M aj , j un ij 20 22 , 9 , 1 0/ 84 . l et ni k ce na v r ed ni p ro da ji 11 ,0 0 E U R na ro čn ik i 8 ,6 4 E U R up ok oj en ci 7 ,1 0 E U R di ja ki in š tu de nt i 6 ,7 2 E U R w w w. pr ot eu s.s i mesečnik za poljudno naravoslovje 414 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 415VsebinaVsebina 416 Table of Contents 418 Uvodnik Tomaž Sajovic 422 Jubilej Pol stoletja Zelene knjige Spominski utrinki urednika Stane Peterlin 425 Nobelove nagrade za leto 2021 Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja v našem telesu in okoli nas – ob lanski Nobelovi nagradi za fiziologijo ali medicino Radovan Komel 435 Botanika Botanične novosti iz Govcev. Pripoved o rastlinah in ljudeh, ki so me pripeljali do Hacquetove medvejke V spomin Dušanu Robiču, Vitomirju Mikuletiču in Iztoku Mlekužu Igor Dakskobler 446 Botanika in ekologija V deželi svete bosvelije Marina Dermastia 361 Letno kazalo 465 Nobelove nagrade za leto 2021 Nobelova nagrada za fiziko Jože Rakovec, Žiga Zaplotnik, Tomaž Prosen 435 446 487 479 Medicina in farmacija Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto Tilen Kopač, Aleš Ručigaj, Matjaž Krajnc 487 Medicina Spanje in epilepsija Martin Natlačen 495 V spomin Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute Matija Gogala 498 Nove knjige Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras Miloš Bartol 505 Naše nebo Poletno nočno nebo Mirko Kokole 498 505 414 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 415VsebinaVsebina 416 Table of Contents 418 Uvodnik Tomaž Sajovic 422 Jubilej Pol stoletja Zelene knjige Spominski utrinki urednika Stane Peterlin 425 Nobelove nagrade za leto 2021 Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja v našem telesu in okoli nas – ob lanski Nobelovi nagradi za fiziologijo ali medicino Radovan Komel 435 Botanika Botanične novosti iz Govcev. Pripoved o rastlinah in ljudeh, ki so me pripeljali do Hacquetove medvejke V spomin Dušanu Robiču, Vitomirju Mikuletiču in Iztoku Mlekužu Igor Dakskobler 446 Botanika in ekologija V deželi svete bosvelije Marina Dermastia 361 Letno kazalo 465 Nobelove nagrade za leto 2021 Nobelova nagrada za fiziko Jože Rakovec, Žiga Zaplotnik, Tomaž Prosen 435 446 487 479 Medicina in farmacija Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto Tilen Kopač, Aleš Ručigaj, Matjaž Krajnc 487 Medicina Spanje in epilepsija Martin Natlačen 495 V spomin Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute Matija Gogala 498 Nove knjige Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras Miloš Bartol 505 Naše nebo Poletno nočno nebo Mirko Kokole 498 505 416 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 417Table of Contents Table of Contents Contents Editorial Tomaž Sajovic Anniversary Half Century of the Green Book Editor's Reminiscences Stane Peterlin This April (2022) marked 50 years since the Green Book on the Threats to the Environment in Slovenia was published by the Slovenian Natural History Society in collaboration with then Institute for Monument Protec- tion of the Socialist Republic of Slovenia. As many as 62 authors and translators con- tributed their papers, images and diagrams to the book that extended over 255 pages. Its purpose was to provide a concise and easy to understand, but still professional ac- count of the damage sustained by the natu- ral and living environment of our homeland, and to support these findings with facts. It is diff icult to even image bringing to- gether so many professionals willing to offer their expertise for a joint venture like this. The civil society at the time was able to do just that, but today, when such joint efforts are even more needed and valuable, we seem to be too divided by our particular interests. Nobel Prizes 2021 From Chili Peppers to Discovering How We Sense and Interact with the Environ- ment around Us – on Last Year’s Nobel Prize in Physiology or Medicine Radovan Komel On October 4 last year the members of the Nobel Committee at the Swedish Karo- linska Institute decided to award the No- bel Prize in Physiology or Medicine 2021 to two scientists, David Julius and Ardem Patapoutian for their discoveries of recep- tors for temperature and touch. These dis- coveries shed light on the complex interplay between our senses and the environment and how such impressions help us adapt to the constantly changing surroundings. This knowledge is used also to develop new treatments for various diseases and condi- tions, including chronic pain. Botany Botanical novelties from Govci. A Tale of Plants and People Who Led Me to Spiraea decumbens subsp. tomentosa. To the memory of Dušan Robič, Vitomir Mikuletič and Iztok Mlekuž Igor Dakskobler The author describes Govci, the mighty northeastern walls of the Trnovo Forest Plateau above the Trebuša Valley in West- ern Slovenia, some of its plant curiosities and people who guided him, each in their own way, in his research into this area. In- directly, they contributed to his find of the southeastern-Alpine endemic Spiraea decum- bens subsp. tomentosa in a small gorge under Mt. Poldanovec. This species is a novelty in the Flora of Slovenia and the Dinaric Alps. Botany and ecology In the Land of Boswellia Sacra Marina Dermastia The southwesternmost region of the sultan- ate of Oman, close to the Yemeni border, is known as the Land of Frankincense. Al- though any organic material that releases fragrant smoke when burnt is considered incense, the unmistakable smell of the Land of Frankincense comes from the holy incense used in Christian worship, which is harvested from the tree that bears a Latin name of Boswellia sacra. Annual Table of Contents Nobel Prizes 2021 Nobel Prize in Physics 2021 Jože Rakovec, Žiga Zaplotnik, Tomaž Prosen Nobel Prize in Physics 2021 went to three scientists: half of the prize was awarded to two meteorologists, Syukuro Manabe and Klaus Hasselmann, and the other half went to theoretical physicist Giorgio Parisi. The Royal Swedish Academy of Sciences website (Nobel Committee, 2021) reads: “Three Laureates share this year’s Nobel Prize in Physics for their studies of chaotic and apparently random phenomena. Syuku- ro Manabe and Klaus Hasselmann laid the foundation of our knowledge of the Earth’s climate and how humanity inf luences it. Giorgio Parisi is rewarded for his revolutio- nary contributions to the theory of disorde- red materials and random processes. Complex systems are characterised by ran- domness and disorder and are diff icult to understand. This year’s Prize recognises new methods for describing them and pre- dicting their long-term behaviour.” Medicine and pharmacy Hydrogels as Targeted Drug Delivery Sy- stems Tilen Kopač, Aleš Ručigaj, Matjaž Krajnc Hydrogels are intelligent materials that are exceptionally useful in biomedical and phar- maceutical applications. The article presents hydrogels for targeted delivery of active substances. The role of hydrogel in such ap- plications is to capture active ingredients in its structure and release them where they are intended. Encapsulation of the active ingredient protects it from being degrad- ed in the human body and allows it to be transported to the targeted location. Once there, the structure of hydrogel changes so as to enable the release of the active ingre- dient from the hydrogel, where the speed of release is of key importance in achieving maximum treatment efficiency. Medicine Sleep and epilepsy Martin Natlačen Epilepsy is a group of neurological disorders characterized by seizures, and our ancestors used to believe these seizures were a symp- tom of demonic possession. The word epi- lepsy itself originates in the ancient Greek verb that means to seize, torture (Magiorki- nis, Sidiropoulou, Diamantis, 2010). Today, we know much more about the causes of this condition with many faces, and one of the more fascinating discoveries has to do with sleep. Sleep and epilepsy are closely re- lated as they are both connected with brain plasticity. Brain plasticity is the brain’s ca- pacity to form new neural connections, and these changes are activity-dependent. This mechanism is the foundation for informati- on storage in the brain. In memoriam Last Goodbye to Slovenian Odonatologist, Academician Boštjan Kiauta Matija Gogala New books New Monograph Mozaik življenja, Natu- ra 2000 Kras (Mosaic of Life, Natura 2000 Karst) Miloš Bartol Our sky Summer Night Sky Mirko Kokole 416 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 417Table of Contents Table of Contents Contents Editorial Tomaž Sajovic Anniversary Half Century of the Green Book Editor's Reminiscences Stane Peterlin This April (2022) marked 50 years since the Green Book on the Threats to the Environment in Slovenia was published by the Slovenian Natural History Society in collaboration with then Institute for Monument Protec- tion of the Socialist Republic of Slovenia. As many as 62 authors and translators con- tributed their papers, images and diagrams to the book that extended over 255 pages. Its purpose was to provide a concise and easy to understand, but still professional ac- count of the damage sustained by the natu- ral and living environment of our homeland, and to support these findings with facts. It is diff icult to even image bringing to- gether so many professionals willing to offer their expertise for a joint venture like this. The civil society at the time was able to do just that, but today, when such joint efforts are even more needed and valuable, we seem to be too divided by our particular interests. Nobel Prizes 2021 From Chili Peppers to Discovering How We Sense and Interact with the Environ- ment around Us – on Last Year’s Nobel Prize in Physiology or Medicine Radovan Komel On October 4 last year the members of the Nobel Committee at the Swedish Karo- linska Institute decided to award the No- bel Prize in Physiology or Medicine 2021 to two scientists, David Julius and Ardem Patapoutian for their discoveries of recep- tors for temperature and touch. These dis- coveries shed light on the complex interplay between our senses and the environment and how such impressions help us adapt to the constantly changing surroundings. This knowledge is used also to develop new treatments for various diseases and condi- tions, including chronic pain. Botany Botanical novelties from Govci. A Tale of Plants and People Who Led Me to Spiraea decumbens subsp. tomentosa. To the memory of Dušan Robič, Vitomir Mikuletič and Iztok Mlekuž Igor Dakskobler The author describes Govci, the mighty northeastern walls of the Trnovo Forest Plateau above the Trebuša Valley in West- ern Slovenia, some of its plant curiosities and people who guided him, each in their own way, in his research into this area. In- directly, they contributed to his find of the southeastern-Alpine endemic Spiraea decum- bens subsp. tomentosa in a small gorge under Mt. Poldanovec. This species is a novelty in the Flora of Slovenia and the Dinaric Alps. Botany and ecology In the Land of Boswellia Sacra Marina Dermastia The southwesternmost region of the sultan- ate of Oman, close to the Yemeni border, is known as the Land of Frankincense. Al- though any organic material that releases fragrant smoke when burnt is considered incense, the unmistakable smell of the Land of Frankincense comes from the holy incense used in Christian worship, which is harvested from the tree that bears a Latin name of Boswellia sacra. Annual Table of Contents Nobel Prizes 2021 Nobel Prize in Physics 2021 Jože Rakovec, Žiga Zaplotnik, Tomaž Prosen Nobel Prize in Physics 2021 went to three scientists: half of the prize was awarded to two meteorologists, Syukuro Manabe and Klaus Hasselmann, and the other half went to theoretical physicist Giorgio Parisi. The Royal Swedish Academy of Sciences website (Nobel Committee, 2021) reads: “Three Laureates share this year’s Nobel Prize in Physics for their studies of chaotic and apparently random phenomena. Syuku- ro Manabe and Klaus Hasselmann laid the foundation of our knowledge of the Earth’s climate and how humanity inf luences it. Giorgio Parisi is rewarded for his revolutio- nary contributions to the theory of disorde- red materials and random processes. Complex systems are characterised by ran- domness and disorder and are diff icult to understand. This year’s Prize recognises new methods for describing them and pre- dicting their long-term behaviour.” Medicine and pharmacy Hydrogels as Targeted Drug Delivery Sy- stems Tilen Kopač, Aleš Ručigaj, Matjaž Krajnc Hydrogels are intelligent materials that are exceptionally useful in biomedical and phar- maceutical applications. The article presents hydrogels for targeted delivery of active substances. The role of hydrogel in such ap- plications is to capture active ingredients in its structure and release them where they are intended. Encapsulation of the active ingredient protects it from being degrad- ed in the human body and allows it to be transported to the targeted location. Once there, the structure of hydrogel changes so as to enable the release of the active ingre- dient from the hydrogel, where the speed of release is of key importance in achieving maximum treatment efficiency. Medicine Sleep and epilepsy Martin Natlačen Epilepsy is a group of neurological disorders characterized by seizures, and our ancestors used to believe these seizures were a symp- tom of demonic possession. The word epi- lepsy itself originates in the ancient Greek verb that means to seize, torture (Magiorki- nis, Sidiropoulou, Diamantis, 2010). Today, we know much more about the causes of this condition with many faces, and one of the more fascinating discoveries has to do with sleep. Sleep and epilepsy are closely re- lated as they are both connected with brain plasticity. Brain plasticity is the brain’s ca- pacity to form new neural connections, and these changes are activity-dependent. This mechanism is the foundation for informati- on storage in the brain. In memoriam Last Goodbye to Slovenian Odonatologist, Academician Boštjan Kiauta Matija Gogala New books New Monograph Mozaik življenja, Natu- ra 2000 Kras (Mosaic of Life, Natura 2000 Karst) Miloš Bartol Our sky Summer Night Sky Mirko Kokole 418 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 419UvodnikKolofon Uvodnik Naslovnica: Veliki skovik (Otus scops). Narisal: Jurij Mikuletič. Odgovorni urednik: prof. dr. Radovan Komel Glavni urednik: dr. Tomaž Sajovic Uredniški odbor: Sebastjan Kovač prof. dr. Milan Brumen dr. Igor Dakskobler asist. dr. Andrej Godec akad. prof. dr. Matija Gogala dr. Matevž Novak prof. dr. Gorazd Planinšič prof. dr. Mihael Jožef Toman prof. dr. Zvonka Zupanič Slavec dr. Petra Draškovič Pelc Lektor: dr. Tomaž Sajovic Oblikovanje: Eda Pavletič Angleški prevod: Andreja Šalamon Verbič Priprava slikovnega gradiva: Marjan Richter Tisk: Trajanus d.o.o. Svet revije Proteus: prof. dr. Nina Gunde ‐ Cimerman prof. dr. Lučka Kajfež ‐ Bogataj prof. dr. Tamara Lah ‐ Turnšek prof. dr. Tomaž Pisanski doc. dr. Peter Skoberne prof. dr. Kazimir Tarman Proteus izdaja Prirodoslovno društvo Slovenije. Na leto izide 10 številk, letnik ima 480 strani. Naklada: 1.600 izvodov. Naslov izdajatelja in uredništva: Prirodoslovno društvo Slovenije, Poljanska 6, 1000 Ljubljana, telefon: (01) 252 19 14. Cena posamezne številke v prosti prodaji je 5,50 EUR, za naročnike 4,32 EUR, za upokojence 3,55 EUR, za dijake in študente 3,36 EUR. Celoletna naročnina je 43,20 EUR, za upokojence 35,50 EUR, za študente 33,60 EUR. 5 % DDV in poštnina sta vključena v ceno. Poslovni račun: SI56 6100 0001 3352 882, davčna številka: SI 18379222. Proteus sofinancira: Agencija RS za raziskovalno dejavnost. Vsi objavljeni prispevki so recenzirani. http://www.proteus.si prirodoslovno.drustvo@gmail.com © Prirodoslovno društvo Slovenije, 2022. Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez pisnega dovoljenja izdajatelja ni dovoljeno. Proteus Izhaja od leta 1933 Mesečnik za poljudno naravoslovje Izdajatelj in založnik: Prirodoslovno društvo Slovenije Proteus (tiskana izdaja) ISSN 0033-1805 Proteus (spletna izdaja) ISSN 2630-4147 M aj , j un ij 20 22 , 9 , 1 0/ 84 . l et ni k ce na v r ed ni p ro da ji 11 ,0 0 E U R na ro čn ik i 8 ,6 4 E U R up ok oj en ci 7 ,1 0 E U R di ja ki in š tu de nt i 6 ,7 2 E U R w w w. pr ot eu s.s i mesečnik za poljudno naravoslovje na vse ostalo. Če lahko to storite, se bo od- prla pot v novi raj; če tega ne morete, tve- gate smrt vseh.« Podpisnike manifesta je strahotno jedrsko orožje prisililo, da so postali krik vesti člo- veštva. Zapustili so »laboratorije in kabi- nete« in vstopili v »areno življenja«. Joseph Rotblat (1908-2005) (Rotblat je podpisnik Manifesta ter eden od ustanoviteljev, dolgo- letni tajnik in predsednik Pugwashskih kon- ferenc o znanosti in svetovnih zadevah, ki si prizadevajo za svet brez jedrskega orožja in drugih orožij množičnega uničevanja, Rot- blat in Pugwashske konference so leta 1995 prejeli tudi Nobelovo nagrado za mir) v svo- jem govoru pri podelitvi Nobelove nagrade o znanosti ni govoril pohvalno: »Načela, kot sta ‚znanost je nevtralna‘ ali ‚znanost nima nič opraviti s politiko‘, še vedno prevladu- jejo. So ostanki miselnosti slonokoščenega stolpa, čeprav je slonokoščeni stolp [že] raz- dejala bomba v Hirošimi.« Misli v Rotbla- tovem govoru so danes pozabljene. Vrhunski znanosti čas, ki ceni samo še tako ali dru- gačno takojšnjo »dobičkonost«, ni naklonjen. Danes ni več prostora za mlade einsteine, je pred leti zapisal Guardian … Tudi za rot- blate ne. Prav zato hočem pisati o Rotblatu. Joseph Rotblat je bil poljski fizik z britan- skim potnim listom. Med drugo svetovno vojno je delal pri Projektu ameriške atomske bombe Manhattan, vendar ga je leta 1944 - edini - zapustil iz etičnih razlogov. Na spletu lahko najdete besedilo s suhoparnim naslovom: Rotblatovo poročilo. »Poročilo« je najpomembnejši odlomek iz Rotblatovega teksta Slovo od projekta bombe (Leaving the bomb project), ki je izšlo leta 1985 v Bilte- nu atomskih znanstvenikov (The Bulletin of the Atomic Scientists). Rotblat je v njem prvič razkril, zakaj se je leta 1944 odločil zapu- stiti Los Alamos (tu je bil laboratorij, v ka- terem so znanstveniki »ustvarjali« atomsko bombo). »Poročilo« objavljam v svojem, po- nekod nekoliko prirejenem prevodu. Vsaka znanstvenica in znanstvenik bi ga morala imeti na svoji mizi … »Marca leta 1944 sem doživel neprijetni šok. Takrat sem živel pri Chadwickovih [James Chadwick je bil britanski fizik – leta 1935 je za odkritje nevtrona dobil Nobelovo nagrado za fiziko - in Rotblatov sodelavec pri Projektu Manhattan] v njihovi hiši na Mesi, preden sem se kasneje preselil v »Ve- liko hišo«, stanovanja za samske znanstve- nike. General Leslie Groves [vodja Projekta Manhattan] se je, ko je obiskal Los Alamos, pogosto oglasil pri Chadwickovih na kosilu in sproščenem pogovoru. Pri enem od ta- kih pogovorov je dejal, da je glavni namen izdelave bombe seveda bil ukrotiti Sovjete. [ … ] Čeprav nisem imel nobenih iluzij o Stalinovem režimu – konec koncev, njegov pakt s Hitlerjem je kasneje omogočil napad na Poljsko -, sem imel globok občutek izda- je zaveznika. Samo spomnite se, to je bilo rečeno v času, ko so Rusi vsak dan umi- rali na vzhodni fronti, vezali nase Nemce in zaveznikom dajali čas, da se pripravijo na izkrcanje na evropsko celino. Do takrat sem mislil, da je naše delo bilo namenjeno preprečiti nacistično zmago, zdaj pa sem sli- šal, da je bilo naše orožje, ki smo ga delali, namenjeno uporabi proti ljudem, ki so bili pripravljeni žrtvovati svoja življenja prav za zmago zaveznikov nad nacisti. Moja zaskrbljenost glede namena našega dela se je potrjevala v pogovorih z Nielsom Bohrom. Ponavadi je prihajal v mojo sobo ob osmih zjutraj, da bi na mojem posebnem radiu poslušal BBC-jeva poročila. Kot sam tudi on ni prenašal ameriških poročil, ki so poslušalce vsakih nekaj sekund prepričeva- la, da kupimo tako ali drugačno odvajalo! [ … ] Včasih se je Bohr zadržal dlje časa ter se pogovarjala o družbenih in političnih implikacijah odkritja jedrske energije in nje- govi zaskrbljenosti zaradi zloveščih posledic jedrske oboroževalne tekme med Vzhodom in Zahodom, ki jo je slutil. Zaradi vsega tega in znamenj, ki so se ko- pičila, da se bo vojna v Evropi končala, pre- den bo projekt bombe zaključen, je postalo moje sodelovanje nesmiselno. Če so Ame- Znanost je svojo »nevtralnost« in »nepoli- tičnost« za vselej izgubila v Hirošimi (misel poljskega fizika in Nobelovega nagrajenca za mir Josepha Rotblata) Ko se je bližala druga svetovna vojna, je Albert Einstein, prepričani pacif ist, storil nekaj, kar ni bilo v njegovem značaju niti ni bilo nujno potrebno. Avgusta leta 1939 je podpisal pismo, naslovljeno na ameriške- ga predsednika Roosevelta, ki je opozarjalo, da bi nacisti lahko razvili jedrsko orožje. Einstein je bil prepričan, da morajo Zdru- žene države Amerike zato izdelati svoje atomsko orožje. Tako je bil rojen projekt ameriške atomske bombe Manhattan. Šest let kasneje sta atomski bombi uničili Hiro- šimo in Nagasaki. Takoj je bilo ubitih več kot 200.000 ljudi, za posledicami pa jih je umrlo vsaj še toliko. Druga svetovna vojna je bila končana, začela se je hladna vojna. Einstein je pismo hudo obžaloval. Leta 1947 so v reviji Newsweek v članku Človek, ki je vse začel objavili njegove besede: »Če bi vedel, da Nemci ne bodo uspeli narediti atomske bombe, ne bi storil ničesar.« Dru- gače povedano, pisma ne bi nikoli podpisal. Leta 1955 je z znamenitimi intelektualci in znanstveniki podpisal nekaj popolnoma nasprotnega, in sicer znameniti Russell- Einsteinov manifest. Podpisniki so svetovne voditelje opozarjali na nevarnosti jedrskega orožja in jih pozvali, da mednarodne spore rešujejo miroljubno: »[P]roblemi se ne smejo reševati z vojno. Želimo, da bi to razumeli na Vzhodu in Zahodu. // Če izberemo to pot, je pred nami nenehni napredek v sreči, védenju in modrosti. Naj namesto tega iz- beremo smrt, ker ne moremo pozabiti naših prepirov? Kot človeška bitja vas pozivamo: Spominjajte se svoje človečnosti in pozabite 418 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 419UvodnikKolofon Uvodnik Naslovnica: Veliki skovik (Otus scops). Narisal: Jurij Mikuletič. Odgovorni urednik: prof. dr. Radovan Komel Glavni urednik: dr. Tomaž Sajovic Uredniški odbor: Sebastjan Kovač prof. dr. Milan Brumen dr. Igor Dakskobler asist. dr. Andrej Godec akad. prof. dr. Matija Gogala dr. Matevž Novak prof. dr. Gorazd Planinšič prof. dr. Mihael Jožef Toman prof. dr. Zvonka Zupanič Slavec dr. Petra Draškovič Pelc Lektor: dr. Tomaž Sajovic Oblikovanje: Eda Pavletič Angleški prevod: Andreja Šalamon Verbič Priprava slikovnega gradiva: Marjan Richter Tisk: Trajanus d.o.o. Svet revije Proteus: prof. dr. Nina Gunde ‐ Cimerman prof. dr. Lučka Kajfež ‐ Bogataj prof. dr. Tamara Lah ‐ Turnšek prof. dr. Tomaž Pisanski doc. dr. Peter Skoberne prof. dr. Kazimir Tarman Proteus izdaja Prirodoslovno društvo Slovenije. Na leto izide 10 številk, letnik ima 480 strani. Naklada: 1.600 izvodov. Naslov izdajatelja in uredništva: Prirodoslovno društvo Slovenije, Poljanska 6, 1000 Ljubljana, telefon: (01) 252 19 14. Cena posamezne številke v prosti prodaji je 5,50 EUR, za naročnike 4,32 EUR, za upokojence 3,55 EUR, za dijake in študente 3,36 EUR. Celoletna naročnina je 43,20 EUR, za upokojence 35,50 EUR, za študente 33,60 EUR. 5 % DDV in poštnina sta vključena v ceno. Poslovni račun: SI56 6100 0001 3352 882, davčna številka: SI 18379222. Proteus sofinancira: Agencija RS za raziskovalno dejavnost. Vsi objavljeni prispevki so recenzirani. http://www.proteus.si prirodoslovno.drustvo@gmail.com © Prirodoslovno društvo Slovenije, 2022. Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez pisnega dovoljenja izdajatelja ni dovoljeno. Proteus Izhaja od leta 1933 Mesečnik za poljudno naravoslovje Izdajatelj in založnik: Prirodoslovno društvo Slovenije Proteus (tiskana izdaja) ISSN 0033-1805 Proteus (spletna izdaja) ISSN 2630-4147 M aj , j un ij 20 22 , 9 , 1 0/ 84 . l et ni k ce na v r ed ni p ro da ji 11 ,0 0 E U R na ro čn ik i 8 ,6 4 E U R up ok oj en ci 7 ,1 0 E U R di ja ki in š tu de nt i 6 ,7 2 E U R w w w. pr ot eu s.s i mesečnik za poljudno naravoslovje na vse ostalo. Če lahko to storite, se bo od- prla pot v novi raj; če tega ne morete, tve- gate smrt vseh.« Podpisnike manifesta je strahotno jedrsko orožje prisililo, da so postali krik vesti člo- veštva. Zapustili so »laboratorije in kabi- nete« in vstopili v »areno življenja«. Joseph Rotblat (1908-2005) (Rotblat je podpisnik Manifesta ter eden od ustanoviteljev, dolgo- letni tajnik in predsednik Pugwashskih kon- ferenc o znanosti in svetovnih zadevah, ki si prizadevajo za svet brez jedrskega orožja in drugih orožij množičnega uničevanja, Rot- blat in Pugwashske konference so leta 1995 prejeli tudi Nobelovo nagrado za mir) v svo- jem govoru pri podelitvi Nobelove nagrade o znanosti ni govoril pohvalno: »Načela, kot sta ‚znanost je nevtralna‘ ali ‚znanost nima nič opraviti s politiko‘, še vedno prevladu- jejo. So ostanki miselnosti slonokoščenega stolpa, čeprav je slonokoščeni stolp [že] raz- dejala bomba v Hirošimi.« Misli v Rotbla- tovem govoru so danes pozabljene. Vrhunski znanosti čas, ki ceni samo še tako ali dru- gačno takojšnjo »dobičkonost«, ni naklonjen. Danes ni več prostora za mlade einsteine, je pred leti zapisal Guardian … Tudi za rot- blate ne. Prav zato hočem pisati o Rotblatu. Joseph Rotblat je bil poljski fizik z britan- skim potnim listom. Med drugo svetovno vojno je delal pri Projektu ameriške atomske bombe Manhattan, vendar ga je leta 1944 - edini - zapustil iz etičnih razlogov. Na spletu lahko najdete besedilo s suhoparnim naslovom: Rotblatovo poročilo. »Poročilo« je najpomembnejši odlomek iz Rotblatovega teksta Slovo od projekta bombe (Leaving the bomb project), ki je izšlo leta 1985 v Bilte- nu atomskih znanstvenikov (The Bulletin of the Atomic Scientists). Rotblat je v njem prvič razkril, zakaj se je leta 1944 odločil zapu- stiti Los Alamos (tu je bil laboratorij, v ka- terem so znanstveniki »ustvarjali« atomsko bombo). »Poročilo« objavljam v svojem, po- nekod nekoliko prirejenem prevodu. Vsaka znanstvenica in znanstvenik bi ga morala imeti na svoji mizi … »Marca leta 1944 sem doživel neprijetni šok. Takrat sem živel pri Chadwickovih [James Chadwick je bil britanski fizik – leta 1935 je za odkritje nevtrona dobil Nobelovo nagrado za fiziko - in Rotblatov sodelavec pri Projektu Manhattan] v njihovi hiši na Mesi, preden sem se kasneje preselil v »Ve- liko hišo«, stanovanja za samske znanstve- nike. General Leslie Groves [vodja Projekta Manhattan] se je, ko je obiskal Los Alamos, pogosto oglasil pri Chadwickovih na kosilu in sproščenem pogovoru. Pri enem od ta- kih pogovorov je dejal, da je glavni namen izdelave bombe seveda bil ukrotiti Sovjete. [ … ] Čeprav nisem imel nobenih iluzij o Stalinovem režimu – konec koncev, njegov pakt s Hitlerjem je kasneje omogočil napad na Poljsko -, sem imel globok občutek izda- je zaveznika. Samo spomnite se, to je bilo rečeno v času, ko so Rusi vsak dan umi- rali na vzhodni fronti, vezali nase Nemce in zaveznikom dajali čas, da se pripravijo na izkrcanje na evropsko celino. Do takrat sem mislil, da je naše delo bilo namenjeno preprečiti nacistično zmago, zdaj pa sem sli- šal, da je bilo naše orožje, ki smo ga delali, namenjeno uporabi proti ljudem, ki so bili pripravljeni žrtvovati svoja življenja prav za zmago zaveznikov nad nacisti. Moja zaskrbljenost glede namena našega dela se je potrjevala v pogovorih z Nielsom Bohrom. Ponavadi je prihajal v mojo sobo ob osmih zjutraj, da bi na mojem posebnem radiu poslušal BBC-jeva poročila. Kot sam tudi on ni prenašal ameriških poročil, ki so poslušalce vsakih nekaj sekund prepričeva- la, da kupimo tako ali drugačno odvajalo! [ … ] Včasih se je Bohr zadržal dlje časa ter se pogovarjala o družbenih in političnih implikacijah odkritja jedrske energije in nje- govi zaskrbljenosti zaradi zloveščih posledic jedrske oboroževalne tekme med Vzhodom in Zahodom, ki jo je slutil. Zaradi vsega tega in znamenj, ki so se ko- pičila, da se bo vojna v Evropi končala, pre- den bo projekt bombe zaključen, je postalo moje sodelovanje nesmiselno. Če so Ame- Znanost je svojo »nevtralnost« in »nepoli- tičnost« za vselej izgubila v Hirošimi (misel poljskega fizika in Nobelovega nagrajenca za mir Josepha Rotblata) Ko se je bližala druga svetovna vojna, je Albert Einstein, prepričani pacif ist, storil nekaj, kar ni bilo v njegovem značaju niti ni bilo nujno potrebno. Avgusta leta 1939 je podpisal pismo, naslovljeno na ameriške- ga predsednika Roosevelta, ki je opozarjalo, da bi nacisti lahko razvili jedrsko orožje. Einstein je bil prepričan, da morajo Zdru- žene države Amerike zato izdelati svoje atomsko orožje. Tako je bil rojen projekt ameriške atomske bombe Manhattan. Šest let kasneje sta atomski bombi uničili Hiro- šimo in Nagasaki. Takoj je bilo ubitih več kot 200.000 ljudi, za posledicami pa jih je umrlo vsaj še toliko. Druga svetovna vojna je bila končana, začela se je hladna vojna. Einstein je pismo hudo obžaloval. Leta 1947 so v reviji Newsweek v članku Človek, ki je vse začel objavili njegove besede: »Če bi vedel, da Nemci ne bodo uspeli narediti atomske bombe, ne bi storil ničesar.« Dru- gače povedano, pisma ne bi nikoli podpisal. Leta 1955 je z znamenitimi intelektualci in znanstveniki podpisal nekaj popolnoma nasprotnega, in sicer znameniti Russell- Einsteinov manifest. Podpisniki so svetovne voditelje opozarjali na nevarnosti jedrskega orožja in jih pozvali, da mednarodne spore rešujejo miroljubno: »[P]roblemi se ne smejo reševati z vojno. Želimo, da bi to razumeli na Vzhodu in Zahodu. // Če izberemo to pot, je pred nami nenehni napredek v sreči, védenju in modrosti. Naj namesto tega iz- beremo smrt, ker ne moremo pozabiti naših prepirov? Kot človeška bitja vas pozivamo: Spominjajte se svoje človečnosti in pozabite 420 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 421UvodnikUvodnik ričani potrebovali toliko časa [za razvijanje atomskega orožja], potem je bil moj strah, da bi nas Nemci prehiteli, neutemeljen. Ko je proti koncu leta 1944 postalo očitno, da so Nemci opustili svoj projekt bombe, se je namen mojega bivanja v Los Alamosu izčr- pal in prosil sem za dovoljenje, da se vrnem v Britanijo. Zakaj se drugi znanstveniki niso odločili enako? Očitno nekateri niso pričakovali, da bo general Groves končal projekt, ko bodo Nemci premagani, bilo pa je mnogo znanstvenikov, za katere je bil ne- mški dejavnik glavna motivacija. Zakaj niso [nehali sodelovati pri projektu], ko je ta de- javnik prenehal? Ko sem izrazil namen, da zapustim Los Alamos, mi o tem niso dovolili razpravljati z nikomer, toda iz prejšnjih razgovorov kot tudi tistih mnogo kasnejših je bilo mogo- če razbrati različne razloge, zakaj se za tak korak niso odločili tudi drugi znanstveniki, ki so sodelovali pri projektu. Najpogostejši razlog je bila čista in preprosta radovednost – močna želja ugotoviti, ali se bodo teore- tični računi in predvidevanja uresničila. Ti znanstveniki so čutili, da bodo šele po testu v Alamogordu lahko razpravljali o uporabi bombe. Drugi so bili pripravljeni odločitev sprejeti kasneje, prepričal naj bi jih argu- ment, da bi mnoga ameriška življenja bila rešena, če bi bomba prinesla hitri konec vojne z Japonci. Šele ko bi bil dosežen mir, bi se začeli zavzemati za to, da bombe ne bi več uporabili. Drugi, ki so se sicer strin- jali, da bi projekt morali ustaviti, ko bi ne- hal delovati nemški dejavnik, take odločitve niso bili pripravljeni sprejeti, ker so se bali, da bi to škodilo njihovi prihodnji poklicni poti. Znanstveniki z družbeno zavestjo, ki sem jih pravkar opisal, so bili v znanstve- ni skupnosti v manjšini. Večina pa ni imela nobenih moralnih pomislekov: bili so čisto zadovoljni, da odločajo drugi, kako bo nji- hovo delo uporabljeno. Enak položaj je da- nes v mnogih državah pri delu v vojaških projektih. Toda prav moralni problem v času vojne me je begal in najbolj skrbel. Potem ko sem Chadwicku povedal, da želim zapustiti projekt, se je čez nekaj dni vrnil z zelo skrb vzbujajočimi novicami. Ko je z mojo željo seznanil vodjo obveščevalne služ- be v Los Alamosu, so mu pokazali debeli dosje o meni s skrajno obremenjujočim do- kazom. Bil naj bi vohun: s kontaktno osebo sem se v Santa Feju dogovoril, da se vrnem v Anglijo, od koder naj bi odletel in se s padalom spustil na območje na Poljskem v rokah Sovjetov, da bi jim predal skrivnos- ti o atomski bombi. Težava je bila, da je v vsem tem nesmislu bilo nekaj resnice. Res sem se srečal in se pogovarjal z neko osebo med svojimi potovanji v Santa Fe. Namen je bil čisto nesebičen in ni imel ničesar skup- nega s projektom, za obiske pa sem imel tu- di Chadwickovo dovoljenje. Kljub vsemu je to bilo v nasprotju z varnostnimi predpisi in zaradi tega sem postal ranljiv. Na srečo so v svoji vnemi previdni agenti v poročila vključili podrobnosti pogovorov z datumi vred, kar je bilo mogoče z lahko- to ovreči in razkriti kot popolno potvorbo. Vodja obveščevalne službe je bil v precejšnji zadregi in je priznal, da je dosje brez vred- nosti. Kljub vsemu je vztrajal, da ne smem z nobenim govoriti, da nočem več sodelovati pri projektu. S Chadwickom sva se strin- jala, da bi razlog za moj odhod [če bi kdo spraševal po njem] moral biti čisto oseben: da me je skrbelo za ženo, ki sem jo pustil na Poljskem. Tako sem na božični večer leta 1944 odplul v Združeno kraljestvo, toda ne brez še ene- ga neprijetnega dogodka. Preden sem za- pustil Los Alamos, sem vse svoje dokumen- te – zapiske o raziskovanju, korespondenco in druge zabeležke – zložil v zaboj, ki ga je naredil moj asistent. Na poti sem nekaj dni ostal s Chadwickoma v Washingtonu. Chadwick mi je osebno pomagal spraviti zaboj na vlak v New York. Toda ko sem tja prispel nekaj ur kasneje, zaboja ni bilo več. Kljub vsem naporom ga nisem več videl ni- koli. Delo pri Projektu Mahattan [ … ] je imelo trajni učinek v mojem življenje. Temeljito je spremenilo mojo znanstveno pot in razume- vanje mojih dolžnosti do družbe. Delo pri atomski bombi me je prepričalo, da je celo popolnoma osnovno raziskovanje mogoče hitro uporabiti v tak ali drugačen namen. Zato sem se želel sam odločiti, kako naj bi bilo moje delo uporabljeno. Izbral sem tisto področje jedrske fizike, ki bi zagotovo bilo v korist človeštva: uporabo v medicini. Tako sem popolnoma spremenil usmeritev svojega raziskovanja in ostali del svoje akademske poklicne poti posvetil delu v medicinskem kolidžu in bolnišnici. Medtem ko mi je to dalo osebno zadovolj- stvo, so me vedno bolj skrbeli politični vi- diki razvoja jedrskega orožja, še zlasti vo- dikove bombe, o kateri sem marsikaj slišal že v Los Alamosu. Zato sem se posvetil tako opozarjanju znanstvene skupnosti na grozečo nevarnost jedrskega orožja kot izobraževanju javnosti o teh vprašanjih. Bil sem ključen pri ustanovitvi Zveze atomskih znanstvenikov v Združenem kraljestvu in v njenem okviru organiziral Atomski vlak, potujočo razstavo, ki je javnosti pojasnjevala dobre in zle vidike jedrske energije. Ob teh aktivnostih sem začel sodelovati z Bertran- dom Russellom. Iz tega sodelovanja so se porodile Pugwashske konference. Tu sem se spet srečal s kolegi iz Projekta Manhattan, ki jih je tudi skrbela grožnja človeštvu, ki jo je delno porodilo njihovo delo. Po štiridesetih letih mi eno vprašanje ni da- lo miru: smo se naučili dovolj, da ne bi po- novili napak, ki smo jih storili tedaj? Tega ne bi trdil niti zase. Čeprav nisem absolutni pacifist, ne morem zagotoviti, da bi ravnal enako, če bi prišlo do podobnega položaja. Zdi se, da so naša moralna načela pozabl- jena, ko se vojaški spopad začne. Zato je najbolj pomembno, da ne dovolimo, da pri- de do takega položaja. Naš najpomembnejši napor se mora usmeriti v preprečitev jedr- ske vojne, kajti v taki vojni ne bo izginila le moralnost, ampak celotna zgradba civiliza- cije. Končni cilj pa je seveda ukinitev vseh vojn.« Tako je pisal Rotblat pred slabimi štiride- setimi leti. Kdor bi iz teh besed sklepal, da je bil Rotblat utopist in sanjač, se moti. Sodeloval je pri pripravi Sporazuma o delni prepovedi izvajanja jedrskih preizkusov (1963), Sporazuma o neširjenju jedrskega orožja (1968) in Konvencije o biološkem in toksičnem orožju (1972) … Danes je Rotblat pozabljen, nje- gove globoko človeške ideje pa cinično za- vračajo kot »preveč radikalne in nerealne« (prav s temi besedami država Slovenija za- vrača podporo in ratifikacijo Pogodbe o pre- povedi jedrskega orožja). Časi so se spremeni- li. Na slabše … Stane Peterlin v današnjem uvodnem be- sedilu to potrjuje: »Aprila letos (2022) je minilo petdeset let od izida Zelene knjige o ogroženosti okolja v Sloveniji, ki jo je izdalo Prirodoslovno društvo Slovenije v sodelo- vanju s tedanjim Zavodom za spomeniško varstvo Socialistične republike Slovenije. [ … ] Danes si težko predstavljam, da bi uspeli združiti toliko strokovnih ljudi, ki bi brezplačno hoteli sodelovati v skupni akciji. / Takratna nevladna scena je to zmogla, da- nes pa smo preveč razdrobljeni.« Tomaž Sajovic 420 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 421UvodnikUvodnik ričani potrebovali toliko časa [za razvijanje atomskega orožja], potem je bil moj strah, da bi nas Nemci prehiteli, neutemeljen. Ko je proti koncu leta 1944 postalo očitno, da so Nemci opustili svoj projekt bombe, se je namen mojega bivanja v Los Alamosu izčr- pal in prosil sem za dovoljenje, da se vrnem v Britanijo. Zakaj se drugi znanstveniki niso odločili enako? Očitno nekateri niso pričakovali, da bo general Groves končal projekt, ko bodo Nemci premagani, bilo pa je mnogo znanstvenikov, za katere je bil ne- mški dejavnik glavna motivacija. Zakaj niso [nehali sodelovati pri projektu], ko je ta de- javnik prenehal? Ko sem izrazil namen, da zapustim Los Alamos, mi o tem niso dovolili razpravljati z nikomer, toda iz prejšnjih razgovorov kot tudi tistih mnogo kasnejših je bilo mogo- če razbrati različne razloge, zakaj se za tak korak niso odločili tudi drugi znanstveniki, ki so sodelovali pri projektu. Najpogostejši razlog je bila čista in preprosta radovednost – močna želja ugotoviti, ali se bodo teore- tični računi in predvidevanja uresničila. Ti znanstveniki so čutili, da bodo šele po testu v Alamogordu lahko razpravljali o uporabi bombe. Drugi so bili pripravljeni odločitev sprejeti kasneje, prepričal naj bi jih argu- ment, da bi mnoga ameriška življenja bila rešena, če bi bomba prinesla hitri konec vojne z Japonci. Šele ko bi bil dosežen mir, bi se začeli zavzemati za to, da bombe ne bi več uporabili. Drugi, ki so se sicer strin- jali, da bi projekt morali ustaviti, ko bi ne- hal delovati nemški dejavnik, take odločitve niso bili pripravljeni sprejeti, ker so se bali, da bi to škodilo njihovi prihodnji poklicni poti. Znanstveniki z družbeno zavestjo, ki sem jih pravkar opisal, so bili v znanstve- ni skupnosti v manjšini. Večina pa ni imela nobenih moralnih pomislekov: bili so čisto zadovoljni, da odločajo drugi, kako bo nji- hovo delo uporabljeno. Enak položaj je da- nes v mnogih državah pri delu v vojaških projektih. Toda prav moralni problem v času vojne me je begal in najbolj skrbel. Potem ko sem Chadwicku povedal, da želim zapustiti projekt, se je čez nekaj dni vrnil z zelo skrb vzbujajočimi novicami. Ko je z mojo željo seznanil vodjo obveščevalne služ- be v Los Alamosu, so mu pokazali debeli dosje o meni s skrajno obremenjujočim do- kazom. Bil naj bi vohun: s kontaktno osebo sem se v Santa Feju dogovoril, da se vrnem v Anglijo, od koder naj bi odletel in se s padalom spustil na območje na Poljskem v rokah Sovjetov, da bi jim predal skrivnos- ti o atomski bombi. Težava je bila, da je v vsem tem nesmislu bilo nekaj resnice. Res sem se srečal in se pogovarjal z neko osebo med svojimi potovanji v Santa Fe. Namen je bil čisto nesebičen in ni imel ničesar skup- nega s projektom, za obiske pa sem imel tu- di Chadwickovo dovoljenje. Kljub vsemu je to bilo v nasprotju z varnostnimi predpisi in zaradi tega sem postal ranljiv. Na srečo so v svoji vnemi previdni agenti v poročila vključili podrobnosti pogovorov z datumi vred, kar je bilo mogoče z lahko- to ovreči in razkriti kot popolno potvorbo. Vodja obveščevalne službe je bil v precejšnji zadregi in je priznal, da je dosje brez vred- nosti. Kljub vsemu je vztrajal, da ne smem z nobenim govoriti, da nočem več sodelovati pri projektu. S Chadwickom sva se strin- jala, da bi razlog za moj odhod [če bi kdo spraševal po njem] moral biti čisto oseben: da me je skrbelo za ženo, ki sem jo pustil na Poljskem. Tako sem na božični večer leta 1944 odplul v Združeno kraljestvo, toda ne brez še ene- ga neprijetnega dogodka. Preden sem za- pustil Los Alamos, sem vse svoje dokumen- te – zapiske o raziskovanju, korespondenco in druge zabeležke – zložil v zaboj, ki ga je naredil moj asistent. Na poti sem nekaj dni ostal s Chadwickoma v Washingtonu. Chadwick mi je osebno pomagal spraviti zaboj na vlak v New York. Toda ko sem tja prispel nekaj ur kasneje, zaboja ni bilo več. Kljub vsem naporom ga nisem več videl ni- koli. Delo pri Projektu Mahattan [ … ] je imelo trajni učinek v mojem življenje. Temeljito je spremenilo mojo znanstveno pot in razume- vanje mojih dolžnosti do družbe. Delo pri atomski bombi me je prepričalo, da je celo popolnoma osnovno raziskovanje mogoče hitro uporabiti v tak ali drugačen namen. Zato sem se želel sam odločiti, kako naj bi bilo moje delo uporabljeno. Izbral sem tisto področje jedrske fizike, ki bi zagotovo bilo v korist človeštva: uporabo v medicini. Tako sem popolnoma spremenil usmeritev svojega raziskovanja in ostali del svoje akademske poklicne poti posvetil delu v medicinskem kolidžu in bolnišnici. Medtem ko mi je to dalo osebno zadovolj- stvo, so me vedno bolj skrbeli politični vi- diki razvoja jedrskega orožja, še zlasti vo- dikove bombe, o kateri sem marsikaj slišal že v Los Alamosu. Zato sem se posvetil tako opozarjanju znanstvene skupnosti na grozečo nevarnost jedrskega orožja kot izobraževanju javnosti o teh vprašanjih. Bil sem ključen pri ustanovitvi Zveze atomskih znanstvenikov v Združenem kraljestvu in v njenem okviru organiziral Atomski vlak, potujočo razstavo, ki je javnosti pojasnjevala dobre in zle vidike jedrske energije. Ob teh aktivnostih sem začel sodelovati z Bertran- dom Russellom. Iz tega sodelovanja so se porodile Pugwashske konference. Tu sem se spet srečal s kolegi iz Projekta Manhattan, ki jih je tudi skrbela grožnja človeštvu, ki jo je delno porodilo njihovo delo. Po štiridesetih letih mi eno vprašanje ni da- lo miru: smo se naučili dovolj, da ne bi po- novili napak, ki smo jih storili tedaj? Tega ne bi trdil niti zase. Čeprav nisem absolutni pacifist, ne morem zagotoviti, da bi ravnal enako, če bi prišlo do podobnega položaja. Zdi se, da so naša moralna načela pozabl- jena, ko se vojaški spopad začne. Zato je najbolj pomembno, da ne dovolimo, da pri- de do takega položaja. Naš najpomembnejši napor se mora usmeriti v preprečitev jedr- ske vojne, kajti v taki vojni ne bo izginila le moralnost, ampak celotna zgradba civiliza- cije. Končni cilj pa je seveda ukinitev vseh vojn.« Tako je pisal Rotblat pred slabimi štiride- setimi leti. Kdor bi iz teh besed sklepal, da je bil Rotblat utopist in sanjač, se moti. Sodeloval je pri pripravi Sporazuma o delni prepovedi izvajanja jedrskih preizkusov (1963), Sporazuma o neširjenju jedrskega orožja (1968) in Konvencije o biološkem in toksičnem orožju (1972) … Danes je Rotblat pozabljen, nje- gove globoko človeške ideje pa cinično za- vračajo kot »preveč radikalne in nerealne« (prav s temi besedami država Slovenija za- vrača podporo in ratifikacijo Pogodbe o pre- povedi jedrskega orožja). Časi so se spremeni- li. Na slabše … Stane Peterlin v današnjem uvodnem be- sedilu to potrjuje: »Aprila letos (2022) je minilo petdeset let od izida Zelene knjige o ogroženosti okolja v Sloveniji, ki jo je izdalo Prirodoslovno društvo Slovenije v sodelo- vanju s tedanjim Zavodom za spomeniško varstvo Socialistične republike Slovenije. [ … ] Danes si težko predstavljam, da bi uspeli združiti toliko strokovnih ljudi, ki bi brezplačno hoteli sodelovati v skupni akciji. / Takratna nevladna scena je to zmogla, da- nes pa smo preveč razdrobljeni.« Tomaž Sajovic 422 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 423Jubilej • Pol stoletja Zelene knjige Pol stoletja Zelene knjige • Jubilej Pol stoletja Zelene knjige Spominski utrinki urednika Stane Peterlin Aprila letos (2022) je minilo petdeset let od izida Zelene knjige o ogroženosti okolja v Slo- veniji, ki jo je izdalo Prirodoslovno društvo Slovenije v sodelovanju s tedanjim Zavodom za spomeniško varstvo Socialistične repu- blike Slovenije. Knjiga obsega 255 strani, v njej je sodelovalo 62 avtorjev prispevkov, prevajalcev in avtorjev slikovnih prikazov. Namen knjige je bil v zgoščeni in poljudno pisani obliki, vendar strokovno, z ugotovi- tvami in dejstvi predstaviti škodo, ki jo je dotlej utrpelo naravno in življenjsko okolje naše domovine. Idejne zametke knjige najdemo že v progra- mu Tedna varstva narave, ki ga je Prirodo- slovno društvo Slovenije organiziralo v so- delovanju z Zavodom za spomeniško varstvo Socialistične republike Slovenije maja leta 1967. Morda najbolj zaslužen za to izvedbo je bil tedanji predsednik društva prof. dr. Miroslav Kališnik, ki je mojo idejo, nasta- lo v povezavi z odzivom javnosti pri načrtih za hidroenergetsko izkoriščanje reke Soče, sprejel z vso vnemo in nam izvajalcem dajal potrebno podporo za delo. Lahko rečem, da je društvo z njegovo izvolitvijo za predsednika imelo veliko srečo, ker je bil odličen organizator in je znal ljudi pritegniti k delu. Pri Tednu je z vključitvijo tudi republiških upravnih organov, pa znanstvenih in raziskovalnih ustanov in specializiranih strokovnjakov iz društvene akcije nastala vseslovenska prireditev, ki ji je bila posvečena dvojna številka 29. letnika revije Proteus. Ob pripravah na Evropsko leto varstva narave leta 1970 se je na razširjenem društvenem sestanku porodila zamisel za pripravo Zelene knjige. Iz prvotno zasnove brošure je po dvele- tnem delu nastala obsežna knjiga, ki je izšla aprila leta 1972, ko je bila napovedana konfe- renca Združenih narodov o človekovem okolju junija leta 1972 v Stockholmu. Knjigo je tja odnesel slovenski član jugoslovanske delegacije prof. dr. Peter Novak. Zelena knjiga je bila mozaik kratkih sestavkov, združenih v šest poglavij: Zemlja, Voda, Zrak, Rastlinstvo, Živalstvo, Človek. Zaključuje jo obsežen pregled tedanje literature. Kot društveni odbornik in Zavodov predstavnik sem na predsednikovo prošnjo prevzel urejanje knjige. Ob urejanju knjige se mi je porodila zamisel, kako povezati medsebojno odvisnost vsebin, šest poglavij. Nastala je ideja za pentljo s šestimi prepleti. Vesel sem, da je pentlja postala simbol varstva narave. Prof. dr. Miroslav Kališnik. Družinski arhiv gospe Neve Kališnik. Citat iz uvodnika dr. Miroslava Kališnika ob Tednu varstva narave (Proteus, 29, 9-10). Pentlja, nastala kot simbol poglavij Zelene knjige, in njena današnja uporaba. Danes si težko predstavljam, da bi uspeli združiti toliko strokovnih ljudi, ki bi brezplačno hoteli sodelovati v skupni akciji. Takratna nevladna scena je to zmogla, danes, ko bi bilo skupno delo še bolj potrebno, pa smo preveč razdrobljeni. 