok, és a Spirit csakugyan talált olyan k zeteket, amelyeket megváltoztatott a víz. Ezek azonban szintén nem tavi üledékek voltak, hanem hidrotermális aktivitás termékei – amilyeneket pl. a Yellowstone melegforrásainál is látni. Ezeket a k zeteket a kutatók Comanche-nak nevezték el; szokatlanul gazdagok magnéziumvas-karbonátokban. Steve Ruff (Arizonai Állami Egyetem) újravizsgálta a k zetek összetételét és geológiai helyzetét, és
A Columbia-dombok a Spirit kameraképén arra a következtetésre jutott, hogy nem melegforrások, hanem hideg, felszíni vizek hagyták hátra. A Comanche-sorozat vulkáni törmelékkel kezd dik, aztán víz áramlott be a kráter egyik pereménél és elég sokáig ott volt ahhoz, hogy megváltoztassa a vulkáni törmelékszerkezetét. Sós oldatok maradtak vissza bel le, majd a víz elpárolgása után karbonátok maradtak vissza. Ez a folyamat, vagyis a vízbeáramlás és a kiszáradás többször is megismétl dött. A Comanche-üledékek a kráter legalján vannak, ám az id k folyamán az erózió jó részüket eltüntette, s velük együtt a hajdani, feltételezett tó létének bizonyítékait. A Spirit 2010 márciusában „elhallgatott”, azóta sem tudni róla. A NASA azonban 2020-ra újabb Mars-missziót tervez, de hogy a Guszev lesz-e a célterülete, még kétséges. A tervek szerint a begy jtött mintákat megkísérlik visszajuttatni a Földre. (Geology, 2014. április) CSILLAGOK VAGY BARNA TÖRPÉK A csillagászat egyik nehezen megválaszolható kérdése, hogy mekkorák a legkisebb csillagok. Jól ismert, hogy a hidrogénéget csillagok a Hertzsprung–Russell-diagram úgynevezett f sorozatán helyezkednek el, ami azt jelenti, hogy fényességük, felszíni h mérsékletük és tömegük nem független
egymástól. Minél kisebb a tömegük, annál vörösebbek és annál halványabbak. Nehéz azonban megállapítani, hol a határ, azaz mekkorák lehetnek a legkisebb, még m köd képes csillagok. Egyrészt azért, mert ezek a csillagok roppant halványak, fénykibocsátásuk csak a Napé néhány százaléka. Másrészt azért, mert alacsony felszíni h mérsékletük miatt légkörükben sokféle molekula létezhet, ami megnehezíti színképük kiértékelését. Harmadrészt azért, mert a leghalványabb csillagok színe és fényessége alig különbözik a barna törpéknek nevezett, kis tömegük miatt csillagként m ködésképtelen égitestekét l. Utóbbiak tömege legfeljebb a Nap tömegének nyolc százaléka, ezért belsejükben nem elég nagy a nyomás és a h mérséklet az energiatermel magreakciók (a hidrogénfúzió) beindításához. A 2000 kelvin felszíni h mérséklet objektumok esetében a legnehezebb különbséget tenni a törpecsillagok és a barna törpék között. Sergio Dietrich vezetésével a Georgiai Egyetem csillagászai mégis megpróbálták: 63 közeli, kis tömeg csillag és barna törpe távolságát, színét és fényességét vizsgálták meg. A csillagok sugara és luminozitása, illetve sugara és h mérséklete közötti összefüggést elemezve nagyon fontos eredményre jutottak. Megállapították, hogy a f sorozat 2100 kelvin körüli h mérsékletnél véget ér. Egy ilyen csillag sugara mindössze 8,7%-a a Nap sugarának (vagyis átmér jük mintegy 120 ezer km, nagyjából a Jupiteréhez hasonló), az objektum 8000-szer halványabb a Napnál. Egyúttal a 2MASS J0523–1403 jel égitest „személyében” megtalálták a legkisebb, még m köd képes csillagot. A 2100 kelvin h mérsékletig érvényes a csillagokra fent említett összefüggés: minél hidegebb a csillag, annál kisebb. Ezután viszont a HRD-n szakadás következik be. A f sorozat véget ér, kb. 1700 és 2100 kelvin között nincsenek égitestek. A legmelegebb barna törpék h mérséklete 1700 K körüli, ezek sugara viszont – a csillagokéval ellentétben – a h mérséklet csökkenésével egyre nagyobb. (www.skyandtelescope.com, 2013. december 23.) BILLEG
PULZÁR
Alessandro Papitto és munkatársai ( rtudományi Intézet, Spanyolország) különleges pulzárt fedeztek fel, amelyik váltakozva, néha a röntgen-, máskor a rádiótartományban sugároz. Az elméletek már régen megjósolták az ilyen különleges objektumok létezését, azonban eddig nem tudtak ilyent megfigyelni. Az ügynevezett kis tömeg röntgenkett sökben a neutroncsillagot a kísér jér l áthulló anyag impulzusmomentuma ezredmásodperces periódusú (milliszekundumos) pulzárrá pörgeti fel. Az átáramló anyag a neutroncsillag fel-
319
HÍREK, ESEMÉNYEK, ÉRDEKESSÉGEK színébe csapódva röntgensugárzást kelt. Amikor az anyagáramlás végleg leáll, a röntgensugárzás elhalványul, a pulzár közönséges rádiópulzárrá válik. Eddig ennek az átalakulásnak a bekövetkeztére csak közvetett bizonyítékokat sikerült szerezni, most azonban a csillagászok az Európai rügynökség (ESA) Integral m holdjával március végén megfigyelték az M28 gömbhalmazban található IGR J182452452 jel röntgenforrást, amelyik a fentiek közötti átmeneti állapotban van. Azt vették észre, hogy az objektum pontosan ott van, ahol az M28-ban korábban már katalogizált PSR J1824-24521 rádiópulzár. Ezután két hónapon keresztül több röntgen- és rádiótávcs vel követték a pulzár viselkedését. Sikerült megfigyelniük, amint az objektum néhány nap alatt röntgenpulzárból közönséges, rádiósugárzó pulzárrá válik. Archív megfigyelési adatokat átvizsgálva megállapították, hogy a múltban az objektum több alkalommal ide-oda billegett a két állapot között. Minden bizonnyal megtalálták tehát a hiányzó láncszemet a neutroncsillagok két populációja között, bebizonyítva, hogy a két csoport között evolúciós kapcsolat áll fenn. A billegés pontos mechanizmusa egyel re ismeretlen. Feltételezik, hogy az átáramló anyag a neutrocsillag körüli akkréciós korongban gy lik össze. Amikor a fizikai feltételek megfelel ek, akkor onnan lökésszer en ömlik a neutroncsillag felszínére. Ilyenkor lép fel a röntgensugárzás. Minthogy a pulzár csak „tiszta” környezetben képes rádiósugárzást kibocsátani, ezalatt a rádiósugárzása szünetel. Ha az akkréciós korong kiürül, megsz nik a röntgensugárzás és visszaáll a rádiópulzár m ködése. A billegés mindaddig tart, amíg az akkréciós korong anyagutánpótlást kap a kísér csillagról. (Sky and Telescope, 2014. január)
így az nem csupán a szembe érkezéskor kerül a retina idegsejtjeire, hanem a szemb l való távozáskor is, aminek köszönhet en rossz fényviszonyok esetén lényegesen megnövekszik a fényjelzést követ érzékszervi inger. Sok állatnak van „fényl kárpitja”, pl. kutyának, macskának. Ez villan fel, ha pl. egy macskának zseblámpával a szemébe világítunk. Ezzel a szövetréteggel más nagyobb eml s, mint pl. lovak, szarvasmarhák is rendelkeznek, ám egyik kér dz sincs olyan extrém fényviszony-változásnak kitéve, mint a rénszarvas: míg az északi nyáron szélességi foktól függ en a nap hetekig nem nyugszik le, s így még éjfélkor sincs teljesen sötét, addig a téli napokat hosszú sötétség és félhomály jellemzi. A sötét évszakban a Tapetum Lucidum a rénszarvasoknál kékesre színez dik. Ezt az elszínez dést nem a színes pigmentek raktározás okozza, magyarázzák a kutatók: télen a pupillák állandó tágulata miatt a szemnyomás n , ami a Tapetum Lucidumban a szöveti rostokat összenyomja, így azok a kék, rövidhullámú fényt er sebben szórják, ezért ezek dominálnak. Ilyenkor nagyobb annak a valószín sége, hogy a retinában a fényérzékeny sejtek érintettek, amivel a csekély fényviszonyok esetén n a szem kapacitása. Nyáron ezzel szemben sárgára színez dik a Tapetum Lucidum és a szembe szórt fény aránya kevesebb. Már korábban rájöttek a kutatók, hogy a rénszarvasok ultraviola fényt is tudnak érzékelni, ami éppen a rossz fényviszonyok esetén könnyíti meg számukra az élelemkeresést és a potenciális ellenség felismerését. A téli kék Tapetum Lucidum ebben a sötét évszakban tovább fokozhatja az állatok látóképességét. (www.farbimpulse. de 2014. január 8.)
NÉZZ A SZEMEMBE, RÉNSZARVAS!
A VÁROSI MÉHEK M ANYAGOT HASZNÁLNAK
Akinek egyszer lehet sége adóik egy rénszarvasnak mélyen a szemébe nézni, az nagyon figyelje meg a szemszínét! A rénszarvas szeme ugyanis a sötét sarki télben kék tónust, míg a nyári tartós nappalokon aranysárgán csillámló színt kap. Minderre angol és norvég kutatók jöttek rá. Az állatok látása a szemszín változtatásával alkalmazkodik az év során rendkívüli mértékben különböz fényviszonyokhoz. A színváltozás az ún. Tapetum Lucidumban zajlik. A Tapetum Lucidum latin kifejezés, magyarul fényl kárpitot jelent, s nem más, mint a szem fényérzékeny recehártyája (retina) mögött elhelyezked szövetréteg, melynek az a feladata, hogy a fényt függ legesen visszaverje,
A hó elolvadásával a méhek megkezdik szorgos tevékenységüket, a növények beporzását, mézkészítést és a fészek építését. A University of Guelph tanulmánya szerint ez utóbbihoz legalább két, magányos városi méhfaj m anyag hulladékot is használ. A fontos felfedezés rávilágít arra, hogy milyen találékonyak és alkalmazkodó-képesek tudnak lenni a méhek az emberek által uralt világban. Az egész világot elárasztja a m anyag szemét. Bár a kutatók már bizonyították ennek káros hatását a különböz fajokra és az ökoszisztémára, néhányan megfigyelték azt is, hogy a rovarok képesek alkalmazkodni a m anyagban gazdag környezethez. Két méhfaj a természetes anyagok helyett építette fészkét po-
320
lietilén és poliuretán segítségével. A Megachile campanulae növényi gyantából készült lakóhelyén el ször egy szürke, rágóguminak látszó „ragacsra” figyeltek fel. Pásztázó elektronmikroszkóppal, röntgensugár mikroanalitikai vizsgálatokkal és infravörös mikroszkópiával azonban kiderült, hogy az apró rovarok poliuretán építési szigetel anyaggal tömörítették a lárvák felneveléséhez használt ivadékbölcs ket. A másik faj, a Megachile rotundata, a lucerna szabóméh, polietilén zacskókból építette fel a sejteket. A szétvágott leveleknek majdnem egyharmadát helyettesítette a fényes anyaggal. A jelek arra utaltak, hogy a m anyagot másképp rágták meg, mint a leveleket, tehát nem véletlenül gy jtötték be azt. A vizsgálat során nem volt sz kösség a levelekben sem, könnyedén hozzájutottak. A rovarok felhasználás el tt összeszedték a m anyagot, rágással átdolgozták, majd kiköpték, és az így gumivá vált ragacsot alkalmazták. A lárvák kiválóan fejl dtek az újfajta anyaggal bélelt sejtekben, melyekbe a paraziták sem tudtak behatolni. A m anyag sejtek valószín leg fizikailag is feltartóztatták az él sköd ket. A m agyagok újfajta felhasználása a méhek körében bizonyítja, hogy milyen nagy szükség van az ökológiailag adaptív tulajdonságokra az egyre inkább ember által uralt környezetben. (sciencedaily.com, 2014. február.14.) VULKÁNOK OKOZTÁK AZ ELS NAGY KIHALÁST Ausztráliáról, a legid sebb kontinensr l valószín leg senkinek sem a vulkánosság jut el ször eszébe. A messzi geológiai múltban azonban itt is m ködtek t zhányók, nem is akármilyen er vel. 510 millió évvel ezel tt a kambrium id szak elején-közepén az Északi Területen, illetve Nyugat-Ausztráliában, a Kalkarindji vulkáni provinciában a lávák mintegy 2 millió négyzetkilométernyi területet borítottak be. A k zetek korát radioaktív kormeghatározási technikával állapították meg. Ez a vulkáni m ködés azért olyan különleges, mert a legújabb kutatások szerint ez okozta a földtörténet els olyan nagy kihalását, melynek komplex, többsejt él lények voltak az áldozatai. Az akkor és ott létezett fajoknak mintegy 50 százaléka t nt el véglegesen a megváltozott klíma miatt, illetve azért, mert az óceánvíz oxigénszegénnyé vált. A mérések szerint a vulkáni k zetek alacsony kéntartalma arra utal, hogy hatalmas mennyiség kén-dioxid távozhatott a légkörbe. Hogy ennek jelent ségét megértsük, érdemes összevetni a Fülöp-szigeteki Pinatubo vulkán 1991-es kitörésével, mely a XX. század-
Természet Világa 2014. július
HÍREK, ESEMÉNYEK, ÉRDEKESSÉGEK ban ugyan igen nagynak számított, ám semmiség a régmúltbeliekhez képest. A Pibatubo m ködése során a légkörbe került kén-dioxid még így is néhány tizedfokos globális h mérséklet-csökkenést okozott néhány évig. A Kalkarindji-kitörések
Vulkáni eredet táj NyugatAusztráliában következtében a klíma rövid id n belül többször is vadul kilengett; a kén-dioxid h tötte, az üvegházgázok, mint a metán és a szén-dioxid, f tötték a légkört, és ezt a fajok többsége nem tolerálta. (Science Daily, 2014. május 30.) HIÁNYZÓ LÁNCSZEM A REPÜL SHÜLL KNÉL Amerikai és kínai paleontológusok az eddig ismert legkorábbi és egyben legprimitívebb Pterodactyloida-maradványokat fedezték fel a 163 millió éves ÉNy-kínai üledékes k zetekben. A Kryptodrakon progenitor a középs - és a fels -jura határán élt, és egy er sen specializált hüll csoporthoz tartozott, amely többek között a valaha élt legnagyobb repül állatokat is magába foglalja. A repül shüll töredékes csontjait 2001-ben fedezték fel a Shishugou Formáció finomszemcsés üledékében. A leletek 35 méterrel egy vulkáni hamuréteg alatt kerültek el , melyet 161 millió évesnek határoztak meg az izotópos vizsgálatok segítségével. Az skörnyezeti rekonstrukciók szerint a Kryptodrakon egy árapálysíkság közelében, szárazföldi körülmények között élt. A többi Pterodactyloidához képest a viszonylag kisebb termet állatok közé tartozott, hiszen a szárnyfesztávolsága mindössze 1,4 méter volt. A Kryptodrakon egy fontos hiányzó láncszemet képviselhet a repül shüll k történetében. A Pterodactyloidák ugyanis a repül shüll k (Pterosauria) két alrendje közül a fejlettebb voltak, így ennek a csoportnak a legkorábbi képvisel je fontos adatokat szolgáltat a két alrend közötti átmenetr l. (Current Biology, 2014. április) Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
BLOKKOLT FÁJDALOM – HOSSZABB ÉLET Csili csíp s érzés a szájban, forróság a b rön: mindkét érzetet fájdalomreceptor, az idegsejtek felületén lév fehérje közvetíti. Ugyanennek a receptorfehérjének a test teljesen más részén azonban további szerepe van: olyan jelet gerjeszt, amely gátolja az inzulintermelést. Amerikai kutatók be tudták bizonyítani, hogy azok az egerek, amelyeknél ez a fájdalomreceptor teljesen hiányzik, egészségesebben öregedtek és élettartamuk hosszabb volt. Az állatok vércukorértéke alacsony maradt, több kalóriát fogyasztottak, az elhízástól védve voltak. Ráadásul egy gyógyszer, amely a receptor egyik funkcióját blokkolta, az id s egerekre fiatalító hatást gyakorolt. Lehetséges, hogy ez a hatóanyag id s emberek egészségét javíthatná, az emberi életet pedig meghosszabbíthatná. Az évek múltával az ember gyakrabban szenved különböz fájdalmaktól. Ebb l arra következtethetünk, hogy a fájdalom az öregedési folyamatot gyorsítja. A krónikus fájdalomtól szenved embereknek nemcsak az általános egészségi állapota roszszabb, hanem várható élettartamuk is rövidebb. Ezt az összefüggést vizsgálta egy kutatócsoport Andrew Dillin vezetésével a Berkeley Egyetemen, egereken. A genetikailag megváltoztatott állatok, amelyeknél hiányzott a TRPV1 fájdalomreceptor, átlagosan 4 hónappal, azaz 14 %-kal tovább éltek. A receptor hiánya azt eredményezte, hogy a hasnyálmirigy területén lév idegsejtek az inzulintermelést gátló hírviv anyagnak csupán csekély menynyiségét termelték. Ezáltal er södött az inzulinhormon termelése, így az id skori vércukorszint kevésbé emelkedett. Ezen kívül fokozódott az egerek összkalóriafelhasználása, pedig testi aktivitásuk nem növekedett. Zsíros táplálásuk ellenére az állatok kevésbé voltak hajlamosak az elhízásra. A fájdalomreceptor kikapcsolása tehát nagy horderej pozitív hatással volt az anyagcserére, ami megmagyarázza a meghosszabbodott élettartamot. Végül a kutatók normál id s egereket kezeltek a hírviv anyagot blokkoló gyógyszerrel, amely TRPV1-aktivitás szabadít fel. Ennek hasonló fiatalító hatása volt, mint a receptor genetikai kikapcsolásának. A fájdalomkutatás keretében klinikailag már több hatóanyagot teszteltek, amely a TRPV1-receptort blokkolja. Lehetséges, hogy az ebb l kifejlesztett gyógyszereket is alkalmazhatnák az anyagcsere-betegségek kezelésére és az emberek öregedésének késleltetésére. (www.wissenschaft-aktuell.de 2014. május 23.)
HÍM VAGY N STÉNY? Férfi vagy n ? Hím vagy n stény? Az emberben és más eml sben a nemek közti különbséget a genom egyetlen eleme, az Y kromoszóma határozza meg. Ez csak a hímekben fordul el , ahol X és Y a két szexkromoszóma, míg a n kben XX. Így végs soron az Y kromoszóma felel s a férfiak és n k közötti morfológiai és élettani különbségekért. Ez azonban nem volt mindig így. Évmilliókkal ezel tt az X és az Y egyformák voltak egészen addig, amíg az Y nem kezdett elkülönülni az X-t l a férfiakban. Egyre inkább zsugorodott, mígnem elérte a mai méretét, jelenleg 20 gént hordoz (szemben az X-szel, melyen több mint 1000 gén található). Mikor keletkezett, és mely gének maradtak fenn az Y-on? A választ most hozta nyilvánosságra Henrik Kaessmann és kutatócsoportja. Megállapították, hogy az els „nemi gének” egyid ben jelentek meg az eml sökben kb. 180 millió évvel ezel tt. Különböz fajok hím egyedeib l, f leg heréb l vett szövetmintákat elemeztek, kinyerték az Y kromoszómát a három f eml s törzsfejl dési vonal esetében, a méhlepényeseknél (pl. ember, emberszabású majmok, rágcsálók és elefánt), erszényeseknél (pl. oposszum és kenguru) és a tojásrakóknál (pl. kacsacs r eml s és hangyászsün). Összesen 15 féle eml sfajból származó mintát elemeztek, melyek a három fejl dési vonalat képviselték, valamit a csirkét összehasonlításként. A kutatók nem szekvenálták az összes Y kromoszómát, hanem összevetve a hím és a n stény egyedek szöveteib l származó genetikai szekvenciákat, a mindkét nemben megtalálható szakaszokat kihagyták, és csak az Y kromoszómához köt d eket vizsgálták. Így létrehozták a hím nemi kromoszóma eddigi legnagyobb genetikai atlaszát. A feladat a legújabb technikai eszközökkel is több mint 29 ezer számítógépes órát vett igénybe. Végül megállapították, hogy az SRY nemet meghatározó gén a méhlepényesek és az erszényesek közös sénél nagyjából 180 millió évvel ezel tt alakult ki. A másik hasonló gén, az AMHY, mely a tojásrakóknál felel az Y kromoszóma megjelenéséért, mintegy 175 millió évvel ezel tt keletkezett. Ezek a here kialakulását meghatározó gének, majdnem azonos id ben, de egymástól teljesen függetlenül jelentek meg. Jelenleg nem tudjuk, hogy az összes eml s közös sében hogyan alakult ki a nemi meghatározottság, mivel az eml sök Y kromoszómája akkor még nem létezett, legalább is azok nem, amelyeket ebben a tanulmányban felfedeztek. (sciencedaily. com, 2014. április 23.)
321
GOMBÁSZÉLMÉNY
Gombászkalandjaim Vízaknától Bambergig Császárgalóca, óriáspöfeteg, szarvasgomba és társaik DVORÁCSEK ÁGOSTON Földig hajló gomba-pálmák néznek ki a rózsaszín kerítések mögül, melyeknek rácsait soha meg nem szület nagy m vész gondolta ki, vagy titokban lopta hozzá a mintát az egek tornácáról. A másik fácskáról ismét csak azt kell mondani, hogy a mennyek országának pici aranykulcsai csüngnek alá ágairól. A harmadik maga a hirtelen gyönggyé meredt finom zene. A negyedik... Nem. Ezek nem lehetnek földi lények, hiszen ha csak a lehellet is érné ket, elmúlnak és semmivé lesznek. És mégis élnek. Ilyennek látja a borz a titokzatos gombavilágot Nyir József „Az erd remetéje” cím novellájában. Olvasmányaimban ez a leírás, amelyb l csak egy képet választottam ki, a legszebb visszaadása annak a csodálatos világnak, amely az állatok és a növények mellett bolygónk bioszférájának számottev része.
