Světové oceány představují neocenitelný zdroj pro objevování nových léků díky své biologické rozmanitosti, která zůstává z velké části neprozkoumaná. Výzkum mořského prostředí tak otevírá nové obzory pro biotechnologii a farmaceutický průmysl, což může vést k významným pokrokům v medicíně a zlepšení lidského zdraví.

Lidé jsou často zvyklí považovat tropické pralesy za hlavní zdroj neobjevených léků a léčivých látek, protože jsou snadněji přístupné než hlubiny moří. Nicméně světové oceány, které pokrývají většinu zemského povrchu, mohou skrývat ještě větší léčebný potenciál, který teprve začínáme objevovat.

Zidovudin proti AIDS

Imunitní selhání organismu známé jako AIDS bylo dříve obávanou nemocí, považovanou za „Boží trest“. Přestože je AIDS stále nevyléčitelný, život infikovaných osob se výrazně prodloužil a jeho kvalita se zlepšila.

„V roce 1945 se mladý organický chemik jménem Werner Bergmann vydal prozkoumat vody u pobřeží jižní Floridy. Mezi mořskými organismy, které toho dne nabral z písku, byla karibská houba, která byla později pojmenována Cryptotethya crypta. Později ve své laboratoři Bergmann z této houby extrahoval novou sloučeninu, která v něm vzbudila zvědavost. Chemická látka, kterou Bergmann v této houbě identifikoval, spongothymidin, nakonec vedla k vývoji celé třídy léků, které léčí rakovinu a virová onemocnění a používají se dodnes. Například zidovudin (AZT) bojuje proti viru AIDS, HIV a cytosinarabinosid (Ara-C) se používá při léčbě leukémie,“ uvádí zpráva The National Academies s názvem Ocean and Human Health.

Lékárnička v mořských houbách

Mořské houby jsou jedním z nejplodnějších zdrojů různých chemických sloučenin. Přibližně 30 % všech potenciálních léků z moře, které jsou aktuálně ve vývoji, a zhruba 75 % nedávno patentovaných protirakovinných látek pochází právě z mořských hub. „Od 80. let 20. století bylo z mořských živočichů izolováno 20 000 biochemických sloučenin,“ dodávají autoři zprávy. Výzkum na tomto poli pravděpodobně urychlí také nástup umělé inteligence.

Prialt je obchodní název léku známého jako Zikonotid, jehož původ lze vystopovat k mořskému šnekovi druhu Conus manus, který produkuje neurotoxiny smrtící pro ryby. V medicíně se nyní využívá pro tlumení chronické silné bolesti a není volně prodejný. Některé zdroje uvádějí, že Zikonotid je až tisíckrát silnější než morfin. Tento lék byl objeven na počátku 80. let 20. století vědcem Michaelem McIntoshem z University of Utah.

Nejen léky

V dnešních lékárnách je dostupná celá řada výživových doplňků, které pocházejí z mořských zdrojů. Například mořské řasy se často propagují díky vysokému obsahu jódu, a běžná mořská chaluhová řasa Ascophyllum nodosum nachází uplatnění i v krmivech pro psy, přestože by se v přirozeném prostředí psi podobnými potravinami nekrmili.

Oceány skrývají obrovský léčebný potenciál, protože mořští tvorové jsou schopni produkovat tisíce chemických sloučenin, které jsou suchozemským organismům a rostlinám neznámé. Ochrana oceánů by proto měla být jednou z hlavních priorit ochrany přírody. Ničením oceánů totiž ztrácíme nejen ekosystémy, ale i sloučeniny, které by mohly zachraňovat tisíce lidských životů. Léky na AIDS a rakovinu jsou jen začátkem.

O smlouvě se jednalo patnáct let. Jejím hlavním úkolem je zajistit, aby se v budoucnosti nejméně 30 procent plochy oceánů zařadilo mezi chráněné oblasti. Její přijetí ocenil generální tajemník OSN António Guterres, označil je za historický úspěch.

Mořské ekosystémy ohrožují změny klimatu, znečištění a nadměrný rybolov. Vědci prokázali, že oceán oplývá bohatou, často mikroskopickou biologickou rozmanitostí. Je zdrojem poloviny kyslíku, který dýcháme, a omezuje globální oteplování tím, že absorbuje značnou část oxidu uhličitého produkovaného lidskou činností.

