Természet Világa TERMÉSZETTUDOMÁNYI KÖZLÖNY 149. évf. 1. sz. 2018. JANUÁR ÁRA: 780 Ft Előfizetőknek: 670 Ft A MAGYAR ZENE HÁZA AKTÍV CSILLAGOK BARÁZDÁK A FÖLD ARCULATÁN KÉMIAI NOBEL-DÍJ – 2017 ÉLVONALBAN A MAGYAR ÖKOLÓGIA Oldásos töbrök a faluhatárban (Erdődámos, Erdélyi-szigethegység) Töbör-variációk Telbisz Tamás felvételei Muréna glóriával Tűzhal 5 Lagúna halrajjal Jég által is formált, glaciokarsztos mélyedések a Canin-fennsíkon (Olaszország) Válogatás Pohl András búvárfotóiból Kovács Alex: A nagy család Korallharcsák Flathead fekete homokban Örvénylő halraj egy móló alatt Természet Világa TARTALOM Závodszky Péter Kémiai Nobel-díj a kiro-elektronmikroszkópia kidolgozásáért ....................2 Batta András A TUDOMÁNYOS ISMERETTERJESZTŐ A Magyar Zene Háza ..................................................................................................8 TÁRSULAT FOLYÓIRATA „Nemzetközi szinten is élvonalbeli a magyar ökológia” Megindította 1869-ben Báldi Andrással, az MTA Ökológiai Kutatóközpont vezetőjével SZILY KÁLMÁN beszélget Jordán Ferenc ........................................................................................16 KIRÁLYI Magyar TERMÉSZETTUDOMÁNYI TÁRSULAT E számunk szerzői .........................................................................................................18 A TERMÉSZETTUDOMÁNYI KÖZLÖNY Németh Károly 149. ÉVFOLYAMA Vulkánok között Kolumbiában .............................................................................18 2018. 1. sz. JANUÁR Magyar Örökség-díjas és Vida Krisztián Millenniumi Díjas folyóirat Aktív csillagok távcsővégen ....................................................................................25 Vojnits András Barázdák a Föld arculatán - kanyonok ................................................................ 28 Hát ez meg mi? Pohl András búvárfotóssal beszélget Tószegi Zsuzsanna ....................................................................................................36 Megjelenik a Nemzeti Kulturális Alap, az Emberi Erőforrások Minisztériuma, az Emberi Erőfor- Telbisz Tamás rás Támogatáskezelő, a Magyar Tudományos Töbör, pénz, komment ........................................................................................... 40 Akadémia, a Nemzeti Tehetség Program és a Szel- lemi Tulajdon Nemzeti Hivatala támogatásával. FOLYÓIRATSZEMLE ...................................................................................................... 46 Főszerkesztő: GÓZON ÁKOS HÍREK, ESEMÉNYEK, ÉRDEKESSÉGEK ..................................................................... 48 Szerkesztőség: 1088 Budapest, Bródy Sándor u. 16. Telefon: 06–1–327–8950, fax: 06–1–327–8969 Címképünk: Protuberancia a Nap felszínén a NASA Solar Dynamics Observatory E-mail-cím: [email protected] (SDO) felvételén (2012. augusztus 31.) Internet: www.termeszetvilaga.hu Borítólapunk második oldalán: Válogatás Pohl András búvárfotóiból Felelős kiadó: PIRÓTH ESZTER Borítólapunk harmadik oldalán: Töbör-variációk a TIT Szövetségi Iroda igazgatója Kiadja a Tudományos Ismeretterjesztő Társulat 1088 Budapest, Bródy Sándor utca 16. SZERKESZTŐBIZOTTSÁG Telefon: 06–1–327–8900 Elnök: VIZI E. SZILVESZTER