G
yermekkoromban nem találkoztam vadon term gombával, mert marosújvári lakásunk a folyótól pár méterre épült, és az árterület homokos talaja nem kedvezett semmmiféle gombának. A Maros partján és annak berkeiben játszadoztunk, de sosem akadtunk taplón kívül más gombára. Kés bb, amikor megismertem a gombák világát, és szemem megszokta, hogy a fákon is keressem, már találtam a part menti jegenyéken sárga gévagombát, laskagombát és téli fül két. Nyaraimat kolozsvári nagymamámnál töltöttem, akivel igazi élmény volt kimenni a nagypiacra, amely akkor még a Széchenyi téren m ködött, ott, ahol jelenleg egy parkosított sétány végén komor lovas szobor jelzi az id k változását. Nyár elején mindig volt ott keser gomba és szegf gomba. F leg az els t szerettem, mert azt a kályhalapon meg lehetett sütni és kellemesen kesernyés levével nagy ínyencséget jelentett. Illata és íze úgy hozzá tartozik gyermekkorom emlékeihez, mint a Maros-part iszapjának szaga vagy az érett kökény fanyarul édes zamata. Tízéves lehettem, amikor pár napig a vizaknai rokonságnál nyaraltam. A spalettákkal elsötétített dohos szagú szász ház emléke elevenen maradt meg bennem, de ennél jobban emlékszem egy hajnali szekerezésre, amelyet szénabegy jtés céljából ejtettek meg, ehhez köt dik legels gombászélményem. Serpeny nagyságú mezei csiperkéket szedhettem, amelyeket hazaérve megsóztunk és megsütöttük. Azt hiszem, hogy ez az élmény volt a szikra, amely kiváltotta bennem a gombák iránti érdekl dést, de addig, amíg amat r gombászként odajutot-
322
tást nyújtottak a kezd knek, szövege pedig néha egészen meghökkent volt. A red s papsapkagombánál például ezt olvashatjuk: „Egyes szerz k szerint rendkívül ízletes, mások szerint nagyon mérgez !” Most, miután sok irodalmat áttekinthettem, elfogadhatom, hogy mindkét állítás igaz, mert ha nem fogyasztják rendszeresen, ehet finom gomba, de olyan toxint tartalmaz, amely szervezetünkben felhalmozódik, ezért gyakori fogyasztása halálos is lehet. Légyöl galóca, a mesék gombája Ezzel a könyvvel barantam, hogy megegyem és esetleg másnak is goltam a Kolozsvár környéki erd kben, felkínáljam zsákmányomat, még sok víz amelyeknek gombavilága sokkal gazdafolyt le a Maroson. Vizaknai élményem- gabb volt, mint az addig ismert vidékekéi. t l felbúzdulva, otthon elhatároztam, hogy F leg a Bükkben fürkésztem ezeket a küa maroscsesztvei erd ben próbálok szeren- lönleges él lényeket, amelyek külön kicsét. Nagy tasak zöld kalapú gombával tér- rályságot1 képviselnek a természetben, de tem büszkén haza, de kissé jártasabb szom- ellátogattam a Hója erd Bácsi-torok nev szédasszonyunk, nagy bánatomra, eldobatta részébe is, amelyr l már akkoriban, a heta zsákmányt, mert nem ismerte azokat a faj- venes években az a hír járta, hogy ott paratákat. Visszagondolva, lehet, hogy zöldhátú normális jelenségek figyelhet ek meg: fégalambgombát szedtem, de könnyen meg- nyes gömbök, furcsa hangok, filmeken el lehet, hogy gyilkos galóca is belekeveredett. híváskor megjelen alakzatok stb. Én soha Rájöttem, hogy a gombászáshoz nemcsak semmit sem észleltem! Nemrég akadtam lelkesedés szükséges, hanem tudomány is. rá a világhálon egy filmre, amelyben ez az Pár évig azonban maradtam még a bogarak erd úgy szerepel, mint „Románia Bermucsodálója, ugyanis Brehm: Az állatok vilá- da-háromszöge”. El bb figyelemmel kísérga cím m véb l csak ez a kötet létezett a tem a fejtegetéseket, hiszen egy nagynev marosújvári szódagyár könyvtárában. Köz- professzort hívtak meg, aztán elkezdtem ben kolozsvári diák lettem. Ott találtam rá mosolyogni, a végén pedig rádöbbentem, egy román nyelv gombahatározóra, amelynek fekete-fehér ábrái csekély útbaigazí- 1 Regnum Természet Világa 2014. július
GOMBÁSZÉLMÉNY
Áltrifla
cséje! Én két évvel azel tt még csak fényképr l ismertem ezt a csemegét. Amikor el ször találkoztam vele, bosszankodtam, hogy nincs nálam a fényképez gépem. Mulasztásomat pótolhattam pár nappal kés bb, amikor újabb példányokat leltünk a Szabaderd n. Tipikus galóca: van gallérja és bocskora. Kalapja élénkvörös-narancssárga, lemezei, tönkje és gallérja aranysárga. Íze a piruló galócáéra emlékeztet, de diszkrétebb és finomabb. A levesnek is aranysárga lesz t le a színe. A római császárok kedvenc eledele volt, Martialis epigrammája szerint rabszolgádra nyugodtan rábízhatsz aranyat, ezüstöt, de császárgombát soha, mert megdézsmálhatja. [4, 153 old.] Másik élményem egy sikertelen rókagomba-keresgéléshez f z dik. Eszembe jutott Murphy egyik híres axiómája: „Nem azt kapod, amit akarsz: azt kapod, amit kapsz!” Jelen esetben leginkább galambgombát és piruló galócát. Az erd t barnásszürke foltokban apró trombitaszer gombák lepték el. A románok a törpék trombitájának, a németek a halottak trombitájának vélik, mi trombitagombának (Craterellus cornucopioides Pers.) nevezzük. Finom salátát lehet készíteni bel le. Ha már a nagyenyedi diákok által nagy tiszteletnek örvend Bethlen-fa közelében jártunk, illett meglátogatnunk az öreg tölgyet, amely alatt a hagyomány szerint a Fejedelem is megpihent néha. A famatuzsálem, amelyet a honfitársaink Nikita tölgyének (Gorunul lui Nichita) neveznek, már nem él, délceg koronájából szerteszét hevernek a korhadt ágak, de még így is kimagaslik
miért nem tapasztaltam semmit. A profeszszor ugyanis felhívta a figyelmet arra, hogy csak azok látják, hallják és érzik ezt a különös világot, akik hisznek is benne! Tehát itt volt a hiba! Nem baj, sajnos én elég szkeptikus vagyok, a repül csészealjakban sem hiszek, pedig sok megszállottal ellentétben, akik csak hiszik, hogy van, én láttam is egyet 1967-ben. A „szakirodalom” legalábbis úgy emlegeti, mint a „kolozsvári eset”. Én ott, a Bácsi-torokban csak galambgombát, keser gombát, bimbós pöfeteget és ritkán rókagombát szedtem, a többi még tabu maradt számomra, mert mint említettem, a gombakalauzom elég kezdetleges volt. A gombászás nagyon egészséges tevékenység, sokat lehet gyalogolni, szaporán kell hajlongani, és ha ismeri azokat az ember, és jól odafigyel, finom ételt készíthet bel le, amely zsírokban és szénhidrátban szegény, sok fontos nyomelemet tartalmaz. Többször kalandoztam gombát keresve a nagyenyedi Szabaderd tölgyekkel és feny vel tarkított bükkösében, ahol két rendkívüli sikerélményem is volt. Pár évvel ezel tt külföldre szakadt barátaimmal kószáltam a menedékház környékén. Az Újvilágból hosszú évek után hazalátogató Levente, aki angollal keverte a magyart, azt próbálta elmesélni, hogy van egy piros gomba fehér petytyekkel... – Ja igen – mondom –, az a mérgez légyöl galóca! Pár perccel kés bb felkiált: – Ez az?! – Nem, ez a császárgalóca (Amanita caesarea Pers. ex Schw.), egyike a legízletesebb gomBarátaim, Ilona és András az ízletes vargánya báknak. Nagyon ritka zsákritka nagy példányával mány, f leg felénk, ahol csak a nagyon meleg nyarakon lehet találni bel - a többi fa közül. Szusszantunk egyet, és viccle elvétve egy-egy példányt. Hiába, ebben b l odaszóltam volt diákomnak, Szilárdnak: az esetben is érvényes volt a kezd szeren- – „Kapard meg egy kicsit az avart, mert itt Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
lenni kellene szarvasgombának!” Els próbálkozásra felszínre került egy dió nagyságú, szabálytalan alakú gumó. El bb mérgez áltrifának (Scleroderma citrinum Pers.) véltem, mert az elég gyakori erre, de amikor kis szeletet vágtam le bel le éles bicskámmal, megfigyelhettük azt a márványos rajzolatot, amely a szarvasgombák egyik jellemz je. Akkor azt hittem, hogy fehér szarvasgombát (Choiromyces venosus Fr.) találtunk. Nagy lendülettel fogtunk hozzá a tölgy körüli avar piszkálásához, de más példányt nem leltünk. Nagyon büszkén tértünk haza. Három évtizede reménykedtem már abban, hogy egyszer szarvasgombát találok, és sokszor gondoltam arra, hogy érdemes lenne az alatt a vén tölgy alatt kotorászni! Azóta a képet és egy kis darab szárítmányt eljuttattam szakemberekhez, akik szerint a Tuber maculatum (Tuber rapaeodorum esetleg Tuber borchii) egy példányához volt szerencsénk. Érdemes tehát megfigyelni az erd k gombavilágát, mert, ha óvatosak vagyunk, és nagyon alaposan vizsgáljuk meg, lassan megismerjük ket és nem fogunk félni t lük. Miel tt azonban megkóstolnánk zsákmányunkat, ismernünk kell a legveszélyesebb gombánk, a gyilkos galóca (Amanita phalloides Secr.) jellemz it: a kalap olívzöld-sárgászöld, kissé ragadós, a lemezek fehérek, a tönk sárgás vagy zöldes szín kígyób rszer mintázattal, gallérja fátyolosan lelógó, bocskora nagy és fehér. Húsa kissé édeskés, mézre emlékeztet illatú! Van tiszta fehér változata (Amanita verna (Bull. ex Fr.) Pers ex. Vitt), ez is halálosan mérgez . Az utóbbi két évtizedben sokszor táboroztam diákjaimmal a Vargyas völgyében Szentegyháza közelében, a valamikori Szeltersz menedékház és borvízforrás szomszédságában. A Szereprez-tet n a csodálatos kosborok, tárnicsok és egyébb ritka vadvirágok mellett es s és melegebb években sokféle ehet gombát is találtunk, amelyek kiegészítették étrendünket: csiperkéket, galambgombákat, rókagombát, keser gombát, nyári vargányát, és amit csak ott találtam: vörös érdesnyél tinórut. Készítettünk levest, paprikást, rántott gombát, gombás rakottpuliszkát és rácson sült gombát. Egyszer annyit gy jtöttünk, hogy kölcsön kellett kérnünk egy 35 literes üstöt, hogy ne vesszen kárba. Persze azt, amit diákjaim szedtek, alaposan át kellett vizsgálnom, miel tt feldolgoztuk volna. Nemrég egy tízéves találkozón elevenítette fel egyik véndiákom azt a szomorú jelenetet, amikor a már kész, ínycsiklandozó nagy üstnyi paprikást a patakba borítottam, mert kiderült, hogy az egyik adagot nem vizsgáltam át alaposan! Anekdota érték , de megtörtént valamikor a nyolcvanas évek végén, hogy nagyváradi barátaim, akik elkapták t lem a gombászás „vírusát”, a Nagybihar tövében, Aranyosf n nyaraltak, és egyik
323
GOMBÁSZÉLMÉNY nap óriási zsemlegomba-telepet találtak egy patak medre közelében. A zsákmányt szálláshelyükre szállították és nekifogtak elkészíteni. Közben a házigazdák szörnyülködve szemlélték ket és sápítoztak: – Nem jó ez drágáim, ne egyetek bel le! Barátaim viccel dtek is, kit kéne el bb hívni: az orvost, a rend rt vagy a papot? Jól belaktak, és a maradékot kitették a h vös tornácra, hogy legyen másnapra is. Éjjel egyikük felkelt és megette az egészet. Reggel a házigazda rémülten nézte az üres edényt: – Szent Isten! Csak nem adtátok oda a disznónak? Óriáspöfeteggel (Calvatia gigantea vagy Langermannia gigantea) csak háromszor találkoztam életemben. El ször a nyolcvanas évek elején, amikor a Torockói-hegység déli részén, a Jézer-tó feletti havasi legel re kirándultam barátaimmal, ahol Jutka ráakadt egy emberfej nagyságú, majdnem ép példányra. Másodszor húsz évvel kés bb lepett meg egyik torockói diákom egy szép pöfeteggel. Legutóbb 2010-ben én találtam egyet a Bamberg melletti Seehof kastély parkjában, ahol séta közben elcsodálkoztam, mennyi galambgomba és szegf gomba bújt el a gondosan nyírt gyepen és a fák között, amikor a kastély egyik feljárója mellett fehér foltra lettem figyelmes. Otthon eldobott zacskóra tippeltem volna, itt azonban nem illik szemetelni! Amikor közelebb mentem a folthoz, már nem fért kétség ahhoz, hogy megtaláltam végre életem els óriáspöfetegét. Egész este paníroztunk és bár népes vendégsereg is volt barátaimnál (ugyanazok, akikkel korábban megtalál-
tam az Ojtozi-szorosban. Gazdag zsákmánnyal érkeztek vissza a táborba esténként a résztvev k, de nem csak ritkaságokat kerestünk. A nap záróakkordja a Gombák szépe verseny volt, amelyre pesti gombász barátommal egy különleges gombával neveztünk be. Aznap leváltunk a csapattól, mert barátom szerint a helybeli kalauzaink olyan túrajavaslatokkal álltak el , amelyek elkerülik az igazi gombalel helyeket és a legmeredekekebb szakaszokkal bosszantották a nem éppen hegyvidékhez szokott anyaországbelieket. Mi egy lankásabb lejt n ereszkedtünk vissza, amikor egy magas tölgy törzsén, ötméteres magasságban felfigyeltem egy különös alakzatra, amely madár- vagy darázsfészeknek t nt, de közelebb érve kiderült, hogy gomba! Igen ám, de hogyan hozzuk le? A fa alá álltam, Gombos Gyula a vállamra kapaszkodott és fokosával megpiszkálta, mire a gomba majdnem a nyakunkba hullott, kocsonyás részéb l b ven jutott ruhánkra is. A zsákmány csak féloldalasan fért a kosárba, lehetett vagy öt kiló! Igaz, hogy nem nyerte el a szépségdíjat, de anynyi elégtételünk azért van, hogy mai napig sem döntötték el a mikológusok, hogy mit találtunk. A Moeszia cím szaklapban a fényképem alatt csak ennyit jegyeztek meg: egyféle likacsosgomba, Ojtoz, 2004. szept. Amikor kiderül, hogy mit találtunk, lehet, odaírják majd, hogy ojtozi likacsosgomba (Meripilus ojtosiensis, Gomb. et Dvor), hasonlít az óriás likacsosgombához (Meripilus giganteus, [Pers.:Fr. ] Karst.). Ojtozon 134 gombafajt sikerült meghatároznunk. Személy szerint örültem, hogy végre él ben is láthattam a közismert sárga rókagomba ritkábban fellelhet szürke, bársonyos, illetve tölcséres változatait. Megcsodálhattuk a nagyon ritka szemcsés aranygombát (Phaeolepiota aurea) és a szürke pikkelyestinórut (Strobilomyces strobilaceus). [1] Legutóbbi élményem újra Bamberghez kapcsolódik. Tavaly a nagy meleg és az ottani elég gyakori csapadék kedvezett a gombáknak. Barátaim csodálkozására abból az erd b l, ahol k Szömörcsög (A szerz felvételei) húsz év alatt alig láttak vartuk az erdélyi példányt), nem sikerült el- gányát, négy alkalommal legalább 15 kilofogyasztanunk az egész gombát, amelynek grammot sikerült begy jteni. Különben már 35 cm volt az átmér je. ezel tt egy hónappal hasonló élményem volt Nem ez volt azonban a legnagyobb a nagyenyedi Szabaderd n, ott is olyan hegomba, amellyel eddig találkoztam. 2004 lyen jelent meg, ahol azel tt alig találtam. szén a László Kálmán Gombászegyesü- Úgy látszik, a vargánya éve volt! Ráakadtam let (tevékenységér l b vebben a http:// egy különleges gombára is, amely új-zélandi www.gombasz.ro/ címen) táborában vol- jövevény és Nyugat-Európából terjed kelet
324
felé, Magyarországon a hatvanas években jelezték el ször, újabban az ország északkeleti részén is megjelent.2 Vöröseslilás erezet kocsonyás karjai polipszer alakzatban nyúlnak szét az avaron. Miel tt kinyílna, a szömörcsög (Phallus impudicus) boszorkánytojásához hasonlít, de a kocsonyás burokban sejlik a karok színezete. Eddig csak hallottam róla, ez tehát a tintahalgomba (Anthurus archeri). Végezetül visszatérek Nyir csodálkozó remetéjéhez, próbáljuk mi is az szemével látni: „Az egész szi erd az enyészet virágoskertje a földön. Üvegszer , átlátszó, leheletgyönge gombafonalak ágaskodnak a korhadó levelek közt, aranysárga ecsetgombák szövik össze az elmúló faleveleket, hasadó-gombák, bolyhos, puffadt, kocsonyás húmusz-gombák milliárdjai ragyognak. Fehér, sáfránnyszín , szürke, korom és aranysárga az egész penész-erd , melynél csodálatosabb látvány nincs a világon. A borznak sötétséghez alkotott szemei hatalmassá nagyítják a frissen lehullott falevelekkel eltakart, rejtett világot, a halál valóságos paradicsomkertjét, melyhez legfeljebb csak a mohok, zuzmók szépsége és változatossága hasonlítható, de az is jóval durvább és egyhangú. Nincs az a forróövi serd , mely vetekedhetnék egyetlen korhadó falevélke sírjának tündéri szépségével és hangulatával.” Azoknak, akik idegenkednek a vadon n tt gombák fogyasztásától, ajánlom, hogy tegyenek úgy, mint a novella borz h se, csodálják és tanulmányozzák ket. Akik pedig ezek után kedvet kapnak a gombászáshoz, keressenek fel egy gombász ismer st vagy gombászegyesületet, vásároljanak egy jó gombakalauzt, és kezdjék azokkal a gombákkal, amelyeket nem lehet összetéveszteni mérgez társaikkal: galambgombák, pöfetegek, vargánya és rókagomba. (Az írás a Gombák a nagyenyedi Szabaderd n cím cikkem b vített változata, amely a kolozsvári Géniusz folyóiratban jelent meg 2004-ben.)
Irodalom Dvorácsek Ágoston: Gombásztábor Erdély peremén, Erdélyi Nimród, 2005. március Dvorácsek Ágoston: Gombák a nagyenyedi Szabaderd n, Géniusz, Kolozsvár, 2004 Nyir József: Havasok könyve, Erdélyi Szépmíves Céh, Kolozsvár, 1936 (134-136. old.) Veres Magda: Gombáskönyv, Kriterion Könyvkiadó, Bukarest 1982 Internettes forrás: http://www.gombazo.abbcenter.com/?id=55842& cim=1 (2012.07.28. 9:15) 2 Lásd az internetes forrást!
Természet Világa 2014. július
INTERJÚ
Kétarcú molekulával a fájdalomcsillapításért Beszélgetés Benyhe Sándorral, az MTA SZBK Biokémiai Intézetének tanácsadójával – Miért szükséges új fájdalomcsillapítókat el állítani, amikor kit n ilyen szereink léteznek? – Valóban kit n fájdalomcsillapítóink vannak, elegend például az aszpirinre gondolni, mely a nem szteroid gyulladásgátlók közé tartozik. Az igazán nagy fájdalmak esetében pedig ott vannak a morfiumszármazékok. Bár – érdekes módon – a morfinszármazékot kapó, kezelés alatt álló ember nem lesz a szert l függ , mert úgy látszik, a szervezet felkészül arra, hogy most szüksége van fájdalomcsillapításra, mégis az lenne az ideális fájdalomcsillapító, amely a morfinhoz hasonló mértékben tudja a fájdalmat csökkenteni, ugyanakkor nem okoz eufóriát, s kábítószerfüggés sem alakul ki szedésekor. Ilyen anyag létrehozásán a világban rengetegen dolgoznak, s a kémikusok nem adták fel a reményt, hogy egy-egy származéknak az úgynevezett dependencia-kapacitása kisebb lehet. Vannak is a morfinszármazékok között olyanok, amelyek kevésbé euforikus hatásúak, mint a morfin, ugyanakkor megrizték a fájdalomcsillapító hatást. – A kutatók már az 1970-es években felfedezték az opiát-receptorokat. – Ezek a receptorfehérjék nagy számban fordulnak el a központi idegrendszeren belül, els sorban a fájdalompályákon, s a magatartásunkat vezérl egyéb központokban is. Azonban más fájdalomcsillapítási célpontokat keresve tudnunk kell, hogy az agyban másféle fájdalomcsillapítási mechanizmusok is vannak. Az opiát-receptorok felfedezését követ en, annál mintegy tizenöt évvel kés bb, egy olyan opiátreceptor-típust találtak, az ún. nociceptin-receptort, amely m ködése során a fájdalomérzetet fokozza. Ennek a receptornak az esetében a m ködés gátlása lehet az egyik támadáspont. A nociceptinantagonisták, vagyis a nociceptin-receptor gátló molekulák fejlesztésében világszerte nagy reményeket f znek ehhez a vegyületcsaládhoz. Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
Szeretnénk ezt a két hatást mi is kombinálni: egyetlen molekulában létrehozni egy olyan vegyületet, melynek egyik fele egy opiát-agonista, a másik pedig nociceptin-receptor antagonista. Az említett opiát-agonista hatása nem lenne túl er s, a morfinénál gyengébb len-
között is ilyen dimerek képz dnek, ezért gondoljuk azt, hogy ha megfelel hosszúságú távtartóval, ún. molekuláris spacerrel kapcsolunk össze kétféle hatékonyságú vegyületet, akkor megtörténhet, hogy a fizikai közelség miatt mindkett a neki megfelel receptorfehérjéhez köt dik. S
Benyhe Sándor (Börcsök Szilveszterné felvétele) ne, mint amilyen az oxikonon, melyet oxikontin néven fájdalomcsillapításra az Egyesült Államokban receptre is felírnak, a nociceptin-antagonistáról pedig már volt szó. Miért „szereljük össze” ezeket a szereket, ha egyik részük az egyik fehérjéhez köt dik, a másik részük a másik fehérjéhez? Mert az 1990-es években felfedezték, hogy a receptorfehérjék szeretnek „nem egyedül el fordulni” a sejtmembránban, hanem fizikai kontaktusba lépve egymással úgynevezett fehérje-fehérje kölcsönhatás révén összekapcsolódnak. Ennek elnevezése: dimerizáció. Kimutatták, hogy a nociceptin-receptor és az opiát-receptor
ha egyszerre adott egy nociceptin-receptor gátló, antagonizáló, és egy opiátreceptoraktiváló hatás, akkor mindkett a fájdalomérzet csillapításához vezethet egyszerre. Kutatásainkban ezt a molekulát t ztük ki célul létrehozni, és az els kísérleteket elvégezni vele. A molekulát létrehoztuk, készen áll, és biokémiai vizsgálatai megkezd dtek. – Állatkísérletek is történtek már vele? – Ahhoz még nincs elég mennyiség bel le, hogy állatkísérletes modellben tesztelhetjük a hatását, mert kitermelése nem a leghatékonyabb. De megvan rá az igény, hogy ilyen bivalens ligandokkal, tehát olyan molekulákkal, melyek egyszerre két
325
INTERJÚ funkcióban tudnak beavatkozni a fájdalomm ködésbe, további eredményeket érjünk el. – Ezt a molekulát Önök állították el els ként a világon? – Pontosan. Az alkotórészek természetesen kereskedelmi termékek, az oxikodon ismert, és szintén ismert az antagonista molekula is, amelynek kódszáma JTC801, ezeket meg is vásároltuk. Mi dolgoztuk ki azt az eljárást, ami ezt a két molekulát el ször aktiválja azért, hogy az összekapcsolódó kis láncmolekulát mindkét oldalról meg lehessen ragadni. Hogy a molekula kinézete szemléletes legyen, képzeljünk el két golyóbist (ezek a hatóanyagok), melyek zsinórral össze vannak kötve, hogy ne távolodjanak el messzire egymástól. Ilyenkor a kutatónak azt is vizsgálnia kell, hogy mi történik, ha a két molekulát egyszerre adjuk, de nincsenek kémiailag összekapcsolva, mert természetesen lehet ség van olyan gyógyszer-kombinációk létrehozására is, hogy kémiai kontaktus nélkül, egyszer összekeveréssel támadjuk meg a célmolekulákat. Azonban a dimerizáció – úgy t nik – alapállapota a receptorfehérjéknek, ezért lehetnek e receptoroligomerek vagy dimerek így együttesen biológiai célpontok. – Önöknek bizonyítaniuk is kell, hogy a hatás valóban a két receptorhoz köt dik! – Igen, mégpedig ennek a köt désnek specifikus gátlásával. Ha ezeket a receptorokat bizonyos hatóanyagokkal blokkoljuk, valóban inaktiváljuk ezt a molekulát. Tehát fontos, hogy meg lehessen fordítani a hatásukat, mert ezzel tudjuk bizonyítani m ködésüket. Mert ebben a pillanatban nincs megjelölve ez a molekula. Természetesen el bb-utóbb szeretnénk radioaktív jelöléssel ellátni ket, mert akkor közvetlenül tudjuk a fehérjéhez való köt dését mérni. Ez esetben az anyag kis mennyisége nem akadály, mert a radioaktivitás-jelzés révén viszonylag kis anyagmennyiségekkel is jó eredményeket sikerül elérni. – Van már neve az új molekulának? – Nincs, a kémiai elnevezése pedig rendkívül hosszú lenne. – Mikorra lehet gyógyszer bel le? – Ezt nehéz lenne megjósolni. Arra tettünk kísérletet, hogy els sorban az alapkutatáshoz alakítsunk ki egy eszközt, a bivalens molekulákat, melyek a dimerreceptorokkal lépnek kölcsönhatásba. A gyógyszervegyészek feladata lesz az, hogy ezt az ötletet nagy szériában, sok-sok féle molekulával, akár egy kémiai könyvtár el állításával alkalmazzák, mert a nagy cégek így dolgoznak. – A pályázat kapcsán egyéb eredmények is születtek…
326
– Például kimutattunk az opioidreceptorok és a kannabiszreceptorok közötti kölcsönhatásokat. A kannabiszreceptorok, a kábítószerrel kapcsolatos fogadómolekulák felel sek a marihuána biológiai hatásaiért. A piacon volt egy rimonabant nev étvágycsökkent szer, mely egy kannabiszreceptorantagonista, tehát a receptor m ködését gátló molekula volt. S valóban, az étvágycsökkentéssel kapcsolatos hatásai m ködtek, azonban észrevették, hogy a gyógyszert szed k között a depressziósok aránya növekszik, és öngyilkossági esetek is el fordultak. Ezért aztán a gyógyszergyár a rimonabantot kivonta a forgalomból. – Mi az oka annak, hogy visszavont gyógyszert is tanulmányoznak?
emberben lev enkefalinokhoz és endorfinokhoz képest más szerkezet ek. Találtunk is szép számmal olyanokat, melyek lehet, hogy hatékonyabbak, mint az emberi opiod peptidek, de ezt még soha senki nem vizsgálta. (Néztük persze egérben, patkányban, nyúlban is ezeket, azonban eml sökben egyformák.) Lehet, hogy a zebrahal opioid peptidjei hatékonyabbak, mint az emberiek, csak még nem tudunk róla. A leghatékonyabbak között voltak az afrikai karmos béka és a tüd shalak opioid peptidjei. Munkánkból három Neuroscience-cikk született, mert az endorfinok, a dinorfinok, és az enkefalinok között is keresgéltünk, és ezt három különböz publikációban írtuk le.