Nizozemský mezinárodní neziskový projekt The Ocean Cleanup chce tyto peníze použít hlavně k rozvoji nového Systému 03. Ten má být ještě efektivnější než současný Systém 02, který se nachází v takzvané Velké tichomořské odpadové skvrně a který dosud odstranil téměř 200 tisíc kilogramů plastu. Podle zakladatele a generálního ředitele organizace Boayna Slata bude Systém 03 čistit oceán až desetkrát rychleji než předchozí systém.

„Jsem hrdý na to, že mohu být partnerem The Ocean Cleanup v jejich zásadní práci na odstranění škodlivých plastů z našich oceánů,“ říká Gebbia. „The Ocean Cleanup vytvořil systémy a technologie, které skutečně fungují ve velkém měřítku. Doufám, že tento dar inspiruje ostatní, aby jednali.“

Jako neziskový projekt potřebuje tato organizace k dosažení vytyčených cílů finanční dary. „Joeova pokračující podpora mise The Ocean Cleanup má přímý dopad na naše operace po celém světě,“ říká Slat a doplňuje: „Částečně díky jeho štědré pomoci jsme schopni rozšířit naši práci v oceánech a řekách, což nám pomáhá dosáhnout našeho cíle zbavit světové oceány plastů. Jménem největšího světového ekosystému jsme nesmírně vděční za podporu.“

Vědci pátrají po léčivých látkách a molekulách v různých částech přírody. Nejčastěji hledají u nepohyblivých živých organismů, jako jsou houby, které k vlastní obraně vytvářejí léčivé molekuly. A právě v moři žije tisíce druhů takových organismů. Jak popisuje chemik Sam Affoullouss ve své přednášce na TedxGalway, tyto živé organismy se mohou stát inspirací pro budoucí léčbu různých nemocí. Irská skupina vědců, v jejímž čele stojí, již s pomocí oceánů nalezla potenciální léky proti astmatu, malárii i COVIDU-19.

Oceány pokrývají 70 % Země a obsahují nejvyvinutější ekosystémy na planetě. Pod hladinou moří jsme už objevili spoustu podivuhodných tvorů, nad kterými se tají dech. Vedle své nekonvenční krásy však mohou být tyto organismy také užitečné. Molekuly, které produkují, mohou mít schopnost léčit bolest nebo ničit rakovinu.

Léky z hlubin oceánu

Léčba inspirovaná podmořskými živočichy nezůstává pouze v rovině zkoumání. Léky z hlubokých vod už nám jsou k dispozici v současnosti. Například lék Zikonotid pochází od mořského šneka. Při tlumení bolesti je až 1000krát účinnější než morfium. Důvod, proč má tato látka tak obrovskou sílu, je skutečnost, že šnek látku vytváří k ulovení kořisti.

S pomocí technologií však mohou vědci objevovat podmořský život do hloubky několika kilometrů. Díky tomu víme, že na dně oceánských vod se ukrývají nádherné korálové útesy a další živé organismy. Protože je však prostor dna omezený, musejí tyto organismy bojovat o místo, na kterém by mohly růst. Tento boj probíhá s pomocí toxinů, které na svou obranu vypouštějí a které mají šanci stát se budoucími léčivy na rakovinu a další nemoci.

Má to však háček. Mezi tisíci druhy organismů, které produkují tisíce molekul, může být nalezení té jedné konkrétní léčivé nadlidským úkolem. I s tím si však vědci dokáží poradit. Namáčejí vzorky korálů a hub v alkoholu a tímto způsobem vzniklý extrakt testují na léčbu různých nemocí.

Poté sledují reakce a čekají, zda některý z extraktů vykáže pozitivní účinky. U některých se nakonec opravdu ukáže, že mají potenciál nemoc v těle zničit, a tak následuje pátrání po tom, která z molekul v extraktu má léčivé účinky. Když ji vědci najdou, mají skoro vyhráno.