422 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 423Jubilej • Pol stoletja Zelene knjige Pol stoletja Zelene knjige • Jubilej Pol stoletja Zelene knjige Spominski utrinki urednika Stane Peterlin Aprila letos (2022) je minilo petdeset let od izida Zelene knjige o ogroženosti okolja v Slo- veniji, ki jo je izdalo Prirodoslovno društvo Slovenije v sodelovanju s tedanjim Zavodom za spomeniško varstvo Socialistične repu- blike Slovenije. Knjiga obsega 255 strani, v njej je sodelovalo 62 avtorjev prispevkov, prevajalcev in avtorjev slikovnih prikazov. Namen knjige je bil v zgoščeni in poljudno pisani obliki, vendar strokovno, z ugotovi- tvami in dejstvi predstaviti škodo, ki jo je dotlej utrpelo naravno in življenjsko okolje naše domovine. Idejne zametke knjige najdemo že v progra- mu Tedna varstva narave, ki ga je Prirodo- slovno društvo Slovenije organiziralo v so- delovanju z Zavodom za spomeniško varstvo Socialistične republike Slovenije maja leta 1967. Morda najbolj zaslužen za to izvedbo je bil tedanji predsednik društva prof. dr. Miroslav Kališnik, ki je mojo idejo, nasta- lo v povezavi z odzivom javnosti pri načrtih za hidroenergetsko izkoriščanje reke Soče, sprejel z vso vnemo in nam izvajalcem dajal potrebno podporo za delo. Lahko rečem, da je društvo z njegovo izvolitvijo za predsednika imelo veliko srečo, ker je bil odličen organizator in je znal ljudi pritegniti k delu. Pri Tednu je z vključitvijo tudi republiških upravnih organov, pa znanstvenih in raziskovalnih ustanov in specializiranih strokovnjakov iz društvene akcije nastala vseslovenska prireditev, ki ji je bila posvečena dvojna številka 29. letnika revije Proteus. Ob pripravah na Evropsko leto varstva narave leta 1970 se je na razširjenem društvenem sestanku porodila zamisel za pripravo Zelene knjige. Iz prvotno zasnove brošure je po dvele- tnem delu nastala obsežna knjiga, ki je izšla aprila leta 1972, ko je bila napovedana konfe- renca Združenih narodov o človekovem okolju junija leta 1972 v Stockholmu. Knjigo je tja odnesel slovenski član jugoslovanske delegacije prof. dr. Peter Novak. Zelena knjiga je bila mozaik kratkih sestavkov, združenih v šest poglavij: Zemlja, Voda, Zrak, Rastlinstvo, Živalstvo, Človek. Zaključuje jo obsežen pregled tedanje literature. Kot društveni odbornik in Zavodov predstavnik sem na predsednikovo prošnjo prevzel urejanje knjige. Ob urejanju knjige se mi je porodila zamisel, kako povezati medsebojno odvisnost vsebin, šest poglavij. Nastala je ideja za pentljo s šestimi prepleti. Vesel sem, da je pentlja postala simbol varstva narave. Prof. dr. Miroslav Kališnik. Družinski arhiv gospe Neve Kališnik. Citat iz uvodnika dr. Miroslava Kališnika ob Tednu varstva narave (Proteus, 29, 9-10). Pentlja, nastala kot simbol poglavij Zelene knjige, in njena današnja uporaba. Danes si težko predstavljam, da bi uspeli združiti toliko strokovnih ljudi, ki bi brezplačno hoteli sodelovati v skupni akciji. Takratna nevladna scena je to zmogla, danes, ko bi bilo skupno delo še bolj potrebno, pa smo preveč razdrobljeni. 424 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 425Jubilej • Pol stoletja Zelene knjige Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja ... • Nobelove nagrade za leto 2021 Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja v našem telesu in okoli nas – ob lanski Nobelovi nagradi za fiziologijo ali medicino Radovan Komel Lanskega četrtega oktobra so se člani No- belovega odbora na švedskem Karolinskem inštitutu odločili, da Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino za leto 2021 pode- lijo dvema znanstvenikoma, Davidu Juliusu in Ardemu Patapoutianu, in sicer za njuni odkritji genskih in biokemijskih osnov ob- čutenja toplote in dotika. Odkritji sta po- membni za razumevanje, na kakšen način potekata naš odziv in prilagajanje na stalne spremembe v okolju. Med drugim je zna- nje o tem uporabno tudi za razvoj zdravil za različne bolezni, med njimi za kronično bolečino. Kako dojemamo svet Ena od velikih skrivnosti, s katerimi se sooča človeštvo, je, kako zaznavamo svoje okolje. Mehanizmi, na katerih temeljijo na- ša čutila, že tisočletja sprožajo našo rado- vednost. Sprašujemo se, kako oči zaznavajo svetlobo, kako zvočni valovi vplivajo na na- ša notranja ušesa in kako različne kemične spojine medsebojno delujejo z receptorji v nosu in ustih ter ustvarjajo vonj in okus. Imamo tudi druge načine za dojemanje sve- ta okoli sebe. Predstavljajte si, da na vroč poletni dan hodite bosi po travniku. Lah- ko čutite blagodejno toploto sonca, božanje David Julius je profesor in predstojnik Oddelka za fiziologijo in vodja Katedre Morrisa Herzsteina za molekularno biologijo in medicino na Kalifornijski univerzi v San Franciscu. Rojen je bil 4. novembra leta 1955 v New Yorku v Združenih državah Amerike. Diplomiral je leta 1977 na Tehnološkem inštitutu Massachusettsa in doktoriral leta 1984 na Univerzi Columbia v Berkeleyju v Kaliforniji. Ardem Patapoutian je profesor in raziskovalec na Scrippsovem raziskovalnem inštitutu na Medicinskem inštitutu Howarda Hughesa v La Yolli v Združenih državah Amerike. Rojen je bil 30. novembra leta 1966 v Bejrutu v Libanonu. Po pridobitvi ameriškega državljanstva je leta 1986 diplomiral in leta 1990 doktoriral na Kalifornijski univerzi v San Franciscu. Prikaz organizacije Tedna varstva narave 1967, kjer se že vidi zametek vsebine Zelene knjige (Proteus, 29: 9-10). 424 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 425Jubilej • Pol stoletja Zelene knjige Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja ... • Nobelove nagrade za leto 2021 Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja v našem telesu in okoli nas – ob lanski Nobelovi nagradi za fiziologijo ali medicino Radovan Komel Lanskega četrtega oktobra so se člani No- belovega odbora na švedskem Karolinskem inštitutu odločili, da Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino za leto 2021 pode- lijo dvema znanstvenikoma, Davidu Juliusu in Ardemu Patapoutianu, in sicer za njuni odkritji genskih in biokemijskih osnov ob- čutenja toplote in dotika. Odkritji sta po- membni za razumevanje, na kakšen način potekata naš odziv in prilagajanje na stalne spremembe v okolju. Med drugim je zna- nje o tem uporabno tudi za razvoj zdravil za različne bolezni, med njimi za kronično bolečino. Kako dojemamo svet Ena od velikih skrivnosti, s katerimi se sooča človeštvo, je, kako zaznavamo svoje okolje. Mehanizmi, na katerih temeljijo na- ša čutila, že tisočletja sprožajo našo rado- vednost. Sprašujemo se, kako oči zaznavajo svetlobo, kako zvočni valovi vplivajo na na- ša notranja ušesa in kako različne kemične spojine medsebojno delujejo z receptorji v nosu in ustih ter ustvarjajo vonj in okus. Imamo tudi druge načine za dojemanje sve- ta okoli sebe. Predstavljajte si, da na vroč poletni dan hodite bosi po travniku. Lah- ko čutite blagodejno toploto sonca, božanje David Julius je profesor in predstojnik Oddelka za fiziologijo in vodja Katedre Morrisa Herzsteina za molekularno biologijo in medicino na Kalifornijski univerzi v San Franciscu. Rojen je bil 4. novembra leta 1955 v New Yorku v Združenih državah Amerike. Diplomiral je leta 1977 na Tehnološkem inštitutu Massachusettsa in doktoriral leta 1984 na Univerzi Columbia v Berkeleyju v Kaliforniji. Ardem Patapoutian je profesor in raziskovalec na Scrippsovem raziskovalnem inštitutu na Medicinskem inštitutu Howarda Hughesa v La Yolli v Združenih državah Amerike. Rojen je bil 30. novembra leta 1966 v Bejrutu v Libanonu. Po pridobitvi ameriškega državljanstva je leta 1986 diplomiral in leta 1990 doktoriral na Kalifornijski univerzi v San Franciscu. Prikaz organizacije Tedna varstva narave 1967, kjer se že vidi zametek vsebine Zelene knjige (Proteus, 29: 9-10). 426 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 427Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja ... • Nobelove nagrade za leto 2021Nobelove nagrade za leto 2021 • Od čilija in laboratorijske konice do odkritij ... vetra in mehak dotik trave pod nogami. Ti vtisi temperature, dotika in gibanja so bi- stveni za naše prilagajanje nenehno spre- minjajočemu se okolju. V 17. stoletju si je f ilozof René Descartes zamislil niti, ki bi povezovale različne dele kože z možga- ni. Na ta način bi noga, ki bi se dotaknila odprtega ognja, poslala mehanski signal v možgane. Odkritja so pozneje razkrila ob- stoj specializiranih živčnih celic - čutilnih nevronov, ki zaznavajo spremembe v našem okolju. Joseph Erlanger in Herbert Gasser sta leta 1944 prejela Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino za odkritje različnih vrst čutilnih živčnih vlaken, ki se odzivajo na različne dražljaje, na primer na boleči in neboleči dotik. Od takrat je bilo dokazano, da so živčne celice visoko specializirane za zaznavanje in pretvorbo različnih vrst dra- žljajev, kar omogoča niansirano zaznavanje naše okolice, na primer občutenje razlik v teksturi površin s konicami prstov ali raz- ločevanje tako prijetne toplote kot bole- če vročine. Pred odkritji Davida Juliusa in Ardema Patapoutiana je naše razumevanje, kako živčni sistem zaznava in razlaga naše okolje, še vsebovalo temeljno nerešeno vpra- šanje: kako se toplotni in mehanski dražljaji pretvorijo v električne impulze v živčnem sistemu? Od paprike čili preko gena do sprožilca sporočila V drugi polovici devetdesetih let prejšnjega stoletja je David Julius s Kalifornijske uni- verze v San Franciscu v Združenih državah Amerike videl možnost velikega napredka pri odgovoru na to vprašanje s sistematič- no preiskavo, kako kemična spojina kapsai- cin povzroča pekoči občutek, ki ga čutimo, ko pridemo v stik s čilijem. Že prej je bilo znano, da kapsaicin aktivira živčne celice, ki povzročajo občutek bolečine, toda kako je ta kemikalija dejansko opravljala to vlo- go, je bila nerešena uganka. Pravzaprav je bila izvirnost Juliusovega pristopa v izboru in uporabi kemične spojine, ki povzroča podoben občutek, kot ga čutimo ob stiku z nevzdržno toploto. Julius in njegovi sodelavci so iz celič- ne DNA ustvarili zbirko milijonov delcev DNA, ki so ustrezali nukleotidnim zapisom (mRNA), izraženim samo v čutilnih nevro- nih, ki lahko reagirajo na bolečino, vroči- no in dotik. Domnevali so, da bi ta zbirka lahko vključevala fragment DNA oziroma gen, ki kodira protein, ki je sposoben re- agirati na kapsaicin. Posamezne gene iz te zbirke so zato izrazili v vrsti gojenih celic, ki običajno ne reagirajo za kapsaicin. Po na- pornem iskanju so prepoznali en sam gen, ki je lahko te celice naredil občutljive na kapsaicin. Ugotovljeni gen je namreč kodi- ral nov protein ionskega kanalčka in ta na novo odkriti receptor za kapsaicin je bil ka- sneje imenovan TRPV1 (angleško Transient Receptor Potential cation channel subfamily V member 1), kar pomeni, da gre za protein, ki vsajen v ovojnico (membrano) celice delu- je kot kanalček za prehod pozitivno nabitih ionov. Kaj so ionski kanalčki in kakšen je njihov način delovanja? Ionski kanalčki so integralni membranski proteini, navadno sestavljeni iz več posame- znih podenot - enakih ali homolognih pro- teinov. Proteinske podenote tesno objemajo z vodo napolnjeno poro, ki prebada lipidni dvosloj celične membrane. Ionski kanalčki se nahajajo v membranah vseh vzdražljivih celic in številnih znotrajceličnih organelov. Pora posameznega kanalčka je na najož- jem mestu široka samo en ali dva atoma in je navadno prilagojena izbrani vrsti ionov (Na+, K+, Ca2+, Cl- … ), kar pomeni, da skozi poro prehajajo samo ioni določene ve- likosti in/ali naboja, vendar pa so nekateri kanalčki lahko prepustni tudi za več vrst ionov, ki pa si običajno delijo skupni na- boj: pozitivnega (kationi) ali negativnega (anioni). Prehod skozi pore urejajo »vrata« (iz celične membrane navzven štrleči del proteinskih podenot), ki se lahko odprejo ali zaprejo kot odgovor na posebno kemič- no spojino (kemično sporočilo), ki se veže nanje oziroma na njihov del (receptor), ali kot odgovor na električni signal, toploto ali mehansko silo. Zanima nas, zakaj in kako se proteinska »vrata« odpirajo in zapirajo in s tem urav- navajo pretok ionov v celico ali iz nje. Da bi lahko odgovorili na to vprašanje, moramo obnoviti znanje iz zgradbe proteinov in poi- skati razlago za pojem »alosterija«. Posamezen protein je sestavljen iz aminoki- slin. Te so med seboj povezane v zaporedje (niz), ki je prevod zaporedja sestavnih delov (nukleotidov) DNA oziroma njenega kodi- rajočega dela – specifičnega, temu proteinu Kemično sporočilo (kemična molekula) Receptor ION Zunanja površina Celična notranjost Membrana Kanalček je zaprt Kanalček je odprt Kromosom DNA Gen Tripleti nukleotidov specifičnega gena so zapisi (kodoni) za posamezne aminokisline v nizu ustrezajočega proteina. Začetek Konec 426 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 427Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja ... • Nobelove nagrade za leto 2021Nobelove nagrade za leto 2021 • Od čilija in laboratorijske konice do odkritij ... vetra in mehak dotik trave pod nogami. Ti vtisi temperature, dotika in gibanja so bi- stveni za naše prilagajanje nenehno spre- minjajočemu se okolju. V 17. stoletju si je f ilozof René Descartes zamislil niti, ki bi povezovale različne dele kože z možga- ni. Na ta način bi noga, ki bi se dotaknila odprtega ognja, poslala mehanski signal v možgane. Odkritja so pozneje razkrila ob- stoj specializiranih živčnih celic - čutilnih nevronov, ki zaznavajo spremembe v našem okolju. Joseph Erlanger in Herbert Gasser sta leta 1944 prejela Nobelovo nagrado za fiziologijo ali medicino za odkritje različnih vrst čutilnih živčnih vlaken, ki se odzivajo na različne dražljaje, na primer na boleči in neboleči dotik. Od takrat je bilo dokazano, da so živčne celice visoko specializirane za zaznavanje in pretvorbo različnih vrst dra- žljajev, kar omogoča niansirano zaznavanje naše okolice, na primer občutenje razlik v teksturi površin s konicami prstov ali raz- ločevanje tako prijetne toplote kot bole- če vročine. Pred odkritji Davida Juliusa in Ardema Patapoutiana je naše razumevanje, kako živčni sistem zaznava in razlaga naše okolje, še vsebovalo temeljno nerešeno vpra- šanje: kako se toplotni in mehanski dražljaji pretvorijo v električne impulze v živčnem sistemu? Od paprike čili preko gena do sprožilca sporočila V drugi polovici devetdesetih let prejšnjega stoletja je David Julius s Kalifornijske uni- verze v San Franciscu v Združenih državah Amerike videl možnost velikega napredka pri odgovoru na to vprašanje s sistematič- no preiskavo, kako kemična spojina kapsai- cin povzroča pekoči občutek, ki ga čutimo, ko pridemo v stik s čilijem. Že prej je bilo znano, da kapsaicin aktivira živčne celice, ki povzročajo občutek bolečine, toda kako je ta kemikalija dejansko opravljala to vlo- go, je bila nerešena uganka. Pravzaprav je bila izvirnost Juliusovega pristopa v izboru in uporabi kemične spojine, ki povzroča podoben občutek, kot ga čutimo ob stiku z nevzdržno toploto. Julius in njegovi sodelavci so iz celič- ne DNA ustvarili zbirko milijonov delcev DNA, ki so ustrezali nukleotidnim zapisom (mRNA), izraženim samo v čutilnih nevro- nih, ki lahko reagirajo na bolečino, vroči- no in dotik. Domnevali so, da bi ta zbirka lahko vključevala fragment DNA oziroma gen, ki kodira protein, ki je sposoben re- agirati na kapsaicin. Posamezne gene iz te zbirke so zato izrazili v vrsti gojenih celic, ki običajno ne reagirajo za kapsaicin. Po na- pornem iskanju so prepoznali en sam gen, ki je lahko te celice naredil občutljive na kapsaicin. Ugotovljeni gen je namreč kodi- ral nov protein ionskega kanalčka in ta na novo odkriti receptor za kapsaicin je bil ka- sneje imenovan TRPV1 (angleško Transient Receptor Potential cation channel subfamily V member 1), kar pomeni, da gre za protein, ki vsajen v ovojnico (membrano) celice delu- je kot kanalček za prehod pozitivno nabitih ionov. Kaj so ionski kanalčki in kakšen je njihov način delovanja? Ionski kanalčki so integralni membranski proteini, navadno sestavljeni iz več posame- znih podenot - enakih ali homolognih pro- teinov. Proteinske podenote tesno objemajo z vodo napolnjeno poro, ki prebada lipidni dvosloj celične membrane. Ionski kanalčki se nahajajo v membranah vseh vzdražljivih celic in številnih znotrajceličnih organelov. Pora posameznega kanalčka je na najož- jem mestu široka samo en ali dva atoma in je navadno prilagojena izbrani vrsti ionov (Na+, K+, Ca2+, Cl- … ), kar pomeni, da skozi poro prehajajo samo ioni določene ve- likosti in/ali naboja, vendar pa so nekateri kanalčki lahko prepustni tudi za več vrst ionov, ki pa si običajno delijo skupni na- boj: pozitivnega (kationi) ali negativnega (anioni). Prehod skozi pore urejajo »vrata« (iz celične membrane navzven štrleči del proteinskih podenot), ki se lahko odprejo ali zaprejo kot odgovor na posebno kemič- no spojino (kemično sporočilo), ki se veže nanje oziroma na njihov del (receptor), ali kot odgovor na električni signal, toploto ali mehansko silo. Zanima nas, zakaj in kako se proteinska »vrata« odpirajo in zapirajo in s tem urav- navajo pretok ionov v celico ali iz nje. Da bi lahko odgovorili na to vprašanje, moramo obnoviti znanje iz zgradbe proteinov in poi- skati razlago za pojem »alosterija«. Posamezen protein je sestavljen iz aminoki- slin. Te so med seboj povezane v zaporedje (niz), ki je prevod zaporedja sestavnih delov (nukleotidov) DNA oziroma njenega kodi- rajočega dela – specifičnega, temu proteinu Kemično sporočilo (kemična molekula) Receptor ION Zunanja površina Celična notranjost Membrana Kanalček je zaprt Kanalček je odprt Kromosom DNA Gen Tripleti nukleotidov specifičnega gena so zapisi (kodoni) za posamezne aminokisline v nizu ustrezajočega proteina. Začetek Konec 428 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 429Nobelove nagrade za leto 2021 • Od čilija in laboratorijske konice do odkritij ... Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja ... • Nobelove nagrade za leto 2021 ustrezajočega gena. Med posameznimi ami- nokislinami v tem nizu zaradi njihove ke- mijske zgradbe vladajo privlačne in odbojne sile, zato se posamezni deli niza oblikujejo v značilne vijačne ali ploskovne zgradbe, te pa ponovno zaradi privlačnih in odbojnih sil izoblikujejo končno, na primer klobčičasto zgradbo proteina. Številne povezave med posameznimi deli proteina včasih niso zelo trdne oziroma sta- bilne, zato se ob manjšem ali večjem vplivu iz okolja (kot je na primer vezava molekule določene kemične spojine) lahko pretrgajo in vzpostavijo se nove, kar lahko spremeni obliko celotne proteinske molekule in s tem tudi njeno aktivnost oziroma sposobnost interakcije z okoljem. Pojav, ki se verižno prenaša od posameznega dela proteina do drugega in s tem vpliva na celotno zgradbo proteina, imenujemo alosterija. Kakšna pa je vloga ionskih kanalčkov pri prenosu živčnega signala? Posledica z ionskimi kanalčki nadzorova- nega pretoka posameznih ionov je razlika v koncentraciji nekaterih ionov na eni in dru- gi strani celične membrane, v primeru živč- nega vlakna med notranjostjo in zunanjostjo nevronskega aksona. S tem je vzpostavljena elektronapetostna razlika, tako imenovani membranski potencial. Ko na določenem delu celične membrane pride do hitre spremembe membranskega potenciala, se pojavi tako imenovani ak- cijski potencial oziroma živčni impulz. Do navedene hitre spremembe lahko pride, če se zaradi zunanjega vpliva (vezave kemič- ne spojine – kemijsko sporočilo, spremem- be temperature, mehanske sile) alosterično spremenijo nekateri določeni kanalčki, ki se zato odprejo za nekatere ione, in posle- dica je lokalna depolarizacija membrane. Lokalna sprememba ionske koncentracije ob membrani pa spodbudi obratno aktiva- cijo sosednjih ionskih kanalčkov. Konkre- tno: Na+-kanalčki se odprejo na začetku akcijskega potenciala, Na+ pa se premakne v akson in povzroči depolarizacijo. Repo- larizacija se zgodi, ko se pod vplivom na- rasle koncentracije Na+-ionov v notranjosti odprejo K+-kanalčki in K+ izstopi iz akso- na, kar povzroči spremembo električne po- Privlačne in odbojne sile med posameznimi aminokislinami v proteinskem nizu povzročijo povezave posameznih delov proteina v njegovo končno aktivno prostorsko zgradbo. Molekula kemične spojine (kemično sporočilo, na primer hormon) se veže na specifično aktivno receptorsko mesto proteina. S tem na mestu vezave povzroči pretrganje nekaterih aminokislinskih povezav in vzpostavitev novih, kar se verižno (od vezi do vezi) prenaša v globino proteinske molekule. Končna posledica je preoblikovanje celotne proteinske zgradbe v novo, biokemijsko aktivno zgradbo. Neaktivna zaprta oblika proteina Aktivna odprta oblika proteina Novo vzpostavljeno specifično aktivno mesto Ločitev nabojev povzroča membranski potencial. Sistem kot celota pa je elektronevtralen. Nekompenzirani pozitivni naboji zunaj celice (v tem primeru Na+) in nekompenzirani negativni naboji znotraj celice (=A) se fizično poravnajo po površini membrane in privlačijo drug drugega preko lipidnega dvosloja. Prirejeno po: https:// en.wikipedia.org/wiki/ Membrane_potential. Celična membrana Porazdelitev el. naboja vzdolž membrane. Razlike v koncentracijah posameznih ionov. 428 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 429Nobelove nagrade za leto 2021 • Od čilija in laboratorijske konice do odkritij ... Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja ... • Nobelove nagrade za leto 2021 ustrezajočega gena. Med posameznimi ami- nokislinami v tem nizu zaradi njihove ke- mijske zgradbe vladajo privlačne in odbojne sile, zato se posamezni deli niza oblikujejo v značilne vijačne ali ploskovne zgradbe, te pa ponovno zaradi privlačnih in odbojnih sil izoblikujejo končno, na primer klobčičasto zgradbo proteina. Številne povezave med posameznimi deli proteina včasih niso zelo trdne oziroma sta- bilne, zato se ob manjšem ali večjem vplivu iz okolja (kot je na primer vezava molekule določene kemične spojine) lahko pretrgajo in vzpostavijo se nove, kar lahko spremeni obliko celotne proteinske molekule in s tem tudi njeno aktivnost oziroma sposobnost interakcije z okoljem. Pojav, ki se verižno prenaša od posameznega dela proteina do drugega in s tem vpliva na celotno zgradbo proteina, imenujemo alosterija. Kakšna pa je vloga ionskih kanalčkov pri prenosu živčnega signala? Posledica z ionskimi kanalčki nadzorova- nega pretoka posameznih ionov je razlika v koncentraciji nekaterih ionov na eni in dru- gi strani celične membrane, v primeru živč- nega vlakna med notranjostjo in zunanjostjo nevronskega aksona. S tem je vzpostavljena elektronapetostna razlika, tako imenovani membranski potencial. Ko na določenem delu celične membrane pride do hitre spremembe membranskega potenciala, se pojavi tako imenovani ak- cijski potencial oziroma živčni impulz. Do navedene hitre spremembe lahko pride, če se zaradi zunanjega vpliva (vezave kemič- ne spojine – kemijsko sporočilo, spremem- be temperature, mehanske sile) alosterično spremenijo nekateri določeni kanalčki, ki se zato odprejo za nekatere ione, in posle- dica je lokalna depolarizacija membrane. Lokalna sprememba ionske koncentracije ob membrani pa spodbudi obratno aktiva- cijo sosednjih ionskih kanalčkov. Konkre- tno: Na+-kanalčki se odprejo na začetku akcijskega potenciala, Na+ pa se premakne v akson in povzroči depolarizacijo. Repo- larizacija se zgodi, ko se pod vplivom na- rasle koncentracije Na+-ionov v notranjosti odprejo K+-kanalčki in K+ izstopi iz akso- na, kar povzroči spremembo električne po- Privlačne in odbojne sile med posameznimi aminokislinami v proteinskem nizu povzročijo povezave posameznih delov proteina v njegovo končno aktivno prostorsko zgradbo. Molekula kemične spojine (kemično sporočilo, na primer hormon) se veže na specifično aktivno receptorsko mesto proteina. S tem na mestu vezave povzroči pretrganje nekaterih aminokislinskih povezav in vzpostavitev novih, kar se verižno (od vezi do vezi) prenaša v globino proteinske molekule. Končna posledica je preoblikovanje celotne proteinske zgradbe v novo, biokemijsko aktivno zgradbo. Neaktivna zaprta oblika proteina Aktivna odprta oblika proteina Novo vzpostavljeno specifično aktivno mesto Ločitev nabojev povzroča membranski potencial. Sistem kot celota pa je elektronevtralen. Nekompenzirani pozitivni naboji zunaj celice (v tem primeru Na+) in nekompenzirani negativni naboji znotraj celice (=A) se fizično poravnajo po površini membrane in privlačijo drug drugega preko lipidnega dvosloja. Prirejeno po: https:// en.wikipedia.org/wiki/ Membrane_potential. Celična membrana Porazdelitev el. naboja vzdolž membrane. Razlike v koncentracijah posameznih ionov. 430 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 431Nobelove nagrade za leto 2021 • Od čilija in laboratorijske konice do odkritij ... Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja ... • Nobelove nagrade za leto 2021 larnosti med zunanjim in notranjim delom celice. To se ponavlja vzdolž živčne celice in impulz potuje po aksonu do konca aksona, kjer signal preda drugim nevronom. Ionski kanalčki se razlikujejo glede na ion, ki ga prepuščajo (na primer Na+, K+, Cl−), načine, s katerimi je uravnavano njihovo delovanje, število podenot, iz katerih so sestavljeni, in glede na druge vidike njiho- ve zgradbe. TRPV1, ki ga je odkril David Julius, pripada veliki družini tako imenova- nih receptorskih kationskih kanalčkov pre- hodnega potenciala (TRP), ki uravnavajo prepuščanje kalcijevih (Ca2+) ionov. Ime »prehodni receptorski potencial« prihaja od TRP vinske mušice, ki je pokazal prehodno zvišanje membranskega potenciala kot od- ziv na svetlobne dražljaje, in se zdaj nanaša na družino proteinov s podobno zgradbo in funkcijo, ne pa tudi na mehanizem njihove aktivacije. Kasneje so bili kanalčki preho- dnega receptorskega potenciala odkriti pri vretenčarjih, kjer so vseprisotno izraženi v številnih tipih celic in tkiv. Gremo ven iz teoretskih osnov in poglejmo, kaj je sledilo papriki čili Vsakdo, ki je kdaj poskusil kakšno jed, za- činjeno s čilijem, se je soočil z bolj ali manj izrazitim pekočim občutkom v ustni votlini, ki spominja na neprijeten občutek bolečine ob stiku z vročim predmetom. David Juli- us je to izkoristil in uporabil čili za odkritje ionskega kanalčka, povezanega z bolečino, ter v nadaljevanju s prefinjeno raziskavo z elektronskim mikroskopom pokazal, da se čilijeva »pekoča spojina« kapsaicin poveže z receptorskim delom nevronskega ionskega kanalčka TRPV1 in povzroči komformacij- sko spremembo, kot je prikazano na sliki na strani 426. Posledica je sprememba oblike oziroma odprtje kanalčka za vdor kalcijevih ionov v nevronski akson, kar povzroči lokal- no depolarizacijo aksonske membrane in na- stanek akcijskega potenciala oziroma živčne- ga impulza. Kmalu zatem je Julius pokazal, da ta kanalček lahko neposredno aktivira tudi sama toplota, v odsotnosti kapsaicina in drugih podobnih dejavnikov, tako da ka- nalček deluje kot molekularni povezovalec bolečih toplotnih dražljajev in neprijetnih kemičnih dražljajev. Ob ugotovitvi, da ima TRPV1 ključno vlogo pri povečani občutljivosti za toploto, je postalo očitno, da morajo obstajati tudi drugi toplotno občutljivi receptorji, saj so poskusne živali, ki so jim odstranili gen za TRPV1 in so tako ostale brez proteina TRPV1, pokazale le manjšo izgubo občut- ka za akutno škodljivo toploto. To je utrlo pot do razkritja dodatnih TRP-receptorjev za zaznavanje temperature, ki skupaj kodi- rajo toplotni občutek. Leta 2011 je skupina Thomasa Voetsa iz belgijskega Luevena pre- poznala TRPM3 kot drugi senzor za ško- dljivo toploto pri miših brez gena Trpv1, ker pa je inaktivacija genov Trpv1 in Trpm3 pri poskusnih miših samo ublažila, ne pa tudi odpravila ref leksnih odzivov na škodljivo toploto, so pozornost usmerili še na tretji kanalček TRP, TRPA1, ki sta ga pred tem, leta 2004, neodvisno odkrila laboratorija Davida Juliusa in Ardema Patapoutiana kot receptorja za odziv na ostre kemične spoji- ne v gorčičnem olju, hrenu, cimetu, česnu, nageljnovih žbicah in ingverju ter na druge kemikalije. Spoznanju, da sam prvo odkri- ti ionski kanalček TRPA1 lahko aktivira- jo različne kemične snovi, pa tudi mraz in toplota, je sledila ugotovitev, da se način njegovega aktiviranja razlikuje med vrstami sesalcev. Vprašanje, kateri ionski kanalčki prispevajo k škodljivemu občutku toplote pri miših, je bilo razrešeno, ko je Voetso- va skupina pokazala, da je to odvisno od triade ionskih kanalčkov, in sicer TRPV1, TRPM3 in TRPA1. Odkritje TRPV1 je bil velik preboj, ki je pripeljal do razkritja dodatnih receptorjev za zaznavanje toplote. David Julius in Ar- dem Patapoutian sta neodvisno drug od drugega, s podobnim pristopom, kot je bila uporaba čilijeve spojine kapsaicin za odkritje TRPV1, uporabila kemično snov mentol za prepoznavanje TRPM8, receptorja, za ka- terega se je pokazalo, da ga aktivira mraz. Z nadaljnjimi raziskavami, pri katerih so uporabili gensko spremenjene poskusne mi- ši, ki so jim predhodno dodali ali odstranili domnevne kandidatne gene, so odkrili do- datne ionske kanalčke, povezane s TRPV1 in TRPM8, ki jih aktivira vrsta različnih temperatur. Juliusovo odkritje TRPV1 je bil velik korak naprej, ki nam je omogočil razu- meti, kako lahko razlike v temperaturi pov- zročijo električne signale v živčnem sistemu. Poleg občutka za toploto ali mraz imamo tudi občutek za dotik Medtem ko so razkrivali mehanizme za ob- čutenje razlik v temperaturi, je ostajalo od- prto vprašanje, kako se mehanski dražljaji pretvorijo v naše občutke za dotik in me- hanski stres. Mehanski senzorji v bakterijah so sicer že bili odkriti, vendar pa so meha- nizmi, na katerih temelji občutek za dotik pri vretenčarjih, ostajali neznani. Problema se je lotil Ardem Patapoutian s Scrippsove- ga raziskovalnega inštituta na Medicinskem inštitutu Howarda Hughesa v La Yolli v Kaliforniji v Združenih državah Amerike in želel razkriti nepoznane receptorje, ki jih aktivirajo mehanski dražljaji. Najprej so na- šli celično linijo, ki je oddajala merljivi ele- Prirejeno po: https://en.wikipedia.org/wiki/Action_potential. … in tako naprej, do konca aksona. Telo nevrona (soma) Nevron Akson Zbirka mRNA iz senzoričnega nevrona Fragmenti DNA: cDNA Kanalček je zaprt Kanalček je odprt Ioni Boleč občutek ob previsoki toploti Slika prikazuje odkritje proteina TRPV1 z uporabo presejalne raziskave vseh genov, ki se povečano, v obliki mRNA, izrazijo v čutilnih (senzoričnih) nevronih kot odziv na kapsaicin. Ko so prepise teh genov (mRNA) prepisali nazaj v njim ustrezajoče fragmente DNA (v tako imenovane komplementarne DNA, cDNA), in te vnesli v celice celične linije, ki se sicer ne odziva na kapsaicin, so na gojitveni podlagi našli kolonije celic, v katerih se je vzpostavila odzivnost na kapsaicin. To je utrlo pot do razkritja TRPV1 in dodatnih TRP-receptorjev za zaznavanje toplote, ki skupaj kodirajo toplotni občutek. Prirejeno po: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/advanced-information/. Kapsaicin 430 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 431Nobelove nagrade za leto 2021 • Od čilija in laboratorijske konice do odkritij ... Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja ... • Nobelove nagrade za leto 2021 larnosti med zunanjim in notranjim delom celice. To se ponavlja vzdolž živčne celice in impulz potuje po aksonu do konca aksona, kjer signal preda drugim nevronom. Ionski kanalčki se razlikujejo glede na ion, ki ga prepuščajo (na primer Na+, K+, Cl−), načine, s katerimi je uravnavano njihovo delovanje, število podenot, iz katerih so sestavljeni, in glede na druge vidike njiho- ve zgradbe. TRPV1, ki ga je odkril David Julius, pripada veliki družini tako imenova- nih receptorskih kationskih kanalčkov pre- hodnega potenciala (TRP), ki uravnavajo prepuščanje kalcijevih (Ca2+) ionov. Ime »prehodni receptorski potencial« prihaja od TRP vinske mušice, ki je pokazal prehodno zvišanje membranskega potenciala kot od- ziv na svetlobne dražljaje, in se zdaj nanaša na družino proteinov s podobno zgradbo in funkcijo, ne pa tudi na mehanizem njihove aktivacije. Kasneje so bili kanalčki preho- dnega receptorskega potenciala odkriti pri vretenčarjih, kjer so vseprisotno izraženi v številnih tipih celic in tkiv. Gremo ven iz teoretskih osnov in poglejmo, kaj je sledilo papriki čili Vsakdo, ki je kdaj poskusil kakšno jed, za- činjeno s čilijem, se je soočil z bolj ali manj izrazitim pekočim občutkom v ustni votlini, ki spominja na neprijeten občutek bolečine ob stiku z vročim predmetom. David Juli- us je to izkoristil in uporabil čili za odkritje ionskega kanalčka, povezanega z bolečino, ter v nadaljevanju s prefinjeno raziskavo z elektronskim mikroskopom pokazal, da se čilijeva »pekoča spojina« kapsaicin poveže z receptorskim delom nevronskega ionskega kanalčka TRPV1 in povzroči komformacij- sko spremembo, kot je prikazano na sliki na strani 426. Posledica je sprememba oblike oziroma odprtje kanalčka za vdor kalcijevih ionov v nevronski akson, kar povzroči lokal- no depolarizacijo aksonske membrane in na- stanek akcijskega potenciala oziroma živčne- ga impulza. Kmalu zatem je Julius pokazal, da ta kanalček lahko neposredno aktivira tudi sama toplota, v odsotnosti kapsaicina in drugih podobnih dejavnikov, tako da ka- nalček deluje kot molekularni povezovalec bolečih toplotnih dražljajev in neprijetnih kemičnih dražljajev. Ob ugotovitvi, da ima TRPV1 ključno vlogo pri povečani občutljivosti za toploto, je postalo očitno, da morajo obstajati tudi drugi toplotno občutljivi receptorji, saj so poskusne živali, ki so jim odstranili gen za TRPV1 in so tako ostale brez proteina TRPV1, pokazale le manjšo izgubo občut- ka za akutno škodljivo toploto. To je utrlo pot do razkritja dodatnih TRP-receptorjev za zaznavanje temperature, ki skupaj kodi- rajo toplotni občutek. Leta 2011 je skupina Thomasa Voetsa iz belgijskega Luevena pre- poznala TRPM3 kot drugi senzor za ško- dljivo toploto pri miših brez gena Trpv1, ker pa je inaktivacija genov Trpv1 in Trpm3 pri poskusnih miših samo ublažila, ne pa tudi odpravila ref leksnih odzivov na škodljivo toploto, so pozornost usmerili še na tretji kanalček TRP, TRPA1, ki sta ga pred tem, leta 2004, neodvisno odkrila laboratorija Davida Juliusa in Ardema Patapoutiana kot receptorja za odziv na ostre kemične spoji- ne v gorčičnem olju, hrenu, cimetu, česnu, nageljnovih žbicah in ingverju ter na druge kemikalije. Spoznanju, da sam prvo odkri- ti ionski kanalček TRPA1 lahko aktivira- jo različne kemične snovi, pa tudi mraz in toplota, je sledila ugotovitev, da se način njegovega aktiviranja razlikuje med vrstami sesalcev. Vprašanje, kateri ionski kanalčki prispevajo k škodljivemu občutku toplote pri miših, je bilo razrešeno, ko je Voetso- va skupina pokazala, da je to odvisno od triade ionskih kanalčkov, in sicer TRPV1, TRPM3 in TRPA1. Odkritje TRPV1 je bil velik preboj, ki je pripeljal do razkritja dodatnih receptorjev za zaznavanje toplote. David Julius in Ar- dem Patapoutian sta neodvisno drug od drugega, s podobnim pristopom, kot je bila uporaba čilijeve spojine kapsaicin za odkritje TRPV1, uporabila kemično snov mentol za prepoznavanje TRPM8, receptorja, za ka- terega se je pokazalo, da ga aktivira mraz. Z nadaljnjimi raziskavami, pri katerih so uporabili gensko spremenjene poskusne mi- ši, ki so jim predhodno dodali ali odstranili domnevne kandidatne gene, so odkrili do- datne ionske kanalčke, povezane s TRPV1 in TRPM8, ki jih aktivira vrsta različnih temperatur. Juliusovo odkritje TRPV1 je bil velik korak naprej, ki nam je omogočil razu- meti, kako lahko razlike v temperaturi pov- zročijo električne signale v živčnem sistemu. Poleg občutka za toploto ali mraz imamo tudi občutek za dotik Medtem ko so razkrivali mehanizme za ob- čutenje razlik v temperaturi, je ostajalo od- prto vprašanje, kako se mehanski dražljaji pretvorijo v naše občutke za dotik in me- hanski stres. Mehanski senzorji v bakterijah so sicer že bili odkriti, vendar pa so meha- nizmi, na katerih temelji občutek za dotik pri vretenčarjih, ostajali neznani. Problema se je lotil Ardem Patapoutian s Scrippsove- ga raziskovalnega inštituta na Medicinskem inštitutu Howarda Hughesa v La Yolli v Kaliforniji v Združenih državah Amerike in želel razkriti nepoznane receptorje, ki jih aktivirajo mehanski dražljaji. Najprej so na- šli celično linijo, ki je oddajala merljivi ele- Prirejeno po: https://en.wikipedia.org/wiki/Action_potential. … in tako naprej, do konca aksona. Telo nevrona (soma) Nevron Akson Zbirka mRNA iz senzoričnega nevrona Fragmenti DNA: cDNA Kanalček je zaprt Kanalček je odprt Ioni Boleč občutek ob previsoki toploti Slika prikazuje odkritje proteina TRPV1 z uporabo presejalne raziskave vseh genov, ki se povečano, v obliki mRNA, izrazijo v čutilnih (senzoričnih) nevronih kot odziv na kapsaicin. Ko so prepise teh genov (mRNA) prepisali nazaj v njim ustrezajoče fragmente DNA (v tako imenovane komplementarne DNA, cDNA), in te vnesli v celice celične linije, ki se sicer ne odziva na kapsaicin, so na gojitveni podlagi našli kolonije celic, v katerih se je vzpostavila odzivnost na kapsaicin. To je utrlo pot do razkritja TRPV1 in dodatnih TRP-receptorjev za zaznavanje toplote, ki skupaj kodirajo toplotni občutek. Prirejeno po: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/advanced-information/. Kapsaicin 432 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 433Nobelove nagrade za leto 2021 • Od čilija in laboratorijske konice do odkritij ... Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja ... • Nobelove nagrade za leto 2021 ktrični signal, ko so posamezne celice zba- dali z mikropipeto. Predpostavljali so, da je receptor, aktiviran z mehansko silo, ionski kanalček. V naslednjem koraku so s podob- nim pristopom, kot ga je uporabil David Ju- lius pri odkrivanju gena za toplotno odzivni TRPV1, prepoznali 72 kandidatnih genov, ki bi lahko kodirali možne mehanskoodziv- ne receptorje. Gene so drugega za drugim inaktivirali (utišali) in preučevali mehansko občutljivost celic. Po napornem iskanju je Patapoutianu in njegovim sodelavcem uspe- lo prepoznati en sam gen, zaradi utišanja katerega so celice postale neobčutljive za zbadanje z mikropipeto. Odkrili so nov in povsem neznan mehansko občutljiv ionski kanal, ki so ga po grški besedi za tlak (píe- si) poimenovali PIEZO1. Zaradi podobno- sti s PIEZO1 so nato odkrili še drug gen in ga imenovali PIEZO2. Nadalje so ugotovili, da čutilni nevroni izražajo visoke ravni PI- EZO2. Nadaljnje študije so potrdile, da sta PIEZO1 in PIEZO2 ionska kanalčka, ki se neposredno aktivirata s pritiskom na celične membrane. Proteini PIEZO so tudi senzorji mehanskih sprememb v notranjih telesnih organih Patapoutian in sodelavci so dokazali, da se tako imenovani arterijski baroref leks, ki ne- nehno spremlja in vzdržuje krvni tlak, opira na proteina PIEZO1 in PIEZO2, ki sta v čutilnih nevronskih ganglijih. Baroref leks ali baroreceptorski ref leks je eden od tele- snih homeostatskih mehanizmov, ki pomaga vzdrževati krvni tlak na skoraj stalni ravni. Miši, ki so jim z utišanjem genov za PIE- ZO1 in PIEZO2 odvzeli oba proteina, so pokazale nestabilno povišanje krvnega tlaka, podoben pojav, kot ga kažejo ljudje z odpo- vedjo baroref leksa. PIEZO2 je pomemben tudi v prebavnem traktu, kjer celice, občutljive za mehanski dražljaj, sproščajo hormone in druge si- gnalne molekule kot odgovor na mehansko spodbudo želodčne vsebine. Ta protein je tudi mehanski senzor v urotelijskih celicah in čutilnih nevronih sečnega mehurja. Lju- dje brez funkcionalnega proteina PIEZO2 imajo zato oslabljen nadzor sečnega mehur- ja. Kot senzor mehanskih sil v površinskih celicah ožilja, rdečih krvnih celicah in ve- činskih celicah okostja pa ima pomembno vlogo protein PIEZO1. Zaznavanje strižne- ga stresa v omenjenih celicah je namreč po- membno za tvorbo krvnih žil med razvojem, za rast in obnovo krvnih žil v tkivih odra- slih kot tudi za uravnavanje žilnega napona (tonusa), v rdečih krvničkah pa je protein vključen v vzdrževanje celične prostornine (volumna). Navzočnost proteina PIEZO1 je pomembna tudi v kostnih celicah, osteobla- stih, kjer je eden od dejavnikov tvorbe kosti, odvisne od mehanske obremenitve. Spremembe v genih za ionske kanalčke TRP in PIEZO se kažejo v številnih genetskih boleznih Študije na ljudeh z genetskimi mutacijami v ionskih kanalčkih TRP in PIEZO so omogočile vpogled v vlogo teh kanalčkov pri zaznavanju temperaturnih sprememb, bolečine, dotika in različnih fizičnih stresov kot tudi pri občutku gibanja, sile in položaja telesa ter prevajanju teh signalov v ustrezni telesni odgovor. Pri ljudeh obstaja več genetskih »TRP-ka- nalopatij« kot posledic genetskih sprememb ali različic genov za proteine TRPA1 in TRPV1. Kažejo se z epizodami izčrpavajoče bolečine v zgornjem delu telesa, ki jo spro- žijo mraz, post in fizični stres, v nekaterih primerih pa tudi s paradoksalnim občutkom toplote, pomanjkanjem občutljivosti za hlad in spremenjeno občutljivostjo za pekoče ke- mične spojine. Na zdravje ljudi lahko vplivajo tudi mutacije v genih za proteine PIEZO, ki v primeru spremenjenega proteina PIEZO2 močno vplivajo na občutek za dotik, tresljaje in ču- tno zaznavanje lastnega telesa (propriocep- cijo). Propriocepcija, imenovana tudi kine- stezija, je občutek gibanja, sile in položaja telesa in jo včasih opisujejo kot »šesti čut«. Mutacije gena za protein PIEZO2 se lah- ko kažejo z nepravilnim razvojem okostja, skupaj z oslabljenim čutnim zaznavanjem lastnega telesa in zmanjšanim občutkom za dotik. Posledica so lahko prirojene skr- čitve v sklepih prstov na rokah in stopalih, ukrivljenost hrbtenice, izpahnjenost kolkov, izguba nadzora položaja in gibanja telesa, težave pri hoji, izguba mišične mase in mi- šična oslabelost. Pri nekaterih bolnikih se lahko pojavijo dihalna stiska in motnje pri uriniranju. Po drugi strani pa mutacije v ge- nu proteina PIEZO1 poslabšajo integriteto in fiziološke funkcije rdečih krvničk kot tu- di razvoj limfnega sistema. Prelomna odkr it ja kanalčkov TRPV1, TRPM8 in PIEZO lanskih Nobelovih na- grajencev so nam omogočila razumeti, ka- ko lahko toplota, mraz in mehanska sila sprožijo živčne impulze, ki nam omogoča- jo zaznavanje sveta okoli nas in prilagaja- nje nanj. Kanalčki TRP so osrednji za našo sposobnost zaznavanja toplote. Kanalček PIEZO2 nam omogoča občutek za dotik in Slika prikazuje odkrivanje kanalčkov PIEZO z utišanjem 72 kandidatnih genov v celicah mehansko občutljive celične linije in iskanjem izgube občutljivosti za fizični pritisk. Utišali so gen za genom in šele kolonija celic z utišanim dvainsedemdesetim genom je pokazala, da je izguba tega gena povzročila neodzivnost celice na mehanski stres. To je tlakovalo pot do razkritja ionskega kanalčka PIEZO2 kot mehanoreceptorja za dotik in posledične občutke v čutilih, ki jih uporabljamo na primer pri objemu. Prirejeno po: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/advanced- information/. Utišanje gena Utišanje gena Fizična sila Fizična silaMeritev Meritev Celice 1-71 Celica 72 Kandidatni gen 72Kandidatni geni 1-71 Občutek dotikaKanalček zaprt Kanalček odprt Ioni Fizična sila PIEZO 1 PIEZO 2 432 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 433Nobelove nagrade za leto 2021 • Od čilija in laboratorijske konice do odkritij ... Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja ... • Nobelove nagrade za leto 2021 ktrični signal, ko so posamezne celice zba- dali z mikropipeto. Predpostavljali so, da je receptor, aktiviran z mehansko silo, ionski kanalček. V naslednjem koraku so s podob- nim pristopom, kot ga je uporabil David Ju- lius pri odkrivanju gena za toplotno odzivni TRPV1, prepoznali 72 kandidatnih genov, ki bi lahko kodirali možne mehanskoodziv- ne receptorje. Gene so drugega za drugim inaktivirali (utišali) in preučevali mehansko občutljivost celic. Po napornem iskanju je Patapoutianu in njegovim sodelavcem uspe- lo prepoznati en sam gen, zaradi utišanja katerega so celice postale neobčutljive za zbadanje z mikropipeto. Odkrili so nov in povsem neznan mehansko občutljiv ionski kanal, ki so ga po grški besedi za tlak (píe- si) poimenovali PIEZO1. Zaradi podobno- sti s PIEZO1 so nato odkrili še drug gen in ga imenovali PIEZO2. Nadalje so ugotovili, da čutilni nevroni izražajo visoke ravni PI- EZO2. Nadaljnje študije so potrdile, da sta PIEZO1 in PIEZO2 ionska kanalčka, ki se neposredno aktivirata s pritiskom na celične membrane. Proteini PIEZO so tudi senzorji mehanskih sprememb v notranjih telesnih organih Patapoutian in sodelavci so dokazali, da se tako imenovani arterijski baroref leks, ki ne- nehno spremlja in vzdržuje krvni tlak, opira na proteina PIEZO1 in PIEZO2, ki sta v čutilnih nevronskih ganglijih. Baroref leks ali baroreceptorski ref leks je eden od tele- snih homeostatskih mehanizmov, ki pomaga vzdrževati krvni tlak na skoraj stalni ravni. Miši, ki so jim z utišanjem genov za PIE- ZO1 in PIEZO2 odvzeli oba proteina, so pokazale nestabilno povišanje krvnega tlaka, podoben pojav, kot ga kažejo ljudje z odpo- vedjo baroref leksa. PIEZO2 je pomemben tudi v prebavnem traktu, kjer celice, občutljive za mehanski dražljaj, sproščajo hormone in druge si- gnalne molekule kot odgovor na mehansko spodbudo želodčne vsebine. Ta protein je tudi mehanski senzor v urotelijskih celicah in čutilnih nevronih sečnega mehurja. Lju- dje brez funkcionalnega proteina PIEZO2 imajo zato oslabljen nadzor sečnega mehur- ja. Kot senzor mehanskih sil v površinskih celicah ožilja, rdečih krvnih celicah in ve- činskih celicah okostja pa ima pomembno vlogo protein PIEZO1. Zaznavanje strižne- ga stresa v omenjenih celicah je namreč po- membno za tvorbo krvnih žil med razvojem, za rast in obnovo krvnih žil v tkivih odra- slih kot tudi za uravnavanje žilnega napona (tonusa), v rdečih krvničkah pa je protein vključen v vzdrževanje celične prostornine (volumna). Navzočnost proteina PIEZO1 je pomembna tudi v kostnih celicah, osteobla- stih, kjer je eden od dejavnikov tvorbe kosti, odvisne od mehanske obremenitve. Spremembe v genih za ionske kanalčke TRP in PIEZO se kažejo v številnih genetskih boleznih Študije na ljudeh z genetskimi mutacijami v ionskih kanalčkih TRP in PIEZO so omogočile vpogled v vlogo teh kanalčkov pri zaznavanju temperaturnih sprememb, bolečine, dotika in različnih fizičnih stresov kot tudi pri občutku gibanja, sile in položaja telesa ter prevajanju teh signalov v ustrezni telesni odgovor. Pri ljudeh obstaja več genetskih »TRP-ka- nalopatij« kot posledic genetskih sprememb ali različic genov za proteine TRPA1 in TRPV1. Kažejo se z epizodami izčrpavajoče bolečine v zgornjem delu telesa, ki jo spro- žijo mraz, post in fizični stres, v nekaterih primerih pa tudi s paradoksalnim občutkom toplote, pomanjkanjem občutljivosti za hlad in spremenjeno občutljivostjo za pekoče ke- mične spojine. Na zdravje ljudi lahko vplivajo tudi mutacije v genih za proteine PIEZO, ki v primeru spremenjenega proteina PIEZO2 močno vplivajo na občutek za dotik, tresljaje in ču- tno zaznavanje lastnega telesa (propriocep- cijo). Propriocepcija, imenovana tudi kine- stezija, je občutek gibanja, sile in položaja telesa in jo včasih opisujejo kot »šesti čut«. Mutacije gena za protein PIEZO2 se lah- ko kažejo z nepravilnim razvojem okostja, skupaj z oslabljenim čutnim zaznavanjem lastnega telesa in zmanjšanim občutkom za dotik. Posledica so lahko prirojene skr- čitve v sklepih prstov na rokah in stopalih, ukrivljenost hrbtenice, izpahnjenost kolkov, izguba nadzora položaja in gibanja telesa, težave pri hoji, izguba mišične mase in mi- šična oslabelost. Pri nekaterih bolnikih se lahko pojavijo dihalna stiska in motnje pri uriniranju. Po drugi strani pa mutacije v ge- nu proteina PIEZO1 poslabšajo integriteto in fiziološke funkcije rdečih krvničk kot tu- di razvoj limfnega sistema. Prelomna odkr it ja kanalčkov TRPV1, TRPM8 in PIEZO lanskih Nobelovih na- grajencev so nam omogočila razumeti, ka- ko lahko toplota, mraz in mehanska sila sprožijo živčne impulze, ki nam omogoča- jo zaznavanje sveta okoli nas in prilagaja- nje nanj. Kanalčki TRP so osrednji za našo sposobnost zaznavanja toplote. Kanalček PIEZO2 nam omogoča občutek za dotik in Slika prikazuje odkrivanje kanalčkov PIEZO z utišanjem 72 kandidatnih genov v celicah mehansko občutljive celične linije in iskanjem izgube občutljivosti za fizični pritisk. Utišali so gen za genom in šele kolonija celic z utišanim dvainsedemdesetim genom je pokazala, da je izguba tega gena povzročila neodzivnost celice na mehanski stres. To je tlakovalo pot do razkritja ionskega kanalčka PIEZO2 kot mehanoreceptorja za dotik in posledične občutke v čutilih, ki jih uporabljamo na primer pri objemu. Prirejeno po: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/advanced- information/. Utišanje gena Utišanje gena Fizična sila Fizična silaMeritev Meritev Celice 1-71 Celica 72 Kandidatni gen 72Kandidatni geni 1-71 Občutek dotikaKanalček zaprt Kanalček odprt Ioni Fizična sila PIEZO 1 PIEZO 2 434 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 435Nobelove nagrade za leto 2021 • Od čilija in laboratorijske konice do odkritij ... Botanične novosti iz Govcev • Botanika sposobnost občutenja položaja in gibanja de- lov telesa. Kanalčki TRP in PIEZO pa lah- ko prispevajo k številnim dodatnim fiziolo- škim funkcijam, ki so povezane z zaznava- njem temperature ali mehanskih dražljajev. Intenzivne raziskave, ki izvirajo iz letošnjih Nobelovih nagrajenih odkritij, se osredoto- čajo na pojasnitev funkcij ugotovljenih re- ceptorjev v različnih fizioloških procesih. Pridobljeno znanje uporabljajo pri razvoju zdravljenja številnih bolezni, med njimi tudi zdravljenja kronične bolečine. Viri: Press release: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2021. Nobel Prize Outreach AB 2022; https://www. nobelprize.org/prizes/medicine/2021/press-release/. Advanced information - Scientific background: Discoveries of receptors for temperature and touch. Nobel Prize Outreach AB 2022; https://www.nobelprize.org/ prizes/medicine/2021/advanced-information/. Ion channel - From Wikipedia, the free encyclopedia; https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_channel. Glavna ionska kanalčka TRPV1 in PIEZO2 nas obdarujeta z občutkom temperature, toplote, bolečine, dotika ter gibanja, sile in položaja telesa. Številne dodatne fiziološke funkcije so odvisne od kombinacije še drugih temperaturno in mehansko občutljivih kanalčkov TRP in PIEZO. Prirejeno po: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/ advanced-information/. Temperatura Vročinska bolečina Dotik Čutno zaznavanje lastnega telesa Osnovna telesna temperatura Vnetna bolečina Živčna bolečina Sistemska telesna bolečina Zaščitni refleksi Fizična bolečina Uriniranje Dihanje Krvni tlak Preoblikovanje okostja Botanične novosti iz Govcev. Pripoved o rastlinah in ljudeh, ki so me pripeljali do Hacquetove medvejke V spomin Dušanu Robiču, Vitomirju Mikuletiču in Iztoku Mlekužu Igor Dakskobler Čeprav (rovtarski) Tolminec, sem Govce prvič uzrl šele kot mlad gozdarski inženir. Moj profesor Dušan Robič (1933-2013), ki me je navdušil za fitocenologijo, me je po- vabil, da ga spremljam pri raziskavah goz- dnega rastja na Idrijskem. Po končanem de- lu me je želel zapeljati v Tolmin, zato sva se preko Mrzle Rupe spustila v dolino Trebu- še. Pogled na obsežna gozdnata in skalnata strma do prepadna pobočja in ostenja pod Zelenim robom, Poldanovcem, Stanovim robom, Stadorjem in Kobilico vse do pre- vala Drnulk me je prevzel. Pomislil sem, tu je pa tako kot v Alpah. Prizor je primerljiv s pogledom na Loško steno nad Logom pod Mangartom s predelske ceste, ki so ga že pred stoletji opisovali prvi turistični obisko- valci naših gora. Govci nad dolino Trebuše. Foto: Igor Dakskobler. 434 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 435Nobelove nagrade za leto 2021 • Od čilija in laboratorijske konice do odkritij ... Botanične novosti iz Govcev • Botanika sposobnost občutenja položaja in gibanja de- lov telesa. Kanalčki TRP in PIEZO pa lah- ko prispevajo k številnim dodatnim fiziolo- škim funkcijam, ki so povezane z zaznava- njem temperature ali mehanskih dražljajev. Intenzivne raziskave, ki izvirajo iz letošnjih Nobelovih nagrajenih odkritij, se osredoto- čajo na pojasnitev funkcij ugotovljenih re- ceptorjev v različnih fizioloških procesih. Pridobljeno znanje uporabljajo pri razvoju zdravljenja številnih bolezni, med njimi tudi zdravljenja kronične bolečine. Viri: Press release: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2021. Nobel Prize Outreach AB 2022; https://www. nobelprize.org/prizes/medicine/2021/press-release/. Advanced information - Scientific background: Discoveries of receptors for temperature and touch. Nobel Prize Outreach AB 2022; https://www.nobelprize.org/ prizes/medicine/2021/advanced-information/. Ion channel - From Wikipedia, the free encyclopedia; https://en.wikipedia.org/wiki/Ion_channel. Glavna ionska kanalčka TRPV1 in PIEZO2 nas obdarujeta z občutkom temperature, toplote, bolečine, dotika ter gibanja, sile in položaja telesa. Številne dodatne fiziološke funkcije so odvisne od kombinacije še drugih temperaturno in mehansko občutljivih kanalčkov TRP in PIEZO. Prirejeno po: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2021/ advanced-information/. Temperatura Vročinska bolečina Dotik Čutno zaznavanje lastnega telesa Osnovna telesna temperatura Vnetna bolečina Živčna bolečina Sistemska telesna bolečina Zaščitni refleksi Fizična bolečina Uriniranje Dihanje Krvni tlak Preoblikovanje okostja Botanične novosti iz Govcev. Pripoved o rastlinah in ljudeh, ki so me pripeljali do Hacquetove medvejke V spomin Dušanu Robiču, Vitomirju Mikuletiču in Iztoku Mlekužu Igor Dakskobler Čeprav (rovtarski) Tolminec, sem Govce prvič uzrl šele kot mlad gozdarski inženir. Moj profesor Dušan Robič (1933-2013), ki me je navdušil za fitocenologijo, me je po- vabil, da ga spremljam pri raziskavah goz- dnega rastja na Idrijskem. Po končanem de- lu me je želel zapeljati v Tolmin, zato sva se preko Mrzle Rupe spustila v dolino Trebu- še. Pogled na obsežna gozdnata in skalnata strma do prepadna pobočja in ostenja pod Zelenim robom, Poldanovcem, Stanovim robom, Stadorjem in Kobilico vse do pre- vala Drnulk me je prevzel. Pomislil sem, tu je pa tako kot v Alpah. Prizor je primerljiv s pogledom na Loško steno nad Logom pod Mangartom s predelske ceste, ki so ga že pred stoletji opisovali prvi turistični obisko- valci naših gora. Govci nad dolino Trebuše. Foto: Igor Dakskobler. 436 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 437Botanične novosti iz Govcev • BotanikaBotanika • Botanične novosti iz Govcev Na gozdove v Trebuši so me opozarjali moji takratni gozdarski kolegi v Tolminu, pred- vsem Iztok Mlekuž (1954-2015), pozneje Dani Oblak, in najbrž sem tja kakšen dan šel z njimi tudi na teren. O tej dolini in njenih posebnostih mi je navdušeno pravil moj takratni šef Vitomir Mikuletič (1925- 2020). On je še v času, ko je po dolini pe- ljal samo skromni kolovoz, nad Krtovšami našel Blagajev volčin (Daphne blagayana). To je bilo takrat najbolj severozahodno nahaja- lišče naše znamenite rastline in o njem sta s Tonetom Wraberjem napisala članek za Bi- ološki vestnik. Prav po Mikuletičevih napot- kih sem že, ko sem presegel Kristusova leta (1993), v Trebuši prvič videl kranjski jeglič (Primula carniolica). V strmine Govcev sem se podal tri leta ka- sneje, avgusta leta 1996. Zagotovo je na to vplival Rafko Terpin s svojimi članki v Pla- ninskem vestniku, najbrž tudi zelo nazorni opis poti iz doline Trebuše na Poldanovec Mihe Nagliča v časopisu Delo. Žirovskega filozofa in pisatelja je na to goro vodil prav Rafko. Moje zanimanje je najprej veljalo združbi črnega bora (Pinus nigra), ki v tem mogočnem ostenju porašča najbolj skrajna rastišča, dolomitne roglje, grebene in skoraj navpično skalovje. Ugotovili smo, da je po svoji vrstni sestavi bolj podobna jugovzho- dnoalpskemu črnoborovju, ki se imenuje po malem jesenu (Fraxino orni-Pinetum nigrae), kot ilirskemu (severnodinarskemu) rdeče- in črnoborovju, ki se imenuje po trirobi koše- ničici (Genisto januensis-Pinetum sylvestris). Druga posebna gozdna združba Govcev, pogosto stična z združbo črnega bora, je bukov gozd z dlakavim slečem (Rhododendro hirsuti-Fagetum). Ta raste na podobno str- mih, a vseeno manj skalnatih osojnih pobo- čjih z nekoliko globljimi tlemi. V tistih letih sva ga v dveh ločenih delih Slovenije popi- sovala in kot posebno združbo prepoznala dva, sam v Posočju in moj nekdanji profesor in takratni kolega na Biološkem inštitutu ZRC SAZU Marko Accetto (1936-2017) predvsem na Kočevskem. V Govcih so me zanimale tudi združbe skalnih razpok, še posebej tiste, v katerih raste kranjski jeglič, melišča, kamnita travišča in ruševje. Kdo so bili botanični pionirji v tem robnem delu Trnovskega gozda? Zagotovo so ta ostenja vsaj deloma poznali znameniti bo- taniki iz devetnajstega in začetka dvajsetega stoletja: Dionizij Stur, Muzio Tommasini, Franc Krašan, Eduard Pospichal in Julij Głowacki. Med prvo in drugo svetovno voj- no jih je dejavno raziskoval Carlo Zirnich. Njihov botanični raziskovalec je tudi prof. Andrej Martinčič. Vzhodnemu delu Trno- vskega gozda je pod mentorstvom prof. Er- nesta Mayerja posvetil diplomsko nalogo in v njej obdelal tudi rastlinstvo Zelenega roba in Poldanovca. Terenske raziskave je opravil leta 1956 in 1957. Ob tem je zanimivo, da je, zdaj že v 86. letu starosti, pri raziskavah Govcev še vedno dejaven. Nedavno mi je namreč iz nabirke iz njihovih skalnih raz- pok določil subarktično-subalpinsko mahov- no vrsto Cyrtomnium hymenophylloides, ki je razširjena predvsem v severnejših območjih Evrope, Azije in Severne Amerike. Poznavanje naštetih in še drugih botani- kov ter naša spoznanja smo vključili v knji- go Natura 2000 v Sloveniji (Čušin in sod., 2004). V njej smo napisali, da v Govcih uspeva kar pet evropsko varstveno pomemb- nih vrst: kranjski jeglič (podatki o njegovih nahajališčih na Poldanovcu in Zelenem robu v Tommasinijevem herbariju v Trstu so iz let 1834 in 1837), hladnikovka (Hladnikia pastinacifolia) – podatek za Zeleni rob je iz leta 1878 (Joseph Claudius Pittoni), na Pol- danovcu ga je prvi našel Andrej Martinčič, Zoisova zvončica (Campanula zoysii) – pod Poldanovcem jo je za svoj herbarij Carlo Zirnich nabral avgusta leta 1941, julijska orlica (Aquilegia iulia) – pod tem imenom jo Združba črnega bora in malega jesena v Govcih. Foto: Igor Dakskobler. Združba bukve in dlakavega sleča v Govcih. Foto: Igor Dakskobler. 436 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 437Botanične novosti iz Govcev • BotanikaBotanika • Botanične novosti iz Govcev Na gozdove v Trebuši so me opozarjali moji takratni gozdarski kolegi v Tolminu, pred- vsem Iztok Mlekuž (1954-2015), pozneje Dani Oblak, in najbrž sem tja kakšen dan šel z njimi tudi na teren. O tej dolini in njenih posebnostih mi je navdušeno pravil moj takratni šef Vitomir Mikuletič (1925- 2020). On je še v času, ko je po dolini pe- ljal samo skromni kolovoz, nad Krtovšami našel Blagajev volčin (Daphne blagayana). To je bilo takrat najbolj severozahodno nahaja- lišče naše znamenite rastline in o njem sta s Tonetom Wraberjem napisala članek za Bi- ološki vestnik. Prav po Mikuletičevih napot- kih sem že, ko sem presegel Kristusova leta (1993), v Trebuši prvič videl kranjski jeglič (Primula carniolica). V strmine Govcev sem se podal tri leta ka- sneje, avgusta leta 1996. Zagotovo je na to vplival Rafko Terpin s svojimi članki v Pla- ninskem vestniku, najbrž tudi zelo nazorni opis poti iz doline Trebuše na Poldanovec Mihe Nagliča v časopisu Delo. Žirovskega filozofa in pisatelja je na to goro vodil prav Rafko. Moje zanimanje je najprej veljalo združbi črnega bora (Pinus nigra), ki v tem mogočnem ostenju porašča najbolj skrajna rastišča, dolomitne roglje, grebene in skoraj navpično skalovje. Ugotovili smo, da je po svoji vrstni sestavi bolj podobna jugovzho- dnoalpskemu črnoborovju, ki se imenuje po malem jesenu (Fraxino orni-Pinetum nigrae), kot ilirskemu (severnodinarskemu) rdeče- in črnoborovju, ki se imenuje po trirobi koše- ničici (Genisto januensis-Pinetum sylvestris). Druga posebna gozdna združba Govcev, pogosto stična z združbo črnega bora, je bukov gozd z dlakavim slečem (Rhododendro hirsuti-Fagetum). Ta raste na podobno str- mih, a vseeno manj skalnatih osojnih pobo- čjih z nekoliko globljimi tlemi. V tistih letih sva ga v dveh ločenih delih Slovenije popi- sovala in kot posebno združbo prepoznala dva, sam v Posočju in moj nekdanji profesor in takratni kolega na Biološkem inštitutu ZRC SAZU Marko Accetto (1936-2017) predvsem na Kočevskem. V Govcih so me zanimale tudi združbe skalnih razpok, še posebej tiste, v katerih raste kranjski jeglič, melišča, kamnita travišča in ruševje. Kdo so bili botanični pionirji v tem robnem delu Trnovskega gozda? Zagotovo so ta ostenja vsaj deloma poznali znameniti bo- taniki iz devetnajstega in začetka dvajsetega stoletja: Dionizij Stur, Muzio Tommasini, Franc Krašan, Eduard Pospichal in Julij Głowacki. Med prvo in drugo svetovno voj- no jih je dejavno raziskoval Carlo Zirnich. Njihov botanični raziskovalec je tudi prof. Andrej Martinčič. Vzhodnemu delu Trno- vskega gozda je pod mentorstvom prof. Er- nesta Mayerja posvetil diplomsko nalogo in v njej obdelal tudi rastlinstvo Zelenega roba in Poldanovca. Terenske raziskave je opravil leta 1956 in 1957. Ob tem je zanimivo, da je, zdaj že v 86. letu starosti, pri raziskavah Govcev še vedno dejaven. Nedavno mi je namreč iz nabirke iz njihovih skalnih raz- pok določil subarktično-subalpinsko mahov- no vrsto Cyrtomnium hymenophylloides, ki je razširjena predvsem v severnejših območjih Evrope, Azije in Severne Amerike. Poznavanje naštetih in še drugih botani- kov ter naša spoznanja smo vključili v knji- go Natura 2000 v Sloveniji (Čušin in sod., 2004). V njej smo napisali, da v Govcih uspeva kar pet evropsko varstveno pomemb- nih vrst: kranjski jeglič (podatki o njegovih nahajališčih na Poldanovcu in Zelenem robu v Tommasinijevem herbariju v Trstu so iz let 1834 in 1837), hladnikovka (Hladnikia pastinacifolia) – podatek za Zeleni rob je iz leta 1878 (Joseph Claudius Pittoni), na Pol- danovcu ga je prvi našel Andrej Martinčič, Zoisova zvončica (Campanula zoysii) – pod Poldanovcem jo je za svoj herbarij Carlo Zirnich nabral avgusta leta 1941, julijska orlica (Aquilegia iulia) – pod tem imenom jo Združba črnega bora in malega jesena v Govcih. Foto: Igor Dakskobler. Združba bukve in dlakavega sleča v Govcih. Foto: Igor Dakskobler. 438 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 439Botanične novosti iz Govcev • BotanikaBotanika • Botanične novosti iz Govcev poznamo šele zadnje desetletje, glej Proteus 75 (7), in Scopolijev repnjak (Arabis scopo- liana) – na Stanovem robu smo ga našli v začetku enaindvajsetega stoletja. Govci so gozdni rezervat in varstveno območje Natu- re 2000 za vse naštete vrste. Njihov manjši del je na ozemlju krajinskega parka Zgornja Idrijca. Februarja leta 2014 je gozdno rastje Govcev močno poškodoval žled. Pogled na ostenja Zelenega roba in Poldanovca je bil strašljiv: polomljena ali izruvana drevesa, pobočni zdrsi, prizadeti so bili tako bukovi kot čr- noborovi sestoji. Poškodovane ali s podrtim drevjem zasute so bile redke steze in preho- di iz doline Trebuše na rob planote. Več let sem se jim izogibal in se posvetil rastlin- stvu od žleda manj poškodovanih grap na desnem bregu Trebušice, predvsem Gačni- ka, Makčeve in Srne grape, na levem bre- gu te reke pa le rastlinstvu Kozijske grape pod Vršami (Govcem podobno, a nekoliko nižje strmo skalnato pobočje, ki se nadaljuje do Skopice, katere severovzhodna pobočja se spuščajo že v dolino Idrijce). Ob njenem raziskovanju sem naletel na nenavadna ra- stišča podgorskih bukovih gozdov, na katera sta me že davno opozorila Iztok Mlekuž in Dani Oblak, a si nisem nikoli vzel čas, da bi jih primerno popisal. Ti gozdovi rastejo namreč na mešani geološki podlagi. Čeprav v Trebuši prevladuje dolomit, je pod oste- njem Govcev vsaj stometrski višinski pas, v katerem so dolomitu primešani glinavci, pe- ščenjaki, laporovci in tufiti. Geolog prof. Jože Čar mi zna te plasti na- zorno in podrobno razložiti. Sam zelo poe- nostavljam, a v rastju se to mešanje očitno kaže, ker v istem gozdnem sestoju najdemo vrste, značilne za dolomitno podlago, na primer tevje (Hacquetia epipactis) in črni te- loh (Helleborus niger), a tudi kisloljubne vr- ste, na primer rebrenjačo (Blechnum spicant), gorsko krpačo (Thelypteris limbosperma), bu- kovčico (Phegopteris connectilis) in štajerski pljučnik (Pulmonaria stiriaca). Je to še bukov gozd s tevjem (Hacquetio-Fagetum)? Na površju se taka geološka podlaga kaže v položnejših pomolih z raztresenimi do- mačijami nekaj sto metrov nad dnom do- line. Izhodišče za popisovanje teh bukovih sestojev mi je bila zgornja trebuška cesta, ki je speljana nad levim bregom doline, prav blizu stika dolomita in mešanih plasti z glinavcem. Enkrat sem avto pustil blizu obsežnega peskokopa pod dolomitno špico Šprajnh (937 metrov) južno od zelo opazne- ga Stadorja (1.030 metrov). Zazrl sem se v spodnja ostenja te špice (vršna sem poznal in jih obiskoval iz vasi Lazna). Zdelo se mi je, da bi bila dosegljiva od spodaj, torej sem naredil izjemo in se podal v čisto dolomitno območje nad cesto. Prav kmalu, nadmorska višina je bila še manj kot 500 metrov, sem v podrasti bukovega gozda (Ostryo-Fagetum) opazil Blagajev volčin. Med vzpenjanjem navzgor na razmeroma široki pomol (pri- bližno 680 metrov nadmorske višine) kakih 400 metrov vzhodno od vrha Šprajnha sem ga popisal še na precej krajih, predvsem v združbi bukve in dlakavega sleča, a tudi v sestojih črnega gabra in malega jesena (Fraxino orni-Ostryetum) in v resavi, združbi spomladanske rese (Erica carnea). Blagajev volčin v Trebuši po več kot petde- setih letih od Mikuletičeve najdbe v Krto- všah ni več taka redkost. Poznamo ga tudi na pobočjih nad Gačnikom (Dakskobler in sod., 2021), idrijski botaničarki Anka Ru- dolf in Tinka Gantar pa sta ga pred leti na- šli na strmih pobočjih pod Skopico, že nad dolino Idrijce. Govci po hudem žledu, poleti leta 2014. Foto: Igor Dakskobler. Karbonatno-silikatne geološke plasti v Gorenji Trebuši. Foto: Igor Dakskobler. 