A „kétarcú” molekula, a bivalens ligand szerkezete – Azt próbáltuk feltárni, hogy milyen egyéb hatásai lehetnek a rimonabantnak, és kimutattuk, hogy közvetlenül tud köt dni az opiát-receptorokhoz. Ezt alapkutatás-szinten els ként mutattuk ki Zádor Ferenc tudományos segédmunkatárssal, s azt is, hogy az ópioid-receptorok direkt antagonistája, gátlószere. Ennek annyi köze volt a témánkhoz, hogy a pályázat támogatta munkánk során az említett receptordimereket és receptorkölcsönhatásokat próbáltuk különböz megközelítésmódokkal leírni, és a kannabisz–opiát-receptor vonatkozásában a rimonabant volt az a kapocs, ami ezeket a m ködéseket, illetve fizikai kölcsönhatásokat a leginkább megközelítette. – Volt még egy járulékos témájuk… – Igen, ez még inkább eltért az eredeti célkit zésünkt l: egy kicsit belementünk az opioid peptidek evolúciójába is. Vagyis: adatbázis-bányászattal megkerestük azokat az opioid peptideket különböz egzotikus állatokban, a lándzsahaltól cápákon át a tekn sökig, amelyek az emberben lév enkefalinokhoz és endorfinokhoz képest más szerkezet ek. Manapság a DNS-szekvenálás meglehet sen könny , és nagy léptékben halad el re, így módunkban állt 50–60 állatfaj opioid peptidjeit kigy jteni, s közöttük megkeresni, hogy melyek azok, amelyek az
– Ha minden egyes állatfajnak az opioid peptidjeit megvizsgálnák, könnyen lehet, hogy hatásosabbakat találnának, mint amilyen az emberé? – Azt, hogy ezeket az állatokat eredetileg ki és miért szekvenálta, nem is tudjuk; a komputer itt van, az adatbázisokat feltöltik, és lehet, hogyha ma nekiállnék keresni, megint három opioid peptidet találnék, ami más, mint az emberé. Nyilvánvaló azonban, hogy nem lehet hosszú távú stratégia minden egyes peptidet el állítani, amit a természet is megalkotott, de nem érdektelen ezen az úton is elindulni azért, hogyha valami evolúciósan bizonyított és m köd képes, annak jelent sége lehet – függetlenül attól, hogy az emberben történetesen nem található meg az a molekulaszerkezet. Elképzelhet , hogy valamelyikük – a szükséges változtatásokat el állítva rajta – az ember számára is hatékony fájdalomcsillapító lehet, akár hatékonyabb is, mint a jelenleg ismertek. Az interjút készítette: FARKAS CSABA Az ismertetett kutatást az OTKA CK78566 számú projektje támogatta. A jelenleg is folyó kutatások finanszírozása az OTKA K108518-as nyertes pályázat alapján történik.
Természet Világa 2014. július
GEOLÓGIA
Az ismeretlen ismer s
A Balatonfelvidéki Homokk BABINSZKI EDIT
Most induló sorozatunkban hazánk legfontosabb, legérdekesebb k zeteit ismerhetik meg: keletkezésük történetét, tudományos jelent ségüket és felhasználásukat, hol találkozhatunk velük mindennapjainkban. Hogy e sorozatnak az els része miért éppen a Balatonfelvidéki Homokk r l szól? Azért, mert ez az a k zet, amivel szerintem már mindenki személyesen is találkozott. Legalábbis az, aki járt a Balatonnál. Igen, ezek azok a vörös sziklák, amiken mindenki átverg dik, amíg eljut az árnyékban ledobott törölköz t l a h sít vízig. Ismer s lehet a hajósoknak is, hiszen ezekb l épült sok kiköt hullámtör je. De a vízt l távolabb is találkozhatunk a vörös homokk vel: a középkor óta kedvelt épít anyag. Gyakorlati alkalmazása persze jóval korábbra nyúlik vissza: seink már a neolitikum kezdetén használták…
A
XIX. század közepén, a Dunántúliközéphegységben dolgozó osztrák geológusok meglep dve tapasztalták, hogy az itt található k zetek pontosan ugyanolyanok, mint az Alpok k zetei: „A Bakony az Alpok kicsiny méret kópiája” – csak kicsit lankásabb kivitelben. Jó néhány évtizednek kellett eltelnie ahhoz, hogy a geológusok rájöjjenek, miért is hasonlítanak egymáshoz ennyire a Dunántúli-középhegység, valamint a Déli-Alpok és az Északi-Mészk alpok perm és triász korú k zetei. Ahhoz, hogy ezt megértsük, utazzunk vissza 300 millió évet a múltba! A perm id szakban járunk. A kontinensek elhelyezkedése még teljesen eltér a maitól: az összes szárazföld egyetlen nagy kontinenst alkot, a Pangeát, amelyet egyetlen sóceán ölel körbe, a Panthalassza. Ennek egyik hatalmas öble a Tethys, melynek nyugati végében, az afrikai kontinens
Korábban, a karbon id szakban, a variszkuszi hegységképz dés idején a terület kiemelkedett, hegységgé vált, amely most, a permben intenzíven erodálódik. A több tízmillió éven át tartó lepusztulásból származó törmeléket a hegységben ered patakok és folyók lassan süllyed szárazföldi medencékben, nagy vastagságban halmozzák fel – ilyen a Balatonfelvidéki HoA mai Dunántúli-középhegység elhelyezkedése a Tethysmokk Formáció hoöbölben (Haas J. és Hámor G. nyomán) mokk b l, kavicsos homokk b l, iszapk b l álló, több száz A permi vörös homokk a Balaton-felméter vastag rétegsora (a formációneveket vidéken jelenleg két sávban bukkan fela geológiában mindig színre: Balatonf zf t l Aszóf ig egy 3 nagy kezd bet vel írjuk km széles, valamint Zánka–Badacsonyörs – a szerk.). A félsivata- között egy körülbelül 5 km széles zónági éghajlatnak köszön- ban. Ezeken a területeken járva úton-útféhet en a lerakódó üle- len találkozhatunk a felt n szín homokdékek vörös, lilásvörös k vel, ami évszázadok óta kedvelt épít szín ek. anyag: templomok, nyaralók, csónakháEzt a nagy kiterje- zak, kilátók, kerítések épültek és épülnek dés folyóvízi síkságot bel le napjainkban is. körülbelül 250 millió Aki például egyszer is járt már Fels évvel ezel tt (a perm örsön, nem felejti el a zöldell fák között és a triász id szak hatá- meghúzódó vörös templomot, amely a rán) elöntötte az észak- Balaton környékének legjelent sebb rokelet fel l el renyomu- mánkori épülete. A feltehet en a XIII. A kontinensek elhelyezkedése és a Dunántúli-középhegység ló tenger. Itt, a Balaton- század els felében épült prépostsági helyzete (csillaggal jelölve) a perm id szakban (kb. 299–251 felvidéken a határ jól templom tornyát, a sarkok és az ablakok követhet : a szárazföl- szabályos kváderköveit vörös homokk millió éve) (Konrád Gy. és Budai T. nyomán) dön keletkezett, permi b l faragták. Hogy ezeket eredeti szépperemén lehetett az a terület, amelyen a vörös homokk re éles színváltással települ ségükben csodálhatjuk meg, az Padányi Dunántúli-középhegység, a mai Déli-Al- a triász korú, világosszürke dolomit, amely Bíró Mártonnak is köszönhet , aki 1736pok és az Északi-Mészk alpok rétegsora a sokmillió éven át tartó tengeri üledék- ban ezt írta: „A fels örsi reformátusok a képz dött. képz dés legid sebb k zete. szép kváderköveket elhurcolták, és azokat Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
327
GEOLÓGIA ló marokk vel elkezd- kányzatok, kerítések készültek bel le. De ték dörzsölni. A két k finomabb megmunkálására is számtalan pélösszedörzsölésével le- dát ismerünk: oszlopf ket, sírköveket, szarszedték a héját, majd kofágokat, szobrokat faragtak a k zetb l. A a bels részeit meg- Veszprém megyében el került római kori farölték, az így készült ragott k emlékek kiemelked darabjaival itt, lisztb l valamiféle k - a balácai villagazdaságban találkozhatunk. korszaki kenyeret sütPersze, a rekken nyári h ségben mégishettek. csak kellemesebb a Balaton h s vízében ülve A következ lele- ismerkedni a k zetekkel. Ebben az esetben tekig jó pár évezredet ezt is megtehetjük, hiszen a Balatont övez kell átugrani: a Kr. u. I. kövezett part jó része a permi homokk b l század folyamán a Du- épült. Mint a Balaton esetében oly sok egyéb nántúlt, azaz Pannóniát témáról, ennek a hasznosságáról is er sen több szakaszban hódí- megoszlanak a vélemények. Vannak, akik totta meg a Római Bi- ellenzik azért, mert a kövezett part gátolja a rodalom. A római kor tó tisztulását. Hiszen – érvelnek – ha a BalaA perm (vörös homokk ) és a triász id szak hatása ötszáz éve alatt az itá- ton partja természetes maradt volna, akkor a Balatonalmádiban (Nógrádi Timea felvétele) liai hagyományok, szo- hordalékot a hullámzás kirakná, amit most ül padok, kemencefenék és t zhelyek épí- kások szépen lassan beleivódtak a kel- a kövezett part megakadályoz. Mindeköztésére használták. Mikor a templom javí- ta slakosság tradícióiba. A f leg földbe ben persze ne felejtsük el, hogy természetes tásához hozzákezdtem, ezeket az értékes ásott házakból álló falusias települések partvonallal sokkal kényelmetlenebb lenne köveket embereimmel és a k mívesekkel mellett ekkor új típusú gazdasági egysé- a nyaralás és valószín leg kiköt b l is jóval házról házra járva felkutattam és ugyan- gek, úgynevezett villagazdaságok jöttek kevesebb épült volna. azon templomnál felhasználtam.” – va- létre. Ilyen az egyik legjobban feltárt, a Szintén nem elvetend szempont, hogy lószín leg ez a Balatonfelvidéki Homok- balácapusztai villagazdaság is. a kövezett part védi a Balaton körül húk leghíresebb el fordulása. Építészetileg. A földbirtok-központ helyén kezdetben, zódó magaspartokat is. Addig, amíg a BaHa viszont az eredeti k zettel szeretnénk a Kr. u. I. század második felében még ve- laton szabadon terjeszkedett, a víz könytalálkozni, akkor irány Káptalanfüred és teránbirtokok voltak, melyeket az állam a nyen elérte a tóhoz viszonylag közel találhaa Köcsi-tó! szolgálati id letelte után a provinciában tó magaspartokat (Aliga, Kenese, Fonyód). A tó mellett található egy ma már fel- állomásozó légiók leszerel katonáinak Ezeknek az alja átnedvesedett, meggyengült hagyott, kis k fejt , amely a vörös ho- adományozott. A villagazdaság a II. szá- és a fal gyakran nagy felületen leomlott. A mokk alsó részét tárja fel: uralkodóan zadban élte virágkorát, ekkor tulajdono- kövezett part és a vasúti töltés megépítése, összecementált kavics, azaz konglomerá- sai egy el kel helyi család tagjai voltak. valamint a töltés védelmére bevezetett víztum bukkan a felszínre, amit vékonyabb, Ezt a földbirtok halomsírjának, a Nemes- szintszabályozás a magaspartokat is védi. finomabb szemcsés homokk rétegek ta- vámos melletti likas-dombi tumulusnak Egy-egy csapadékosabb id szak után még golnak. A mélyfúrások által feltárt ma is el fordulnak partfalomlások, több száz méter vastag rétegsorde már jóval kevesebbszer és ezek ban még finomabb szemcsés réjóval kisebb méret ek. tegek is el fordulnak. A durvább A Balatonfelvidéki Homokk anyagú, kavicsos rétegek az egynyomában tett kirándulás végén, kori folyómedrekben rakódtak le, akinek még van ereje, látogasson míg a finomabb szemcsés, homoel a Balaton-part egyik legszebb kos, iszapos üledékek az egykori romtemplomához. A Révfülöp árterek és holtágak maradványaszélén álló, vörös homokk b l iként rz dtek meg. smaradváépült ecsérpusztai templomrom nyok nagyon ritkán fordulnak el felejthetetlen élményt nyújt, f benne: néhány shüll lábnyoleg ha naplementekor érkezünk. mán kívül csak féregjáratok nyoA román stílusú templom falai a mai, az egykori növények spórái diadalívvel és a felette emelkeés néhány kovásodott fatörzs rd oromfallal majdnem eredez dött meg. ti nagyságban láthatók még ma A homokk szemcséinek jeis. A háromhajós, íves szentély , lent s része kemény kvarcszemsekrestyével és csontházzal kicse és savanyú vulkanit, dácit. Maszkos római kori oszlopf Mencshelyr l egészített, XIII. századi templom Emiatt a k zet olyan, mint egy (Laczkó Dezs Múzeum tulajdona) Árpád-kori építészetünk egyik jeborzasztóan kemény csiszolólent s emléke. papír. Ez az a tulajdonsága, ami miatt seink már 8000–9000 évvel ez- a felirataiból tudjuk. Az eredetileg 10–12 Irodalom el tt, az újk korszak kezdetén használ- méter magas mauzóleum lépcs s lábaták: a finomabb szemcseméret fajtáiból zata és többszörösen tagolt párkányzata Haas J. (szerk.) 2010: A múlt ösvényein – Szemelrl köveket készítettek. Ezek, ha úgy Balatonfelvidéki Homokk b l készült. vények Magyarország földjének történetéb l. tetszik, kezdetleges malmok: az sembeA római korban gyakran használták A Magyarhoni Földtani Társulat kiadványa, rek egy nagyobb k re rátették a gabonát ezen a vidéken a vörös homokkövet: Budapest. és egy általában ugyanolyan k zetb l ál- az építkezéseken falak, oszlopok, pár- www.balaca.hu
328
Természet Világa 2014. július
VULKANOLÓGIA
HARANGI SZABOLCS
T zhányó-hírek 2014. els negyedév
Ú
j rovatunk 2014. márciusban elindult, amelyben 2013. legfontosabb vulkáni eseményeit vettük számba. Most 2014. els negyedévének terméséb l szemezgetünk. A kitörések közül két eseménnyel foglalkozunk némileg részletesebben, mindkett Indonéziában történt. Két vulkáni m ködés a Föld természeti katasztrófáknak egyik legkitettebb országában. Az egyik egy folyamatos, már tavaly elkezd dött, és még a jelen kézirat írása során is tartó aktivitás, a másik pedig csupán néhány óráig tartott. Mindkét esemény halálos áldozatokkal is járt. Mi van a háttérben és mik a tanulságok? Miel tt ezekre rátérünk, el bb lássuk, melyek voltak 2014. els négy hónapjának legfontosabb vulkáni eseményei! A friss híreket továbbra is a T zhányó blog (http://tuzhanyo.blogspot. hu/) Facebook oldalán követhetik nyomon.
Kilauea, Hawaii, USA Az elmúlt hónapokban egyre tovább halad el re a Pu’u O’o krátert l északkeleti irányban kialakult lávafolyam, amit a szakemberek Kahauale’a 2 lávának neveztek el. A két lávanyelv 7,5 illetve 8,3 kilométerre jár
mennyisége) jelenleg kicsi, így a mostani intenzitás értéket tartva még több mint egy év kellene, hogy elérje Pahoa házait. Az erd s területen lassan el rehaladó lávafolyam frontját kisebb, felcsapó tüzek jelzik. Mindeközben aktívan dolgozik a két lávató, a Pu’u O’o, illetve a Halema’uma’u kráterében. Id szakonként a lávató felszíne gázdugattyúszer en sülylyed és emelkedik, miközben látványos lávafoszlány spriccelés, fröccsenés zajlik.
A Kahauale’a 2 lávanyelvei s r erd területet égetnek fel. Áprilisra már 7-8 km távolságba távolodtak el a háttérben lév Pu’u O’o kitörési központtól (2014. március 7-i felvétel; Forrás: HVO)
Popocatépetl és Colima, Mexikó
Tungurahua, Reventador, Ecuador
Mindkét t zhányó „alapjáraton” üzemel, vagyis id szakonként, nagyjából hetenként 1–2 kisebb, maximálisan 1–1,5 km magasra feljutó hamu-kipöffenések történnek, máskor hol csekélyebb, hol er teljesebb gázkiáramlás zajlik. Egy február végi
Ecuador legaktívabb t zhányója, a Tungurahua idén már több alkalommal is beleer sített és a heves robbanásos kitöréseket piroklaszt-árak lezúdulásai is kísérték. Február 1-jén egymás után több er s robbanás rázta meg a hegyet és a környéket, a vulkáni hamufelh 13,5 km magasba emelkedett. A kitörési felh részleges összeomlása oldalirányban lerohanó vulkáni törmelékárat eredményezett, ami mintegy 8 km távolság megtétele során átcsapott a Baños és Penipe közötti autópályán. Szerencsére senki sem sérült meg. Ezután még több piroklaszt-ár vonult le a vulkán nyugati oldalában futó völgyekben, de ezek is megálltak a lakott területek el tt. Április els napjaiban a helyi vulkanológusok figyelmeztettek, hogy ismét a szokottnál er sebb kitörés következhet be és ez április 4-én meg is történt. A félelmetes hanghatással járó, néhány percig tartó kitörések során 10 km magasra emelkedett fel a vulkáni hamufelh újból piroklaszt-árak zúdultak le a vulkán oldalán. A naplementében narancsszínben pompázó kitörési felh különleges látványt mutatott. A vulkántól 8 km távolságban lév Cusúa és Píllaro településeken közel 10 cm vastag vulkáni hamuréteg borított mindent. Az er s hanghatással járó, de kevésbé intenzív kitörések ezután
Térkép a beszámolóban felsorolt vulkánok elhelyezkedésével a kitörési központtól (ez a lávaönt fázis tavaly novemberében kezd dött). Bár iránya lakott területek felé mutat, a kitörés intenzitása (id egység alatt felszínre került magma Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
repül gépes megfigyelés szerint a Popocatépetl kráterében a korábbi lávadóm megsemmisült és helyén egy friss lávakitüremkedést indult meg.
329
VULKANOLÓGIA két település több mint 2000 lakosát kellett kitelepíteni.
Etna, Szicília, Olaszország
Sinabung, Indonézia A Sinabung kitörése 2014. elején pusztító izzófelh k lerohanásával folytatódott. A t zhányó korábban, 2010-ben úgy lépett m ködésbe, hogy el tte nem volt egyértelm en bizonyítható kitörése a történelmi id kben (csupán az 1600-as években jeleznek egy bizonytalan forrású kitörést) és a vulkán nem is állt megfigyelés alatt. 2013-ban ismét váratlanul indult el a vulkáni m ködés. Az események azonban egyre riasztóbb irányba mozdultak el. A magasba tornyosuló kitörési felh t eredményez robbanásos kitörések után a vulkán kráterében egy viszkózus, azaz nehezen mozgó lávadóm türemkedett ki. Ezek a meredek oldalú, még izzó k zetdarabokkal borított lávadómok roppant veszélyesek, mert oldaluk rettent en instabil, könnyen leomlik és ilyenkor mindent elsöpr , völgyekben lezúduló piroklaszt-ár, más néven izzófelh alakul ki, ami akár több kilométer távolságba is eljuthat. Ez a vulkáni m ködések egyik legveszedelmesebb, legpusztítóbb folyamata! A forró gázokból és izzó k zet/lávadarabokból álló piroklaszt-ár (vulkáni törmelékár) a földfelszínhez tapadva, a t zhányó oldalán zúdul le, mégpedig sokszor száz km/óra sebességet is meghaladva. Hajtóereje az ár tömege maga, azaz a gravitáció. A piroklaszt-ár akkor jön létre, amikor a robbanásos kitörés során keletkez vulká-
Az Etna 2013-ban látványos lávaszök kutakkal járó paroxizmális kitöréseivel kápráztatta el a t zhányók rajongóit, 2014-ben aztán m ködése más jelleg vé vált. Januárban az Új Északkeleti kráter kúpjának felhasadt oldalából kisebb lávanyelvek indultak el a Valle del Bove irányába, miközben id szakosan lávat zijáték kitörések zajlottak a kráterben. A hónap Az ecuadori Tungurahua április 4-i kitörése Twitteren végére a vékony lávaterjesztett fotókon. A naplemente fényei különlegesen, nyelvek már 4 kilomésejtelmesen világítják meg a kitörési felh t ter távolságba jutottak is folytatódtak. Április 14-én a m szerek el. A folyamatos vulkáni m ködés során a 150 decibeles hanghatást mértek a vulkán- friss salakkúp meredek oldala egyre instatól 5,5 km távolságban. A lökéshullámok billá vált és id szakosan kisebb-nagyobb következtében számos ház ablaka betört. A lejt csuszamlások történtek. Február 11. heves es zések mobilizálták az aprószem- reggelén egy újabb, jelent s tömeg csuszcsés, friss vulkáni hamuüledéket és a leroha- szant le a vulkáni kúp oldalán, ami olnó iszapárak (laharok) miatt id szakonként dalirányba kitör , forle kellett zárni a Baños és Penipe között futó ró k zetdarabokból és autópályát. gázanyagból álló vulkáMindeközben a Reventadoron is történtek ni törmelékárat indított említésre való kitörések. Áprilisban kisebb el. Szerencsére, a lezúlávafolyások ereszkedtek le a csúcsi régió- duló piroklaszt-ár, ami ban, majd április végén és május elején több, 1-2 perc alatt mintegy 4 a közeli települések házainak ablakait er sen km távolságba, a Valle megrázó robbanásos kitörés is zajlott, amely- del Bove völgyének alnek izzó lávafoszlányai beterítették a vulkán jáig jutott el, nem okooldalát, a vulkáni hamufelh pedig 2–4 km zott kárt. A gyenge lámagasra emelkedett. vafolyás és a Strombolitípusú kitörések februárban és márciusban is Fuego, Guatemala folytatódtak, majd ez a közel folyamatos, de Az éjszaka pazar látványt nyújtó robba- nem túl intenzív vulkáni násos kitörések hangja még 30 km távol- m ködés március végén Az Etna Új Délkeleti kúpjának részleges összeroskadása ságban is jól hallhatók, a lökéshullámok hirtelen megszakadt, és ezen a területen viszonylag ritkán el forduló, gyorsan 15–20 km távolságban is megremegtetik azóta (május közepéig) terjed piroklaszt-árat hozott létre február 11. reggelén a házak ablakait. A hamufelh k 1–1,5 km újabb, említésre méltó (Toti Domina felvétele) magasba emelkednek. kitörések nem történtek. A közel 3 éven keresztül tartó id sza- ni anyag s r sége olyan nagy, hogy az nem kos, látványos paroxizmális kitörések 2014- tud felemelkedni, nem tud magas vulkáni Ubinas, Peru ben tehát egyel re megszakadtak, az évb l hamufelh t létrehozni, ehelyett saját súlyáazonban még b ven van id , hogy az Etna nál fogva zúdul lefelé. Ilyen esemény gyaA t zhányó egyre er sebb aktivitást mu- akár újabb látványos bemutatót tartson. Er- kori lávadómok növekedése során. A lejt tat az elmúlt hónapokban, az 1–2 km ma- re bármikor számítani lehet, tehát még eb- összeroskadás során kisebb-nagyobb izzó gasba emelked hamukilövellések miatt a ben a viszonylag nyugodtan id szakban is lávadarabokra esik szét a lávadóm anyaga, hatóságok emelték a készültségi szintet. szem el tt kell tartani, hogy bármikor tör- ezekb l, valamint magából a lávadómból A hamuhullás gondot okoz a mez gaz- ténhet olyan kitörés, ami veszélyeztetheti a forró gázok szabadulnak fel és ennek kevert dasági munkákban, májusban pedig már csúcsközelbe felmászókat. elegye rohan le a t zhányó oldalán. Ahogy
330
Természet Világa 2014. július
VULKANOLÓGIA
Izzófelh zúdul le a Sinabung oldalán (Richard Roscoe felvétele)
… és a következmények… mindent szürke vulkáni hamu borít. Tízezreknek kellett elhagyniuk az otthonaikat, termések pusztultak el, betegségek terjedtek. (Richard Roscoe felvétele)
sodródik lefelé ez a nagy h mérséklet gáz- szervezéssel járt, mivel rövid id alatt emk zettörmelék elegy, a lávadarabok szétesé- berek ezreinek kellett elhagynia otthonát, sével létrejöv apró vulkáni szemcsék (vul- ott hagyni minden ingóságát, házát, földjét, káni hamu) a forró gázokkal felfelé emel- állatait, nem tudván azt, hogy visszatérhetkednek, közben bekeverik a leveg t, azt nek-e és ha igen, lesz-e hova. Közben, befelforrósítják és ezzel már egy olyan kis s - tegségek terjedtek, termések pusztultak el, a r ség , nagy h mérséklet gázokból és vul- vulkán pedig nem nyugodott. Február 1-jén káni hamuból álló felh jön létre, ami a rob- tragikus eseményekbe torkollott a vulkáni banásos kitörések során a kürt b l áramlik m ködés. Egy viszonylagos nyugalmi id ki. Ahogy tehát az izzófelh zúdul le, felette szakban több tucat helyi lakos indult el a 3 egyre jobban emelkedik fel a vulkáni hamu- km-es veszélyzónán belüli területre, részfelh és ez akár néhány kilométer magasra ben ellen rizni ingóságaikat, részben egy is juthat. A s r hamufelh sokszor elrejti a f iskolás diákcsapat igyekezett felmérni a felszín közelében nagy sebességgel lefelé pusztítás mértékét. Hirtelen egy hatalmas mozgó izzó k zettörmelék árat, ami foko- izzófelh rohant le a vulkán oldalán és 17zatosan lemarad és nagyobb távolságba már en haltak meg, többen súlyos égési sérülécsak a kisebb k zetdarabokat is magával seket szenvedtek. Ilyen esetekben mindig ragadó, felhígult, de még mindig nagy h - feltódul a kérdés: vajon meg lehetett volmérséklet hamufelh -árak jutnak. Ez akár na akadályozni ezt a tragédiát? A kérdésre több kilométer távolságba is elhömpölyöghet, a Sinabung esetében többnyire 4-8 km távolságba jutottak. Egy ilyen izzófelh mindent elpusztít, mindent lerombol, ami az útjába kerül. A lezúdulás közben magasba emelked hamufelh b l pedig s r hamulepel borítja be a környez tájat. A Sinabung kitörése december végén fordult ebbe a félelmetes fázisba és januárban volt olyan nap, amikor 50- A Sinabung kráteréb l február eleje óta egy lassan mozgó, nél is több izzófelh ro- vastag, k zettörmelékekkel borított láva (úgynevezett láva hant le a hegy délkecoulée) ereszkedik le (2014. február 25-i felvétel) leti oldalán. A pusztító piroklaszt-árak egyre messzebb jutottak el, nem egyszer a válasz, azonban figyelemakár 7–8 km távolságot is elérve, ami miatt be kell venni egy tényt. A Sinabung olyan a veszélyzóna határát többször módosíta- t zhányó, amelyik hosszú évszázadokon ni kellett és ez egyre nagyobb számú helyi keresztül nem m ködött, azaz a t zhányó lakos kitelepítésével járt. Mindez nem kis környezetében él knek nincs tapasztalatuk Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
arról, hogy milyen vulkáni kitörések zajlanak, ahhoz miképpen kell viszonyulni, mit kell adott esetben tenni. Nem tudták azt, hogy mi az izzófelh , az akár mennyire váratlanul, minden el jel nélkül is kialakulhat, hogy ilyenkor nincs esély a menekülésre, ha valaki éppen akkor a veszélyzónában tartózkodik. Ez a tapasztalatlanság is oka lehetett annak, hogy amikor az izzófelh k lezúdulásában viszonylagos nyugalom állt be, sokan azt gondolták, hogy a veszély elmúlt. Pedig, a veszély továbbra is ott lógott a leveg ben, mert mindaddig, amíg tart a lávadóm kitüremkedés, addig bármikor elindulhat egy mindent elsodró forró piroklasztár. Ez az eset ráirányítja a figyelmet arra a fontos tényez re, hogy a hatékony vulkáni veszély védekezésben kiemelten fontos a lakosság megfelel felkészítése, tájékoztatása. Ez azonban különösen nehéz olyan területeken, ahol hosszú ideig nincs veszélyérzet. A Sinabung pusztító m ködésében február 1. után alapvet fordulat állt be. Az áldozatokkal járó izzófelh t produkáló esemény során megsemmisült a kürt t elzáró lávadóm és helyén friss láva türemkedett ki. Vélhet en egy eltér összetétel , gázokban szegény magma nyomult fel a kürt ben, ami lassan elkezdett leereszkedni a korábbi piroklasztárak által már letarolt és elszürkített hegyoldalon. A több mint 10 méter vastag lávatömeg centiméterr l centiméterre haladt el re és március végére érte el a vulkán lapos d lés alsó részét. A lávanyelv lassú mozgása miatt felszíne megszilárdult, majd felrepedezett és k zetdarabokra esett szét. Így a lávanyelvet vastag k zettörmelék vonta be és csak az éjszakában látszódott izzása. Majdnem másfél hónap telt el izzófelh nélkül, a vulkán készültségi szintjét a legmagasabb fokozatról csökkentették, azonban a t zhányó április közepén figyelmeztetett: még bármi bekövetkezhet! Április 13. után id szakonként újabb izzófelh k alakultak
331
VULKANOLÓGIA ki, vélhet en a vastag és különösen a vulkán meredek, fels részén ezért instabil lávanyelv részleges összeomlása miatt. Merre tovább, Sinabung? Nincsen pontos recept arra, hogy egy hosszú vulkáni m ködés hogyan végz dhet. Elképzelhet , hogy a lávanyelv leereszkedésével felszínre jut a t zhányó alatti kitörésre alkalmas magmatömeg és lassan megszilárdulva befejez dik a vulkáni m ködés, de az sincs kizárva, hogy egy friss magmafelnyomulás újabb robbanásos kitöréssorozatot indít el.