Dalším zádrhelem je způsob, jak nově objevenou léčivou látku vyrábět. Vědci samozřejmě nemohou vytrhat korálové útesy a zničit tak podmořskou diversitu, která dala těmto látkám vzniknout. Místo toho si pomohou s DNA těchto organismů. Vzorky DNA stačí pouze vsadit do mikrobů, kteří již sami zvládnout vyrobit léčivé molekuly.

Vědci chrání také korálové útesy

Chemici svým výzkumem bojují nejen za zdraví společnosti, ale také chrání zdraví korálových útesů, které nám léčivé látky mohou poskytnout. Sam Affoullosse věří, že díky tomu, že se ukáže vzácnost těchto ekosystémů, člověk je přestane ničit, protože k tomu, aby bylo možné léky vyrobit, je potřeba určitá diversita, která se ale ničením korálů vytrácí. Důležitý pro ochranu korálových útesů je také ekonomický aspekt, příjmy z farmaceutického průmyslu mohou působit jako efektivní obrana podmořského života.

Podle Sama Affoullosse jsou oceány budoucností léčby. Nalezení nových potenciálních léků se jeví jako reálná možnost, pokud zůstane diversita podmořských tvorů zachována. Nové léky nutně potřebujeme a příroda nám opět podává pomocnou ruku. My ji ale na oplátku musíme ochránit.

Autorský článek Anety Šmejcové s využitím informací z TedTalks.

Výzkum analyzoval vzorky environmentální DNA ze stovek míst po celém světě. Vědci pomocí počítačového modelování hledali mikrobiální enzymy s potenciálem degradovat plasty, které pak porovnali se znečištěním plasty napříč zeměmi a oceány. Zjistili že na místech, kde se vyskytuje nejvíce plastového odpadu, nalezli nejvíce enzymů, které je dokážou rozkládat. „Jde o významnou ukázku toho, jak příroda odpovídá na tlak, který na ni vytváříme,“ říká Aleksej Zeleziak, docent systémové biologie na Univerzitě Chalmers. Téměř 60 procent z nich nezapadá do žádné známé kategorie, což naznačuje, že rozkládají plasty dosud neznámým způsobem.

Celkem bylo odhaleno 30 000 enzymů s velmi podobnými proteiny, které mají potenciál rozkládat desítku nejčastěji používaných plastů. Jejich množství v oceánech stoupalo s hloubkou, kde je také více znečištění. V půdě se zase častěji ukládají plasty s obsahem ftalátů, s nimiž si dokázaly poradit enzymy, které se vyskytovaly ve větší míře právě v půdních vzorcích. „V současné době je o enzymech rozkládajících plasty známo velmi málo a nečekali jsme, že jich najdeme tak velké množství napříč tolika různými mikroby a environmentálními stanovišti,“ vysvětluje Jan Zrimec, první autor studie a pracovník Národního biologického ústavu ve Slovinsku.

Vědci se budou snažit svého objevu využít v boji s plastovým odpadem, který planetu hyzdí. Dalším krokem bude testování nejslibnějších enzymů v laboratoři a zkoumání jejich vlastností a toho, do jaké míry dokáží plasty rozložit. Poté budou vědci hledat cestu, jak vyvinout mikrobiální komunity, které budou schopné si poradit s konkrétními typy polymerů.

Zdroj: Chalmers, The Guardian

Půltunový dugong, savec zvaný také mořská kráva, spase denně asi 40 kilogramů trav rostoucích na dně oceánu. Tyto podvodní louky jsou přitom významnými zásobárnami oxidu uhličitého. Uloží se do nich až dvakrát více CO₂ než do lesů na souši. Pokud jsou mořské trávy likvidovány želvami, dugongy a dalšími býložravci, klesá krom absorbce CO₂ také schopnost oceánu vzpamatovat se z extrémních projevů klimatu, jako jsou vlny veder.

Protože si žraloci tygří rádi pochutnají právě na dugonzích, přispívají tím k regulaci jejich populace a ochraně mořských trav a jejich různorodosti. Vedle toho pomáhají také při hnojení zátok, kde žijí, protože prostřednictvím svých výkalů rozšiřují důležité živiny, jako je dusík. V neposlední řadě se podílejí také na jevu zvaném potopení uhlíku, kdy rozměrná těla žraloků bohatá na uhlík klesnou po smrti ke dnu, čímž tento prvek uloží na věky.