Nyomás: PAUKER Nyomda Tagok: ABONYI IVÁN, BACSÁRDI LÁSZLÓ, Felelős vezető: BAUER GYŐZŐ, BENCZE GYULA, BOTH ELŐD, CZELNAI RUDOLF, Vértes Gábor CSABA GYÖRGY, CSÁSZÁR ÁKOS , GÁBOS ZOLTÁN, INDEX25 807 HORVÁTH GÁBOR, KECSKEMÉTI TIBOR, KORDOS LÁSZLÓ, HU ISSN 0040-3717 LOVÁSZ LÁSZLÓ, NYIKOS LAJOS, PAP LÁSZLÓ, Hirdetésfelvétel a szerkesztőségben PATKÓS ANDRÁS, RESZLER ÁKOS, SCHILLER RÓBERT, CHARLES SIMONYI, SÓTONYI PÉTER, Korábbi számok megrendelhetők: Tudományos Ismeretterjesztő Társulat SZATHMÁRY EÖRS, SZERÉNYI GÁBOR, VIDA GÁBOR, WESZELY TIBOR 1088 Budapest, Bródy Sándor utca 16. Telefon: 06–1–327–8950 Főszerkesztő helyettes: e-mail: [email protected] PÁSZTOR BALÁZS ([email protected]; 06–1–327-8952) Előfizetés, reklamáció: Magyar Posta Zrt. Szerkesztők: Telefon: 06–1–767–8262 KAPITÁNY KATALIN ([email protected]; 06–1–327–8962) E-mail: [email protected] Internet: eshop.posta.hu NÉMETH GÉZA ([email protected]; 06–1–327–8961) Postacím: MP Zrt., Budapest 1900. LŐRINCZ HENRIK ([email protected]; 06–1–327–8961) NYERGES GYULA ([email protected]; 06–1–327–8960) Előfizetésben terjeszti: Magyar Posta Zrt. Árusításban megvásárolható a Lapker Zrt. Tördelés: LÉVÁRT TAMÁS árusítóhelyein. Szerkesztőségi irodavezető: Előfizetési díj: fél évre 4200 Ft, egy évre 8040 Ft CZUCZKA ÉVA ([email protected]; 06–1–327–8950) Jacques Dubochet Joachim Frank Richard Henderson KÉMIAI NOBEL-DÍJ A KRIO-ELEKTRONMIKROSZKÓPIA KIDOLGOZÁSÁÉRT Bepillantás a molekulák szerkezetébe A Svéd Királyi Tudományos Akadémia döntése nyomán Jacques Dubochet, Joachim Frank és Richard Henderson kapta megosztva a 2017-es kémiai Nobel-díjat. A kutatóknak a krio-elekt- ronmikroszkópia kifejlesztéséért ítélték oda az elismerést. A technika segítségével vált lehetővé az oldott állapotú biomolekulák szerkezetének atomi felbontású meghatározása. Már a régi görögök is sejtették, hogy az érzékszerve- 3-dimenziós képen megjeleníteni akár a legkisebb inkkel közvetlenül megtapasztalható anyagi világ sejtalkotórészeket atomi szintű felbontással. Ta- mögött létezik egy rejtelmes mikrovilág. Régi a tö- lán túlzás nélkül hasonlíthatjuk ezt az állomást a rekvés, hogy ebbe a mikrovilágba bepillanthassunk közönséges fénymikroszkóp megjelenéséhez. Érde- mind az élő, mind az élettelen anyag vonatkozásá- mes az 1. ábrán összehasonlítani a fejlődést a képal- ban. Ez először a XVII. században sikerült, amikor kotásban és a képfelbontásban a fénymikroszkóptól lelkes mikroszkópépítők, köztük Robert Hooke, majd a krio-elektrontomográfiáig. Anton van Leeuwenhoek optikai mikroszkóppal sejte- A kép kulcsfontosságú a tudományos megértésben. ket figyeltek meg és írtak le. Ezután eltelt még vagy A nagy áttörések gyakran alapulnak az emberi szem 150 év, amikor is 1838-ban Matthias Schleiden bota- számára láthatatlan dolgok láthatóvá tételén. A fény- nikus és Theodor Schwann zoológus – mikroszkópos mikroszkóp XVII. századi megjelenésétől a most No- megfigyelésekre alapozva – megalkották „elméletü- bel-díjjal elismert krio-elektronmikroszkóp kifejlesz- ket”, miszerint az élő szervezetek sejtekből állnak. Ez téséig hosszú út vezetett. A fénymikroszkóp tipikusan volt a modern biológia kezdete, jelentős mérföldkő a 10–2000-szeres