Kelud, Indonézia Miközben a Sinabung t zhányó oldalán lezúduló izzófelh k helyét egyre inkább egy békésebb lávanyelv kitüremkedés vette át, a figyelem Indonézia másik vulkánja felé fordult, amelyik egyre több jelét adta, hogy jelent s robbanásos kitörés várható. A hatóságok február 11-én emelték a készültségi szintet a Kelud (Kelut) t zhányón, majd február 13-án, helyi id szerint 21:15-kor kiadták a legmagasabb riasztási fokozatot is. Nem egészen 3 órával kés bb már több er teljes robbanás rázta meg a környéket, a sötétben villámok cikáztak. A kitörés erejére jellemz , hogy 20-30 km távolságban is centiméteres nagyságú horzsakövek potyogtak. A robbanás szétvetette a korábbi kitörés során, 2007-ben a kráterben kitüremked lávadómot. A horzsakövek egyértelm en jelezték, hogy friss, a felszín közelébe érve szinte felhabzó magmaanyag robbant ki. Nem sokkal kés bb, a Keludtól több mint 200 km-re lév Yogjakarta nagyvárosban is s r hamuhullás kezd dött, ami miatt szájmaszk viselését javasolták a lakosoknak. A m ködés kevesebb mint 3 órán keresztül zajlott, azonban mégis a XXI. század egyik legnagyobb kitörése volt. Ez id alatt ugyanis elképeszt mennyiség vulkáni anyag jutott a felszínre, visszafogott becslések szerint legalább 130 millió köbméter (0,13 köbkilométer), mások szerint azonban a térfogat ennek a többszörösét is elérhette! Ez azt jelenti, hogy a kitörés er ssége b ven meghaladta a VEI=4 fokozat alsó határát. Ezzel a Kelud esetében 100 éven belül ez volt az ötödik ilyen er sség kitörés. Utoljára 1990-ben, azt megel z en pedig 1951-ben volt hasonló erej kitörés a vulkánon. Mit jelentenek ezek a kitörést jellemz számok? Azt, hogy a kürt b l másodpercenként több mint 12 ezer köbméter gázokkal felfújt vulkáni anyag, másképpen kifejezve másodpercenként több mint 60 ezer tonna magma robbant ki! Képletesen kifejezve másodpercenként közel 600 kékbálnának (a legnagyobb test állat a Földön, tömege a 100 tonnát is eléri) megfelel tömeg magma hagyta el a kürt t! Hihetetlen mennyiség ez, azonban így talán érthet ek a következ számadatok:
332
a kitörési hamufelh rövidesen már 18 km magasban volt és nem sokkal a vulkáni m ködés megindulása után már er s hamuhullás volt a több mint 200 km távolságban lév (nagyjából b Budapest-Miskolc távolság) Yogjakarta nagyvárosban is. Indonézia egy másik nagyvárosát, Surabayát szintén 2-3 centiméter vastag vulkáni hamulepel borította. Mindez óriási veszélyt jelentett, mert a felszálló apró vulkáni hamuszemcsék belégzése súlyos légúti károsodást okoz. Egy másik veszély els sorban a t zhányó közelében jelentkezett, ahol a vulkáni hamu súlya alatt házak teteje roskadt össze, emiatt – hírügynökségi jelentések szerint – legalább hárman haltak meg. Szerencsére az el rejelzés id ben jött: habár a legmagasabb fokozatot a hatóságok csak b másfél órával a vulkáni m ködés megindulása el tt adták ki (mivel
Február 13-án, éjjel tört ki hatalmas er vel az indonéziai Kelud. A több mint 15 km magasba emelked hamufelh ben villámok cikáztak (Twitteren megosztott felvétel) ekkor vált világossá, hogy bármikor bekövetkezhet egy robbanásos kitörés), ami a kitelepítés megindulását jelentette. A vulkán környezetében él több tízezer lakos fegyelmezetten végezte a dolgát. Ennek is köszönhet , hogy e kitörés nem a tragikus áldozatok miatt keltett érdekl dést! Több mint 100 ezer embert telepítettek ki 1-2 órán belül! Ez csattanós válasz azoknak, akik azt gondolják, hogy ilyen szegény térségben, ahol nincsenek megfelel utak, nincs megfelel infrastruktúra, nincs
fejlett oktatás, nem lehet rendben nagy tömegeket gyorsan evakuálni! Nos, lehet! Lehetett 2010 szén is a Merapi térségében (több mint 300 ezer kitelepített), és lehetett most is! Az itt él emberek tudják, hogy a Kelud veszélyes kitörésekre képes és gyorsan tudtak erre reagálni még akkor is, ha más kés este volt. Felkészültek voltak, mert szinte minden családnak volt már tapasztalata, hogy mire képes a hegy. Ezzel szemben, a Sinabung közelében él k nem voltak ennyire felkészültek, mert nekik nem volt annyi közvetlen ismeretük a hegyr l, mivel az 2010 el tt több évszázadon keresztül, emberemlékezet óta nem m ködött. Részben ennek volt következménye, hogy egy rövid békésebb id szakban többen bemerészkedtek a veszélyzónába és ez a m ködés hirtelen lerohanó izzófelh miatt tragikus kimenetel volt. Tanulság van tehát b ven a Kelud kitörése kapcsán. Látjuk, hogy ilyen m ködés esetében, amikor egy hatalmas robbanásos kitörés során kizúdult hamufelh b l záporoznak a kisebb nagyobb vulkáni törmelékek, a legnagyobb veszélyt a házfödémek beomlása okozza. Az öt halálos áldozat közül három így halt meg. Hasonló volt a helyzet 79-ben a Vezúv kitörése során is. Ott is, a Pompejiben lakók nagy része az összeroskadó házak alatt lelte halálát. A mostani kitörés szerencsére nem párosult a Kelud leggyilkosabb folyamatával, a mindent elsöpr iszapárral, azaz laharral (ennek már több ezer áldozata volt csak az elmúlt évszázadban). Ennek az az oka, hogy a kürt t, amit korábban mély tó vize foglalta el, most egy méretes lávadóm torlaszolta el. A robbanásos kitörés szétrombolta, darabokra szaggatta a 400 méter átmér j kürt t elfoglaló, mintegy 16 millió köbméter térfogatú lávadómot. Ez jelentette a másik nagy veszélyt: b 5 kilométeres körzetben potyogtak a helyenként fél méteres nagyságot is elér k zetdarabok. Ismét csak szerencsének mondható, hogy a 10 kilométeres veszélyzóna meghúzásával nem volt senki a t zhányó közelében!
Kamcsatka, Oroszország 2014. els hónapjaiban leginkább a Sivelucs hallatott magáról, a folyamatos lávadóm kitüremkedés id szakonként er teljes robbanásos kitörésekkel járt, ezek során 4-6 km magasba emelkedett a vulkáni hamufelh . Nishino-shima, Japán A Természet Világa idei áprilisi számában már beszámoltunk az új vulkáni sziget látványos karrierjér l. A vulkáni kitörések azóta is zajlanak, a sziget nagysága már megközelíti a 0,9 négyzetkilométert. Természet Világa 2014. július
MATOS LAJOS ROVATA
Orvosszemmel A HIRTELEN, VÁRATLAN SZÍVHALÁL IS MEGJÓSOLHATÓ? Az élet hirtelen, váratlan befejezése legtöbbször szívmegállás. Ilyenkor a szív tízb l nyolc esetben nem megáll, hanem ritmusos összehúzódások helyett remegni kezd, fibrillál, azért a vérkeringés szempontjából áll. Ez a váratlan esemény megfelel áramütéssel megszüntethet a ma már sokfelé elhelyezett m szerrel, a defibrillátorral. Az Egyesült Államokban évente 325 ezer feln tt hal meg hirtelen szívhalálban, nálunk ezek száma 20 000–25 000. Sajnos, nincs olyan lelet vagy tünet, ami az életveszélyt el re jelezné, pedig az ilyen halál esélye, a testbe beültetett ICD-készülékkel minimálisra csökkenthet lenne. Az utóbbi években kiderült, hogy heveny szívinfarktus után, különösen akkor, ha a szív teljesítménye gyenge, lényegesen nagyobb a hirtelen kamrafibrilláció veszélye. Egyes országokban ezért infarktust követ en, biztonsági megel zés céljából, a beteg testébe beépítenek ilyen m szert. Az egészségügyi statisztika azt tanúsítja, hogy ezeknek a betegeknek 60%-a számára a m tét fölösleges volt. Fontos volna, ha tudnánk, kinek nagy a kockázata, kinél kell a drámai eseményre számítani, hiszen egyetlen ilyen beavatkozás a m szer, a m tét és a kórházi ápolás árával meghaladja a kb. kétmillió forintot. A Rhode Island Kardiovaszkuláris Intézet kutatói kidolgoztak egy olyan laboratóriumi módszert, amely vérmintából nagy valószín séggel megállapítja, ha valaki hirtelen szívhalálra nagy eséllyel számíthat. Ezeknek a betegeknek a defibrillator beültetése biztonságot jelent, a fölösleges beavatkozás pedig elkerülhet . Samuel D. Dudley és munkacsoportja fölfedezte, hogy a fehérvérsejtekben a veszélyeztetett betegeknél a nátriumcsatorna két, speciális változata található meg. Az ilyen sejtekkel él betegek hajlamosak a végzetes szívritmus-zavarra. A kutatók vizsgáltak olyan betegeket, akiknek ICDkészüléket nem ültettek be, a másik csoport tagjai már testükben defibrillatorral éltek, de annak m ködésére még soha nem volt szükség, a harmadik betegcsoport tagjainál a defibrilláció már szükséges volt. Az egy évig tartó megfigyelés azt igazolta, hogy a speciális sejtekkel él betegeknél a defibrillator beültetése nagyon indokoltnak bizonyult. Ez azt jelenti, hogy a vérmintából meghatározott sejtváltozatból nagy valószín séggel megállapítható, melyik betegnél nagy a kamrafibrilláció kockázata. A követ-
Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
kez hónapokban tervezik annak a részletes és nagy létszámú vizsgálatnak az indítását, mely megbízható módon bizonyítja a betegek számára szó szerint életment kezelés elvégzését. A GYÓGYSZER HATÁSTALAN, HA NEM VESZIK BE Nemcsak az orvos, hanem a beteg számára is nyilvánvaló, hogy csak az a gyógyszer hat, amelyet – az alkalmazási el irat szerint – beszednek. Ha a krónikus betegségre szedett gyógyszer kihagyása nem okoz azonnali, érezhet panaszt vagy tünetet, akkor igen gyakori, hogy a betegek elfelejtik bevenni a tablettát vagy kapszulát a megfelel id ben, s t az is lehet, hogy szándékosan az el írttól eltér gyakorisággal vagy dózisban szedik a számukra rendelt készítményt. Ilyen eset igen gyakori a magas vérnyomásban szenved k körében, ugyanis a betegség vagy a gyógyszer kihagyása sem okoz számos esetben panaszt, de hosszú távú veszélyei nagyon jelent sek: a hipertónia az agyi katasztrófa és a szívinfarktus egyik legfontosabb kockázati tényez je.
Számos vizsgálat igazolta, hogy a magas vérnyomású betegek mintegy 25%-a nem szedi a vérnyomáscsökkent készítményt, vagy gyakran kihagyja a gyógyszerbevételt, vagyis nem terápiah . Azt is kimutatták, hogy az orvos sem kérdezi meg minden alkalommal, ha a kezelt hipertóniás betegénél magas vérnyomást mér, hogy a beteg bevette-e a gyógyszerét. Illetve, ha megkérdezi, el fordul, hogy a beteg nem válaszol szintén, és rendszeres gyógyszerszedést feltételezve, a kezel orvos arra gondolhat, hogy a bevezetett készítmény hatástalan, ezért cserélni kell. Maciej Tomaszewski, a Leicesteri Egyetem orvosa és munkatársai kidolgoztak egy olyan eljárást, amivel bizonyítani lehet a vérnyomáscsökkent készítmények szedésének pontosságát. A vizeletminta elemzéséb l mintegy 40 vérnyomáscsökkent r l ki lehet mutatni, hogy a beteg bevette-e az el írt
mennyiséget. A nagy teljesítmény kromatográfia és tömegspektrometria együttes használatán alapuló módszerrel arra derült fény, hogy a magas vérnyomású betegek negyede teljesen vagy részlegesen kihagyja gyógyszerének bevételét.
VÉRNYOMÁSCSÖKKENT NORVÉG SAJT? Epidemiológiai és klinikai megfigyelések már korábban is utaltak arra, hogy bizonyos tejtermékek peptidtartalma angiotenzinkonvertáló enzimet (ACE) gátló hatású, és ezzel olyan módon akadályozza a vérnyomást emel enzim m ködését, mint az egyik, legtöbbet alkalmazott antihipertenzív gyógyszer, az ACE-inhibitor készítmény. Norvég kutatók el tanulmánya 2012-ben azt vizsgálta, hogy metabolikus szindrómában, melynek egyik eleme a vérnyomás emelkedése, a Gamalost sajt fogyasztása a föltételezett módon csökkenti-e a vérnyomást. Az derült ki, hogy a Gamalost sajtot kedvel vizsgálati alanyok vérnyomása alacsonyabb volt, mint ezt a tejterméket nem fogyasztó társaiké. Ezt követ en döntöttek a Norwegian University of Life Sciences munkatársai Rita Nilsen vezetésével, hogy részletesebb, megtervezett vizsgálat során kutatják a Gamalost antihipertenzív hatását. Több száz feln tt személy randomizált besorolásával dolgoztak, nyolc héten át. A kontrollcsoport tagjai nem ettek Gamalos sajtot, a többiek változó adagban fogyasztották azt. A vérnyomáson kívül a vizsgálat kezdetét l mérték a vércukorszintet, a testsúlyt és csíp szélességet és a lipidek vérszintjét. Ugyanazon norvég városból 168 személyt vontak be a vizsgálatba. Az átlagos életkor 51 év volt és 56%-uk volt n . Részletes kérd íven kérdeztek rá táplálkozási és életviteli adataikra. A sajtot fogyasztók csoportjában a Gamalost átlagosan hetente kétszer került az étrendbe. A minden egységnyivel nagyobb sajtfogyasztás 0,72 Hgmm szisztolés vérnyomáscsökkenést eredményezett. A kutatók hangsúlyozzák, hogy a Gamalost igen kevés zsírt tartalmaz és sótartalma is minimális. A vizsgálati alanyoknak csak 23,8%a volt hipertóniás, így a résztvev k vérnyomásának középértéke 128/78 Hgmm volt. Ez egyértelm en fölveti, hogy a vizsgálatot hipertóniás betegcsoporton is folytatni kell, miel tt a Gamalost sajtot a magas vérnyomás diétás kezelésére ajánlanák. Forrás: Weborvos
333
OLVASÓNAPLÓ
A Világtenger kartográfus szemmel z embert a kezdetekt l fogva foglakoztatta a tenger. Gondoljunk csak a görögök tengerjáró Odüszszeuszára, vagy a rómaiak Navigare necesse est mondására. Számtalan le-genda, hiedelem kapcsolódik hozzá. Írók, költ k könyvtárakat kitev m veit ihlette, zeneszerz ket igézett meg Mendelssohntól kezdve Wagneren át Debussyig. A tenger állandóan változó arculata, mozgásai, él világa, partjainak változatossága mindig befolyásolta a tengerparti emberek életét: alapja a vízi közlekedésnek, az élelemtermel halászatnak, a modern id k turisztikai programjainak. A szerz t is megragadta a tenger varázsa. Tengerésztisztnek készült s bár végül is nem lett az, a tenger vonzásától nem tudott szabadulni szárazföldi emberként sem. Kartográfus, térképész lett, s e téren végezte, végzi nemzetközileg is ismert és elismert oceanográfiai, tengertani kutatásait. Eddigi kutatómunkájának megkoronázása e remek könyv. A 358 oldalas, A/4-es formátumú munka három f részb l áll. Az els rész a tenger megismerésének és térképi ábrázolásának fejl désér l szól. Ennek els lépése a partok és a tengerfelszín, második lépése a tengermély megismerése volt. E munkálatok során nyert ismeretek birtokában megkezd dött az óceán és a tengerfenék domborzatának térképi ábrázolása. A földrajzi helymeghatározás, valamint a mélységmérési technika fejl dése nagyban segítette ezt a munkát s egyre pontosabb tengerfenék-térképek készültek. E lényegében történeti áttekintést nyújtó részben sok térképtípust, térképkészít i technikát, térképkészít t, azok munkásságát s a minél pontosabb térképek megalkotását segít nemzetközi törekvéseket is megismerjük. Megtudjuk többek közt, mi a periplusz (part menti hajózási kalauz), a portolán (térkép nélküli útikalauz), megismerkedhetünk a térképalkotás meghatározó alakjaival (mint a holland Bruinsz, 1584 és van der Heyde, 1674; a Magyarországon is dolgozó itáliai Marsigli, 1725; az amerikai Maury, 1854; az angol Bartholomew, 1895–1899; a német Stocks és Wüst, 1935), majd a nemzetközi összefogással készült GEBCO (General Bathymetric Chart of the Oceans. Az óceánok általános mélységtérképei) 1903 és1982 között kiadott öt, egyre tökéletesebb kiadásával, valamint a GEBCO Digitális Atlaszának
A
334
(GDA) 1994 és1999 között kiadott változatával is. Nagy gondot fordít a szerz a térképalkotás magyar m vel inek (Szabó József, Cholnoky Jen , Kövesligethy Radó, Radó Sándor, Raisz Ervin, a Kartográfiai Vállalat kit n szakemberei), valamint a közgy jteményeinkben (Országos Széchenyi Könyvtár, Kalocsai F székesegyházi Könyvtár) rzött térképkincsek megismertetésére. A második részben a mélységtérképek készítésének elvi és gyakorlati vonatkozásait tárgyalja. Ennek során el ször a térképalkotás folyamatát ismerteti a térkép elvi megalkotásától kezdve a térkép tervezésén, tisztázásán, litográfiai kivitelezésén át a sokszorosításig. Majd elemzi a vetületek alkalmazási kérdéseit, benne részletesen a magyar Baranyai János úttör jelent ség IV., ún. osztott vetületét, valamint e vetület bizonyos torzításait kiküszöböl Baranyai−Márton-vetületét. Közli utóbbi, Gy rffy János által készített matematikai leírását is (Baranyai−Márton−Gy rffy-vetület). Jelent s teret kap a következ kben a batimetrikus térképek domborzatrajza, valamint a vertikális és horizontális generalizálása. (Egy bizonyos lépték térképen elhelyezhet információmennyiség korlátozott, ezért az információkat csökkenteni kell, ami bizonyos fokú általánosításhoz, generalizáláshoz vezet.) A vertikálisra a hipszografikus, ill. morfografikus ábrázolást mutatja be, s részletesen tárgyalja a mélységlépcs szám problematikáját. A horizontálisnál az elvi alapok lefektetése után az óceánfenék morfológiai elemein (self, kontinentális lejt , kontinensláb, mélytengeri árok, nagymedence, hátság) b séges térképmintaanyaggal mutatja be a generalizálás gyakorlatát. A térképek színvilágának szemet gyönyörködtet bemutatása után a térképek névrajzával foglalkozik jelent s terjedelemben. E fejezet akár nyelvtudományi értekezésként is megállná a helyét. Persze, itt a földrajzi neveket földtudományi szempontból vizsgálja. Tudjuk, a földrajzi nevek írása hazánkban rendkívül változatos. A nyelvészek ajánlotta szabályokat kevesen tartják be, még kevesebben ismerik. Tehát igen értékes része e munkának az a sok, szakmailag és nyelvészetileg is megalapozott ajánlása, melyet a földrajzi nevek írására általában és a tengerekre vonatkozóan tanácsol. A
felsorolt példák és minták tucatjait különösen a szaklapok szerkeszt ségei figyelmébe ajánljuk. A harmadik rész A Világtenger tagolása címet viseli s ez az el z két részben leírt magas szint elvi és módszertani tudományos alapvetés után a munka kiemelked érték „végterméke”. Az oceanográfiai alapfogalmak (geológiai, fizikai, kémiai, biológiai oceanográfia; nyugat-keleti, valamint tengeri és szárazföldi féltekék) ismertetése után a Világtenger tagolását adja. A vertikális tagolás mellett kitér a horizontális tagolásra is; mely során a területi elhatárolások mellett a tengerjogi határokat is tárgyalja. Majd az óceánokra és tengerekre történ felosztás táblázatos felsorolása következik, melyben az Atlanti-óceán 54, az Indiai-óceán 21, a Csendes-óceán 48, az Északi-sarki-óceán 21 tengere (a tengerekbe az öblöket és csatornákat is beleveszi) sorolja fel területi, vízmennyiségi, vízmélységi (közepes és legnagyobb), valamint a legnagyobb mélység koordinátáinak adataival. A Világtenger tagolása térkép zárja e részt. A kötet szerves és igen értékes része A Világtenger térképeken 15 (I–XV. tábla) cím térkép, mely az egyes óceánok és tengerek átnézeti térképe mellett azok vertikális metszeteit, felszíni és mély áramlásait, a sarki tengereknél a jégviszonyokat is feltünteti. A m vet gazdag, 16 oldalnyi irodalomjegyzék egészíti ki, mely nem tartalmazza szerz publikációit. Az külön jegyzékben van összefoglalva folyóirat, periódikum, konferencia-kiadvány, absztrakt, könyv, könyvfejezet, kéziratok, földgömbök, térképek bontásban. Igen informatív melléklete a könyvnek a tárgymutató, valamint a mintegy 1200–1300 nevet tartalmazó Földrajzi nevek jegyzéke. A m az utóbbi id k e témában megjelent egyik legszínvonalasabb és leginformatívabb szakkönyve, melyet olvasmányos stílusa, szabatos fogalmazása és közérthet sége, valamint gazdag, színes képanyaga (mintegy 170 ábra) miatt nemcsak a földtudományokkal foglalkozó szakembernek, hanem mindenkinek ajánlom, aki a térképeket szereti. (Márton Mátyás: A Világtenger kartográfus szemmel. Eötvös Loránd Tudományegyetem Informatikai Kar Térképtudományi és Geoinformatikai Tanszék, Budapest, 2012) KECSKEMÉTI TIBOR Természet Világa 2014. július
FOLYÓIRATSZEMLE
(2014. április) BUBORÉKFÚJÓ TEJÚTRENDSZERÜNK A Tejútrendszer magját két oldalról körülvev , titokzatos képz dmény foglalkoztatja immár egy évtizede a csillagászokat. A lapos korong alakú, 100 ezer fényév átmér j Tejútrendszer magja két oldalán, a korong síkja alatt és fölött két hatalmas, mintegy 25 ezer fényév átmér j buborék helyezkedik el. Eleinte sokan még a létezésüket is vitatták, eredetük még ma sem tisztázott. A súlyzószer képz dményeket 2003ban fedezte fel Doug Finkbeiner (HarvardSmithsonian Asztrofizikai Központ) a NASA WMAP rszondájának méréseit elemezve. A WMAP célja a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás anizotrópiájának vizsgálata volt, ehhez azonban a mért értékekr l le kellett választani a közelebbi objektumok sugárzását. Eközben talált rá az amerikai csillagász a két furcsa objektumra, amelyek azonban csak elmosódottan rajzolódtak ki, mert a WMAP nem az észlelésükhöz megfelel hullámhosszakon dolgozott. Egyes csillagászok meger sítették a felfedezést, mások nem találták a nyomát, így kételkedtek. 2010-ben a Fermi-gammatávcs a nagy energiájú sugárzás tartományában végzett megfigyelései alapján kirajzolódtak a m holdról Fermi-gömböknek elnevezett alakzatok. Az objektumok szinte a fél gammaégboltot betöltötték, a Tejútrendszer f síkjától 50° távolságig nyúlnak el. Körvonaluk határozottan kirajzolódott, s t azt is megállapították, hogy a Tejútrendszer középpontjához közeli részük (a képen kék) már
a Rosat röntgencsillagászati m hold megfigyeléseiben is észrevehet volt. Az azonban továbbra sem volt egyértelm , hogy a mikrohullámú tartományban tényleg látható-e a képz dmény. Ezt csak a 2009-ben indított Planck- rszonda mérései Természettudományi Közlöny 145. évf. 7. füzet
révén sikerült igazolni. Hiába volt azonban a Planck korábbi reszközökénél érzékenyebb és jobb szögfelbontású detektora, a buborékok létezését sikerült ugyan igazolni, de mibenlétük megfejtéséhez nem jutottak közelebb. A sugárzás gyorsan mozgó elektronoktól származik, amelyek sebessége elég nagy ahhoz, hogy szinkrotron sugárzást bocsássanak ki. Ezek a környezetükben lév fotonokkal ütközve energiát adnak át azoknak, így az alacsonyabb energiájú fotonok gamma-fotonokká alakulnak. Feltételezve, hogy a gammasugárzás valóban az elektronoktól származik, kiszámítható, hogy az elektronok energiája néhány gigaelektronvolt, ami a fénysebesség 99,999999999995%-ának felel meg. (A csillagközi térben az elektronok sebessége általában nem éri el a fénysebesség 1%-át!) A gömböket összegabalyodott mágneses tér és plazma tölti ki, utóbbinak 1023-szor nagyobb az energiája, mint a Nap másodpercenkénti sugárzása. A buborékok belsejében a gáz s r sége csak tizede a buborékon kívüli anyagénak, ám odabent nagy energiájú részecskék száguldoznak. A buborékokat mágneses lepel határolja, „aljuk” a Tejútrendszer középponti vidékéhez kapcsolódik. A buborékok keletkezésére számos hipotézis van forgalomban, de ezek lényegében két csoportba sorolhatók, egyik részük szupernóváknak, másik részük a Tejútrendszer magjában található óriás fekete lyuk m ködésének tudja be a létezésüket. Korábban egyesek felvetették, hogy a buborékok a sötét anyaggal függhetnek össze, azonban ebben az esetben nem lehetne olyan határozott körvonaluk, mint amilyent a kés bbi megfigyelések során tapasztaltak. A Tejútrendszer középpontját körülvev csillaghalmazokban intenzív csillagkeletkezés folyik, ezért a nagy tömeg , és gyorsan a fejl désük végére ér csillagok szupernóvarobbanásai lehetnek a buborékokba kerül nagy energiájú részecskék forrásai. Néhány százezer felrobbanó csillag elég lehet a Fermi-buborékok felfújásához. Ehhez legalább 100 millió évre van szükség, ami azt jelenti, hogy a megfigyelt buborékok csak a csillagkeletkezés legújabb rohamából ered részecskéket tartalmazzák. Mások viszont arra mutatnak rá, hogy a Tejútrendszer magjában lév óriás fekete lyuk kitörései is pumpálhatnak protonokat a környezetükbe. Ez a fekete lyuk környezetéb l kilövell gáznyalábok formájában történhet, ám ezek a gáznyalábok általában keskenyek, így a csaknem gömb alakú buborékok létrehozásához vagy egy precesszáló gáznyalábra, vagy több, állandó irányú kilövellésre lett volna szükség. További lehet ség, hogy az anyag a Tejútrendszer korongjából, gömbszimmetrikusan áramlik ki, azonban
a galaxis f síkjában a s r bb anyag a táguló gömböt „összecsípi”, így jön létre a kett s buborékszerkezet.