Zdroj: BBC

Efektivitu slávek v současnosti zkoumají vědci z Mořské laboratoře v Plymouthu. „Každý rok skončí zhruba osm milionů tun plastu v oceánech. Je to jako kdybyste každou minutu do moře vysypali plný náklaďák,“ uvedla vedoucí Oddělení mořské ekologie a biodiverzity Pennie Lindeque. Díky mušlím však výzkumníci objevili způsob, jak si s problémem alespoň částečně poradit.

Slávky dokážou z moří vyfiltrovat až 25 % mikroplastů v závislosti na hloubce a teplotě vody či mořských proudech. Tito mlži získávají potravu filtrací mořské vody, ze které si vyberou živiny a zbytek vylučují zpět do moře, a to včetně plastového odpadu. 300 mušlí vyfiltruje za hodinu zhruba 250 000 mikroplastů. Částice přitom slávkám při průchodu trávicím traktem nezpůsobí žádnou újmu a po vyloučení z organismu se vyplavují z moře v podobě takzvaných pseudovýkalů. Ty pak lidé mohou jednoduše sebrat a řádným způsobem zpracovat.

Dvacetimetrovou plachetnici si pár koupil pro rodinná dobrodružství. Nakonec ji však využívá hlavně na zviditelnění problematiky plastů v oceánu a vyzývá k ochraně vodních ekosystémů. Iniciativa Clean Ocean Sailing se svým týmem dobrovolníků pořádá čisticí expedice okolo jižních britských ostrovů i do Biskajského zálivu. Vedle toho se lidé mohou zúčastnit také plaveb na kajacích, které je dopraví na ostrůvky při pobřeží, kde sbírají plasty a předávají je k dalšímu použití nebo k recyklaci. Povedlo se tak zlikvidovat již 50 tun odpadu.

Snahu páru vyzdvihl také premiér Boris Johnson, který mu udělil cenu Points of Light za vynikající dobrovolnickou práci v oblasti ochrany oceánů a přímořských oblastí. Steve a Monika reagovali žádostí o větší zapojení vlád do omezování znečištění planety. Volají po tlaku na firmy, aby se chovaly k přírodě zodpovědněji, a chtějí závazky k přechodu na obnovitelné energie či zvětšení chráněných oblastí. „Věříme, že obnova naší planety je obrovským úkolem a všichni společně se musíme snažit, abychom přírodě znovu navrátili rovnováhu. Každý jednotlivec, rodina, škola, podnik, organizace či vláda by měli hrát roli při obnově našeho světa,“ stojí v otevřeném dopise Clean Ocean Sailing.

Nový systém vychází ze satelitních dat pro monitorování hurikánů, takzvaného Cyclone Global Navigation Satellite System. Z údajů lze zjistit, zda je vodní hladina hladká, nebo na ní něco plave. Zařízení je totiž schopné zachytit sloučeniny na bázi mýdla či oleje, které mikroplasty často doprovázejí. „Pořád ještě jsme na začátku, ale věříme, že to, na co jsme přišli, může zásadním způsobem přispět k tomu, jak s mikroplasty v oceánech bojovat,“ řekl autor studie Chris Ruf z michiganské univerzity.

Kromě rozmístění mikroplastů se výzkumníkům podařilo zjistit, že se shlukování plastových mikročástic děje periodicky v různých obdobích v roce. Obecně se plasty nejvíce kumulují v průběhu léta. To je ale v každé lokalitě jindy. Zatímco v severním Atlantiku a severním Tichém oceánu je tak hlavní sezóna mikroplastů v červnu a červenci, na jižní polokouli nastává léto a vysoký příliv těchto částic v lednu a únoru.