438 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 439Botanične novosti iz Govcev • BotanikaBotanika • Botanične novosti iz Govcev poznamo šele zadnje desetletje, glej Proteus 75 (7), in Scopolijev repnjak (Arabis scopo- liana) – na Stanovem robu smo ga našli v začetku enaindvajsetega stoletja. Govci so gozdni rezervat in varstveno območje Natu- re 2000 za vse naštete vrste. Njihov manjši del je na ozemlju krajinskega parka Zgornja Idrijca. Februarja leta 2014 je gozdno rastje Govcev močno poškodoval žled. Pogled na ostenja Zelenega roba in Poldanovca je bil strašljiv: polomljena ali izruvana drevesa, pobočni zdrsi, prizadeti so bili tako bukovi kot čr- noborovi sestoji. Poškodovane ali s podrtim drevjem zasute so bile redke steze in preho- di iz doline Trebuše na rob planote. Več let sem se jim izogibal in se posvetil rastlin- stvu od žleda manj poškodovanih grap na desnem bregu Trebušice, predvsem Gačni- ka, Makčeve in Srne grape, na levem bre- gu te reke pa le rastlinstvu Kozijske grape pod Vršami (Govcem podobno, a nekoliko nižje strmo skalnato pobočje, ki se nadaljuje do Skopice, katere severovzhodna pobočja se spuščajo že v dolino Idrijce). Ob njenem raziskovanju sem naletel na nenavadna ra- stišča podgorskih bukovih gozdov, na katera sta me že davno opozorila Iztok Mlekuž in Dani Oblak, a si nisem nikoli vzel čas, da bi jih primerno popisal. Ti gozdovi rastejo namreč na mešani geološki podlagi. Čeprav v Trebuši prevladuje dolomit, je pod oste- njem Govcev vsaj stometrski višinski pas, v katerem so dolomitu primešani glinavci, pe- ščenjaki, laporovci in tufiti. Geolog prof. Jože Čar mi zna te plasti na- zorno in podrobno razložiti. Sam zelo poe- nostavljam, a v rastju se to mešanje očitno kaže, ker v istem gozdnem sestoju najdemo vrste, značilne za dolomitno podlago, na primer tevje (Hacquetia epipactis) in črni te- loh (Helleborus niger), a tudi kisloljubne vr- ste, na primer rebrenjačo (Blechnum spicant), gorsko krpačo (Thelypteris limbosperma), bu- kovčico (Phegopteris connectilis) in štajerski pljučnik (Pulmonaria stiriaca). Je to še bukov gozd s tevjem (Hacquetio-Fagetum)? Na površju se taka geološka podlaga kaže v položnejših pomolih z raztresenimi do- mačijami nekaj sto metrov nad dnom do- line. Izhodišče za popisovanje teh bukovih sestojev mi je bila zgornja trebuška cesta, ki je speljana nad levim bregom doline, prav blizu stika dolomita in mešanih plasti z glinavcem. Enkrat sem avto pustil blizu obsežnega peskokopa pod dolomitno špico Šprajnh (937 metrov) južno od zelo opazne- ga Stadorja (1.030 metrov). Zazrl sem se v spodnja ostenja te špice (vršna sem poznal in jih obiskoval iz vasi Lazna). Zdelo se mi je, da bi bila dosegljiva od spodaj, torej sem naredil izjemo in se podal v čisto dolomitno območje nad cesto. Prav kmalu, nadmorska višina je bila še manj kot 500 metrov, sem v podrasti bukovega gozda (Ostryo-Fagetum) opazil Blagajev volčin. Med vzpenjanjem navzgor na razmeroma široki pomol (pri- bližno 680 metrov nadmorske višine) kakih 400 metrov vzhodno od vrha Šprajnha sem ga popisal še na precej krajih, predvsem v združbi bukve in dlakavega sleča, a tudi v sestojih črnega gabra in malega jesena (Fraxino orni-Ostryetum) in v resavi, združbi spomladanske rese (Erica carnea). Blagajev volčin v Trebuši po več kot petde- setih letih od Mikuletičeve najdbe v Krto- všah ni več taka redkost. Poznamo ga tudi na pobočjih nad Gačnikom (Dakskobler in sod., 2021), idrijski botaničarki Anka Ru- dolf in Tinka Gantar pa sta ga pred leti na- šli na strmih pobočjih pod Skopico, že nad dolino Idrijce. Govci po hudem žledu, poleti leta 2014. Foto: Igor Dakskobler. Karbonatno-silikatne geološke plasti v Gorenji Trebuši. Foto: Igor Dakskobler. 440 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 441Botanične novosti iz Govcev • BotanikaBotanika • Botanične novosti iz Govcev Stador in Šprajnh nad dolino Trebuše. Foto: Igor Dakskobler. Poldanovec in grape pod njim, v spodnjem delu slike med Špikovo in Orlejško grapo je nahajališče Hacquetove medvejke. Foto: Igor Dakskobler. Blagajev volčin pod Šprajnhom. Foto: Igor Dakskobler. Žleb pod Poldanovcem, nad nahajališčem Hacquetove medvejke. Foto: Igor Dakskobler. 440 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 441Botanične novosti iz Govcev • BotanikaBotanika • Botanične novosti iz Govcev Stador in Šprajnh nad dolino Trebuše. Foto: Igor Dakskobler. Poldanovec in grape pod njim, v spodnjem delu slike med Špikovo in Orlejško grapo je nahajališče Hacquetove medvejke. Foto: Igor Dakskobler. Blagajev volčin pod Šprajnhom. Foto: Igor Dakskobler. Žleb pod Poldanovcem, nad nahajališčem Hacquetove medvejke. Foto: Igor Dakskobler. 442 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 443Botanične novosti iz Govcev • BotanikaBotanika • Botanične novosti iz Govcev Nahajališče pod Šprajnhom je najbrž prvo zanesljivo v Govcih, le da nisem njegov prvi najditelj. Preveril sem namreč svoje starejše zapiske o tej rastlini in v njih našel podatek: pobočja Stadorja nad Renkom, Iztok Mle- kuž, in pripis – tam je najbrž Daphne alpi- na! Mlekuževo najdbo pod Stadorjem sem sicer v enem od svojih člankov omenil, s pripombo, da je nisem preveril. Ko sem pod Stador oziroma nad domačijo Renko šel, Blagajevega volčina tam nisem našel, pač pa le alpski oziroma Scopolijev volčin (Daphne alpina subsp. scopoliana). Domneval sem, da ju je morda Iztok zamenjal. Toda tudi zdaj odkrito nahajališče je v širšem smislu pod Stadorjem in nad domačijo Renko, le kakih pol kilometra zračne črte bolj južno. Torej sem se motil jaz in ne Iztok, ker sem ta- krat pregledal le del območja nad domačijo Renko, ne pa celote. Žal pokojnemu prija- telju njegove najdbe ne morem več potrditi, a zagotovo ga lahko napišem kot najditelja Blagajevega volčina v Govcih. Ob pregledovanju zapiskov o tej znameniti rastlini sem našel še naslednjo opombo: Pod Zelenim robom nad Trebušo, že v zasebnem gozdu (vir Jože Papež oziroma neimenova- ni lovec). Moja pozornost se je preusmerila od podgorskih bukovih gozdov na mešani podlagi v iskanje Blagajevega volčina pod ostenjem med Poldanovcem in Zelenim ro- bom. Naslednji teren sem naredil tako, da sem avto pustil pri sotočju Trebušice in Je- lenka in se podal peš ob levem bregu reke navzgor mimo Podrteje in potem v pobočja med Špikovo in Orlejško grapo, dve večji grapi severovzhodno pod Poldanovcem. Že precej nizko (450 metrov), nad desnim bre- gom Špikove grape, sem v združbi bukve in dlakavega sleča, v kateri rastejo tudi smre- ka, črni bor, bodika in tisa, opazil mlade poganjke širokolistne lobodike (Ruscus hypo- glossum). Prav tako kot Blagajev volčin je značilnica ilirskih (jugovzhodnoalpskih-se- vernodinarskih) bukovih gozdov in novost v rastlinstvu Govcev. Nad levim bregom Trebušice sem jo našel tudi nad Kozijsko grapo zahodno od domačije Dolc. Višje sem našel prehode v zelo strma, od žleda močno poškodovana pobočja z vrzelastimi sestoji združbe bukve in dlakavega sleča in tudi na ozke dolomitne roglje z vrzelastim naravnim črnoborovjem. Uspelo mi je torej pregledati del spodnjega pasu ostenja Govcev, ki sem ga do zdaj opazoval le z desnega brega Tre- bušice. Ob tem sem iskal tudi morebitna rastišča kranjskega jegliča in zašel v sprva neizrazito grapo vzhodno od Špikove grape, ki pa višje, na nadmorski višini od pribli- žno 570 metrov do 600 metrov, postane ze- lo strm, skalnat, s podrtim drevjem deloma zasut in zame neprehodni žleb. Tu sem se ustavil in začel popisovati skalovje na nje- govem desnem bregu. Na njem sem, v skoraj navpični, proti seve- rozahodu obrnjeni steni na površini le nekaj kvadratnih metrov, opazil nekaj deset gr- mičev polegle medvejke (Spiraea decumbens). To je jugovzhodnoalpski endemit z znani- mi nahajališči le v severovzhodni Italiji in severozahodni Sloveniji. V severozahodni Sloveniji jo je prvi raziskoval Tone Wraber v šestdesetih letih dvajsetega stoletja. Vsa nahajališča je našel v Breginjskem kotu. Za njim jih je prav tam pregledoval Boško Čušin, sam pa sem jo našel tudi nad dolino Rastišče Hacquetove medvejke. Foto: Igor Dakskobler. Hacquetova medvejka v grapi pod Poldanovcem. Foto: Igor Dakskobler. 442 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 443Botanične novosti iz Govcev • BotanikaBotanika • Botanične novosti iz Govcev Nahajališče pod Šprajnhom je najbrž prvo zanesljivo v Govcih, le da nisem njegov prvi najditelj. Preveril sem namreč svoje starejše zapiske o tej rastlini in v njih našel podatek: pobočja Stadorja nad Renkom, Iztok Mle- kuž, in pripis – tam je najbrž Daphne alpi- na! Mlekuževo najdbo pod Stadorjem sem sicer v enem od svojih člankov omenil, s pripombo, da je nisem preveril. Ko sem pod Stador oziroma nad domačijo Renko šel, Blagajevega volčina tam nisem našel, pač pa le alpski oziroma Scopolijev volčin (Daphne alpina subsp. scopoliana). Domneval sem, da ju je morda Iztok zamenjal. Toda tudi zdaj odkrito nahajališče je v širšem smislu pod Stadorjem in nad domačijo Renko, le kakih pol kilometra zračne črte bolj južno. Torej sem se motil jaz in ne Iztok, ker sem ta- krat pregledal le del območja nad domačijo Renko, ne pa celote. Žal pokojnemu prija- telju njegove najdbe ne morem več potrditi, a zagotovo ga lahko napišem kot najditelja Blagajevega volčina v Govcih. Ob pregledovanju zapiskov o tej znameniti rastlini sem našel še naslednjo opombo: Pod Zelenim robom nad Trebušo, že v zasebnem gozdu (vir Jože Papež oziroma neimenova- ni lovec). Moja pozornost se je preusmerila od podgorskih bukovih gozdov na mešani podlagi v iskanje Blagajevega volčina pod ostenjem med Poldanovcem in Zelenim ro- bom. Naslednji teren sem naredil tako, da sem avto pustil pri sotočju Trebušice in Je- lenka in se podal peš ob levem bregu reke navzgor mimo Podrteje in potem v pobočja med Špikovo in Orlejško grapo, dve večji grapi severovzhodno pod Poldanovcem. Že precej nizko (450 metrov), nad desnim bre- gom Špikove grape, sem v združbi bukve in dlakavega sleča, v kateri rastejo tudi smre- ka, črni bor, bodika in tisa, opazil mlade poganjke širokolistne lobodike (Ruscus hypo- glossum). Prav tako kot Blagajev volčin je značilnica ilirskih (jugovzhodnoalpskih-se- vernodinarskih) bukovih gozdov in novost v rastlinstvu Govcev. Nad levim bregom Trebušice sem jo našel tudi nad Kozijsko grapo zahodno od domačije Dolc. Višje sem našel prehode v zelo strma, od žleda močno poškodovana pobočja z vrzelastimi sestoji združbe bukve in dlakavega sleča in tudi na ozke dolomitne roglje z vrzelastim naravnim črnoborovjem. Uspelo mi je torej pregledati del spodnjega pasu ostenja Govcev, ki sem ga do zdaj opazoval le z desnega brega Tre- bušice. Ob tem sem iskal tudi morebitna rastišča kranjskega jegliča in zašel v sprva neizrazito grapo vzhodno od Špikove grape, ki pa višje, na nadmorski višini od pribli- žno 570 metrov do 600 metrov, postane ze- lo strm, skalnat, s podrtim drevjem deloma zasut in zame neprehodni žleb. Tu sem se ustavil in začel popisovati skalovje na nje- govem desnem bregu. Na njem sem, v skoraj navpični, proti seve- rozahodu obrnjeni steni na površini le nekaj kvadratnih metrov, opazil nekaj deset gr- mičev polegle medvejke (Spiraea decumbens). To je jugovzhodnoalpski endemit z znani- mi nahajališči le v severovzhodni Italiji in severozahodni Sloveniji. V severozahodni Sloveniji jo je prvi raziskoval Tone Wraber v šestdesetih letih dvajsetega stoletja. Vsa nahajališča je našel v Breginjskem kotu. Za njim jih je prav tam pregledoval Boško Čušin, sam pa sem jo našel tudi nad dolino Rastišče Hacquetove medvejke. Foto: Igor Dakskobler. Hacquetova medvejka v grapi pod Poldanovcem. Foto: Igor Dakskobler. 444 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 445Botanične novosti iz Govcev • BotanikaBotanika • Botanične novosti iz Govcev Učje, na severni strani Stolovega grebena. Pri predavanjih o gozdnih združbah Slo- venije sem spoznal študenta in posoškega rojaka Marka Pavlina, domačina iz Borjane in on si je za temo diplomske naloge izbral medvejke (poleglo in brestovolistno). Men- tor mu je bil prof. Robert Brus, mene sta povabila za somentorja. Marko je našel nova nahajališča polegle medvejke, do zdaj najbolj jugozahodno v njenem območju razširjenosti nad desnim bregom Nadiže pri Kozji peči pod Mijo in nedavno tudi najbolj vzhodno nahajališče v Konjski dolini jugozahodno pod Breginjskim Stolom. Polegla medvejka ima dve podvrsti, tipsko (subsp. decumbens), ki ima gole liste, cvetne peclje in cvetišče, in v Sloveniji smo dolo- čali le njo, ter dlakavo (subsp. tomentosa, si- nonim je Spiraea hacquetii), ki ima dlakave liste, cvetne peclje in cvetišče. Ta druga je razširjena nekoliko bolj zahodno kot prva. Do zdaj znana nahajališča so bila v itali- janskih provincah Udine (Videm/Viden) in Pordenone (Furlanija) ter Belluno in Treviso (dežela Veneto/Benečija). V Furlaniji jo po- znajo v Karnijskih Alpah in zahodnih Julij- skih Alpah. Novejše podatke o razširjenosti obeh podvrst v severovzhodni Italiji mi je prijazno posredoval prof. Fabrizio Martini iz Trsta. Z roko mi je uspelo seči do prvih grmičev v steni in za herbarij sem nabral primerek z že plodečim socvetjem. Doma sem ga po- gledal pod lupo in listi, cvetni peclji in cve- tišče so očitno dlakavi, torej v Govcih ra- ste dlakava podvrsta, Hacquetova medvejka (Spiraea decumbens subsp. tomentosa). To je za zdaj edino njeno nahajališče zunaj Alp in je torej novost ne samo za rastlinstvo Gov- cev, Trnovskega gozda in Slovenije, temveč tudi za rastlinstvo Dinarskega gorstva. V naslednjih terenih sem poskušal pregleda- ti še nekaj grap v grebenu med Poldanov- cem in Zelenim robom, a neuspešno. Na- šel nisem ne Blagajevega volčina ne novih nahajališč polegle medvejke. Toda Govci so vsi prepredeni z divjimi grapami. Pregledo- val sem jih v glavnem le v bližini lovskih ali gozdarskih stez, le nekatere, tako kot to med Špikovo in Orlejško grapo, tudi v brezpotju. Torej majhna skupina tega ende- mita skoraj zagotovo ni edina v tem ostenju. Poiskali in verjetno tudi našli jo bodo mlajši in plezalsko spretnejši botaniki od mene. V za zdaj neimenovani grapi (lahko bi jo ime- noval Ličerjeva grapa po gozdarskemu kole- gu Francu Ličerju, domačinu, ki mi je sicer povedal precej toponimov v Govcih) sem Hacquetovo medvejko popisal v endemični združbi kranjskega jegliča in Charmeilove- ga repuša (Phyteumato columnae-Primuletum carniolica). V neposredni bližini je rasel še en endemit Jugovzhodnih Alp in severne- ga dela Dinarskega gorstva, julijska orlica. Ne tako daleč, približno 500 metrov višje v ostenju, so nahajališča Zoisove zvončice. Našteto potrjuje spoznanje večine botani- kov, ki smo tu kdaj raziskovali, da je rastje v Govcih očitno še precej alpsko. Kljub te- mu pa vrste, kot so Scopolijev repnjak, hla- dnikovka, travnolistna vrčica (Edraianthus graminifolius), deloma tudi Blagajev volčin in širokolistna lobodika, vseeno kažejo, da imajo v njih svoj prostor tudi bolj dinarsko razširjene vrste. Moj prijatelj Brane Anderle bo ob tem dol- gem pisanju gotovo nezadovoljen. »Kako da pišeš tako dolge klobase, saj vse, kar je v tvoji zgodbi zanimivega, lahko poveš v ne- kaj odstavkih.« Ima čisto prav, toda če … , če ne bi bilo Dušana Robiča, Vitomirja Mi- kuletiča, Iztoka Mlekuža in še mnogih dru- gih, ki so vstopili v mojo botanično zgodbo, tudi tistih nekaj odstavkov nikoli ne bi mo- gel napisati. Literatura: Čušin, B., Babij, V., Bačič, T., Dakskobler, I., Frajman, B., Jogan, N., Kaligarič, M., Praprotnik, N., Seliškar, A., Skoberne, P., Surina, B., Škornik, S., Vreš, B., 2004: Natura 2000 v Sloveniji, Rastline. Ljubljana: Založba ZRC, ZRC SAZU, 172 str. Dakskobler, I., 2022: Spiraea decumbens Koch subsp. tomentosa (Poech) Dostál, novelty for the flora of Slovenia and the Dinaric Alps. Hacquetia, DOI: 10.2478/hacq-2022-0003. Dakskobler, I,., Čar, J., Rudolf, A., Terpin, R., Vreš, B., 2021: Rastje in rastlinstvo povodja Gačnika na Vojskem in v Trebuši - prispevek za njegovo naravovarstveno vrednotenje. Folia biologica et geologica, 62 (1): 201–221. Dakskobler, I., Vončina, A., Gantar, T., 2011: Rastišča in združbene razmere vrste Daphne blagayana v povodju Idrijce. Hladnikia, 28: 3–16. Pavlin, M., Brus, R., Dakskobler, I., 2015: Localities and sites of southeastern-alpine endemic Spiraea decumbens Koch in Breginjski kot (northwestern Slovenia). Acta Silvae et Ligni, 107: 1–14. Polegla medvejka iz Breginjskega kota (nabral Branko Vreš) (levo) in Hacquetova medvejka iz Govcev (desno). Foto: Branko Vreš. 444 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 445Botanične novosti iz Govcev • BotanikaBotanika • Botanične novosti iz Govcev Učje, na severni strani Stolovega grebena. Pri predavanjih o gozdnih združbah Slo- venije sem spoznal študenta in posoškega rojaka Marka Pavlina, domačina iz Borjane in on si je za temo diplomske naloge izbral medvejke (poleglo in brestovolistno). Men- tor mu je bil prof. Robert Brus, mene sta povabila za somentorja. Marko je našel nova nahajališča polegle medvejke, do zdaj najbolj jugozahodno v njenem območju razširjenosti nad desnim bregom Nadiže pri Kozji peči pod Mijo in nedavno tudi najbolj vzhodno nahajališče v Konjski dolini jugozahodno pod Breginjskim Stolom. Polegla medvejka ima dve podvrsti, tipsko (subsp. decumbens), ki ima gole liste, cvetne peclje in cvetišče, in v Sloveniji smo dolo- čali le njo, ter dlakavo (subsp. tomentosa, si- nonim je Spiraea hacquetii), ki ima dlakave liste, cvetne peclje in cvetišče. Ta druga je razširjena nekoliko bolj zahodno kot prva. Do zdaj znana nahajališča so bila v itali- janskih provincah Udine (Videm/Viden) in Pordenone (Furlanija) ter Belluno in Treviso (dežela Veneto/Benečija). V Furlaniji jo po- znajo v Karnijskih Alpah in zahodnih Julij- skih Alpah. Novejše podatke o razširjenosti obeh podvrst v severovzhodni Italiji mi je prijazno posredoval prof. Fabrizio Martini iz Trsta. Z roko mi je uspelo seči do prvih grmičev v steni in za herbarij sem nabral primerek z že plodečim socvetjem. Doma sem ga po- gledal pod lupo in listi, cvetni peclji in cve- tišče so očitno dlakavi, torej v Govcih ra- ste dlakava podvrsta, Hacquetova medvejka (Spiraea decumbens subsp. tomentosa). To je za zdaj edino njeno nahajališče zunaj Alp in je torej novost ne samo za rastlinstvo Gov- cev, Trnovskega gozda in Slovenije, temveč tudi za rastlinstvo Dinarskega gorstva. V naslednjih terenih sem poskušal pregleda- ti še nekaj grap v grebenu med Poldanov- cem in Zelenim robom, a neuspešno. Na- šel nisem ne Blagajevega volčina ne novih nahajališč polegle medvejke. Toda Govci so vsi prepredeni z divjimi grapami. Pregledo- val sem jih v glavnem le v bližini lovskih ali gozdarskih stez, le nekatere, tako kot to med Špikovo in Orlejško grapo, tudi v brezpotju. Torej majhna skupina tega ende- mita skoraj zagotovo ni edina v tem ostenju. Poiskali in verjetno tudi našli jo bodo mlajši in plezalsko spretnejši botaniki od mene. V za zdaj neimenovani grapi (lahko bi jo ime- noval Ličerjeva grapa po gozdarskemu kole- gu Francu Ličerju, domačinu, ki mi je sicer povedal precej toponimov v Govcih) sem Hacquetovo medvejko popisal v endemični združbi kranjskega jegliča in Charmeilove- ga repuša (Phyteumato columnae-Primuletum carniolica). V neposredni bližini je rasel še en endemit Jugovzhodnih Alp in severne- ga dela Dinarskega gorstva, julijska orlica. Ne tako daleč, približno 500 metrov višje v ostenju, so nahajališča Zoisove zvončice. Našteto potrjuje spoznanje večine botani- kov, ki smo tu kdaj raziskovali, da je rastje v Govcih očitno še precej alpsko. Kljub te- mu pa vrste, kot so Scopolijev repnjak, hla- dnikovka, travnolistna vrčica (Edraianthus graminifolius), deloma tudi Blagajev volčin in širokolistna lobodika, vseeno kažejo, da imajo v njih svoj prostor tudi bolj dinarsko razširjene vrste. Moj prijatelj Brane Anderle bo ob tem dol- gem pisanju gotovo nezadovoljen. »Kako da pišeš tako dolge klobase, saj vse, kar je v tvoji zgodbi zanimivega, lahko poveš v ne- kaj odstavkih.« Ima čisto prav, toda če … , če ne bi bilo Dušana Robiča, Vitomirja Mi- kuletiča, Iztoka Mlekuža in še mnogih dru- gih, ki so vstopili v mojo botanično zgodbo, tudi tistih nekaj odstavkov nikoli ne bi mo- gel napisati. Literatura: Čušin, B., Babij, V., Bačič, T., Dakskobler, I., Frajman, B., Jogan, N., Kaligarič, M., Praprotnik, N., Seliškar, A., Skoberne, P., Surina, B., Škornik, S., Vreš, B., 2004: Natura 2000 v Sloveniji, Rastline. Ljubljana: Založba ZRC, ZRC SAZU, 172 str. Dakskobler, I., 2022: Spiraea decumbens Koch subsp. tomentosa (Poech) Dostál, novelty for the flora of Slovenia and the Dinaric Alps. Hacquetia, DOI: 10.2478/hacq-2022-0003. Dakskobler, I,., Čar, J., Rudolf, A., Terpin, R., Vreš, B., 2021: Rastje in rastlinstvo povodja Gačnika na Vojskem in v Trebuši - prispevek za njegovo naravovarstveno vrednotenje. Folia biologica et geologica, 62 (1): 201–221. Dakskobler, I., Vončina, A., Gantar, T., 2011: Rastišča in združbene razmere vrste Daphne blagayana v povodju Idrijce. Hladnikia, 28: 3–16. Pavlin, M., Brus, R., Dakskobler, I., 2015: Localities and sites of southeastern-alpine endemic Spiraea decumbens Koch in Breginjski kot (northwestern Slovenia). Acta Silvae et Ligni, 107: 1–14. Polegla medvejka iz Breginjskega kota (nabral Branko Vreš) (levo) in Hacquetova medvejka iz Govcev (desno). Foto: Branko Vreš. 446 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 447V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologijaBotanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije Marina Dermastia Fotografije: Marina Dermastia in Tom Turk In tudi če pridejo pevci in plesalci in piskači, kupite njihova darila. Saj so tudi oni nabiralci sad- ja in kadila in kar prinesejo, čeprav je narejeno iz sanj, so oblačila in hrana za vašo dušo. Kahlil Gibran (1883-1931), libanonsko-ameriški pisatelj in pesnik (prevedla Marina Dermastia). Skrajni jugozahodni del sultanata Oman tik ob jemenski meji imenujejo »dežela kadila«. Čeprav je kadilo vsaka organska snov, ki pri sežigu oddaja aromatični dim, je nezgrešlji- vi značilni vonj »dežele kadila« povezan s svetim kadilom krščanskega bogoslužja, pri- pravljenim iz rastline z latinskim imenom Boswellia sacra. Življenje v Dhofarju oblikuje khareef »Dežela kadila« je uradno guvernorat Dho- far. Z južne strani ga obdaja Indijski ocean, proti severu, vzhodu in zahodu pa ga pred puščavo zapira gorska veriga Quara, ki se dviga do 1.200 metrov visoko. Če deželo obiščete pozimi, lahko opazite le še eno čudovito puščavo s številnimi nav- pičnimi klif i in globokimi soteskami. Vse pa se spremeni v času od julija do septem- bra, ko jo doseže jugozahodni monsun, ki mu tukaj rečejo khareef. Oblaki, ki jih žene veter z oceana, se srečajo z vetrom s severa in vzhoda. Ujeti v dhofarsko kotlino vanjo spustijo monsunski dež, ki deželo za tri poletne mesece spremeni v zeleno oazo. V tem času se otravijo livade in odženejo divje smokve, oljke, tamarinde in akacije. Zadi- ši jasmin in cvetove odprejo številne divje cvetlice. Kljub časovno omejenemu monsu- nu pa je v Dhofarju precej več stalne vode kot drugod v Omanu. V številnih soteskah, ki jim rečejo wadi in ki se zažirajo v visoke puščavske sklade, je polno kristalno zelenih tolmunov, obraščenih z divjim rastjem, s strmih skal pa se spuščajo slapovi. Ti se ob deževju spremenijo v zastore vode, ki pada s strmih skal. Zaradi vode v Dhofarju je bilo območje naseljeno že davno in že zgodaj so naseljenci izdelali tehnološko zapleteni na- makalni sistem za svoja polja. Sedem dromedarjev na vsakega prebivalca Dhofarja Dhofar je eno od redkih območij, kjer živi kritično ogroženi arabski leopard. V gorah živijo tudi hijene, lisice in arabska divja mačka. Številne so tudi ptice. Nekatere so tu stalne prebivalke, številne pa selivke in v Dhofarju le gnezdijo. Veliko ptic je v prele- tu na migracijskih poteh med Palearktiko, Afriko in Indijo. Leta 2013 so v Dhofarju odkrili omansko sovo (Strix butleri), ki naj bi bila edina endemična vrsta ptic v Omanu. V Omanu živijo le tri vrste dvoživk in ena od njih je dhofarska krastača. Vse omenjene živali, z izjemo nekaterih 446 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 447V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologijaBotanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije Marina Dermastia Fotografije: Marina Dermastia in Tom Turk In tudi če pridejo pevci in plesalci in piskači, kupite njihova darila. Saj so tudi oni nabiralci sad- ja in kadila in kar prinesejo, čeprav je narejeno iz sanj, so oblačila in hrana za vašo dušo. Kahlil Gibran (1883-1931), libanonsko-ameriški pisatelj in pesnik (prevedla Marina Dermastia). Skrajni jugozahodni del sultanata Oman tik ob jemenski meji imenujejo »dežela kadila«. Čeprav je kadilo vsaka organska snov, ki pri sežigu oddaja aromatični dim, je nezgrešlji- vi značilni vonj »dežele kadila« povezan s svetim kadilom krščanskega bogoslužja, pri- pravljenim iz rastline z latinskim imenom Boswellia sacra. Življenje v Dhofarju oblikuje khareef »Dežela kadila« je uradno guvernorat Dho- far. Z južne strani ga obdaja Indijski ocean, proti severu, vzhodu in zahodu pa ga pred puščavo zapira gorska veriga Quara, ki se dviga do 1.200 metrov visoko. Če deželo obiščete pozimi, lahko opazite le še eno čudovito puščavo s številnimi nav- pičnimi klif i in globokimi soteskami. Vse pa se spremeni v času od julija do septem- bra, ko jo doseže jugozahodni monsun, ki mu tukaj rečejo khareef. Oblaki, ki jih žene veter z oceana, se srečajo z vetrom s severa in vzhoda. Ujeti v dhofarsko kotlino vanjo spustijo monsunski dež, ki deželo za tri poletne mesece spremeni v zeleno oazo. V tem času se otravijo livade in odženejo divje smokve, oljke, tamarinde in akacije. Zadi- ši jasmin in cvetove odprejo številne divje cvetlice. Kljub časovno omejenemu monsu- nu pa je v Dhofarju precej več stalne vode kot drugod v Omanu. V številnih soteskah, ki jim rečejo wadi in ki se zažirajo v visoke puščavske sklade, je polno kristalno zelenih tolmunov, obraščenih z divjim rastjem, s strmih skal pa se spuščajo slapovi. Ti se ob deževju spremenijo v zastore vode, ki pada s strmih skal. Zaradi vode v Dhofarju je bilo območje naseljeno že davno in že zgodaj so naseljenci izdelali tehnološko zapleteni na- makalni sistem za svoja polja. Sedem dromedarjev na vsakega prebivalca Dhofarja Dhofar je eno od redkih območij, kjer živi kritično ogroženi arabski leopard. V gorah živijo tudi hijene, lisice in arabska divja mačka. Številne so tudi ptice. Nekatere so tu stalne prebivalke, številne pa selivke in v Dhofarju le gnezdijo. Veliko ptic je v prele- tu na migracijskih poteh med Palearktiko, Afriko in Indijo. Leta 2013 so v Dhofarju odkrili omansko sovo (Strix butleri), ki naj bi bila edina endemična vrsta ptic v Omanu. V Omanu živijo le tri vrste dvoživk in ena od njih je dhofarska krastača. Vse omenjene živali, z izjemo nekaterih 448 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 449Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija Dhofar z juga zapira Indijski ocean (na sliki zgoraj obala Fazayah), s severa pa gore Quara (na sliki spodaj soteska Ash Shuwaymiyyah). Zgoraj: Oaza v soteski Wadi Ash Shuwaymiiyyah, ki se širi v notranjost puščave iz slikovite ribiške vasice. Spodaj: Razširjeno območje Wadi Darbata je kmetijsko območje. Reka, ki ga napaja, se najprej razširi v kaskadna jezerca in nato v obliki slapa pade v globino. 