(2014. január 30.) MIÉRT KEDVELJÜK AZ ALKOHOLT? Az alkohol iránti vágyunk egy evolúciós küzdelem eredménye az ember és az éleszt között, mely harcban többnyire a mikrobák kerültek fölénybe. Még ha antialkoholisták vagyunk is, kár volna tagadni, hogy az emberi faj szeret inni. Iszunk bort, sört, töményet, lényegében bármit, ami alkalmas alkohol el állítására. Vágyódásunk e mérgez anyag iránt, mely oly sok bajt okoz, rejtélyes. Talán elég lenne anynyit mondani, hogy ha iszunk, jól érzezzük magunkat, ám okkal feltételezhetjük, hogy az alkohol szeretetéhez valamiféle evolúciós magyarázat szükséges. Az ember és az éleszt gombák közötti kapcsolat több millió évvel ezel tt kezd dött és ma is tart. Kapcsolatunk szimbiontikus, kölcsönösen el nyös, ám az er viszonyok folytonosan változnak. Már korai seink elkezdték. Gondosan ápoljuk éleszt gombáinkat, és cserébe jó esetben egy kellemes éjszakát, vagy éppen másnaposságot kapunk. Voltak azonban id k, amikor az alkohol több el nyt is kínált. Napjainkban az alkoholszeretetünk ára gyakran felülmúlja az el nyöket, ám mivel evolúciós folyamatról van szó, a történetnek még messze nincs vége. Már vannak olyan embetársaink, akik olyan genetikai változásokok esnek át, hogy kevesebbet isznak. Ha ez így folytatódik, eljöhet a nap, amikor törékeny fegyverszünet jön létre. Persze, nem mi vagyunk az egyedüli faj, mely kedveli a szeszt. A gyümölcslegyek rendszeresen csemegéznek az erjedt gyümölcsb l, anélkül, hogy különösebben megviselné ket. Más fajok viszont nem t rik olyan jól az alkoholt. Ez a viselkedésmód az evolúció során akkor fejl dött ki, amikor kb. 130 millió éve, a kréta id szakban megjelentek a virágos növények, melyek gyümölcsöt érleltek. Megjelent egy új táplálékforrás a Saccharomyces genushoz tartozó éleszt k képében és ezek az éleszt k fejl désük során egy új élettani trükköt fejlesztettek ki. Energiájukat nem arra fordították, hogy a cukrokat teljesen lebontsák, hanem csak részlegesen; etanolt termeltek, amikor a cukor b ségben volt, de kevés az oxigén. Így ezek az éleszt k lényegében kevésbé voltak hatékonyak, mint az el deik. Ez
335
FOLYÓIRATSZEMLE azonban el nnyel is járt. Az etanol elpusztítja a legtöbb baktériumot és mivel a baktériumok szeretik a gyümölcsöt, a keletkez alkohol révén az éleszt k elpusztíthatták versenytársaikat. A Saccharomyces kezdetekt l fogva érett gyümölcsökkel táplálkozhatott (az éretlenek mérgez ek voltak), így az etanol szaga azt jelezte a külvilágnak, hogy a gyümölcs megérett. Robert Dudley kaliforniai kutató szerint a természetes szelekció kedvezett a f eml söknek és egyéb, gyümölcsev eml söknek, hogy megérezve az etanol szagát, a hatalmas erd kben megtalálják az érett gyümölcsöket. Valószín leg már ekkor pozitív érzéseket tapasztaltak anélkül, hogy magát az alkoholt megkóstolták volna. Ezen elmélet szerint minden f eml st jó érzéssel tölt el, ha a szesz szagát kiszimatolja. Ezzel azonban nem vagyunk egyedül. A gyümölcslegyek szájában is vannak olyan receptorok, amelyek révén megérzik az alkoholt. Arról azonban vitáznak a kutatók, hogy az ember már a növénytermesztés kezdetén foglakozott-e olyan növényekkel is, melyekb l alkoholt lehet erjeszteni, s t, kifejezetten ezért termesztette és készítette. Doug Levey amerikai kutató úgy véli, az ember akkortájt kapott rá az alkoholra, amikor már maga is képes volt elkészíteni. Eszerint az alkohol iránti vágyunk inkább hasonló a koffein vagy a kokain iránt érzett vágyhoz, mint pl. a cukor irántéhoz. Az alkohol kellemes érzést vált ki – ez aligha vitatható – annak révén, hogy az agyban lev GABA-receptorokhoz köt dik. Ezek a receptorok általában csökkentik a neuronok aktivitását, de amikor alkohol köt dik hozzájuk, ezt a felgyülemlett aktivitási képességet kieresztik, oldják a gátlásokat, ellazítják a testünket. Ennek köszönhet en számtalan gyermek fogant, számtalan barátság született, ám az etanol agresszívvá, koordinálatlannná, vakmer vé is tesz bennünket. Ennek következményei is számosak: balesetek, verekedések, de még háborúk is. Összességében az alkoholfogyasztás vadászó-gy jtöget seink számára valószín leg nem volt el nyös, de azzá vált, mihelyt áttértek a földm velésre. Az emberek már a legkorábbi településeken is erjesztettek ételt és italt. Az alkoholfogyasztás eleinte még segítette is a társadalmi kapcsolatokat, ám ezek a közösségek növekedése során egyre bonyolultabbá váltak. Az erjesztés hozzásegítette az embert a folyadékok sterilizálásához, mivel az etanol számos baktériumot elpusztít. Erre már az állatok is „rájöttek”: a parazita darazsak által megtámadott gyümölcslegyek több alkoholt fogyasztanak, mert az általában megöli a darazsat, de ártalmatlan a gyümölcslégy számára. Az antropológusok többsége szerint seink véletlenül fedezték fel az alkoholt,
336
amikor a tárolt gabona ériontkezésbe került a Saccharomyces éleszt gombával. A leg sibb ismert alkoholtároló kb. 7000 éves, Kínából került el és egyid s a földm velés kezdeteivel. Akárhogy is történt, hamar rájöttek, hogyan lehet az alkoholt „szaporítani”: egyszer en hozzá kell adni egy keveset az éleszt gombával érlelt italból valamilyen más italhoz. Készítése és fogyasztása az egész világon elterjedt, egymástól független emberi kultúrákban is. Evolúciónk során azonban több olyan népességcsoport is kialakult, mely roszszul tolerálja az alkoholt. Sok kínai és japán szervezetében hibás az a gén, amely az alkohol-dehidrogenáz enzim termel déséért felel s, ezért nem tudják lebontani az alkoholt, így kevés is elég ahhoz, hogy leittasodjanak. Az evolúció azonban nem áll meg itt: a populációkban lassan terjedni látszik az „igyál kevebbet” mutáció, és ha ez így lesz, el bb-utóbb megsz nik az alkohol iránti szeretetünk. Persze, ne becsüljük le az éleszt gombák evolúciós képességeit…
(2014. május 6.) EGY ÓCEÁN, MELY MÁS, MINT A TÖBBI A Vörös-tenger eszményi térség arra, hogy a tengergeológusok kutassák. Itt ugyanis egy olyan óceánt figyelhetnek meg, amely keletkezésének korai fázisában van. Ugyanakkor úgy t nik, hogy a Vörös-tenger másfajta születési folyamaton ment/megy át, mint a többi óceán. Most a GEOMAR Óceánkutató intézet (Kiel) és a King Abdulaziz Egyetem (Dzsidda, Szaúd-Arábia) kutatói ki tudták mutatni, hogy a sógleccserek módosították a korábbi modelleket. A Csendes-, az Atlanti-, az Indiai-óceán, illetve az ket körülvev kontinensek alkotják azt a földi képet, amit ma ismerünk. Geológiai mércével tekintve azonban mindez csupán pillanatkép. A földtörténet folyamán sok különféle kontinens született, majd vált szét és egyesült újra. Közöttük új óceánok jöttek létre, új tengeraljzat képz dött, aztán t nt el ismét a lemeztektonikai folyamatok során. A Vörös-tenger azon nagyon kevés helyek egyike a mai Földön, ahol egy kontinens szétválása és új óceán születése figyelhet meg; itt válik el egymástól az Arab-félsziget és Afrika. Az említett nemzetközi kutatócsoport tagjai egy hároméves program keretében „testközelb l” tanulmányozták
ezt a felhasadást, térképezték a tengeraljzatot, mintákat vettek és mágneses modellszámításokat végeztek. Ezek alapján új megvilágításba került a Vörös-tenger kialakulása. Az nem volt vitatott és ma sem az, hogy a felszakadás és az új tengeraljzat képz dése el tt az er s vulkáni tevékenység elvékonyította a földkérget. A riftesedés ott zajlik, ahol a leger sebben hatnak a nyújtó er k. A folyamatok egyes részei ugyanakkor vitatottak. Mostanáig, a hagyományos, elfogadott szemlélet szerint, egy kontinens széthasadása többé-kevésbé egyidej leg történik egy teljes vonal mentén, és az óceáni medence képz dése egyszerre történik. Ezen a ponton azonban a Vörös-tenger kialakulása nem illik bele a hagyományos képbe. Itt egymás után sorakozó kisebb törészónák voltak, melyek fokozatosan egyesültek, és ennek alapján az óceán születésének kezdete viszonylag lassú volt. A vulkáni k zetek viszont nagyon is hasonlóak azokhoz, amelyeket más óceánközépi hátságoknál is találtak. A Vörös-tenger kialakulásának korai szakaszaiban a területet egy igen sekély tenger borította el, mely id közönként kiszáradt. Mindezek nyomán vastag sólerakódások keletkeztek, amelyek kés bb a kontinentális kéreggel együtt eltörtek. Az id múlásával a só teljesen másként viselkedik, mint más üledékes k zetek; nyomás hatására olyan lesz, mint a szurok és lassan folyni kezd. A tengeraljzatról készült új, nagy felbontású térképek és a mágneses modellezések azt mutatják, hogy az Arab-lemez és Afrika szétválása után a kilométeres vastagságú sólerakódások a gravitáció hatására lassan folyni kezdtek az újonnan képz dött árok irányába az óceáni kéreg fölött. Mivel ezek a tenger alatti sógleccserek nem egyenl mértékben borítják a riftövezetet annak teljes hosszában, nagy valószín séggel több kisebb törésövezet jött létre. Ennek a felfedezésnek igen érdekesek a következményei. El ször is, úgy t nik, hogy szerte a Földön ugyanúgy keletkeznek kontinensek és óceánok. Nem tudjuk viszont, hogy az óceáni kéregnek mekkora részét borítja só, ez pedig megkérd jelezi a Vörös-tenger kinyílásának koráról korábban alkotott véleményeket. A Vörös-tenger vulkanológiailag igen aktív riftövezete, melyet sógleccserek vesznek körül, úgy viselkedik, mint egy hatalmas tartály, mely tele van magas h mérséklet és igen magas sótartalmú oldatokkal, melyek ráadásul igen gazdagok különféle fémekben. Elképzelhet , hogy a földtörténet folyamán ilyen üledékek más óceánokban is képz dhettek, ahol vulkánosság zajlott és sok só volt a környezetükben.
Természet Világa 2014. július
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
2014. JÚLIUS
XXIII. TERMÉSZET–TUDOMÁNY DIÁKPÁLYÁZAT Megjelenik a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala támogatásával
A virginiai holdruta Magyarországon MOLNÁR BENCE Szent László ÁMK Vízügyi Szakközépiskola, Baja
agyarországon kizárólag Kunfehértó szetes tisztaságú, kellemes viz tófürd és a határában fordul el természetes él - mellette felépült, 800 ingatlanból álló üdühelyen a virginiai holdruta (Botrychium l falu. A vadászati, horgászati lehet ségek virginianum subsp. europaeum). Talán éppen ezért került rá a település 1992-ben megalkotott címerére a rajza is. A község mai területe a vasútállomással és a kevés épülettel a XX. század közepén még pusztának számított, és az itt lév Fehér-tó (a falu folyamatos fejl dését ennek köszönheti) után Bácsfehértónak nevezték, majd Kunfehértó néven 1952ben nyilvánították önálló településsé. Erdeje a benne található nevezetes növényr l kapta nevét, és lett a 120 hektáros terület a Kunfehértói holdrutás A Fehér-tó a hasonló nev pusztával az 1940-es erd . Itt élve sokszor csodálkoévekben zom azon, hogy ez a ritka növény milyen sok érdekl d t vonz. A terület emellett számos remek túralehet séget, a Fehér-tó és környezete jó kikapcsolódást kínál az ide érkez k számára.
M
Kunfehértó fekvése és rövid története A Duna–Tisza közének déli és az Alföld nyugati részén fekv település Budapestt l 160 kilométerre délre fekszik. A legközelebbi városok 11 km-re északkeletre Kiskunhalas (egykor ennek pusztája volt), valamint 12 km-re délnyugatra Jánoshalma. A Duna 50 km-re nyugatra, a Tisza 65 kmre keletre folyik Kunfehértótól. A mintegy 2400 lakosú település belterületét ápolt, virágos parkok, külterületét szórványtanyák jellemzik. A falu egyik vonzereje a termé-
Közép-Európában egyedülálló az üdül helyt l nyugatra lév erd ben található növénykülönlegesség, a virginiai holdruta, az sborókás és az öreg kocsányos tölgy (a közel 200 éves fát a megyében els ként 1941-ben nyilvánították védetté). A vidék a bronzkortól lakott, ezt a település környékén talált leletek tanúsítják. Középkori eredet emlékeket is találtak itt, melyeket ma Sinka mester kincseként tartanak számon: 21 darab ezüst- és aranytárgy. A török korban említenek el ször ezen a helyen települést 1560-ban. A Kiskunhalas–Bácsalmás–Reg ce vasútvonalat 1903-ban adták át. A falu 1952-es megalapítása el tt a Dél-Alföldre jellemz tanyavilág létezett itt, ezért is hívták a falualapítás el tt Fehértó-pusztának. 1932-ben közel 200 tanya állt itt, emellett mintagyümölcsös, magkísérleti telep és két elemi iskola szolgálta a lakókat. A tó strandolási lehet ségei is el segítették a falu megalakulását. A fejl dés nyomán megindult a település kiépülése: az állami gazdaság által építtetett házakon túl a tó közelében üdül falu jött létre. Népszer ek a nyári programok, amelyek közül a 2012-t l Holdruta Fesztiválnak nevezett a legismertebb.
A virginiai holdruta A kígyónyelvfélék családjába tartozó növény az árnyékos, mészkerül él helyeket kedveli. A Kunfehértó határában lév állomány eredetileg keményfaligetb l átalakult, napjainkban telepítéssel egyre
A település elhelyezkedése Magyarországon is kiválóak. A tófürd a strandolási lehet ség mellett az immár hagyományos nyári rendezvénysorozattal is várja vendégeit.
XCVII
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
A virginiai holdruta él helye inkább akácos állományúvá váló és gyomosodó üde gyöngyvirágos tölgyes. Az ével növény jellemz en 15–40 centiméteres magasságra n , spórásan elérheti a 60–70 centimétert is. A holdruta föld alatti gyöktörzséb l medd (asszimilálódó) és spóraterm levelek hajtanak ki. El bbiek 3–4-szeresen szárnyasan öszszetettek, legyez szer en szétterül k, a nyelük és lemezeik ferde helyzet ek. Kerületük közel szabályos háromszöget alkot, méretük (területük) akár több tenyérnyi nagyságú is lehet. Utóbbiak a medd karéjokkal egy pontból fejl dnek ki: kétszeresen szárnyasan tagoltak, amelynek ágain hosszában és két sorban helyezkednek el a spóratartók. A növény érett spóráit júniusban és júliusban szórja. Érdekességként érdemes megjegyezni, hogy a többi páfrányfajtól eltér en, a kígyónyelvfélék levele iatalon nem bekunkorodott alakú. Gömb alakú, vastag falú sejtekb l álló, el re kialakuló felnyílási helye: a sztomium (száj). A holdruta sporangiumai haránt irányú hasadással nyílnak fel, amelyekben egyenként 2000-nél is több, lisztinomságú, gömbös, tetraéderes spóraszemek vannak. Az eddig elvégzett vizsgálatok azt igazolják, hogy a spórából kifejl d el telep már néhány sejtes korában megfert z dik az akáchoz köt d gombafajjal, ami a további növekedés el feltétele. A virginiai holdruta el telepe tömör, gumószer , amely kb. 2 cm hosszú. A virginiai holdruta a virágos növényeknél leg sibb törzsébe, a harasztfélék közé tartozik, legközelebbi közismert rokonaik a páfrányok. Es sebb években az akár fél méteres magasságot is eléri, levele osztott és csipkés vagy más néven fogas, a megjelenés teljesen páfrányszer vé teszi. A holdruta fejl dése – az orchideákhoz hasonlóan – gombákhoz kötött lassú fejl dési folyamat. A holdruták többi faja az északi mérsékelt övben mindenfelé megtalálható, de leggyakoribb Észak-Amerikában. Európában 7 holdrutafaj él, közülük XCVIII
Magyarországon az ágas holdruta (B. matricariaefolium) és a sokcimpájú holdruta (B. multifidum) fokozottan védett, míg a kis holdruta (B. lunaria) „csupán” védett. Közülük az erd árnyékában a virginiai holdruta érzi leginkább jól magát. További érdekesség, hogy a középkori babona szerint a növény éretlen sporangiumait az alkimisták a bölcsek kövének tartották, vagyis nem hiányozhatott egy fels bbrend gyógyken cs összetételéb l.
földlabdájával jutott mai term helyének közelébe a holdruta, és onnan spórái segítségével telepedett meg a természetes erd állományokban. Egyesek szerint valószín leg az Alföld fásításakor amerikai akácok kerültek a területre, velük együtt pedig a virginiai holdruta spórái is. Azért nem terjednek tovább, mert az akáchoz köt dik egy gombafaj, ami a virginiai holdrutával él szimbiózisban. Így az akác el fordulási területével egybeesik elterjedése. A lényeg, hogy jelen van, és a természetvédelem feladata megóvni ezt a kontinensünkön ritkának számító növényt: a területet 1975-ben helyezték
A kunfehértói holdrutás erd jellemz i A virginiai holdruta spáfrányokhoz közelálló harasztféle. Erre utal az is, hogy a nagyobb méret , medd levélszárny egy-két tenyérnyi, három-négyszeresen osztott és csipkésfogas szél , mint egy páfrányé. A kevésbé hozzáért k vagy felületes szemlél k könnyen összekeverik a parlagf vel. A virginiai holdruta itteni állományát 1951-ben Zólyomi Bálint és Baksay Leóna botanikusok találták meg és határozták meg a fajt. A kés bbiekben a témával foglalkozó kutatók között két magyarázat körvonalozódott jelenlétének okaként. Az
A növény fejlettségi állapota 2013. május végén egyik természetesen shonosnak tartotta, a másik szerint a XIX. század elején megkezdett erd sítések során, az akkor gyakran külföldr l behozott facsemeték
A spóraterm rész védelem alá, és természetvédelmi kezel je a Kiskunsági Nemzeti Park. A virginiai holdruta a Magyar Közlöny 2012. szeptember 28-án kiadott 128. számában megjelent, a vidékfejlesztési miniszter 100/2012. számú rendelete szerint fokozottan védett, természetvédelmi eszmei értéke 100 000 forint. A szakemberek az erd ben körülbelül 1000 t re becsülik a virginiai holdruta állományát, azzal együtt, hogy a növény fejl dési sajátosságai okán a pontos szám nem állapítható meg. Másrészt a számlálást nehezítve a cserjeszint alig járható, és a holdruta beleolvad környezetébe. A virginiai holdruta spórái akár több száz évig is életképesek lehetnek. A felügyelt terület egy részén az erd t kivágták, annak ellenére, hogy nem volt adat: van-e ott virginiai holdrutaspóra vagy -t . Nyilván a term hely adottságaival van összefüggésben, hogy az Amerikában él példányokhoz képest az itteni növények csupán fele magasságra fejl dnek. A talajvízszint csökkenése és az egyre melegebbé váló éghajlat (globális felmelegedés) okozta vízhiány következményei jól megfigyelhet k az erd képén. A védett területet egyetlen növényfaj, a virginiai holdruta háborítatlan fennmaradása érdekében
DIÁKPÁLYÁZAT alakították ki. Az ilyen „fény zés” legnagyobb ritkaságok vagy a legkényesebb fajok esetében elengedhetetlen, hiszen az adott növény meg rzésére nincs más lehet ség. Ezért fokozottan mérlegelni kell minden további beavatkozást. Az erd els megmaradt írásos emléke az 1700-as évek közepér l való: Nagy Szeder László a „Kiskun-Halas város gazdaságtörténete” könyvében közcélú nyárfaerd r l ad hírt. A kés bbi id k térképein is erd ként jelölték területét, amelyet a XIX. század elején elkezdett erd telepítésekkel állandóan növeltek. Kezdetben még shonos fajokról szólnak a telepítések, de néhány évtized múlva jelent ssé vált az akác, majd a XX. század eleje óta a nemes nyár és a feny k telepítése is megkezd dött. A leírtak alapján átalakult a korábbi természetes erd képe. Az erdészek és területtel foglalkozó többi szakember szerint a telepítések óta 42 fás szárú növényfaj (ebb l 26 fa és 16 cserje) található a területen. Az eredeti, vélhet en gyöngyvirágos tölgyerd faállományának jelent s részét ma az akác alkotja. A megmaradt shonos fajokat a szürke nyár és a kocsányos tölgy alkotja. A fajokban aránylag gazdag cserjeszint a gyöngyvirágos tölgyes maradványa, akárcsak a gyepszinten él gyöngyvirágok, a salamonpecsét és a kék ibolya. Az utóbbi évek botanikai vizsgálatai a holdrután kívül kimutattak más érdekes növényeket is: például a szálkás pajzsikát (Dryopteris carthusiana), ami a szintén a páfrányok közé tartozik (az Alföldön ritkának számító faj is err l a védett területr l származik), vagy az orchideafélékhez tartozó kis és széles level n sz füvet (Epipactis
A vidék térképe az 1930-as években adottak számára. A holdruta hasonló min ség term helyeket százával találhatna, és még a távolság sem okozna a növénynek gondot, mivel a lisztfinomságú spóráit bárhová elhordja a szél, mégis, az akáchoz köt d gombafaj miatt ez az egyetlen el fordulása a Kárpát-medencében.