nagyításra képes, és láthatóvá teszi tudománynak az élővilág megértésével kapcsolatos a sejteket, ha kell, működésük közben, pl. fáziskont- törekvései során. Azért érdemes erre emlékezni, mert raszt-technikával, és segítségével a sejtek organelluma- most a krio-elektronmikroszkóp birtokbavételével – it is megfigyelhetjük. Nagy lépés volt a képalkotásban minden bizonnyal – megint új fejezet nyílik az élet- az elektronmikroszkóp megjelenése. Ennek elvi alapjául tudományban. A képfeldolgozás fejlődésével lehető- Louis de Broglie 1924-beli posztulátuma szolgált, misze- vé válik a krio-elektrontomográfia alkalmazásával rint minden mozgó részecskéhez hullámhossz rendel- 2 TERMÉSZET VILÁGA | 2018. JANUÁR KÉMIAI NOBEL-DÍJ hető. Az elektronnyalábok hullámhossza pikométeres A transzmissziós elektronmikroszkóp működési elve nagyságrendű, ami százezerszer rövidebb, mint a fény nagyon hasonló a fénymikroszkópéhoz. Felgyorsított néhány száz nanométeres hullámhossza. Az elektrony- elektronok nagy intenzitású nyalábját fókuszálják a nyaláb hullámtermészetének J. J. Thomson adta kísérle- speciálisan előkészített mintára. A képalkotás üveg- ti bizonyítékát elektrondiffrakciós kísérleteivel 1927- lencsék helyett elektromágnesekkel történik. Az elekt- ben. A következő elem az elektronnyaláb fókuszálá- ronmikroszkóppal 100 000-szeres nagyítás is elérhető, sához szükséges elektromágneses lencse megalkotása felbontásának határa 0,2 nm. Ez a felbontásbeli javu- volt 1926-ban Hans Busch által. Ezen a ponton vetette lás lehetővé teszi a sejtorganellumok szerkezetének fel Szilárd Leó az elektronmikroszkóp megépítésének megfigyelését. A jobb felbontásért azonban nagy árat lehetőségét, az ötletet Ernst Ruska realizálta 1931-ben. kellett fizetni. Az elektronmikroszkópban a fényt he- Ezt, a továbbfejlesztéssel kapcsolatos eredményekkel lyettesítő elektronnyalábot vákuumban kell vezetni, együtt 1986-ban ismerték el Nobel-díjjal. Az első elekt- s a jó felbontás nagy intenzitású elektronsugár alkal- ronmikroszkóp is jó példája annak, hogy egymástól mazását kívánja meg. Ez a nyaláb roncsolja az érzé- független tudományos felismerések és technikai fej- keny biológiai mintát, a vákuumban pedig a víz – az Richard Henderson élő rendszerek esszenciális közege – elpárolog. E tényezők speciális és na- gyon durva mintakészítési eljárást követelnek. Az élő szövetet fixálják pl. glutáraldehiddel, ozmium-tetroxid- dal, majd mossák. Ezt követően etan- olban vízmentesítik, majd műanyag- ba ágyazzák és keményre égetik, ez- után kb. 100 nm vastag szeletekre vágják. A szeletet rézrácsra helyez- ve uranil-acetáttal és ólom-citráttal festik. Nyilvánvaló, hogy az így készí- tett biológiai mintának nem sok köze van a természetes, élő állapothoz. Egy elektronmikroszkópos képen általá- ban csak a sejtalkotók és nagy mole- kulák lenyomatát figyelhetjük meg. A krio-elektronmikroszkópia kifej- lesztése az utóbbi évtized legjelen- tősebb technikai eredménye a tudo- mányban, megjelenése óhajtott, de sokáig nem remélt eszközt ad, első- 1. ábra. A mikroszkópia fejlődése a fénymikroszkóp- sorban az élettudomány kezébe. Kü- tól az elektronmikroszkópon keresztül a krio-elekt- lönlegessége abban rejlik, hogy