448 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 449Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija Dhofar z juga zapira Indijski ocean (na sliki zgoraj obala Fazayah), s severa pa gore Quara (na sliki spodaj soteska Ash Shuwaymiyyah). Zgoraj: Oaza v soteski Wadi Ash Shuwaymiiyyah, ki se širi v notranjost puščave iz slikovite ribiške vasice. Spodaj: Razširjeno območje Wadi Darbata je kmetijsko območje. Reka, ki ga napaja, se najprej razširi v kaskadna jezerca in nato v obliki slapa pade v globino. 450 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 451Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija ptic, naključni popotnik zelo težko opazi, a ene vrste, ki v Dhofarju živi v desettisočih, ne more spregledati. To je enogrba arabska kamela ali dromedar (Camelus dromedarius). Čeprav dromedarje vidiš povsod, kako se prosto pasejo, te to ne sme zavesti. V nara- vi ni divjih dromedarjev že 2.000 let. Do- mnevajo, da so jih na Arabskem polotoku udomačili pred približno 4.000 leti in jih še danes gojijo za meso, mleko in tudi za ježo. Da so sestavni del omanske kulture, priča- jo številne skalne poslikave v Dhofarju, ki prikazujejo njihov pomen pri tradicionalnem nomadskem življenju, trgovanju, prevozu in v vsakdanjem življenju. Kljub še vedno ogromnim nenaseljenim ob- močjem Dhofarja pa lahko slutiš proces iz- jemnega razvoja. Dobesedno iz nič v pušča- vi rastejo nova naselja in omanska vlada želi odstraniti dromedarske črede in narediti prostor gradnji. Temu se domačini upirajo, kar je v letu 2021 vodilo do aretacije okolj- skega aktivista in specialista za desalinacijo (razsoljevanje) dr. Ahmeda Issa Qatana. Kot je poročal spletni časopis Middle East Eye, so proti aretaciji protestirali številni, zara- di protestov pa so zaprli omanskega pesni- ka Salema Ali al-Maashanija in umetnika Amra Mussallama. Ker se dromedarji prosto sprehajajo dobesedno povsod, se sodobnemu svetu ne morejo več izogniti in številni kon- čajo tudi v prometnih nesrečah na avtocesti. Nesporni gospodar puščave Dromedar je najvišja izmed treh vrst kamel v rodu Camelus. Ima dolg in ukrivljen vrat ter grbo, visoko najmanj dvajset centime- trov. Sestavlja jo fibrozno tkivo in je porasla z dolgo dlako. Dromedarji so prave pušča- vske živali s številnimi prilagoditvami. Te jim pomagajo varčevati z vodo in uravnavati telesno temperaturo, ki jo aktivno spremi- njajo čez dan od 31 do 41,7 stopinje Celzija. Z urinom izločijo minimalno vode. Kljub Koliko časa bo kamelja pastorala še zdržala pred pritiski industrializacije in urbanizacije Dhofarja? Zgoraj: Veliki (Phoenicopterus roseus) in mali (Phoeniconaias minor) plamenci so pogosti prebivalci lagun. Spodaj: Afriški rajski muhar (Terpsiphone viridis) je selivka, ki gnezdi južno od Sahare, prezimuje pa tudi v Omanu. 450 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 451Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija ptic, naključni popotnik zelo težko opazi, a ene vrste, ki v Dhofarju živi v desettisočih, ne more spregledati. To je enogrba arabska kamela ali dromedar (Camelus dromedarius). Čeprav dromedarje vidiš povsod, kako se prosto pasejo, te to ne sme zavesti. V nara- vi ni divjih dromedarjev že 2.000 let. Do- mnevajo, da so jih na Arabskem polotoku udomačili pred približno 4.000 leti in jih še danes gojijo za meso, mleko in tudi za ježo. Da so sestavni del omanske kulture, priča- jo številne skalne poslikave v Dhofarju, ki prikazujejo njihov pomen pri tradicionalnem nomadskem življenju, trgovanju, prevozu in v vsakdanjem življenju. Kljub še vedno ogromnim nenaseljenim ob- močjem Dhofarja pa lahko slutiš proces iz- jemnega razvoja. Dobesedno iz nič v pušča- vi rastejo nova naselja in omanska vlada želi odstraniti dromedarske črede in narediti prostor gradnji. Temu se domačini upirajo, kar je v letu 2021 vodilo do aretacije okolj- skega aktivista in specialista za desalinacijo (razsoljevanje) dr. Ahmeda Issa Qatana. Kot je poročal spletni časopis Middle East Eye, so proti aretaciji protestirali številni, zara- di protestov pa so zaprli omanskega pesni- ka Salema Ali al-Maashanija in umetnika Amra Mussallama. Ker se dromedarji prosto sprehajajo dobesedno povsod, se sodobnemu svetu ne morejo več izogniti in številni kon- čajo tudi v prometnih nesrečah na avtocesti. Nesporni gospodar puščave Dromedar je najvišja izmed treh vrst kamel v rodu Camelus. Ima dolg in ukrivljen vrat ter grbo, visoko najmanj dvajset centime- trov. Sestavlja jo fibrozno tkivo in je porasla z dolgo dlako. Dromedarji so prave pušča- vske živali s številnimi prilagoditvami. Te jim pomagajo varčevati z vodo in uravnavati telesno temperaturo, ki jo aktivno spremi- njajo čez dan od 31 do 41,7 stopinje Celzija. Z urinom izločijo minimalno vode. Kljub Koliko časa bo kamelja pastorala še zdržala pred pritiski industrializacije in urbanizacije Dhofarja? Zgoraj: Veliki (Phoenicopterus roseus) in mali (Phoeniconaias minor) plamenci so pogosti prebivalci lagun. Spodaj: Afriški rajski muhar (Terpsiphone viridis) je selivka, ki gnezdi južno od Sahare, prezimuje pa tudi v Omanu. 452 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 453Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija Goste obrvi in dvoredne trepalnice preprečujejo, da bi dromedarju v oči prišel puščavski pesek, varujejo pa jih tudi pred sončnim sevanjem. Dromedar lahko aktivno zapre nozdrvi, kar mu prav tako pomaga pred izgubljanjem vode.   Dromedarji se hranijo z listjem in trnastim puščavskim rastjem. Če paše ne najdejo, jedo celo ribe in kosti ter pijejo slano brakično vodo. Pri iskanju paše se dromedarji podajo tudi čez plitve lagune na bližnje otoke. 452 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 453Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija Goste obrvi in dvoredne trepalnice preprečujejo, da bi dromedarju v oči prišel puščavski pesek, varujejo pa jih tudi pred sončnim sevanjem. Dromedar lahko aktivno zapre nozdrvi, kar mu prav tako pomaga pred izgubljanjem vode.   Dromedarji se hranijo z listjem in trnastim puščavskim rastjem. Če paše ne najdejo, jedo celo ribe in kosti ter pijejo slano brakično vodo. Pri iskanju paše se dromedarji podajo tudi čez plitve lagune na bližnje otoke. 454 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 455Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija Skupaj s sorodnimi vrstami v družini Camelidae so dromedarji edini kopitarji, ki se parijo v sedečem položaju. Samica za mladiča skrbi do pet let. Skalnata pobočja nad Dhofarjem so naravna rastišča svete bosvelije. 454 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 455Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija Skupaj s sorodnimi vrstami v družini Camelidae so dromedarji edini kopitarji, ki se parijo v sedečem položaju. Samica za mladiča skrbi do pet let. Skalnata pobočja nad Dhofarjem so naravna rastišča svete bosvelije. 456 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 457Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija prilagoditvam lahko kot edini se- salec brez poškodb izgubijo več kot 30 odstotkov vode. Pri zunanjih temperaturah od 30 do 40  stopinj Celzija vodo potrebujejo le na vsa- kih deset do petnajst dni. Rehidri- rajo se zelo hitro, saj lahko spijejo od deset do dvajset litrov vode na minuto. V grbi je shranjenih do 36 kilogramov maščobe. Z njihovo presnovo je povezano shranjevanje hrane in vode. Grba jim pomaga tudi razporejati toploto po telesu. Dromedarji spolno dozorijo med tretjim in petim letom. Parijo se enkrat letno. Samica povrže enega mladiča, za katerega skrbi tri do pet let. Revna omanska f lora je v glavnem omejena na Dhofar Na južnih pobočjih dhofarskih gora je bi- lo leta 1989 še 53.000 hekatrov gozda, a v letu 2020 jih je zaradi izsekavanja in slede- če gradnje ostalo le še 10.000. V gozdovih uspeva 750 vrst rastlin, kar predstavlja več kot 75 odstotkov vse omanske f lore. Za raz- liko od severnih omanskih puščav, kjer v oazah prevladujejo datljeve palme, v Dho- farju uspevajo kokosove. Dom svete bosvelije Oblačne gmote v času khareefa ostajajo uje- te na južni strani dhofarskih gora in tako severna pobočja ostajajo suha in obsijana s soncem. In prav ta območja so naravna ra- stišča najslavnejše omanske rastline – svete bosvelije (Boswellia sacra). Boswellia sacra je manjše listopadno drevo v družini Burseraceae, visoko od dva do osem metrov. Pogosto je deblo metlasto raz- raslo. Lubje ima papirnato strukturo in se z lahkoto lupi. Listi so sestavljeni iz lihe- ga števila drobnih lističev, ki so nasprotno nameščeni. Novi listi so prekriti s f inimi dlačicami. Cvetovi so drobni in rumenobele barve; plodovi so centimeter dolge glavice. Bosvelija uspeva na apnenčastih nabrežinah in strmih pobočjih do 1.200 metrov nad- morske višine, na katerih se lahko razvijejo tudi nekakšne oporne odebelitve debla, ki ji pomagajo vzdržati na skalni strmini. Dragocena smola Drevo je vir smole, ki je cenjena predvsem kot kadilo. Angleški izraz za to smolo je frankincense in izvira iz stare francoske bese- de franc encense, ki je pomenila »čisto kadi- lo« ali dobesedno »brezplačna razsvetljava«. Omanci o drevesu pravijo, da »iz njegovih vej teče tekočina in ko slišijo njeno ime, v njeno čast začne biti na milijone src«. Za- četke trgovanja s kadilom lahko sledimo že tisoče let v preteklost. Že takrat so od te trgovine živela omanska pristanišča in me- sta. Po eni od razlag naj bi celo ime sul- tanata Oman izviralo iz arabske besede aa-Cvetoča bosvelija. Mladi lističi so porasli s finimi dlačicami, dišeči cvetovi pa privabljajo številne in raznolike žuželčje opraševalce. Plodovi svete bosvelije so glavice. 456 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 457Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija prilagoditvam lahko kot edini se- salec brez poškodb izgubijo več kot 30 odstotkov vode. Pri zunanjih temperaturah od 30 do 40  stopinj Celzija vodo potrebujejo le na vsa- kih deset do petnajst dni. Rehidri- rajo se zelo hitro, saj lahko spijejo od deset do dvajset litrov vode na minuto. V grbi je shranjenih do 36 kilogramov maščobe. Z njihovo presnovo je povezano shranjevanje hrane in vode. Grba jim pomaga tudi razporejati toploto po telesu. Dromedarji spolno dozorijo med tretjim in petim letom. Parijo se enkrat letno. Samica povrže enega mladiča, za katerega skrbi tri do pet let. Revna omanska f lora je v glavnem omejena na Dhofar Na južnih pobočjih dhofarskih gora je bi- lo leta 1989 še 53.000 hekatrov gozda, a v letu 2020 jih je zaradi izsekavanja in slede- če gradnje ostalo le še 10.000. V gozdovih uspeva 750 vrst rastlin, kar predstavlja več kot 75 odstotkov vse omanske f lore. Za raz- liko od severnih omanskih puščav, kjer v oazah prevladujejo datljeve palme, v Dho- farju uspevajo kokosove. Dom svete bosvelije Oblačne gmote v času khareefa ostajajo uje- te na južni strani dhofarskih gora in tako severna pobočja ostajajo suha in obsijana s soncem. In prav ta območja so naravna ra- stišča najslavnejše omanske rastline – svete bosvelije (Boswellia sacra). Boswellia sacra je manjše listopadno drevo v družini Burseraceae, visoko od dva do osem metrov. Pogosto je deblo metlasto raz- raslo. Lubje ima papirnato strukturo in se z lahkoto lupi. Listi so sestavljeni iz lihe- ga števila drobnih lističev, ki so nasprotno nameščeni. Novi listi so prekriti s f inimi dlačicami. Cvetovi so drobni in rumenobele barve; plodovi so centimeter dolge glavice. Bosvelija uspeva na apnenčastih nabrežinah in strmih pobočjih do 1.200 metrov nad- morske višine, na katerih se lahko razvijejo tudi nekakšne oporne odebelitve debla, ki ji pomagajo vzdržati na skalni strmini. Dragocena smola Drevo je vir smole, ki je cenjena predvsem kot kadilo. Angleški izraz za to smolo je frankincense in izvira iz stare francoske bese- de franc encense, ki je pomenila »čisto kadi- lo« ali dobesedno »brezplačna razsvetljava«. Omanci o drevesu pravijo, da »iz njegovih vej teče tekočina in ko slišijo njeno ime, v njeno čast začne biti na milijone src«. Za- četke trgovanja s kadilom lahko sledimo že tisoče let v preteklost. Že takrat so od te trgovine živela omanska pristanišča in me- sta. Po eni od razlag naj bi celo ime sul- tanata Oman izviralo iz arabske besede aa-Cvetoča bosvelija. Mladi lističi so porasli s finimi dlačicami, dišeči cvetovi pa privabljajo številne in raznolike žuželčje opraševalce. Plodovi svete bosvelije so glavice. 458 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 459Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija men  ali  amoun, kar naj bi pomenilo ljudje, ki za razliko od beduinov živijo v naselju. Trgovanje s kadilom je bil temelj za kultur- no izmenjavo med starodavnimi pristanišči v Dhofarju in Mezopotamijo, starodavnim Egiptom, antično Grčijo in Rimskim impe- rijem, kot tudi Indijo in Kitajsko. Trgovske poti so vodile po kopenski poti s karava- nami najprej oslov in kasneje kamel ali po morju s tradicionalnimi jadrnicami dhow s trikotnimi jadri. Kljub tisočletni prisotnosti na evropskih tleh pa so bili v Evropi do tri- desetih let 19. stoletja prepričani, da je ka- dilo smola grmov iz rodu Juniperus. Drevo začne smolo izdelovati, ko je staro od osem do deset let. Najboljše kadilo je iz smole, ki jo ročno zberejo med aprilom in septembrom. Smolo pridobivajo tako, da v deblo ali veje z miniaturno koso, manqaf, naredijo plitko zarezo. Po prvem rezu, taw qii, začne mlečno bela smola mezeti na po- vršino drevesa in se na zraku hitro strdi. Na Ostanki starodavne jadrnice dhow v Khor Rori – v ustju reke, ki priteče iz Wadi Darbata. Na območju so ostanki starodavne mestne trdnjave Sumhuran, ki je v času od 3. stoletja pred našim štetjem do 5. stoletja našega štetja branila vhod v laguno in bila pomemben člen pri trgovanju s kadilom. Laguna je pomembno paritveno območje številnih ptic. Khor Rori je del Unescove svetovne dediščine. Tisočletna zgodovina pridelave kadila in trgovanja z njim je prikazana v Muzeju dežele kadila v glavnem mestu Dhofarja Salalahu. Kakovost kadila je odvisna od rastnih in podnebnih razmer, različne vrste imajo različno barvo in vonj. 458 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 459Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije V deželi svete bosvelije • Botanika in ekologija men  ali  amoun, kar naj bi pomenilo ljudje, ki za razliko od beduinov živijo v naselju. Trgovanje s kadilom je bil temelj za kultur- no izmenjavo med starodavnimi pristanišči v Dhofarju in Mezopotamijo, starodavnim Egiptom, antično Grčijo in Rimskim impe- rijem, kot tudi Indijo in Kitajsko. Trgovske poti so vodile po kopenski poti s karava- nami najprej oslov in kasneje kamel ali po morju s tradicionalnimi jadrnicami dhow s trikotnimi jadri. Kljub tisočletni prisotnosti na evropskih tleh pa so bili v Evropi do tri- desetih let 19. stoletja prepričani, da je ka- dilo smola grmov iz rodu Juniperus. Drevo začne smolo izdelovati, ko je staro od osem do deset let. Najboljše kadilo je iz smole, ki jo ročno zberejo med aprilom in septembrom. Smolo pridobivajo tako, da v deblo ali veje z miniaturno koso, manqaf, naredijo plitko zarezo. Po prvem rezu, taw qii, začne mlečno bela smola mezeti na po- vršino drevesa in se na zraku hitro strdi. Na Ostanki starodavne jadrnice dhow v Khor Rori – v ustju reke, ki priteče iz Wadi Darbata. Na območju so ostanki starodavne mestne trdnjave Sumhuran, ki je v času od 3. stoletja pred našim štetjem do 5. stoletja našega štetja branila vhod v laguno in bila pomemben člen pri trgovanju s kadilom. Laguna je pomembno paritveno območje številnih ptic. Khor Rori je del Unescove svetovne dediščine. Tisočletna zgodovina pridelave kadila in trgovanja z njim je prikazana v Muzeju dežele kadila v glavnem mestu Dhofarja Salalahu. Kakovost kadila je odvisna od rastnih in podnebnih razmer, različne vrste imajo različno barvo in vonj. 460 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije drevesu jo pustijo približno dva tedna. Ta- krat naredijo drugi rez ali belo kadilo. Smola v stiku z zrakom koagulira v kepice, ki jih nato ročno pobirajo. Smolo najboljše kako- vosti začnejo zbirati dva tedna po drugem rezu. Ponekod kasneje naredijo še tretji rez in pridobivajo slabše, rjavo kadilo. Z enega drevesa na leto zberejo od tri do štiri ki- lograme smole, v celotnem Dhofarju pa do 7.000 ton. Kakovost smole je zelo odvisna od razmer na rastišču. Na ozkem območju Dhofarja, kjer se stikajo vlažna južna pobočja gora s suhimi severnimi, je smola najboljša in ko- agulira v velike bisernate skupke. Imenuje- jo se Al-Hojari ali lahke solze. Ta smola je bele ali limonasto bele barve z različnimi odtenki zelene. Vonj Al-Hojarija ima ne- žno citrusno aromo s pridihom vonja lesa. V mesecih po  khareefu  zbirajo  Annajdi, na začetku deževne dobe zbirajo Ashazri, smo- lo najslabše kakovosti,  Asha' bi, pa zbirajo v hladnih mesecih leta z dreves na obali. Zdravilne učinkovine kadila Najpogostejše spojine, ki so poleg smole, ki je je v kadilu šest odstotkov, so še sladkor- ni gumi (od 30 do 60 odstotkov), 3-acetil- -b-bosvelična kislina, a-bosvelična kislina, incensol acetat in ciklični monoterpen a-fe- landren. Komplementarni učinek teh snovi naj bi pozitivno učinkoval na astmo, revma- tidni artritis, vnetja prebavil, osteoartritis in multiplo sklerozo. Smola naj bi učinkovala tudi protibakterijsko, protiglivno in af lato- ksigeno. Bila naj bi tudi potencialno učin- kovit biopreservativ. Novejše raziskave na miših kažejo, da a-felandren deluje protibo- lečinsko, spodbuja proliferacijo makrofagov in ima učinke na izražanje genov, poveza- nih s popravili DNA in celičnim ciklom, ter apoptozo rakavih celic. Kadilo, pridobljeno iz smole svete bosvelije, je najbolj cenjeno, vendar pa ga pridobivajo tudi iz drugih drevesnih vrst iz rodu Bo- swellia. Prav vse vrste rodu so ogrožene in deset jih je na Rdečem seznamu ogroženih vrst. Drevesa ogrožajo čezmerna paša koz in kamel, požari in preveliko zbiranje smole. Viri: Ali Tigani ElMahi, 2015: Camels in Rock Art Scenes in Dhofar. Journal of Arts & Social Sciences. 10.24200/ jass.vol6iss1pp101-114. Ali Tigani ElMahi, 2011: Old Ways in a Changing Space: The Issue of Camel Pastoralism in Dhofar. 10.24200/jams.vol16iss0pp51-64. Di Stefano, V., Schillaci, D., Cusimano, M. G., Rishan, M., Rashan, L., 2020: In Vitro Antimicrobial Activity of Frankincense Oils from Boswellia sacra Grown in Different Locations of the Dhofar Region (Oman). Antibiotics, 9 (4): 195. Plants of The World Online. Plants of the World Online | Kew Science. Saifeldin A. F. El-Nagerabi, Abdulkadir E. Elshafie, Suleiman S. AlKhanjari, Saif N. Al-Bahry, Mohamed R. Elamin, 2013: Biological activities of Boswellia sacra extracts on the growth and aflatoxins secretion of two aflatoxigenic species of Aspergillus  species. Food Control, 34: 763-769. PROTEUS mesečnik za poljudno naravoslovje letnik 84 www.proteus.si 460 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022Botanika in ekologija • V deželi svete bosvelije drevesu jo pustijo približno dva tedna. Ta- krat naredijo drugi rez ali belo kadilo. Smola v stiku z zrakom koagulira v kepice, ki jih nato ročno pobirajo. Smolo najboljše kako- vosti začnejo zbirati dva tedna po drugem rezu. Ponekod kasneje naredijo še tretji rez in pridobivajo slabše, rjavo kadilo. Z enega drevesa na leto zberejo od tri do štiri ki- lograme smole, v celotnem Dhofarju pa do 7.000 ton. Kakovost smole je zelo odvisna od razmer na rastišču. Na ozkem območju Dhofarja, kjer se stikajo vlažna južna pobočja gora s suhimi severnimi, je smola najboljša in ko- agulira v velike bisernate skupke. Imenuje- jo se Al-Hojari ali lahke solze. Ta smola je bele ali limonasto bele barve z različnimi odtenki zelene. Vonj Al-Hojarija ima ne- žno citrusno aromo s pridihom vonja lesa. V mesecih po  khareefu  zbirajo  Annajdi, na začetku deževne dobe zbirajo Ashazri, smo- lo najslabše kakovosti,  Asha' bi, pa zbirajo v hladnih mesecih leta z dreves na obali. Zdravilne učinkovine kadila Najpogostejše spojine, ki so poleg smole, ki je je v kadilu šest odstotkov, so še sladkor- ni gumi (od 30 do 60 odstotkov), 3-acetil- -b-bosvelična kislina, a-bosvelična kislina, incensol acetat in ciklični monoterpen a-fe- landren. Komplementarni učinek teh snovi naj bi pozitivno učinkoval na astmo, revma- tidni artritis, vnetja prebavil, osteoartritis in multiplo sklerozo. Smola naj bi učinkovala tudi protibakterijsko, protiglivno in af lato- ksigeno. Bila naj bi tudi potencialno učin- kovit biopreservativ. Novejše raziskave na miših kažejo, da a-felandren deluje protibo- lečinsko, spodbuja proliferacijo makrofagov in ima učinke na izražanje genov, poveza- nih s popravili DNA in celičnim ciklom, ter apoptozo rakavih celic. Kadilo, pridobljeno iz smole svete bosvelije, je najbolj cenjeno, vendar pa ga pridobivajo tudi iz drugih drevesnih vrst iz rodu Bo- swellia. Prav vse vrste rodu so ogrožene in deset jih je na Rdečem seznamu ogroženih vrst. Drevesa ogrožajo čezmerna paša koz in kamel, požari in preveliko zbiranje smole. Viri: Ali Tigani ElMahi, 2015: Camels in Rock Art Scenes in Dhofar. Journal of Arts & Social Sciences. 