Az erd pusztulása és védelme
A területért felel s erdész szerint az erd pusztulást leginkább kiváltó ok a talajvíz hiánya: az elmúlt harminc év alatt a szintje több métert csökkent az eredeti állapothoz képest. A talajvíz elhelyezkedését a fed - és fekürétegek helyzete határozza meg. Kunfehértón és környékén nem beszélhetünk fed rétegr l, mert a talaj permeábilis, azaz átereszt . A talajszerkezet-vizsgálatok alapján a feküréteg helyzete meghaladja a -30 métert, a Homokhátságon, Kunfehértón ez 2–5 méterrel mélyebb. A talajvíztároló réteg vastagsága így átlagosan 33,5 méter, ebb l kivonva az átlagos talajvíztükörszintet (-550 cm), a talajvíztároló réteg átlagos vastagságát 28 méternek számolFrissen letermelt erd részlet ják Kunfehértón. A talajvíz microphylla, E. helleborine) és a madár- csökkenése bonyolult probléma: mivel a fészek kosbort (Neottia nidus-avis) is. csapadék mennyisége adott a vízlefolyáAz erd a védettséget a virginiai hold- si és -tározási lehet ségek és viszonyok ruta (Botrychium virginianum subsp. befolyásolásával lehet rajta változtatni, europaeum) miatt kapta, amely a dús amely mindenképpen komplex vízgazdálgyepszintben él, és az él helyi feltételek kodást igényel.
Összefoglalás Munkám témájaként azért választottam a virginiai holdrutát, hogy felhívjam a igyelmet erre az igen ritka növényre. A holdruta meg rzése érdekében remélhet leg egyre többet tesznek, például felügyelik a feny fák betelepítését, gondosan ügyelnek a meglév fák és növények állapotára, és ha szükséges, cselekednek az illetékesek (például erdészek, természetvéd k és a Kiskunsági Nemzeti Park által szervezett védelem). Örülök, hogy ennek a Magyarországon egyedülálló növénynek a kutatása során jobban megismerhettem a falumhoz kapcsolódó más ritkaságokat. Az írás diákpályázatunkon az Önálló kutatások, elméleti összegzések kategóriában az Élet és Tudomány különdíját kapta.
Irodalom Borovszky Samu (szerk.): Magyarország vármegyéi és városai. Pest-Pilis-Solt-Kiskun vármegye II. Budapest, é.n. Farkas Sándor (szerk.): Magyarország védett növényei. Mez gazda Kiadó, Budapest, 1999 Garami László – Garami Lászlóné: Zöld utakon. Védett természeti értékeink kalauza. Mez gazda Kiadó, Budapest, 1997. 416417. o. Tóth Károly (szerk.): Nemzeti park a Kiskunságban. Mez gazdasági Könyvkiadó, Budapest, 1979. 61. o.
XCIX
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
Petz Aladár emlékezete MATKOVITS ANNA Veres Péter Mez gazdasági és Élelmiszeripari Szakképz Iskola, Gy r
a Gy r város kórháza Magyarország egyik legnagyobb, legmodernebb és legjobban felszerelt intézete. Hogy kórházunk eddig fejl dhetett, abban névadójának, Petz Aladárnak oroszlánrésze volt. Minden munkaerejét és ambícióját az akkor ugyan már újjáépített, de sok tekintetben még mindig kezdetleges állapotban lév kórház fejlesztésének szentelte. Nevét mégis csak az emberek elenyész száma ismeri. Fontosnak tartom Petz Aladár munkásságát, aki emberek életét mentette meg a találmányaival. Köztük talán legjelent sebb a gyomor- és bélvarrógép tökéletesítése, ami az egész világon a magyar feltaláló dics ségét hirdeti. Korábban, amikor még nem létezett ez a szerkezet, emberek halálát okozta a m tét szöv dményeként bekövetkezett hashártyagyulladás.
Számos kiváló ember gyarapította a natnyi szituációktól soha nem zavartatva. kórház hírnevét. Többek között Mulartz Állhatatos, humánus, precíz, mindig az újJános Henrik, aki végrendeletében 22 000 ra, optimálisra igyekezett törekedni, haforintot hagyott a kórházra. Mulartz János tározott, kemény vezet – így emlékeztek Henriket halála után abban a kórházi ká- Petz Aladárra tanítványai. polnában helyezték örök nyugalomra, amit Petz Aladár 1888. december 10-én szümég építtetett. 1809 nevezetes esztend letett Gy rött. Középiskolai tanulmányaa kórház történetében, ugyanis ekkor lé- it a helyi Állami F reáliskolában végezpett az élére Karpff Antal, aki az 1831-es évi kolerajárvány leküzdésében vállalt nagy szerepet. Az abszolutizmus idejében kórházunk újabb megpróbáltatásokon ment keresztül. Nem elég, hogy anyagi gondokkal küzdött, de többször árasztotta el a víz, ami súlyosbította a higiéniai körülményeket is. A Petz család neve 1884t l köt dik a kórház törtéA kórház régen… netéhez. Petz Lajos a Rókus Kórházban volt alorvos, majd A kórház teljes történetét bemutatni eme innen Lumnitzer Sándor f cikk terjedelemi korlátai között lehetetlen, orvos megüresedett sebészeti A Petz Aladár Megyei Oktató Kórház napjainkban de megemlítjük a fontosabb állomásokat. osztályvezet i helyére került. Tanulmányait Bécsben végez- te. 1906-ban felvételt nyert a budapesti te, ahol olyan kiválóságok ta- Pázmány Péter Tudományegyetem orvonítottak, mint Billroth, Skoda, si karára. Orvosi oklevelének min sítéRokitánsky, Hebra, és még so- se summa cum laude. 1911-t l 1913-ig a kan mások. Hazatérése után budapesti I. sz. Belklinikán prof. Báró több kísérletet tett a gy ri kór- Kétly Károly mellett dolgozott. Ahogy ideház fejlesztésére, kezdetben si- je engedte, átjárt az egyetemi Kórbonctani kertelenül, végül kilencévi harc Intézetbe is. 1913 szeptemberében már az után megvalósíthatta álmát, és I. sz. Sebészeti Klinika m t növendéke a mai Zrínyi utcában felépítet- lett, itt szerezte meg a m t orvosi okleték az akkori közegészségügyi velét is. Az els világháborúban is jelenállapotokat meghazudtoló, pa- t s szerepet töltött be, ugyanis 40 hónapot vilonrendszer közkórházat. A szolgált mint egészségügyi alkalmazott. betegforgalom gyorsan növeke- Volt népfelkel , és megfordult a szerb és dett, így helyhiány miatt újabb olasz harctereken is. 1917-t l a motorizált b vítési tervek láttak napvilá- K.u.K Chirurgische Kraftwagen Ambulanz got. 1910-ben Horváth Imre No. 1. Stiftung Erzherzogin Maria Therese A gy ri kórház pavilonos épülete régen gy ri polgár adományaiból egy sebészcsoport f parancsnoka. Háborús érönálló sebészeti osztály épült. demeiért a Ferenc József Rend lovagkeA történet 1749 októberében kezd dött, ami- Petz Lajos ideje alatt a kórházat többször resztjével és a Vöröskereszt II. oszt. díszkor letették a gy ri Szentháromsági Kórház b vítették. 1922-ben, 38 év után ment jelvényével is kitüntették. 1919-t l a II. els alapkövét. A kezdeti kórházi vagyon nyugdíjba. Utána fia, Petz Aladár vette át sz. Sebészeti Klinikán dolgozott m t nömai szemmel nevetségesnek t nhet. Az els a kórház vezetését. vendékként egészen addig, amíg ki nem számadások 12 szalmazsákról, 23 leped r l nevezték édesapja helyére mint sebész f és 10 takaróról számoltak be. A bevételek Petz Aladár élete és munkássága orvost és kórházigazgatót. Ekkor csupán a kegyes adományokból, végrendeleti ha34. életévét töltötte be. Petz Lajos példáját, gyatékokból, a kórházi lélekharang meg- „Qui tacet, consetire videtur!”– vagy- iránymutatását 28 éven keresztül h en kökondításáért izetett garasokból és a kihá- is, „aki hallgat, az beleegyezni látszik”, vette. Elhivatottan végezte munkáját, 1922 gási büntet pénzekb l állt. vallotta a történelmi eseményekt l, pillaszén már kidolgozta kórházfejlesztési ter-
M
C LXXXIV
DIÁKPÁLYÁZAT vét, amit 1925 és 1928 között sikerrel meg is valósított. Ennek eredményei látványosan mutatkoztak meg: a kórházi fér helyek száma 320 ágyról 700-ra emelkedett. Megépült a fert z betegek osztálya, az új belgyógyászati osztály, az idegsebészet, az elmeosztály, egy gyerekosztály és egy b rgyógyászati osztály. Az akkori legfontosabb területekre osztályvezet f orvosok kerültek. A proszektúra a mai formáját akkor nyerte el, és a h t kamrák kiépítésére is akkor került sor. Mivel a kórA Petz-emlékszoba a múzeumban ház területe már átlépte a város határát, ezért megépítették a máig is álló kezelését. M szaki érdekl dése mellett k falat. Gondnoki és portáslakások, kony- életcéljának tartotta a kórház fejlesztéhai pavilon, fert tlenít épület, kocsiszín, sét. Petz Aladár fáradhatatlan buzgósáistállók és kocsislakások épültek. A hala- ga és a kormány nagyvonalú szociális dást szolgáló jellemmel megáldott sebészt politikája folytán a kórház olyan b keazonban az emelte ki a középszer ség- z anyagi támogatásban részesült, hogy b l, hogy egy olyan m szert szerkesztett, valóra válhattak a kib vítésre és felszeamely évtizedek óta szolgál világszerte, és relésre vonatkozó legmerészebb álmok máig a magyar feltaláló dics ségét hirdeti. is. Elszántságát tükrözi az általa írt Gy r A hazai orvostársadalom megbecsülé- Szabad Királyi Város Szentháromság sének bizonyítékai azok a tisztségek, ame- Kórházának Múltja és Jelene könyv. lyeket a szakmában töltött be. A II. vi- Ebben a kórház 1749-t l 1928-ig terjed lágháború el tt tagja volt az Országos történetét teljes részletességgel mutatja Közegészségügyi Tanácsnak, a Magyar be. Szerette a várost és a kórházat, amiKirályi Közigazgatási Bíróság Orvosi hez a családi tradíciókon kívül rengeteg Tanácsának, alelnöke a Magyar Országos élmény és eredmény f zte. A kórházat, a Orvos Szövetségnek, társelnöke az m szereket, a dolgozókat és a betegeket, Országos Orvos Szövetség kórházi szak- ha kellett, élete kockáztatásával is képes osztályának, alelnöke a Magyar Klinikák volt védeni. Ezt tette, amikor megtagadta és Kórházak Szövetségének, igazgatóta- a nyilaskeresztes államtitkár kitelepítési nácsi tagja a Magyar Orvosi Könyvkiadó parancsának végrehajtását, vagy amikor Társulatnak, és a Városok és Vármegyék az apácák leváltását utasító parancsot Országos Ment egyesületének. Számára tagadta meg. Az ostrom alatt minden percét a kórház falai között töltötte, és a tanulságokat lesz rve megírta az Egy légitámadás tanulságai a vidéki közkórház szempontjából c. könyvét. A háború után elítélték, mint a régi rend hívét, de a széles szakmai társadalom kiállt mellette, és a nevét törölték a bélistáról. A megaláztatások el l a munkájába menekült. Számos közleménye jelent meg a hazai és külföldi szaklapokban, és tökéletesítette a combcsont húzató keA gy ri Xantus János Múzeum, ahol a Petzzelését és a combcsonttörések hagyatékot rzik ellátását könnyít készülékeit. Az 1950-es évek elején, amimégis a legnagyobb megbecsülést az je- kor elterjedtek a combnyakszegezések, lentette, amikor 1936-ban a Magyar megszerkesztette az univerzális szögSebész Társaság elnökének választották. mér t, ami a töréssíkot segített meghaKorántsem elégedett meg addigi eredmé- tározni. 1950-ben, mivel nem tartották nyeivel, felismerte a technika szükségsze- alkalmasnak a kórházi igazgatói állás tor fejl dését, és megszerkesztette az ún. vábbi betöltésére, leváltották. Munkáját distractios készüléket, amely megvalósí- tovább folytatta mint aktív gyógyító, fejtotta a nyílt alkar- és lábszártörés modern leszt sebész f orvos. Megszerkesztette
a combfeszít készüléket, azonban ezt nem alkalmazták gyakorlatban. 1954ben a budapesti sebészkongresszuson bemutatta a gyomor- és bélvarrógép tökéletesített példányát. 1955-ben megjelent A heveny has ri betegségek (hasi katasztrófák) és azok kórhatározása cím gyakorlatias szemlélet könyve. Még ebben az évben kitüntették, és miniszteri elismerésben részesült, megkapta a Szocialista Munkáért érdemérmet. 1956. február 27-én alkotóerejének teljében váratlanul hunyt el. Kés i házasságából gyermek nem született, így egyenes ági leszármazottja nincs. Végrendeletében édesapjának, Petz Lajosnak magángy jteményét, értékes festményeket és a családi irattárat, amely értékes adatokat tartalmaz városunk és orvosi történelem terén is, a gy ri Xantus János Múzeumra hagyta. Halálával nemcsak a város, hanem az egész ország orvostársadalmát óriási veszteség érte.
A gyomor- és bélvarrógép „Gyomor bélvarrógépemet, mint klinikai tanársegéd, 1920-ban szerkesztettem. Egyrészt abból az elgondolásból és szükségb l kiindulva, hogy a sebésznek súlyosan fert z tartalmú széles lumeneit kell az emészt csatornának megnyitni, melyekb l ered szennyezés a következményes hashár-
Petz Aladár tyagyulladás miatt a betegre nézve a legnagyobb fokú életveszélyt jelenti. Másrészt, az ilyen fert zött tartalmú, széles lumenek kézi úton történ elvarrása sok id t vesz igénybe, ami a m tétet igen meghosszabbítja és ez a körülmény f leg altatott betegnél további komoly veszélyt jelent.” (Dr. Felpéczi Petz Aladár) CI XCVII
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
Petz orvosi diplomája A gyomorvarrógép kit n gépkonstrukció, ami közel 40 éven keresztül „uralkodott” a sebészeti m t kben, és nagy segítséget nyújtott a sebészeknek. Használatba vétele a resectiot (kimetszést) zárttá, tisztává tette, és megszüntette a hasüreg fert zésének veszélyét, ami az antibiotikumok használata el tt nagyon nagy jelent séggel bírt. A szerkezet által végzett gyomorcsonkolás jelent sen meggyorsult, és biztonságossá vált. Természetesen amióta megjelentek a korszer bb, sokoldalúbb, tökéletesebben záró varrógépek, a Petz-gép gyártása és használata megsz nt. Maga a sebészeti varrógép gondolata nem volt új. Az els , gyakorlatban is alkalmazott gyomorvarrógépet Florian Hahn szerkesztette a XX. század elején. Ez egy gyomorklammerre szerelt miniat r varrógép volt, ami ugyanazon az elven m ködött, mint a nagy háztartási varrógépek. Vékony selyemfonállal varrt, s hátránya az volt, hogy a lument csak a bél átvágása után lehetett zárni, az egyréteg varrat gyakran felbomlott, és méretei miatt kiterjedtebb gyomorm téteknél nem is lehetett használni. Ezt a szerkezetet hamarosan kivonták a forgalomból. A második, korszakalkotó készüléket Hültl Hümér tervezte, akinek sikerült egy neves orvosi m szerész, Fischer Péter segítségével az els többé-kevésbé használható gyomorvarrógépet megszerkesztenie. Ez az 1907-ben bemutatott varrógép már nem selyemmel vagy catguttal (állati eredet , belek köt szövetéb l el állított sebészeti fonál), hanem finom fémkapcsokkal varrta el 4 sorban egymással párhuzamosan a gyomrot, és a sebész 2–2 kapocssor között zártan tudta azt átvágni. A bent hagyott gyomorcsonkot azután finom selyemvarrattal buktatták. Ezáltal kizárta azt a veszélyt, hogy a fert z , többnyire karcinómás gyomorcsonk tartalma a hasüregbe ömöljön. Voltak azonban a Hültl-féle varrógépnek is hátrányai. Els sorban nagyon drága volt, ezért az egész világon kb. csak 50 db került forgalomba. Magyarországon is csak kevés kórház tudta beszerezni. CI XCVIII
További hátránya volt a gépnek, hogy rendkívül ormótlan és több kg súlyú szerkezet volt, aminek kezeléséhez m tét alatt egy külön segédre volt szükség. Sterilizálásakor nagy menynyiség h t vett fel, és nagyon lassan h lt le. Mivel a forró gépet nem lehetett használni, Hültl professzor használat el tt néhány üveg éterrel locsolta le, ami költséges h tési mód volt. A gép elterjedését hátráltatta még az is, hogy minden használat után orvosi m szerészhez kellett vinni, hogy a kapcsokkal újratöltsék, mert ez házilag nem volt kivitelezhet .
Mellszobra
embernek megmutatta. Az els modellt egy budapesti m szerészüzemben készíttette el. Abban az id ben még nem voltak megfelel marógépek, ezért az els modell kézi reszeléssel készült, ez természetesen nem volt alkalmas arra, hogy nagyobb számban, precízen elkészítsék. A következ modell kényes munkát igényl varrószerkezeti része a budapesti Tavaszmez utcában készült, ahol egy m vezet túlórában készítette el, méghozzá ugyanaz a szakember, aki a Hültl-féle gépek varrószerkezetét is gyártotta, és ezen a téren már tapasztalt volt. A varrógép nyelét az orvosi m szerüzem alakította ki. Petz a gépi varrat tartását kutyagyomrokon, majd kés bb hullából kivett emberi gyomrokon próbálta ki. A kísérlet f célja az volt, hogy megvizsgálja, a 4 kapocssorból kett re redukált varratsor nagyobb nyomásnak is ellen tud-e állni, ezért a géppel átvarrt gyomrokat vízcsaphoz er sítette. Megfigyelte, hogy a vízzel való feltöltés és nagyobb nyomás ellenére is jól tartanak-e a kapcsok, és nem szivárog-e a varratokon át valahol a víz. Az eredménnyel meg volt elégedve. Petz tehát kétféle módosítást tett a Hültl-féle varrógépen: négy kapocssor helyett kett t alkalmazott, drótkapcsok helyett pedig vékony újezüst szalagból készített kapcsokat használt. A fogó küls alakja is megváltozott, más rendszer zárást, az ún. excenter emel zárat alkalmazta, ami roppant egyszer , megbízható és er teljes zárást biztosított. Az így megszerkesztett készülék külsejében és bels szerkezetében is más volt, mint a Hültl professzor által megtervezetté. Lényeges még, hogy a Petz-féle varrógép súlya az el z ek kb. fele volt. A készüléknek kapcsokkal való feltöltése többé nem okozott gondot, a m t s könnyen elvégezhette, emellett lényegesen olcsóbb lett, és sterilizáláskor nem vett fel annyi h t, mint el dje. Keskeny formája miatt
Ezeken a problémákon segített a Petzféle gyomorvarrógép. Petz a budapesti II. sz. Sebészeti Klinika tanársegédjeként 1920-ban kezdett vele foglalkozni, abból az elgondolásból és szükségszer ségb l kiindulva, hogy a sebésznek nagy lument kell lefogni, számolva annak lecsúszásával vagy kinyílásával. A beteget ezáltal az életveszélyes hashártyagyulladás veszélyeztette. A gyomorlumen kézi úton történ elvarrása sok id t vett igénybe, ami a m tét idejét jelent sen meghosszabbíA gyomorvarrógépét bemutató tárló totta, és abban az id ben alkalmazott narkózis komoly kockázatot je- jobb hozzáférhet séget biztosított a haslentett a beteg életére nézve. Petz elgondo- üregben, mint a nagy tömeg Hültl-féle lásait és saját készítés rajzait több szak- varrógép.
DIÁKPÁLYÁZAT Amikor az els m szer elkészült, Petz bemutatta a Magyar Sebésztársaság 1921ben megtartott éves kongresszusán a hazai orvosoknak. Az el adáson jelen volt Hültl professzor is, aki elhozta a saját gépér l készült ismertet brosúrát, azért, hogy a hallgatóság között szétoszthassa. El adás után Hültl leült Petz mellé, kezébe vette a varrógépet, és annak szorító hatását b r szemüvegtokján kipróbálta. Megnézte a gép által hagyott öltéseket, majd gratulált a szerkezethez, és kijelentette, hogy ez jobb, mint az övé, és leállítatta a sajátja gyártását. (Ritkaságszámba ment az ilyen önzetlen, nemes cselekedet, és híven mutatja Hültl Hümér emberi nagyságát is.) A Petz-féle gyomorvarrógép gyártása nehézségekbe ütközött. Az orvosi m szerüzem, amely az els modellt és a másodiknak a nyelét készítette, ugyanis csak félévenként vállalta egy gép legyártását. 1923-ban Petz kapcsolatba lépett a tuttlingeni Jetter und Scheerer orvosi m szergyárral, amely akkoriban a világ egyik legnagyobb orvosi m szergyára volt. A személyes bemutatást és ismertetést követ en Scheerer ellen riztette a készüléket és annak teljesítményét egy m szerésszel, majd kijelentette, hogy vállalja a szériában való gyártását. A gyár elkészítette a szükséges m szaki rajzokat, majd a megfelel m szaki felkészülés és a szabadalmi bejelentés után megkezdte a varrógép tömeges
Amerikában szinte csak ez a gép volt elterjedt.