Zdroj: ekolist.cz

Průzkum mapující znalosti a vzdělanost o oceánském přírodním prostředí provedla organizace Ocean Conservation Trust ve spolupráci s britským ministerstvem životního prostředí, potravin a záležitostí venkova. Výsledky ukázaly, že je pro veřejnost ochrana tohoto ekosystému vysokou prioritou. Osobně se dotýká 85 procent lidí v Anglii a Walesu a 94 procent z nich věří, že je osud oceánu propojen s osudem lidstva. „Je zřejmé, že lidé cítí silné sepjetí s naším krásným oceánem a pobřežím. Je to nejen vítané, ale také velmi důležité, pokud máme řešit dopady změny klimatu, úbytku biologické rozmanitosti a chránit naše mořské prostředí, aby si ho mohly užít i budoucí generace,“ řekla britská ministryně přírodního prostředí Rebecca Pow.

Pocity, které si lidé s oceány a podmořským životem spojují nejčastěji, jsou úcta a úžas (42 procent), ale také starost (49 procent). Nejvíce je trápí znečištění plasty či chemickými látkami a nadměrný rybolov. V průzkumu se Britové přiklonili k podpoře ochrany podmořského života a obnově ekosystémů opatřeními, která pomáhají redukovat oxid uhličitý. Zároveň by podle nich pomohly i mezinárodní dohody zavazující se ke snížení emisí.

V informovanosti lidí o přírodním prostředí a dopadech změny klimatu hrají velkou roli přírodovědné filmy a dokumenty, ze kterých čerpá informace téměř polovina obyvatel. Byla to právě dokumentární série Modrá planeta, jíž provází legendární dokumentarista a popularizátor environmentálních otázek David Attenborough, která vedla ke snížení používání plastů. V oblasti mořského života letos oslovil publikum dokument Seaspiracy, který nabádá k omezení konzumace ryb a mořských živočichů. Podle průzkumu změnilo 78 procent lidí svůj životní styl nebo to za účelem ochrany oceánů plánuje.

Zdroj: Ocean Conservation Trust

Na jižní polokouli právě začala jejich migrační sezóna. Od června do listopadu se až čtyřicet tisíc těchto kytovců pohybuje od Antarktidy, kde se krmí, podél východního pobřeží Austrálie, kde přivádějí na svět mláďata, až do teplejších vod v okolí Queenslandu. Protinožci tak mohou posledních dvacet let pozorovat stále více keporkaků, jejichž populace podle vědců narostla jen za uplynulý rok o deset až patnáct procent.

V roce 1962 byl přitom tento druh velryb na pokraji vyhynutí. Z téměř padesátitisícové populace jich na východním pobřeží Austrálie zbylo 200 až 500 a na západním 800 až 1000. Jejich lov začal s příchodem evropských kolonizátorů, kteří využívali jejich kosti a olej. Podobně tomu bylo i v okolí Brazílie, kde z necelých třiceti tisíc keporkaků zbylo v půlce století jen 450. Od té doby byl tento kytovec zařazen na seznam kriticky ohrožených druhů a začalo se pracovat na jeho přirozeném návratu do přírody.

Neradují se však jen ochránci zvířat, ale i biologové a ekologové. Keporkaci totiž mají díky své velikosti pozitivní vliv na celé ekosystémy. Každý jedinec se podílí na pohlcení až 33 tun oxidu uhličitého. Děje se tak díky exkrementům, které obsahují velké množství živin. Dusík, fosfor nebo železo ve vodě stimulují růst fytoplanktonu a mořských řas, které procesem fotosyntézy oxid uhličitý spotřebovávají. Když tyto organismy zemřou, část uhlíku se vrátí do svého koloběhu. Část ale klesne ke dnu a je uložena pod mořskou hladinou. Ke stejnému účelu slouží i obrovská těla keporkaků, která v sobě zachytávají velké množství uhlíku. Ten jejich smrtí zmizí z atmosférického cyklu.

Zdroje: Česká televize, National Geographic

Obnovitelný materiál připomínající houbu vědci vytvořili ze slunečnicového pylu. Díky přírodnímu zdroji je houba zcela biologicky rozložitelná. Oproti běžným prostředkům na čištění olejových skvrn je proto materiál vstřícnější k životnímu prostředí. „Výsledky studie ukazují, že má pylová houba podobnou efektivitu jako běžné chemické absorpční materiály. Zároveň chceme poukázat na její snadnou dostupnost a udržitelnou produkci,“ uvedl jeden z autorů studie Nam-Joon Cho.