A Petz Aladár Kórház napjainkban
Petz Aladárt követ en Kocsis Ferenc,. Tóth Béla, majd Marton Zoltán vezette az intézményt. Mike Zoltán 1953. szeptember 16-tól állt a kórház élén. Irányítása alatt 1957. április 1-jén vette át a Megyei Tanács a gy ri 8. számú Honvédkórházat 255 m köd ággyal, minden felszereléssel s a m ködéshez szükséges személyzettel együtt. Mike Zoltánt 1957. június 15-én Gy rSopron Megyei Tanács V.B. Egészségügyi Osztályának vezetésével bízták meg. Helyét 1957. szeptember 1-t l Tamás Loránd belgyógyász osztályvezet f orvos foglalta el. 1959. május 11én a Gy r-Sopron Megyei Kórház igazgató f orvosává Szász János f orvost nevezték ki. 1961-ben els ízben került olyan átfogó be- Találmányával foglalkozó német nyelv szakfolyóirat számoló a kórházfenntartó Megyei Tanács Végrehajtó m ködés. Horváth Ottó f igazgató f orBizottsága elé, amely nem- vost 1986 márciusában a Megyei Kórház csak az intézmény állapotát és Rendel intézetb l az Egészségügyi írta le, de meghatározta a Minisztériumba helyezték át, miniszterfejlesztés irányait is. helyettesi beosztásba. Egy hónap elteltéSzász János 1971. nov- vel 1985. április 16-tól a Megyei Kórház ember 1-jén lemondott igaz- és Rendel intézet f igazgató f orvosi gatói beosztásáról, és a n i beosztásába Kelemen István került. Pszichiátriai Osztályvezet 1990-ben a Népjóléti Minisztérium f orvosaként m ködött to- rendelete értelmében a f igazgatói f vább, egészen 1982 január- orvosi beosztásra pályázatot írtak ki. jában történt nyugdíjba vo- 1991. január 1-t l Bugovics Elemért nenulásáig. Többéves elemz vezték ki a kórház f igazgatójának, aki és el készít munka ered- kiemelten fontos területként kezelte a ményeként – már Horváth min ségbiztosítási rendszer kialakítását Ottó f igazgatósága idején és m ködtetését. A min ségügyi rend– 1973-ban elfogadták a szert kiterjesztette a vezetés-igazgatás, kórházi fejlesztés els üte- humáner forrás, információkezelés, bemének programját, amely tegellátás minden területére, az infekcióA gyomorvarrógép m ködését bemutató, angol nyelv meghatározó jelent ség kontroll szabályozására, az épületek és szakkönyv részlete volt a Megyei Kórház törté- berendezések m ködtetésének biztosítánetében. M ködése során a sára és a min ségfejlesztésre. A gyógyígyártását. Petz az els száz elkészült szer- Gy ri Megyei Kórház szakmai színvonala tó és ápoló munkával kapcsolatban rendkezet után 1924-ben kezdte külföldi szak- és országos elismertsége ugrásszer en nö- szeresen végzett betegelégedettségi vizslapokban terjeszteni találmányát, amikor vekedett. Ennek volt köszönhet , hogy az gálatok visszajelzéseit figyelembe véve az már beszerezhet volt. egyetemi rangra emelt Orvostovábbképz segítették a betegek gyógyulását. Kés bb több külföldi (német, ja- Intézet alkalmasnak találta a gy ri kórhá2005. július 1-jét l Varga Gábor lett pán, spanyol) konstrukt r, valamint zat arra, hogy országos hatáskörrel részt a Petz Aladár Megyei Oktató Kórház Magyarországon Sándor István újpesti se- vegyen a szakorvos-továbbképzés mun- f igazgató f orvosa, aki osztályvezebész f orvos módosítottak a gépen, de kájában. Ezekben az években lényege- t f orvosként 1987-t l dolgozott az egyik sem terjedt el. A németeknél még az sen megszilárdult a kórház rendel intéze- intézményben. F feladatának a gazUlrich-féle varrógép terjedt el, de ott is in- ti integráció, kib vült a megyei és városi dálkodási rendszer újraszervezését és kább a Petz-gépet használták a sebészek, intézményekkel történ szakmai együtt- az intézmény tevékenységeinek racioCIII XCIX
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE túra fejlesztésére használt fel. Ennek keretében megszüntették a Zrínyi utcában gazdaságtalanul m köd kórházat és annak osztályait a pszichiátria kivételével az új, 2013. február 28-án átadott épületszárnyban helyezték el. Szükség volt egy helikopterleszálló kiépítésére is, hogy a speciális esetek is minél gyorsabban kaphassanak szakszer ellátást. A leszállót az A épület tetejére, mintegy 330 m2 területre Combnyakszegecselést segít készüléke építették, ami biztosítja akár (A szerz felvételei) az éjszakai leszállás biztonságos feltételeit is. A mai nalizálását nevezte meg. 2010. július kórház méltó a XXI. század követelménye1-jét l a Gy r-Moson-Sopron Megyei ihez, és méltó névadójához is. Közgy lés Tamás László Jánost bízta meg az Intézmény f igazgatói felAz írás diákpályázatunkon az Ernst adatainak ellátásával. 2012-ben Gy r- Grote professzor alapította Orvostudomány Moson-Sopron Megyei Önkormányzat kategóriában I. díjat kapott. az Új Magyarország Fejlesztési Terv Társadalmi Infrastruktúra Operatív Irodalom Program keretében több mint tízmilliárd Ft vissza nem térítend támoga- Dr. Ostorharics H. Györgyné: Petz Aladár élete tást nyert el, amit a kórházi infrastrukés munkássága, 1996
CIV C
Dr. Ostorharics H. Györgyné: Vázlat a gy ri kórház történetér l és Petz Aladár életér l, tanulmányairól, 1984 Gy r- Sopron Megyei Hírlap, 1956. márc. 6 Dr. Mitkó Vilmos: Magyar Sebészet, 1956/ 9 Petz Aladár: Magyar Sebészet, 8. évf., 3. sz. ,1955 Dr. Dézsi Csaba András (1993): Orvosi Hetilap, 134. évf., 32. sz., 1764-1767. o. Dr. Szántó Tibor: Megemlékezés Dr. Petz Aladárról. A varrógép szerkesztésének rövid története A gy ri kórház jubileumi évkönyve a 250. évfordulóra, 1999 h t t p : / / w w w. g y m s m o . h u / i n d e x _ p o r t a l . php?hlid=5893 http://www.petz.gyor.hu/
Köszönetemet fejezem ki a gy ri Petz Aladár Megyei Oktató Kórház Orvosi Könyvtárának, a gy ri Xantus János Múzeumnak a dokumentumok hozzáférhet ségének biztosításáért, másolásáért, és a felhasználásukhoz nyújtott segítségükért, valamint konzulens tanáromnak, Zátonyi Szilárd Tanár Úrnak segítségéért és támogatásáért!
DIÁKPÁLYÁZAT
A XXIV. Természet-Tudomány Diákpályázat pályázati felhívása Útmutató a diákpályázat benyújtásához Természettudományi 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-mailcímét, telefonszámát, iskolája pontos címét irányítószámmal együtt 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 2014. 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 iskolájához 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 valamelyik ágában tárgyi emlékek 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 in-
tézmények története, tudóstársaságok története, eredeti dokumentumok bemutatásával. Önálló kutatások, elméleti összegzések (II) Önálló kutatáson a természeti értékek, jelenségek megismerése érdekében végzett diák-kutatások bemutatását értjük. Különösen örülnénk az egyéni, fiatalos, a cikkírók alkotó gondolataiból kifejlesztett kutatásokról szóló élvezetes és szakszer beszámolóknak. Az elméleti összegzések is önálló kutatásokat kívánnak meg. Azoknak javasoljuk, akiknek nincs lehet ségük a természet önálló kutatására, de örömmel mélyednek el a rendelkezésükre álló megbízható és naprakész adatok végeláthatatlan tárházában, és képesek onnan el varázsolni, megmutatni a Természet Világa olvasóinak a tudomány újdonságait. Szeretnénk elérni, hogy a pályázók a könyvtárakban, a világháló révén, a laboratóriumi-gyakorlati látogatások alkalmával és más módon szerzett értesüléseiket csak forrásként – vagyis nem saját alkotásként! – használják fel. A szerkeszt ség és a bírálóbizottság fontosnak tartja, hogy a diákok és a felkészít tanárok a Természet Világát tekintsék a dolgozat els megmérettetési lehet ségének. 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. Ennek el segítésére és a bírálóbizottság munkájának megkönnyítésére a pályamunkák irodalomjegyzékkel, benne a forrásmunkák megjelölésével fejez djenek be! A szó szerinti idézetek forrásá-
nak fel nem tüntetése etikai vétség, és a dolgozatnak az értékelésb l való kizárásával jár. 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 30 000–30 000 Ft 2–2 db II. díj 20 000–20 000 Ft 3–3 db III. díj 10 000–10 000 Ft, valamint számos különdíj. A pályázat díjait 2015 márciusában adjuk át a nyerteseknek, akiknek nevét folyóiratunkban közzétesszük. A bírálóbizottság által színvonalasnak ítélt írásokat 2015-ben 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 a kidolgozandó témakörök kiválasztásához. A kultúra egysége különdíj A Simonyi Károly (1916–2001) 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 CV CI
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE 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: 25 000 Ft, II. díj: 15 000 Ft, III. díj: 10 000 Ft. 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 ajánlásokat tette: A résztvev kre a hagyományos pályázati kategóriák szerinti elvárások érvényesek életkor, lakhely stb. tekintetében. 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). 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, bármenynyire 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. Felajánlásom a hagyományos díjakkal együtt is odaítélhet , amennyiben a bizottság azt úgy látja helyesnek. Különdíjammal szeretnék hozzájárulni a magyar diákok kritikai gondolkodásának fejl déséhez. A szerz k szíves hozzájárulásával mindent el fogok követni, hogy a díjnyertes, valamint még néhány arra érdemes pályam vet lefordíttassam és megjelentessem egy színvonalas amerikai folyóiratban. Matematikai különdíj Martin Gardner (1914–2010), a kiváló amerikai matematikus emlékét rzi ez a CVI CII
különdíj. 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 25 000 Ft, II. díj 15 000 Ft, III. díj 10 000 Ft. Orvostudományi különdíj Ernst Grote, a Tübingeni Egyetem agysebészeti tanszékének professzora az orvostudomány témakörében különdíjat t zött ki a Természet Világa Diákpályázatán a következ irányelvek alapján: 1. Pályázhatnak a középiskolák tanulói önálló, másutt még nem publikált tanulmányokkal, melyeknek az orvostudomány múltját és jelenét, nagyjainak életét és életm vét, az orvostudománynak az egyéb tudományokhoz való viszonyát, eszközeinek fejl dését vagy bármely más
idevágó, az orvosi tevékenység m vészeti megjelenítését (szépirodalom, festészet, film, tévéfilm és sorozatok) és annak elemzését, szabadon választott témakört dolgoznak fel, akár hazai, akár külföldi vonatkozásban. 2. A díj odaítélésénél el nyben részesülnek az egyéni megközelítés , elmélyült búvárkodásra utaló, olvasmányosan megírt pályam vek. 3. A cikk feldolgozásának módját és formáját a pályázók szabadon választhatják meg. 4. A különdíj nyertese a diákpályázat általános kategóriájának nyertese is lehet. 5. Díjazás: I. díj 90 euró, II. díj 60 euró, III. díj 30 euró. Biofizikai-biokibernetikai különdíj Varjú Dezs (1932–2013), a magyar származású biofizikus, a Tübingeni Egyetem egykori biokibernetika tanszékének (emeritus) professzorának biofizikaibiokibernetikai különdíjára vonatkoznak a következ irányelvek: 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 vizsgálati módszerek fejl désének története, híres biofizikus kutatók pályafutásának ismertetése. 3. Olyan dolgozatokat is várunk, melyek 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.
DIÁKPÁLYÁZAT Metropolis különdíj Nicholas Metropolis (1915–1999), 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 megköze-
JÓ TANÁCSOK IFJÚ CIKKÍRÓINKNAK Azoknak a iataloknak szeretnénk tanácsokat adni, akik folyóiratunk diákpályázatán elindulni szándékoznak, akikb l folyóiratunk szerz i kikerülhetnek. Érdemes elolvasniuk a többszörös díjnyertes szerz páros, Bacsárdi László és Friedl Zita írását: Varázsló útikalauz pályázóknak. Hogyan készítsünk pályázatot a Természet Világa Diákpályázatára? (Természet Világa, 2001. júniusi szám, interneten: http:// www.termeszetvilaga.hu/tv2001/tv0106/uti.html) Az ifjú cikkíróink számára követend tanácsokkal szolgálnak Csaba György orvosprofesszor és Gazda István tudománytörténész írásai lapunk 2007. februári számában (honlapunkról elérhet ek). Ezekb l idézünk két gondolatot. „…A félreértések és a plágium gyanújának, illetve tényleges megvalósításának elkerülése minden szerz nek becsületbeli ügye… …Idéz jelbe kell tennünk, ha valamit szó szerint idézünk és vagy leírjuk, hogy X szerint, vagy zárójelbe tett számmal (és a dolgozat végén a számhoz tartozó idézéssel) jelöljük a forrást. Ha nem szó szerint idézünk, „csak” a gondolatot, vagy fogalmat, akkor is ezt a módszert kell használnunk, de idéz jel nélkül…” „…Az internetes korszak a kötelez dolgozatot, pályamunkákat írók számára egyfajta könnyebbséget jelent, amit viszont többen úgy értelmeznek, hogy dolgozatuk megírásához elegend néhány billenty és az egér használata. Könnyen találnak a feladatukhoz ill dolgozatokat, cikkeket, könyvrészleteket, lexikon-szócikkeket s azok egyszer átmásolása, majd egymás után illesztése a feladat megoldását jelenti számukra. Legtöbbjüknek nem magyarázták el, hogy az internet csak pontos vagy pontatlan források, szövegek, adathalmazok, hiteles vagy nem hiteles irományok gy jteménye, és nagyon igyelnie kell annak, aki onnan bármit átment a saját neve alatt megjelen , beadásra kerül írásm számára…”
lítés , 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. A Természet Világa szerkeszt sége és szerkeszt bizottsága
H séges szerz nk, Szili István f iskolai tanár pontokba szedett intelmeit pedig itt újra közreadjuk. Az etikus ismeretterjeszt cikkírás aranyszabályai 1. Mások szellemi termékét soha ne tüntesd fel magadénak, még részleteiben sem! 2. Ha szó szerint idézel, ne feledkezz meg az „idéz jel” használatáról! 3. Minden (nem közismert) forrás felhasználásakor hivatkozz a kölcsönvett, vagy idézett m (vek), vagy részlete(i) eredetére, mégpedig a szerz nevének, a m (és a m részlet) címének, oldalszámának, a kiadás évének és a kiadó nevének megjelölésével. 4. Ugyanezt cselekedd a ritka, nem közismert számszer adatok felhasználása esetén is! 5. Ne közölj olyan szöveget, képet, adatot stb., amit alkotója kikötéses jogvédelem alá (Copyright - ©) helyeztetett, vagyis amit csak az tudtával és beleegyezésével vehetünk át! 6. Mások munkáinak felidézésén túl törekedj saját gondolataid, felismeréseid megfogalmazására, hiszen gyakran csak így közvetítesz újat. 7. Ne feledd, e szabályok megszegésével nemcsak etikai ki hágást követsz el, hanem plágium miatt a büntet jog szerint is felel sségre vonható vagy! Nyomatékosan kérjük szerz inket és felkészít iket, hogy a pályázatokat a kiírásban szerepl formátumban (szöveg – word, képek – JPEG) küldjék be CD-n vagy DVD-n.
DIÁK-CIKKPÁLYÁZATUNK (2007–2011) KÖNYVE Ismeretterjeszt folyóiratunknak már két évtizede szerves része egy 16 oldalas természettudományos diáklap. A folyóirat bels mellékleteként megjelen diáklap cikkeit tehetséges középiskolások írják. Az ifjú szerz k a hazai és a határainkon túli magyar tannyelv középfokú intézményekb l, líceumokból kerülnek ki. A folyóirat által évr l évre meghirdetett Természet-Tudomány Diákpályázaton megméretnek az ifjú szerz k munkái, felszínre kerülnek a legjobb írások. A Természet Világa diák-cikkpályázatának megindulásától huszonegy év telt el, s ma elmondhatjuk, ez folyóiratunk egyik sikertörténete. A kezdetekt l körülbelül ötezer iatal próbált szerencsét cikkpályázatunkon, zömében szépen kidolgozott, okos írásokkal. Ezernél több diák cikke napvilágot is látott a Természet Világában. A Nemzeti Kulturális Alapprogramok támogatásával az elmúlt öt év díjnyertes diákcikkeib l válogatva, A tehetség ösvényei címmel egy 532 oldalas kötetet készítettünk. E könyv 3500 Ft-ért megvásárolható vagy megrendelhet Kiadónknál, a Tudományos Ismeretterjeszt Társulatnál (1088 Budapest, Bródy Sándor u. 16. Telefon: 327 8965, fax: 327 89 69, e-mail:
[email protected]). CVII CIII
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
Mi lett velük? A Természet Világa diák-cikkpályázatának megindulásától már 23 év telt el. A kezdetek díjnyertes diákjai feln ttekké váltak. Amint azt olvasóink tapasztalják, igyekszünk nyomon követni sorsuk alakulását: mi lett velük, milyen pályákat választottak élethivatásnak. Többen kés bb le is írták: örök élményt adott nekik írópalántává avatásuk a Természet Világában. A határainkon túlról, f képpen Erdélyb l rendszeresen érkeztek, s ma is érkeznek cikkpályázatunkra a diákok írásai. Egy-egy középfokú tanintézményben, líceumban néhány lelkes rátermett tanár irányításával sok értékes diákcikk született, sok erdélyi díjnyertes fiatalt ismerhettünk meg személyesen is az Akadémiánkon tartott díjátadó ünnepségeinken. Mostani összeállításunkban három, egykor díjnyertes csíkszeredai diák, a Venczel József Faipari Iskolaközpont volt tanulói emlékeznek, mondják el sorsuk alakulását. Felkészít tanárukat, a ma már nyugdíjas Györgyicze Vilmost pedig arra kértük, adjon háttérképet err l az id szakról, beszéljen tanári életútjáról.
A csíkszeredai díjnyertes diákok emlékeznek Boda Tamás emrégiben egy ismer söm könyvbemutatójára igyekeztem két fiammal, ahová azért vittem el ket, hogy még többet halljanak és lássanak arról a természetr l, amely szépségeivel, zordságával, örök rejtélyeivel minden alkalmommal megajándékoz és meglep minket. A bemutató után, hazainduláskor találkoztam egykori biológiatanárommal, Györgyicze Vilmossal. T le értesültem a Természet Világa cím folyóirat kezdeményezésér l, miszerint a húsz évvel ezel tti diákpályázaton jól szerepl egykori diákokat a szerkeszt ség munkatársai szeretnék felkutatni, mert kíváncsiak arra, hogy mi is lett a sorsuk, hol dolgoznak, mit valósítottak meg a fiatalkori álmaikból. Ezel tt huszonegy évvel, valamikor tavasszal, arra biztatott Györgyicze tanár úr, hogy az abban az évben meghirdetett II. Természet–Tudomány Diákpályázaton vegyek részt én is, ne szalasszam el a lehet séget. Így történt, hogy válaszolva a biztatásra, el is készítettem egy pályázatot, amelyet már az év decemberében közzé is tettek a folyóiratban. Amikor ezeket a sorokat írom, itt tartom kezemben ezt a példányszámot, és segítségével fel is tudom idézni az akkor történteket. Például azt, hogyan is készültem a megírására, milyen könyvészeti anyagokat olvastam el, hogyan beszéltem meg mindezt a tanárommal, aki – megvallom szintén – nagy hatással volt az akkori életemre. Most, fellapozván az írottakat, kissé elmosolyodom. Nem azért, mert kifogásolnivalót találok benne, hanem mert akkoriban valójában semmi gyakorlati hátterem nem volt a bemutatott területtel kapcsolatosan, hiszen nem utaztam be, nem vol-
N
CVIII CIV
tam szem- és fültanúja az évszakok változásakor megfigyelhet ottani természeti csodáknak. Arra gondoltam ugyanis, hogy egy olyan vidéket választok, amelyr l keveset tudni. Így jutottam el Mócvidékre, a Bihar-hegységbe, a Pádis-fennsíkra, a víznyel kr l híres Csodavárhoz, és így ismertem meg, milyen is az Aranyos-folyó. Ezeken a dolgokon t n dtem el, miközben jóles érzéssel idéztem fel a közelmúltat is, amikor úgy alakult az életem, hogy
Boda Tamás mindazt, amit akkor csupán könyvészeti anyagokból ismerhettem meg, és aminek a közelébe csupán a képzel er m segítségével jutottam el, végre megismerhettem személyesen is. Már lassan hatodik éve, hogy nyaranta alkalmam adódik rá, hogy az egykoron leírt területet bebarangoljam, láthassam a tönkrement és javítás alatt álló utat, megcsodálhassam a folyót, a víz-
partot, a tájat. Mindezt igyekszem nagy figyelemmel és pontossággal tenni, hiszen a gyerekeim kíséretében nem lehet csak úgy átsiklani a dolgok fölött... Jó döntés volt részt venni a pályázaton, rengeteget nyertem azáltal, hogy id t szakítottam olyan dolgokra, amelyeket sokszor csupán több heti olvasással ismertem meg. Úgy érzem, ezzel jobban megismertem magam is, önbizalmat kaptam a pályám kiválasztásához. Az elmúlt id kre visszagondolva, jól esik azt érezni, hogy pár hónap múlva itt a húszéves érettségi találkozó, mert úgy gondolom, nem teltek el hiába az akkori diákévek, sem az utána sorjázók, hiszen örömmel emlékszem vissza tanulmányaimra, tetteimre, eddigi életemre. Az érettségi vizsga után több fels oktatási intézményt is „kipróbáltam”, de nem igazán találtam meg azt, amit kerestem, így dolgozni kezdtem. Pár évig a munka mellett tanultam, de id vel már elszakadtam mindett l, jöttek a szürke hétköznapok, a megélhetésen való gondolkodás. Közben családot alapítottam, amiben mind a mai napig kiteljesedik az életem. Mellettük megtaláltam mindent, amire szükségem volt és van, és örömmel látok neki megannyi kutatásnak, amelyeket már nem én kapok feladatként, hanem a gyermekeim – jóles érzés újra átélni mind elméleti, mind gyakorlati téren azokat a teend ket, amelyeket akkoriban nekünk szántak. Jelenleg egy építkezési lerakatnál dolgozom, de egyáltalán nem távolodtam el a természett l, s t úgy érzem, még közelebb kerültem hozzá azáltal, hogy nap mint nap arra törekszem, átadhassam a gyerekeimnek mindazt, amit megtapasztaltam, megtanultam a természettel kapcsolatosan. Ha újrakezdhetném, ugyanígy
DIÁKPÁLYÁZAT
Boda Tamás és családja (2011) járnék el, ugyanezt a pályát választanám, és ismét részt vennék egy ilyen pályázaton. Minden olyan diákot, akiben érdekl dés, kíváncsiság van a természet iránt, csak biztatni tudok, hogy amennyiben alkalma adódik rá, válaszoljon az ilyen jelleg felhívásokra. És végül, de természetesen nem utolsósorban, így húsz év távlatában is még egyszer köszönetemet fejezem ki egykori biológiatanáromnak, Györgyicze Vilmosnak a sok szakmai tanácsért, az önzetlen és h séges tanításért és biztatásért, amiben az évek során részem volt.
vételnek. A pályázaton minden évfolyamban 1–2 diák mérettetett meg, és szép eredményeket értek el. Már az els évben felhívta a figyelmemet a tanár úr e lehet ségre, ami nagy kihívást jelentve felkeltette az érdekl désemet, és egyre többet foglalkoztatott. Két alkalommal küldtünk pályamunkát a szerkeszt ségbe, mindkett sikeresen vizsgázott a neves elbírálóknál, és különdíjas pályamunkaként a Természet Világa 1997. évi júliusi lapszámában meg is jelentették a „A Mohos T zegláp. Egy kis séta a székely tundrán” cím dolgozatomat. Ennél nagyobb elégtételt csak az utána következ évek sikerei jelentettek, ugyanis ezekkel a kezdeti kutakodásokkal, dolgozatok készítésével, tantárgyversenyeken (Kitaibel Pál-verseny középiskolásoknak országos vetélked I. helyezés, illetve megmérettetés a mosonmagyaróvári nemzetközi dönt ben) való részvételekkel megalapoztam a kés bbi jöv met, és egyáltalán, a pályaválasztásomat döntötte el.
Csíkszereda, 2014. április 22-én
András Hunor Jen
A
minap, egykori kedves biológiatanárommal, Györgyicze Vilmos tanár úrral találkoztam, aki a líceumi évek alatt sokaknak egyengette az útját, köztük az enyémet is. Sokat köszönhetnek a diákok a jó mentoroknak, akik id ben felfedik az ígéretes zsenge hajtásokat, öntözgetik, ápolgatják, és mint ahogy ez természetes, hagyják, hadd növekedjenek. Így történt az én esetemben is, amikor már kilencedikes diákként a „friss füvészkert” gondozottjává váltam a tanár úr gondos, el retekint felügyelete alatt. Kezdetekben, a biológia laborban tüsténkedhettem, ahol sok-sok ismeretanyag állt a rendelkezésemre, és a természettel kapcsolatos „csodákat” mikroszkóp alá helyezhettem. Kiváltságnak számított, hogy bejárhattam a tanár úr szentélyébe, ami kevés diáknak adatott meg. Iskolánkban, a csíkszeredai Venczel József Erdészeti és Faipari Iskolaközpontban nagy hagyománya volt a tanár úr által szorgalmazott, a Természet Világa által meghirdetett Diákpályázatokon való rész-
András Hunor Jen Egyetemre való felvételemet az akkori Soproni, ma Nyugat-magyarországi Egyetemre nagyban segítették a líceumi évek során szerzett helyezések, díjak és tapasztalatok, és jó alapot adtak arra, hogy a környezet- és természetvédelem területén képzeljem el a jöv met. 2003-ban sikeresen végeztem a Soproni Egyetem Erd mérnöki Kar környezetmérnöki szakán. Elmondhatom, hogy mind az egyetemi évek, mind az ottani szigorú egyetemi hagyományok tisztelete rányomta a bélyegét a kés bbi gondolkodásomra. Egyetemi éveim után egy rövid, de szintén meghatározó svájci félév után, itthon Csíkszeredában kamatoztattam az ott tanultakat, és gyakorlatba ültettem a tanultakat, meghonosítottam els ként Romániában a BIB (bag in box) rendszer csomagolóanyagba töltött 100% natúr sz retlen almalevet. Jelenleg is ezen a területen tevékenykedem, és igazgatom saját vállalkozásomat, igyekezvén meg rizni az egykori úttör pozíciómat a jelenlegi kedvez tlen piaci viszonyok között. Csíkszereda, 2014. május 7.
Tánczos Zoltán indig is nagyon szerettem a természetben járni-kelni. Gyermekkorom óta ismertem a környéken a természetvédelmi területeket, cserkésztáborokban vettem részt, és gyakran látogattam el különböz helyekre. Ekkor még igazából csak rácsodálkoztam a természet szépségeire. A középiskolát a Venczel József Faipari Iskolaközpontban kezdtem erdészeti szakágon 1993-ban, és itt ismerkedtem meg biológiatanárommal, Györgyicze Vilmossal, akinek biztatására számos biológiai versenyen és más szaktantárgyi versenyen vettem részt, például három dolgozattal a Természet Világa által meghirdetett diákpályázaton az Önálló kutatások, elméleti összegzések kategóriában. 1995-ben tizenegyedikes voltam, amikor megírtam els dolgozatomat „A Lucs eredete, növényvilága és id szer természetvédelmi problémái” címmel. Nagy öröm töltött el, amikor a szerkeszt ség levélben értesített arról, hogy különdíjat nyertem, melyet személyesen vehetek át Budapesten 1996. február 17-én. Egyedül vágtam neki ennek a hosszú útnak. 1996-ban tanárom további bíztatására újabb dolgozat megírásába fogtam „Székelyföld, a borvizek hazája” címmel. Ezzel a pályázattal is díjat nyertem ugyanabban a kategóriában, mint az el z évben – 119 pályázat közül harmadik helyezést értem el. Ekkor már tanárommal és iskolástársaimmal együtt utazhattam Budapestre. Ezen dolgozatom a Természet Világa cím folyóirat 1998. januári lapszámában meg is jelent. Örömmel töltött el, hogy néhány évig ajándékként kaptam meg a folyóirat lapszámait, többek között azon pél-
M
Tanár úr a tanítványaival 1997-ben (balról: Lengyel Szabolcs, Györgyicze Vilmos, Tánczos Zoltán, András Hunor Jen ) dányt is, melyben megjelent dolgozatom. Érettségi vizsgám után, 1997-ben nagy lendülettel és lelkesedéssel kezdtem kutatni a Hargita megye területén található ereklyenövények után „A törpe nyír és a pici CIX CV
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE
Családommal nyír el fordulása a Csíki-medencében” cím dolgozatom megírásához. Tanulmányaimat ugyancsak erdészeti technikai szakágon folytattam, bár sosem dolgoztam ebben a szakmában. Jelenlegi munkám kapcsolatban áll díjnyertes pályázatommal („Székelyföld a borvizek hazája”), hiszen 13 éve dolgozom a Hargita Gyöngye ásványvíz töltödénél. 2004-ben megismerkedtem egy kedves lánnyal, aki kés bb a feleségem lett. Nagyon sok közös dolog köt össze bennünket, többek közt a természet iránti érdekl dés, kirándulás, ami a 7 éves Áron fiunk egyik kedvenc id töltése is. Igyekszünk átadni neki azt a tudást, melyet összegy jtögettünk szüleinkt l, tanárainktól, és az értékrendet, mely szerint élünk. Szeretnénk érzékennyé tenni kisfiunkat a természeti csodák és kincsek felfedezésére életének ebben a fogékony szakaszában. Megtisztelve érzem magam, hogy 18– 19 év távlatában megkerestek és felkértek, hogy visszaemlékezésemet, élménybeszámolómat megírjam. Örömmel teszek eleget egykori tanárom felkérésének, hogy az akkor megélt eseményeket felelevenítsem és újraértékeljem. Diákéveimnek ezen állomásai igen meghatározóak voltak életem alakulásában, a természet iránti szeretet, a természetjárás, a környezet védelme ma is nagyon fontos a számomra. Mindebben nagy szerepet játszott Györgyicze tanár úr tantárgya iránti szeretete, aki bevezetett a Természet Világa csodálatos birodalmába. Köszönet érte.
pályázókat, akik a Természet–Tudomány Diákpályázatukon részt vettek. Azokat a diákokat, akik e pályázat révén bekapcsolódtak a kutatómunkába, megfigyeléseket végeztek, kísérleteztek, interjúkat készítettek, és a végén munkájuk eredményeit olyan dolgozatokban fogalmazták meg, amelyek kellemesen meglepték a kiváló szakemberekb l álló zs ri tagjait is. Nagy érdeme a szerkeszt ségnek, hogy a díjkiosztó ünnepségre meghívta még a külföldi, a határon túli versenyz ket is, akik közül sokan ez alkalommal el ször lépték át a határt, és találkozhattak a magyar értelmiségi elit olyan tagjaival, akiket addig csak a képerny n láthattak. Az is nagy élményt jelentett a díjazott diákjaink számára, amikor kezükbe vehették a Természet Világa azon számát, amelyben nyomtatásban láthatták, olvashatták írásaikat. Mi, a felkészít tanárok, együtt örültünk tanítványaink sikerének, iskolánkban népszer sítettük az elért eredményeket, a biológiaszakkör faliújságjára kitettük a folyóiratot, az eredményhirdetési közleményt és a diákjaink nyomtatásban megjelent cikkeit. Így lett a Természet Világa folyóirat a diákjaink által legjobban ismert külföldi folyóirat, amelyet az érintettek azóta is a családi ereklyék legértékesebb darabjaként riznek. Örömmel teszek eleget Staar Gyula f szerkeszt úr felkérésének, hogy sikeres felkészít tanárként felelevenítsem életem
Csíkszentkirály, 2014. május 31.
EGY SZÉKELYFÖLDI TANÁR EMLÉKEI
Györgyicze Vilmos agy örömmel szereztem tudomást arról, hogy a Természet Világa folyóirat olyan rovatot indított, amelyben megszólaltatják a 15–20 évvel ezel tti díjnyertes
N
CX CVI
Györgyicze Vilmos fontosabb eseményeit és a pályázattal kapcsolatos élményeimet. l933-ban születtem CsíksomlyóCsobotfalván földm ves szül k gyermekeként. A szül k foglalkozása és a falusi
környezet egy életre meghatározta a környezethez való viszonyulásomat és pályaválasztásomat. Az elemi iskolát szül falumban, a középiskolát a csíkszeredai Római Katolikus F gimnáziumban, az egyetemet pedig a kolozsvári – akkor még önálló, magyar tannyelv – Bolyai Tudományegyetemen végeztem, és l955ben szereztem biológiatanári oklevelet. Els munkahelyem a csíkszentdomokosi Általános Iskolában volt. A Csíki-medence legnagyobb lélekszámú és legnagyobb kiterjedés községe ideális feltételeket biztosított egy kezd tanárnak. Melegszív , barátságos embereket ismertem meg, akiket a mostoha környezet megtanított arra, hogy csak kemény, kitartó munkával lehet megélni és eredményeket elérni nemcsak a gazdasági életben, hanem az élet minden területén, beleértve az oktató-nevel munkát is. Hármas célt követtem a tanítási órákon és az iskolán kívüli tevékenységeim során. Megismerni, megszeretni és megvédeni a környezetünket. Az els tanítási naptól kezdve, amikor csak tehettem, kirándulni vittem tanítványaimat, el bb a közeli dombokra, hegyekre, majd egyre nagyobb túrákra vállalkoztunk. Volt b ven, amit meglátogassunk, hiszen a község határában található a Nagyhagymás, az Egyesk , az Öcsém, a Terk , a Feketerez, s ezek folytatásaként már várt ránk a Gyilkos-tó, a Békás-szoros, a Hargita, a Csomád, a Szent Anna-tó és a többi székelyföldi természeti ritkaságok, amelyek mind meghódításra vártak. Fél év tanítás után kineveztek az iskola aligazgatójának, majd l958-ban igazgatónak. Vége szakadt a gondtalan tanári tevékenységnek, és helyébe a gazdasági, szervezési feladatok halmaza került. Igazgatásom ideje alatt három új iskola épült a község peremterületein. Ezeket az új épületeket be kellett bútorozni, át kellett csoportosítani a tanulókat, a tanítókat és a tanárokat. Egy összeírás nyomán felszínre került, hogy a második világháború ideje alatt s az azt követ nehéz gazdasági helyzetben sokan abbahagyták az elemi iskolai tanulmányaikat és írástudatlanok maradtak. Részükre tanfolyamokat szerveztünk, és több mint száz feln ttet vizsgáztattunk le. Ugyanakkor, annak érdekében, hogy megakadályozzuk az írástudatlanok „újratermel dését”, mozgalmat indítottunk a 100%-os beiskolázásért és a lemorzsolódás ellen, iskolából való kimaradás ellen. Ez irányú tevékenységünket siker koronázta, ami kivételes teljesítménynek számított abban az id ben. Az iskolaigazgató hivatalból a m vel dési otthon igazgatói feladatát is el kellett, hogy lássa. A népnevelés nemcsak az iskolában, hanem a m vel dési otthonban, a munkahelyeken és a magánlakásokban is megvalósítható. Ahol erre lehet ség nyílt,
DIÁKPÁLYÁZAT minden eszközt felhasználtunk a m vészeti tevékenység fellendítésére: színdarabokat tanítottunk be és mutattunk be többször is, a tánccsoportok, zenekarok eredményesen vettek részt a különböz versenyeken. Legszebb eredményt a 120 tagú énekkarral értük el, amellyel eljutottunk az országos dönt ig, ahol II. díjjal jutalmazták énekeinket. Feledhetetlen és emlékezetes maradt mindannyiunk számára, amikor a 120 székely ruhába öltözött énekes végigvonult Kolozsvár f terén. Vidám énekszóval köszöntöttük a minket ünnepl kolozsváriakat.
évben megrendezik a tízesek vándorkupaversenyét, amelyen több mint l00 sportoló vesz részt, és egyes csapatokban a fiúk mellett lányok is kergetik a korongot. A szakmai továbbképzés egyik formája Romániában a fokozati vizsgák letétele, amely a pedagógusi állás biztonságán kívül anyagi el nyökkel is jár. Az I. fokozati vizsgára tudományos dolgozatot is kell készíteni. Én e dolgozat témájául a felcsíki borvízfürd k bemutatását választottam. Ismeretes, hogy a szénsavas ásványvizeket a Székelyföldön borvíznek nevezik. Az is ismert tény, hogy Székelyföldön több mint l000 borvízforrást tartanak nyilván. Sehol a világon nincs még egy olyan hely, ahol ilyen kis területen ilyen sok és változatos összetétel ásványvízforrás el fordulna. A borvizet nemcsak ivásra, hanem gyógyászati és tisztálkodási célokra is felhasználják. Ilyen nemzetközileg is elismert borvízfürd k, mint Tusnádfürd , Borszék, Málnásfürd , Kovászna és Bálványosfürd melDiákokkal a Szent-Anna tónál 1994-ben lett olyan kevésbé ismert fürd k m ködnek Nyolc év csíkszentdomokosi tevékenység már évtizedek óta, mint a csíkszeredai, a után áthelyeztek a székelyföldi fekete kerá- zsögödi, a szentkirályi, a csatószegi, a rákomia központjába, Csíkdánfalvára, az akkor si, a madarasi, a dánfalvi és a karcfalvi, hogy létesült elméleti gimnázium igazgatójának. csak a Csíki-medencében létez helyi érdeHa eddig egy község oktatási gondjait kellett k fürd ket említsem. Dolgozatom elkészímegoldanom, most egy nagyobb egység, a tésének idején a dánfalvi Dugásfürd 10 Felcsíki-medence középiskolásainak az ok- káddal állt a fürdeni vágyók rendelkezésére. tatását biztosító feltételeket kellett megte- Javasoltam a község vezet ségének, hogy remtenem. Bentlakás, diákétkezde, laborató- próbáljuk meg kieszközölni, végezzenek egy riumok, szaktermek berendezése, szabadtéri mélyfúrást, amit sikerült is elintézni, és a sportlétesítmények megépítése, de minde- fúrás eredményeként a felszínre tör 24 fonekel tt a középiskolai oktatás magas szín- kos borvíz lehet vé tette egy 25x12 méteres vonalának a biztosítása. A fiatal tanárokból úszómedence megépítését és mellette egy verbuválódott tanári kar, bizonyítási vágy- kisebb méret , kis gyerekek rendelkezésére tól f tve, becsületesen megoldotta a rá háru- álló medence kialakítását. Ez a fürd 36 éve ló feladatokat, amit igazoltak az érettségi jó áll a felcsíki fiatalság rendelkezésére, kedvelt eredményei és a továbbtanulási kedv. sportolási és kikapcsolódási lehet séget bizRendkívüli eredménynek tartom a jégko- tosítva az odalátogatóknak. rongsport alapjainak a lerakását és e szép, A Dánfalván kifejtett sikeres tevékenyséférfias sport megszerettetését. A semmib l gem elismeréseként Érdemes Tanár címmel kellett indulni, és fokozatosan valósítottuk tüntettek ki. meg a palánkkal, világítással, eredményjel16 év dánfalvi tevékenység után újabb felz berendezéssel és lelátókkal ellátott jégko- adat várt rám: 1979-ben kineveztek a Hargita rongpályát. Évente megszerveztük a Fekete Megyei Tanfelügyel ség biológia szaktanfeKerámia-kupát, részt vettünk a Csíki- és lügyel jévé. Ebben az új munkakörben most a Gyergyói-medence iskoláiban szervezett már nem egy község, és nem egy tájegység jégkorong-találkozókon. A beindított hokis oktatásáért, hanem egy nagy megye biológitevékenység népszer ségét mi sem bizonyít- át és mez gazdaságot tanító tanárai és mérja jobban, mint az a tény, hogy 2012-ben ün- nökei tevékenységének megszervezéséért, nepeltük a dánfalvi jégkorongsport beindu- irányításáért és ellen rzéséért feleltem. F lásának 45. évfordulóját, de a lelkes hokisok cél az oktatás korszer sítése és az id szemár az 50. évforduló nagyszabású megün- r követelményeknek megfelel feltételek neplését tervezik. Tudtunkkal Dánfalva az biztosítása volt. Ebben a munkánkban nagy egyedüli olyan falusi település, ahol minden segítséget jelentett a Magyarországon már
eredményesen alkalmazott, hatékony módszerek felhasználása és az itthoni körülményekhez való alkalmazása. Nehéz, felel sségteljes munka hárult ránk, hiszen minket az az elv vezérelt, hogy nemzetiségi iskoláinkban még nagyobb odaadással és lelkiismeretességgel kell tanítanunk, hogy tanulóink hátrányos helyzetekben is becsülettel megállják a helyüket. A megye változatos domborzati feltételei és éghajlati viszonyai sok nehézséget okoztak, hiszen át kellett fognunk a megyét Tusnádfürd t l Borszékig, a Gyimesekt l a Sóvidékig, a Nyikómentét l a Homoród menti településekig. Több mint 10 éven át jártuk munkatársaimmal a falvakat és városokat, vigyázva arra is, hogy a t lünk telhet legjobb módon érvényesítsük nemzetiségi érdekeinket. Bethlen Gábor elve vezérelt: „Nem lehet mindent megtenni, amit kellene, de mindent meg kell tenni, amit lehet.” A szoros értelemben vett szaktanfelügyel i munka mellett a Megyei Múzeummal közösen olyan nagyszabású rendezvényeket szerveztünk, mint a Román Tudományos Akadémia kolozsvári fiókjának kihelyezett ülése, az Országos Gombászati Konferencia, az Etnobotanikai Szimpózium, az évente megrendezett Biológus Napok, a Környezetvédelmi Napok stb. Munkánkat a Biológiai Tudományos Társaság Országos Bizottsága kétszer is díszoklevéllel ismerte el. Sajnos, a kommunista diktatúra politikája egyre er teljesebben nehezedett rá minden tevékenységre. Az elnemzetlenít politika következményeként a Kolozsváron és Marosvásárhelyen végzett magyar nemzetiség tanárokat Moldvába, Munténiába vagy Olténiába helyezték ki, míg a bukaresti, jászvásári vagy más román egyetemek végz seit Erdély magyar tannyelv iskoláiba nevezték ki. Ennek az lett az eredménye, hogy az egy magyar szót sem ismer román tanárok és a román nyelvet nagyon gyengén ismer tanulók között információs rövidzárlat keletkezett, s ez az oktatás színvonalának drasztikus romlásához vezetett. Román tagozatot kellett létrehozni fels bb utasításra olyan helyeken is, ahol az egyáltalán nem volt indokolt. A helyzet egyre súlyosbodott. 1989ben már oda jutottunk, hogy tanulóink egy részét más, a Kárpátokon túli megyék iskoláiba kellett volna küldeni, és helyükbe más megyékb l román tanulókat kellett volna beiskoláznunk és tanítanunk. Valószín , hogy ez az eszeveszett intézkedés is hozzájárult a Ceau escu-diktatúra bukásához, hiszen ez az intézkedés kiváltotta a román szül k ellenállását is. A rendszer változása lehet vé tette, hogy visszatérhessek a katedrára, és ismét kedvem szerint csak a tanítással foglalkozzam. A csíkszeredai Faipari Iskolaközpontban kezdtem tanítani. Itt csak faipari szakközépiskolai és szakiskolai osztályok léteztek. Úgy éreztük, hogy szükség lenne egy magyar CXI CVII
A TERMÉSZET VILÁGA MELLÉKLETE tannyelv erdészeti szakközépiskolai osztályra is. Kértük az Oktatásügyi Minisztériumtól ennek az osztálynak a beindítását, amit jóvá is hagytak. Így indulhatott be az erdészeti osztály, amelybe nemcsak Hargita, hanem Kovászna és Maros megyéb l is érkeztek tanulók, akik erdészeti érdekl déssel, magyarul szerették volna elvégezni középiskolai tanulmányaikat. Ebben az osztályban a biológiát heti 3 órában kellett tanítani, ami lehet vé tette, hogy magasabb színvonalú biológiai oktatást valósítsak meg. Itt kapcsolódott tevékenységemhez Diákjaimmal a Gyimesi-havasok él viágának a Természet Világa folyóirat és az álsokféleségét tanulmányozzuk 1998-ban tala szervezett Természet–Tudomány Diákpályázat. A megyei könyvtármajd Budapest nevezetességeinek a meglában a kezembe került a folyóirat néhány togatásakor, minden díjnál többet ért. száma, amelyben felfedeztem a pályázati A kommunista diktatúra bukása után kifelhívást. Meglep dve tapasztaltam, hogy alakult kedvez nemzetközi légkörnek köKolozsvár, Marosvásárhely, Nagyenyed, szönhet en normalizálódott a Románia és Sepsiszentgyörgy és Barót középiskolás di- Magyarország közötti kapcsolat, ami leheákjai már díjnyertesként vesznek részt a pá- t vé tette, hogy a magyarországi egyetelyázaton. Éreztem, hogy ez a pályázati felhí- mek kihelyezett tagozatokat hozzanak létvás nekünk is szól, nekünk is ott a helyünk a re a határon túli magyar nemzeti közösséversenyz k között. 1993-tól kezdve nyugdí- gek ifjai számára. Így került sor a Soproni jazásomig minden évben sikerült bevonnom Erdészeti és Faipari Egyetem Erd mérnöki néhány lelkes tanulót ebbe a tevékenységbe, Kar csíkszeredai kihelyezett tagozatának és az eredmények sem várattak sokáig. Két a létrehozására, el bb erd mérnöki, majd II. díjat, három III. díjat, öt különdíjat érde- vadgazdamérnöki és környezetmérnöki szameltek ki diákjaim, de az élmény, amelyben kokon, ahol több mint 130 ifjú szerzett mérrészesültek a dolgozatok elkészítése, a díját- nöki oklevelet. Az els felvételi vizsga aladó ünnepélyen való részvételek alkalmával, kalmával a soproni bizottság elnöke keresett
egy matematika és egy biológia szakos tanárt, akik a soproni bizottsági tagok mellett összehangolják a soproni tételeket a romániai tananyaggal. Az 1993-ban kezd d együttm ködés 12 éven át tartott, ennek keretében konzulens tanári min ségben, és mint a kihelyezett tagozat megbízott vezet je dolgoztam. A három mérnöki szakra Hargita, Kovászna és Maros megyéb l érkeztek hallgatók, akik között örömmel fedeztem fel a Természet– Tudomány Diákpályázat néhány versenyz jét is. Íme, a bizonyíték arra, hogy aki részt vett a pályázaton, az továbbra is folytatja az önképzést, a kutatómunkát. A kihelyezett tagozat végzettjei ma becsületesen helytállnak a székelyföldi erdészeti, vadgazdálkodási, környezetvédelmi hivatalokban, vagy a társadalmi, gazdasági élet más területein, hozzájárulva sz kebb pátriánk, nemzetiségünk gazdasági, társadalmi, m vel dési felemelkedéséhez. 1955-ben kezdtem tanári pályafutásomat a szentdomokosi elemi iskolában, és 2005ben fejeztem be pedagógusi tevékenységemet a székelyföldi fels fokú oktatásban. Most, 81 évesen, 50 év pedagógusi tapasztalattal a tarsolyomban, úgy érzem, nem éltem hiába. Az a több ezer ifjú, akiknek a neveléséhez közvetlenül vagy közvetve hozzájárultam, azt igazolja, hogy érdemes volt így élni és dolgozni.
Pelikán József Erd s Pál-díja A World Federation of Mathematics Competitions (Matematikai Versenyek Világszervezete) díját idén Pelikán József, az ELTE Matematikai Intézet Algebra és Számelmélet Tanszék nyugalmazott adjunktusa, valamint Petar Sztojanov Kenderov bulgáriai és Richard Rusczyk amerikai professzorok kapták. Az ELTE honlapján olvashatközi Matematikai Dijuk: „Az Erd s Pál-díjat azok ákolimpiákon. Pelikán a matematikusok vehetik át, József a csapat vezeakik jelent s szerepet játszott jeként a mai napig tak a nemzeti és nemzetközi részt vesz a diákolimmatematikaversenyek terén, piára készül diákok és ezzel hozzájárultak a mafelkészítésében.” tematikai oktatás színvonaláA Matematikai Versenak emeléséhez. A szervezet nyek Világszervezete kétévente három díjat ad át. Az Pelikán József sajtótájékoztatót Pelikán József méltaelismerést 1992-es alapítása óta tásában többek között tart a Koreában, korábban mindössze két hazai ezt írja: „Kiemelked Nemzetközi Matematikai matematikus vehette át: Pelikán a Nemzetközi MateDiákolimpián, 2000-ben József idei kitüntetését megel matikai Diákolimpiák z en Reiman István és Surányi János 2000- (IMO) szervezésében végzett munkája. Pelikán ben részesült az elismerésben. Pelikán József József egészen különleges tulajdonságokkal Lovász László professzor mellett minden rendelkezik, hiszen egyike volt az IMO legsiid k egyik legsikeresebb magyar matemati- keresebb résztvev inek, kés bb az IMO szerkai versenyz je: középiskolás korában három vez je (IMO 1982, Keszthely), majd vezet je, arany és egy ezüstérmet szerzett a Nemzet- kés bb tagja, két periódusban pedig elnöke volt CXII CVIII
az IMO tanácsadó testületének. olyan ember, akinek az élete az IMO történelmének szerves része. A világon mindenütt vannak barátai és a barátságán keresztül bátorította az embereket Dél-Afrikától Közép-Európán keresztül Ázsiáig, hogy vegyenek részt a világ matematikai életében. Pelikán József részt vesz a diákok olimpiára való felkészítésében, a Kürschák József Matematikai Tanulóverseny versenybizottságában pedig több mint négy évtizede dolgozik.” Lovász Lászlóval és Vesztergombi Katalinnal közösen írt, több nyelven megjelent Diszkrét matematika cím kötete az egyetemi matematika oktatás egyik sokat használt, fontos jegyzete. Olvasóink a Természet Világa 2013. évi 12. számában „A versenyek embere” címmel olvashatnak hosszabb beszélgetést Pelikán Józseffel.
Vulkáni újdonságok
A hawaii Kilauea vulkánon lév Halema’uma’u beszakadásos kráterben egy 20-30 méter átmér j kisebb kráter alakult ki, amiben 2008 óta bugyog az izzó lávató (Fotó: USGS/Hawaiian Volcano Observatory)
A Sinabung kitörési felh je
Az indonéziai Sinabung t zhányón januárban naponta tucatnyi izzófelh rohant le a vulkán oldalában (Fotó: Sutant Aditya/AP)
Az izzófelh b l felemelked és szétterjed hamuanyag mindent betakart a környéken (Fotó: Richard Roscoe)
A kamcsatkai Sivelucs vulkán kráterében kitüremked lávadóm növekedése id szakosan heves robbanásos kitörésekkel tarkított (Fotó: Jurij Gyemjancsuk; 2014. május 13)
...és az elhagyatott településeket is szürke vulkáni hamutakaró vonta be (Fotó:. Richard Roscoe)
A Természet Világa különszámai (melyek még megvásárolhatók)
Feltárul a Világegyetem (2010) Ára: 700 Ft
Nemzetközi Darwin-év (2010) Ára: 500 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 kedvezményesen megvásárolhatók a TIT Planetáriumban (1105 Budapest, Könyves Kálmán körút 39. – Népliget).