Díky povrchové vrstvě kyseliny stearové houba odpuzuje vodu. V oceánech proto zacílí výhradně na oleje, které účinně absorbuje. Materiál lze navíc využít opakovaně. Po vyždímání oleje se dá houba použít znovu, a to až celkem desetkrát. Laboratorní houba má prozatím velikost pět centimetrů, výzkumníci však plánují její postupné zvětšení pro potřeby průmyslu.

Projekt se zaměřuje na oblasti britských zámořských teritorií, Karibiku, Pacifiku a jižního Atlantiku a také Indického oceánu. Stojí za ním britské Centrum pro environmentální rybolov a vědy o akvakultuře (Cefas) ve spolupráci s vědci ze Západoaustralské univerzity. Důležitost ochrany podmořského světa si uvědomuje i britský premiér Johnson, který prohlásil, že „nejmodernější technologie, jako jsou tyto kamery, budou rozhodující v naší křížové výpravě proti změně klimatu.“

Informace o životě pod hladinou oceánů jsou stále potřebnější – právě na vodních ekosystémech se změna podnebí projevuje velmi citelně. Vědcům pomohou zjistit, jestli fungují programy zaměřené na zvýšení odolnosti podmořských organismů a získat podrobnosti o tom, jak je život v oceánech propojený. „Tenhle program poskytne lidem v rozhodujících pozicích svědectví potřebná k jednání o podpoře jejich modré ekonomiky,“ slibuje přínos pro udržitelné využití moří profesorka Jessica Meeuwig, jedna z autorek podvodních kamer.

Mnohým druhům kytovců hrozilo během dvacátého století vyhynutí – velrybáři jich totiž za pouhých osmdesát let ulovili přes dva miliony. Téměř čtyřicet let po přijetí moratoria na komerční lov velryb Mezinárodní velrybářskou komisí se ale populace některých druhů velryb začínají opět rozrůstat a vrací se zpátky do chladných vod kolem severního a jižního pólu.

Nedávno publikovaná studie například dokazuje zotavení plejtváků obrovských známých také jako modré velryby. V posledních devíti letech vědci identifikovali celkem 41 nových jedinců vyskytujících se kolem ostrova Jižní Georgie. Zdejší vody jsou totiž bohaté na kril, kterým se velryby živí. Vědci proto věří, že se jedná o novou generaci plejtváků, která konečně objevila na potravu bohatou oblast, a další jedinci ji budou následovat.

Zdroj: ct24.ceskatelevize.cz

Interceptor měří 24 metrů a pohání jej solární energie. Každý tento typ lodi je vybaven bariérou, do které zachycuje odpad plovoucí ve vodě. Podle internetového časopisu Dezeen jsou pak zachycené plasty nahrnuty do nákladního člunu, kde se nachází kontejnery. Když dojde k jejich naplnění, tak je obsah člunu podroben recyklaci.

Speciální loď může podle konstruktérů denně nasbírat až 50 tun odpadu. Holanďané doufají, že jejich projekt bude úspěšný. Odhadují, že 80 procent plastového odpadu se do oceánů dostane právě z řek. Organizace Ocean CleanUp si proto za cíl stanovila vybavit svým zařízením tisícovku řek, které patří mezi největší znečišťovatele na světě. Doposud byly vyrobeny čtyři lodě. Jedna je v Malajsii, druhá zamířila do Jakarty a zbylé dvě se chystají do Vietnamu a Dominikánské republiky.

Zdroj: Ekolist.cz

Právně závazný mechanismus pro zneškodňování plastového odpadu odsouhlasilo na květnové schůzi v Ženevě přibližně 180 zemí. V praxi to znamená záruku, že bude obchod s plastovým odpadem transparentnější, lépe regulovaný a bezpečnější, co se dopadu na lidské zdraví týká.

Regulace se dotkne celé řady odvětví, které plastové výrobky používají, včetně zdravotnictví, technologií, módy či potravinářství. Systém pro dovoz a vývoz plastového odpadu by ale i přes to měl být transparentní a pohyb odpadu snadno sledovatelný. Zavádění pravidel prý zabere přibližně rok, výsledkem by mělo být výrazné snížení množství plastového odpadu v oceánech.

Zdroj: ekolist.cz