10.24200/ jass.vol6iss1pp101-114. Ali Tigani ElMahi, 2011: Old Ways in a Changing Space: The Issue of Camel Pastoralism in Dhofar. 10.24200/jams.vol16iss0pp51-64. Di Stefano, V., Schillaci, D., Cusimano, M. G., Rishan, M., Rashan, L., 2020: In Vitro Antimicrobial Activity of Frankincense Oils from Boswellia sacra Grown in Different Locations of the Dhofar Region (Oman). Antibiotics, 9 (4): 195. Plants of The World Online. Plants of the World Online | Kew Science. Saifeldin A. F. El-Nagerabi, Abdulkadir E. Elshafie, Suleiman S. AlKhanjari, Saif N. Al-Bahry, Mohamed R. Elamin, 2013: Biological activities of Boswellia sacra extracts on the growth and aflatoxins secretion of two aflatoxigenic species of Aspergillus  species. Food Control, 34: 763-769. PROTEUS mesečnik za poljudno naravoslovje letnik 84 www.proteus.si 462 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 463Letno kazaloLetno kazalo Letno kazalo Stvarno kazalo Članki Andreja Stušek: Kaj pojmujemo kot altruizem? (Vedênjska ekologija.) 6 Igor Dakskobler: Dve botanični zanimivosti iz južnih Julijskih Alp. Sinu Vidu v spomin. (Botanika.) 14 Lovrenc Fortuna: V iskanju severnega sija. (Fizika.) 23 Lidija Kocbek Šaherl, Kristijan Skok: Imaš dolg jezik? (Medicina.) 31 Andreja Žgajnar Gotvajn, Igor Boševski: Sodobni postopki odstranjevanja mikroonesnaževal iz odpadne vode. (Kemija.) 39 Igor Dakskobler, Daniel Rojšek, Elvica Velikonja: Nahajališča hladnikovke (Hladnikia pastinacifolia) na robu njenega območja razširjenosti. (Botanika.) 54 Matija Križnar: Ledenodobni rosomah (Gulo gulo) v Sloveniji. (Paleontologija.) 63 Kristijan Skok, Lidija Kocbek Šaherl: O ušesu in sluhu. (Medicina.) 78 Aljaž Gaber, Uroš Prešern, Špela Konjar, Miha Pavšič: Vloga proteinov na površini rakavih celic pri odkrivanju in zdravljenju rakavih obolenj. (Medicina.) 102 Lidija Kocbek Šaherl, Kristijan Skok: »Imaš dober nos.« (Medicina.) 111 Brane Anderle, Branko Zupan, Igor Dakskobler: Jesenček (Dictamnus albus), novost za f loro Bohinja in Julijskih Alp. (Botanika.) 121 Mirjan Žorž, Franc Stare: Prva najdba japonskih dvojčkov kremena v Sloveniji (prvi del). (Kristalografija.) 127 Simona Kaligarič: Vabljeni v Haloze. 150 Jernej Golc, Darinka Fakin, županja občine Majšperk: Haloze. 154 Sonja Golc, Jernej Golc: Naravna in kulturna dediščina kot razvojna priložnost Haloz. 156 Igor Žiberna: Naravnogeografske značilnosti Haloz. 164 Igor Žiberna: Raba tal v Halozah. 172 Mirjan Žorž, Franc Golob, Viljem Podgoršek, Matija Križnar, Mojca Bedjanič, Miha Jeršek: Geološke, paleontološke in mineraloške značilnosti Haloz. 178 Sonja Škornik: Haloška polsuha travišča. 210 Igor Paušič: Kukavičevke in druge botanične posebnosti Haloz. 218 Mateja Cojzer: Gozdovi Haloz in značilnosti zaraščanja v očeh gozdarja. 235 Samo Jenčič, Klemen Kamenik, Andreja Senegačnik: Drevesna dediščina in naravovarstveno pomembna gozdna območja Haloz. 242 Luka Šparl: Glive Haloz. 256 Matjaž Bedjanič: O kačjih pastirjih Haloz. 265 Matjaž Bedjanič: O kobilicah Haloz in Donačke gore 272 Valerija Zakšek, Barbara Zakšek, Rudi Verovnik: Dnevni metulji Haloz 280 Matjaž Jež, Barbara Zakšek: Nočni metulji Haloz in Donačke gore 287 Matjaž Bedjanič: O potočnih rakih Haloz 295 Nik Šabeder, Anja Bolčina, Mojca Vek: Dvoživke Haloz 303 Milan Vogrin: Plazilci Haloz 312 Milan Vogrin: Ptice Haloz 318 Monika Podgorelec, Jasmina Kotnik, Primož Presetnik, Aja Zamolo: Netopirji – škržabci – v Halozah 327 Jelka Brdnik: Kmetijstvo v Halozah ohranja tradicionalno kulturno krajino in njeno biotsko raznovrstnost 341 Srečko Štajnbaher: Kulturna dediščina v Halozah 346 Maruša Bradač: James Webb začne potovanje nazaj na začetek vesolja. (Astronomija.) 370 Dorotej Černela, Žan Cenc, Igor Paušič: Vpliv zgradbe socvetja pri zaviti škrbici Spiranthes spiralis (L.) Chevall. (Orchidaceae) na vedenje opraševalcev. (Botanika in etologija opraševalcev.) 374 Daniel Rojšek: Varstvo rebrinčevolistne hladnikovke (Hladnikia pastinacifolia) v Čavnu oziroma Mačjem kotu. (Botanika in varstvo narave.) 383 Nina Špegel: Bralna očala danes, pilokarpinske kapljice jutri? (Medicina.) 394 Mirjan Žorž, Franc Stare: Prva najdba japonskih dvojčkov kremena v Sloveniji (drugi del). (Kristalografija.) 399 Igor Dakskobler: Botanične novosti iz Govcev. Pripoved o rastlinah in ljudeh, ki so me pripeljali do Hacquetove medvejke. V spomin Dušanu Robiču, Vitomirju Mikuletiču in Iztoku Mlekužu. (Botanika.) 435 Marina Dermastia: V deželi svete bosvelije. (Botanika in ekologija.) 446 Tilen Kopač, Aleš Ručigaj, Matjaž Krajnc: Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto. (Medicina in farmacija.) 479 Martin Natlačen: Spanje in epilepsija. (Medicina.) 487 Društvene novice Članski program Prirodoslovnega društva Slovenije v letu 2021/22. 93 Jubilej Stane Peterlin: Pol stoletja Zelene knjige. Spominski utrinki urednika. (Jubilej.) 422 Tomaž Sajovic: Letno kazalo 461 Naravoslovna fotografija Jurij Kurillo: Pol stoletja slovenske naravoslovne fotografije. Razstave Prirodoslovnega društva Slovenije. V spomin Marku Aljančiču. 132 Naše nebo Mirko Kokole: Smo odkrili planet zunaj naše galaksije? 45 Mirko Kokole: Prevelika črna luknja. 90 Mirko Kokole: Tretji planet Proksime Kentavra. 140 Mirko Kokole: Opazujmo Sončeve pege. 406 Mirko Kokole: Poletno nočno nebo. 505 Nobelove nagrade za leto 2021 Uroš Grošelj: Razvoj asimetrične organokatalize Nobelova nagrada za kemijo za leto 2021. 70 Radovan Komel: Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja v našem telesu in okoli nas – ob lanski Nobelovi nagradi za fiziologijo ali medicino. 425 Jože Rakovec, Žiga Zaplotnik, Tomaž Prosen: Nobelova nagrada za fiziko. 465 Nove knjige Miloš Bartol: Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras. 498 V spomin Matija Gogala: Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute. 495 Prevodi Andreja Šalamon Verbič 3, 51, 99, 356, 367, 416 Uvodnik Tomaž Sajovic 4, 52, 100, 368, 418 Kazalo avtoric in avtorjev Brane Anderle 121 Miloš Bartol 498 Matjaž Bedjanič 265, 272, 295 Mojca Bedjanič 178 Anja Bolčina 303 Igor Boševski 39 Maruša Bradač 370 Jelka Brdnik 341 Žan Cenc 374 Mateja Cojzer 235 Dorotej Černela 374 Igor Dakskobler 14, 54, 121, 435 Marina Dermastia 446 462 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 463Letno kazaloLetno kazalo Letno kazalo Stvarno kazalo Članki Andreja Stušek: Kaj pojmujemo kot altruizem? (Vedênjska ekologija.) 6 Igor Dakskobler: Dve botanični zanimivosti iz južnih Julijskih Alp. Sinu Vidu v spomin. (Botanika.) 14 Lovrenc Fortuna: V iskanju severnega sija. (Fizika.) 23 Lidija Kocbek Šaherl, Kristijan Skok: Imaš dolg jezik? (Medicina.) 31 Andreja Žgajnar Gotvajn, Igor Boševski: Sodobni postopki odstranjevanja mikroonesnaževal iz odpadne vode. (Kemija.) 39 Igor Dakskobler, Daniel Rojšek, Elvica Velikonja: Nahajališča hladnikovke (Hladnikia pastinacifolia) na robu njenega območja razširjenosti. (Botanika.) 54 Matija Križnar: Ledenodobni rosomah (Gulo gulo) v Sloveniji. (Paleontologija.) 63 Kristijan Skok, Lidija Kocbek Šaherl: O ušesu in sluhu. (Medicina.) 78 Aljaž Gaber, Uroš Prešern, Špela Konjar, Miha Pavšič: Vloga proteinov na površini rakavih celic pri odkrivanju in zdravljenju rakavih obolenj. (Medicina.) 102 Lidija Kocbek Šaherl, Kristijan Skok: »Imaš dober nos.« (Medicina.) 111 Brane Anderle, Branko Zupan, Igor Dakskobler: Jesenček (Dictamnus albus), novost za f loro Bohinja in Julijskih Alp. (Botanika.) 121 Mirjan Žorž, Franc Stare: Prva najdba japonskih dvojčkov kremena v Sloveniji (prvi del). (Kristalografija.) 127 Simona Kaligarič: Vabljeni v Haloze. 150 Jernej Golc, Darinka Fakin, županja občine Majšperk: Haloze. 154 Sonja Golc, Jernej Golc: Naravna in kulturna dediščina kot razvojna priložnost Haloz. 156 Igor Žiberna: Naravnogeografske značilnosti Haloz. 164 Igor Žiberna: Raba tal v Halozah. 172 Mirjan Žorž, Franc Golob, Viljem Podgoršek, Matija Križnar, Mojca Bedjanič, Miha Jeršek: Geološke, paleontološke in mineraloške značilnosti Haloz. 178 Sonja Škornik: Haloška polsuha travišča. 210 Igor Paušič: Kukavičevke in druge botanične posebnosti Haloz. 218 Mateja Cojzer: Gozdovi Haloz in značilnosti zaraščanja v očeh gozdarja. 235 Samo Jenčič, Klemen Kamenik, Andreja Senegačnik: Drevesna dediščina in naravovarstveno pomembna gozdna območja Haloz. 242 Luka Šparl: Glive Haloz. 256 Matjaž Bedjanič: O kačjih pastirjih Haloz. 265 Matjaž Bedjanič: O kobilicah Haloz in Donačke gore 272 Valerija Zakšek, Barbara Zakšek, Rudi Verovnik: Dnevni metulji Haloz 280 Matjaž Jež, Barbara Zakšek: Nočni metulji Haloz in Donačke gore 287 Matjaž Bedjanič: O potočnih rakih Haloz 295 Nik Šabeder, Anja Bolčina, Mojca Vek: Dvoživke Haloz 303 Milan Vogrin: Plazilci Haloz 312 Milan Vogrin: Ptice Haloz 318 Monika Podgorelec, Jasmina Kotnik, Primož Presetnik, Aja Zamolo: Netopirji – škržabci – v Halozah 327 Jelka Brdnik: Kmetijstvo v Halozah ohranja tradicionalno kulturno krajino in njeno biotsko raznovrstnost 341 Srečko Štajnbaher: Kulturna dediščina v Halozah 346 Maruša Bradač: James Webb začne potovanje nazaj na začetek vesolja. (Astronomija.) 370 Dorotej Černela, Žan Cenc, Igor Paušič: Vpliv zgradbe socvetja pri zaviti škrbici Spiranthes spiralis (L.) Chevall. (Orchidaceae) na vedenje opraševalcev. (Botanika in etologija opraševalcev.) 374 Daniel Rojšek: Varstvo rebrinčevolistne hladnikovke (Hladnikia pastinacifolia) v Čavnu oziroma Mačjem kotu. (Botanika in varstvo narave.) 383 Nina Špegel: Bralna očala danes, pilokarpinske kapljice jutri? (Medicina.) 394 Mirjan Žorž, Franc Stare: Prva najdba japonskih dvojčkov kremena v Sloveniji (drugi del). (Kristalografija.) 399 Igor Dakskobler: Botanične novosti iz Govcev. Pripoved o rastlinah in ljudeh, ki so me pripeljali do Hacquetove medvejke. V spomin Dušanu Robiču, Vitomirju Mikuletiču in Iztoku Mlekužu. (Botanika.) 435 Marina Dermastia: V deželi svete bosvelije. (Botanika in ekologija.) 446 Tilen Kopač, Aleš Ručigaj, Matjaž Krajnc: Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto. (Medicina in farmacija.) 479 Martin Natlačen: Spanje in epilepsija. (Medicina.) 487 Društvene novice Članski program Prirodoslovnega društva Slovenije v letu 2021/22. 93 Jubilej Stane Peterlin: Pol stoletja Zelene knjige. Spominski utrinki urednika. (Jubilej.) 422 Tomaž Sajovic: Letno kazalo 461 Naravoslovna fotografija Jurij Kurillo: Pol stoletja slovenske naravoslovne fotografije. Razstave Prirodoslovnega društva Slovenije. V spomin Marku Aljančiču. 132 Naše nebo Mirko Kokole: Smo odkrili planet zunaj naše galaksije? 45 Mirko Kokole: Prevelika črna luknja. 90 Mirko Kokole: Tretji planet Proksime Kentavra. 140 Mirko Kokole: Opazujmo Sončeve pege. 406 Mirko Kokole: Poletno nočno nebo. 505 Nobelove nagrade za leto 2021 Uroš Grošelj: Razvoj asimetrične organokatalize Nobelova nagrada za kemijo za leto 2021. 70 Radovan Komel: Od čilija in laboratorijske konice do odkritij, kako se s čutili odzivamo na dogajanja v našem telesu in okoli nas – ob lanski Nobelovi nagradi za fiziologijo ali medicino. 425 Jože Rakovec, Žiga Zaplotnik, Tomaž Prosen: Nobelova nagrada za fiziko. 465 Nove knjige Miloš Bartol: Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras. 498 V spomin Matija Gogala: Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute. 495 Prevodi Andreja Šalamon Verbič 3, 51, 99, 356, 367, 416 Uvodnik Tomaž Sajovic 4, 52, 100, 368, 418 Kazalo avtoric in avtorjev Brane Anderle 121 Miloš Bartol 498 Matjaž Bedjanič 265, 272, 295 Mojca Bedjanič 178 Anja Bolčina 303 Igor Boševski 39 Maruša Bradač 370 Jelka Brdnik 341 Žan Cenc 374 Mateja Cojzer 235 Dorotej Černela 374 Igor Dakskobler 14, 54, 121, 435 Marina Dermastia 446 464 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 465Letno kazalo Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021 Darinka Fakin 154 Lovrenc Fortuna 23 Aljaž Gaber 102 Matija Gogala 495 Jernej Golc 154, 156 Sonja Golc 156 Franc Golob 178 Uroš Grošelj 70 Samo Jenčič 242 Miha Jeršek 178 Matjaž Jež 287 Simona Kaligarič 150 Klemen Kamenik 242 Lidija Kocbek Šaherl 31, 78, 111 Mirko Kokole 45, 90, 140, 406, 505 Radovan Komel 425 Špela Konjar 102 Tilen Kopač 479 Jasmina Kotnik 327 Matjaž Krajnc 479 Matija Križnar 63, 178 Jurij Kurillo 132 Igor Paušič 218, 374 Miha Pavšič 102 Stane Peterlin 422 Monika Podgorelec 327 Viljem Podgoršek 178 Primož Presetnik 327 Uroš Prešern 102 Tomaž Prosen 465 Jože Rakovec 465 Daniel Rojšek 54, 383 Aleš Ručigaj 479 Tomaž Sajovic 4, 52, 100, 368, 418, 461 Andreja Senegačnik 242 Kristijan Skok 31, 78, 111 Franc Stare 127, 399 Andreja Stušek 6 Nik Šabeder 303 Andreja Šalamon Verbič 3, 51, 99, 356, 367, 416 Sonja Škornik 210 Luka Šparl 256 Nina Špegel 394 Srečko Štajnbaher 346 Elvica Velikonja 54 Mojca Vek 303 Rudi Verovnik 280 Milan Vogrin 312, 318 Barbara Zakšek 280, 287 Valerija Zakšek 280 Aja Zamolo 327 Žiga Zaplotnik 465 Branko Zupan 121 Andreja Žgajnar Gotvajn 39 Igor Žiberna 164, 172 Mirjan Žorž 127, 178, 399 Proteus Izhaja od leta 1933 Mesečnik za poljudno naravoslovje Izdajatelj in založnik: Prirodoslovno društvo Slovenije http://www.proteus.si prirodoslovno.drustvo@gmail.com © Prirodoslovno društvo Slovenije, 2022. Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez pisnega dovoljenja izdajatelja ni dovoljeno. Odgovorni urednik: prof. dr. Radovan Komel Glavni urednik: dr. Tomaž Sajovic Uredniški odbor: Sebastjan Kovač prof. dr. Milan Brumen dr. Igor Dakskobler asist. dr. Andrej Godec akad. prof. dr. Matija Gogala dr. Matevž Novak prof. dr. Gorazd Planinšič prof. dr. Mihael Jožef Toman prof. dr. Zvonka Zupanič Slavec dr. Petra Draškovič Pelc Lektor: dr. Tomaž Sajovic Oblikovanje: Eda Pavletič Angleški prevod: Andreja Šalamon Verbič Priprava slikovnega gradiva: Marjan Richter Tisk: Trajanus d.o.o. Svet revije Proteus: prof. dr. Nina Gunde ‐ Cimerman prof. dr. Lučka Kajfež ‐ Bogataj prof. dr. Tamara Lah ‐ Turnšek prof. dr. Tomaž Pisanski doc. dr. Peter Skoberne prof. dr. Kazimir Tarman Nobelova nagrada za fiziko Jože Rakovec, Žiga Zaplotnik, Tomaž Prosen Nobelovo nagrado za fiziko za leto 2021 so dobili trije znanstveniki: dva meteorologa, Syukuro Manabe in Klaus Hasselmann, si delita polovico nagrade, teoretični fizik Gi- orgio Parisi pa je prejel drugo polovico. Na spletni strani Kraljeve švedske akademije znanosti (Nobelov odbor, 2021) o njih pi- še: »Trije nagrajenci si letos delijo Nobelovo nagrado za fiziko za svoje raziskave kaotič- nih in očitno naključnih pojavov. Syukuro Manabe in Klaus Hasselmann sta postavila temelje našega znanja o podnebju na Zemlji in kako človeštvo vpliva nanj. Giorgio Parisi je nagrajen za svoje revolucionarne prispevke k teoriji neurejenih materialov in naključnih procesov. Syukuro Manabe je meteorolog japonskega rodu, ki je meteorologijo doštudiral v Tokiu in se po doktoratu leta 1959 preselil v Združene države Amerike. Tam se je priključil skupini, ki je razvijala tridimenzionalne numerične modele ozračja za preučevanje splošnega kroženja ozračja (pa tudi za napovedovanje vremena) in ki jo je tedaj v Vremenskem uradu Združenih držav Amerike vodil Joseph Smagorinsky (sedaj je ta Laboratorij za geofizikalno dinamiko tekočin - Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, GFDL - vključen v Nacionalno upravo za oceane in atmosfero - National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA). Za štiri leta se je vrnil na Japonsko kot direktor oddelka za raziskave globalnega segrevanja. Od leta 2002 je bil gostujoči raziskovalni sodelavec na univerzi Princeton, kjer je sedaj meteorolog na univerzi, vmes pa je tudi gostoval na Univerzi v Nagoji. Že pred Nobelovo nagrado je prejel veliko priznanj in medalj: Carl-Gustaf Rossby Research Medal, Blue Planet Prize, Asahi Prize, Volvo Environment Prize, William Bowie Medal, Franklin Institute Awards, Crafoord Prize. Po Wikipediji: https://en.wikipedia.org/wiki/ Syukuro_Manabe. Vir slike: CC BY 2.0, Bengt Nyman. Klaus Hasselmann je fiziko in matematiko doštudiral na Univerzi v Hamburgu in leta 1957 doktoriral v Götingenu iz preučevanja turbulence. Posvetil se je meteorologiji, pa tudi oceanografiji. Ustanovil je Inštitut Maxa Plancka za meteorologijo (Max-Planck-Institut für Meteorologie, MPI-M) v Hamburgu. Na tem inštitutu so v devetdesetih letih prejšnjega stoletja razvili sklopljeni model: atmosferski model Evropskega centra za srednjeročne vremenske napovedi (ECMWF) so povezali z MPI-jevim modelom oceanov LSG (Large-Scale- Geostrophic ocean general circulation model). Med januarjem leta 1988 in novembrom leta 1999 je bil tudi znanstveni direktor v Nemškem podnebnem računalniškem središču (Deutsches Klimarechenzentrum, DKRZ) v Hamburgu. Bil je podpredsednik in član upravnega odbora Evropskega podnebnega foruma (danes Svetovnega podnebnega foruma), ki sta ga leta 2001 ustanovila s Carlom Jaegerjem. Pred Nobelovo nagrado je prejel ogromno priznanj in medalj – tu navedimo le nekatere: Award of the American Geophysical Union, Sverdrup Medal of the American Meteorological Union, Nansen Polar Bear Award, Oceanology International Lifetime Achievement Award, Symons Memorial Medal of the Royal Meteorological Society, Vilhelm Bjerknes Medal of the European Geophysical Society in druga. Po Wikipediji: https://en.wikipedia.org/wiki/Klaus_Hasselmann. Vir slike: CC-BY-SA 4.0 iz wikidata.org Q109370#. 464 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 465Letno kazalo Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021 Darinka Fakin 154 Lovrenc Fortuna 23 Aljaž Gaber 102 Matija Gogala 495 Jernej Golc 154, 156 Sonja Golc 156 Franc Golob 178 Uroš Grošelj 70 Samo Jenčič 242 Miha Jeršek 178 Matjaž Jež 287 Simona Kaligarič 150 Klemen Kamenik 242 Lidija Kocbek Šaherl 31, 78, 111 Mirko Kokole 45, 90, 140, 406, 505 Radovan Komel 425 Špela Konjar 102 Tilen Kopač 479 Jasmina Kotnik 327 Matjaž Krajnc 479 Matija Križnar 63, 178 Jurij Kurillo 132 Igor Paušič 218, 374 Miha Pavšič 102 Stane Peterlin 422 Monika Podgorelec 327 Viljem Podgoršek 178 Primož Presetnik 327 Uroš Prešern 102 Tomaž Prosen 465 Jože Rakovec 465 Daniel Rojšek 54, 383 Aleš Ručigaj 479 Tomaž Sajovic 4, 52, 100, 368, 418, 461 Andreja Senegačnik 242 Kristijan Skok 31, 78, 111 Franc Stare 127, 399 Andreja Stušek 6 Nik Šabeder 303 Andreja Šalamon Verbič 3, 51, 99, 356, 367, 416 Sonja Škornik 210 Luka Šparl 256 Nina Špegel 394 Srečko Štajnbaher 346 Elvica Velikonja 54 Mojca Vek 303 Rudi Verovnik 280 Milan Vogrin 312, 318 Barbara Zakšek 280, 287 Valerija Zakšek 280 Aja Zamolo 327 Žiga Zaplotnik 465 Branko Zupan 121 Andreja Žgajnar Gotvajn 39 Igor Žiberna 164, 172 Mirjan Žorž 127, 178, 399 Proteus Izhaja od leta 1933 Mesečnik za poljudno naravoslovje Izdajatelj in založnik: Prirodoslovno društvo Slovenije http://www.proteus.si prirodoslovno.drustvo@gmail.com © Prirodoslovno društvo Slovenije, 2022. Vse pravice pridržane. Razmnoževanje ali reproduciranje celote ali posameznih delov brez pisnega dovoljenja izdajatelja ni dovoljeno. Odgovorni urednik: prof. dr. Radovan Komel Glavni urednik: dr. Tomaž Sajovic Uredniški odbor: Sebastjan Kovač prof. dr. Milan Brumen dr. Igor Dakskobler asist. dr. Andrej Godec akad. prof. dr. Matija Gogala dr. Matevž Novak prof. dr. Gorazd Planinšič prof. dr. Mihael Jožef Toman prof. dr. Zvonka Zupanič Slavec dr. Petra Draškovič Pelc Lektor: dr. Tomaž Sajovic Oblikovanje: Eda Pavletič Angleški prevod: Andreja Šalamon Verbič Priprava slikovnega gradiva: Marjan Richter Tisk: Trajanus d.o.o. Svet revije Proteus: prof. dr. Nina Gunde ‐ Cimerman prof. dr. Lučka Kajfež ‐ Bogataj prof. dr. Tamara Lah ‐ Turnšek prof. dr. Tomaž Pisanski doc. dr. Peter Skoberne prof. dr. Kazimir Tarman Nobelova nagrada za fiziko Jože Rakovec, Žiga Zaplotnik, Tomaž Prosen Nobelovo nagrado za fiziko za leto 2021 so dobili trije znanstveniki: dva meteorologa, Syukuro Manabe in Klaus Hasselmann, si delita polovico nagrade, teoretični fizik Gi- orgio Parisi pa je prejel drugo polovico. Na spletni strani Kraljeve švedske akademije znanosti (Nobelov odbor, 2021) o njih pi- še: »Trije nagrajenci si letos delijo Nobelovo nagrado za fiziko za svoje raziskave kaotič- nih in očitno naključnih pojavov. Syukuro Manabe in Klaus Hasselmann sta postavila temelje našega znanja o podnebju na Zemlji in kako človeštvo vpliva nanj. Giorgio Parisi je nagrajen za svoje revolucionarne prispevke k teoriji neurejenih materialov in naključnih procesov. Syukuro Manabe je meteorolog japonskega rodu, ki je meteorologijo doštudiral v Tokiu in se po doktoratu leta 1959 preselil v Združene države Amerike. Tam se je priključil skupini, ki je razvijala tridimenzionalne numerične modele ozračja za preučevanje splošnega kroženja ozračja (pa tudi za napovedovanje vremena) in ki jo je tedaj v Vremenskem uradu Združenih držav Amerike vodil Joseph Smagorinsky (sedaj je ta Laboratorij za geofizikalno dinamiko tekočin - Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, GFDL - vključen v Nacionalno upravo za oceane in atmosfero - National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA). Za štiri leta se je vrnil na Japonsko kot direktor oddelka za raziskave globalnega segrevanja. Od leta 2002 je bil gostujoči raziskovalni sodelavec na univerzi Princeton, kjer je sedaj meteorolog na univerzi, vmes pa je tudi gostoval na Univerzi v Nagoji. Že pred Nobelovo nagrado je prejel veliko priznanj in medalj: Carl-Gustaf Rossby Research Medal, Blue Planet Prize, Asahi Prize, Volvo Environment Prize, William Bowie Medal, Franklin Institute Awards, Crafoord Prize. Po Wikipediji: https://en.wikipedia.org/wiki/ Syukuro_Manabe. Vir slike: CC BY 2.0, Bengt Nyman. Klaus Hasselmann je fiziko in matematiko doštudiral na Univerzi v Hamburgu in leta 1957 doktoriral v Götingenu iz preučevanja turbulence. Posvetil se je meteorologiji, pa tudi oceanografiji. Ustanovil je Inštitut Maxa Plancka za meteorologijo (Max-Planck-Institut für Meteorologie, MPI-M) v Hamburgu. Na tem inštitutu so v devetdesetih letih prejšnjega stoletja razvili sklopljeni model: atmosferski model Evropskega centra za srednjeročne vremenske napovedi (ECMWF) so povezali z MPI-jevim modelom oceanov LSG (Large-Scale- Geostrophic ocean general circulation model). Med januarjem leta 1988 in novembrom leta 1999 je bil tudi znanstveni direktor v Nemškem podnebnem računalniškem središču (Deutsches Klimarechenzentrum, DKRZ) v Hamburgu. Bil je podpredsednik in član upravnega odbora Evropskega podnebnega foruma (danes Svetovnega podnebnega foruma), ki sta ga leta 2001 ustanovila s Carlom Jaegerjem. Pred Nobelovo nagrado je prejel ogromno priznanj in medalj – tu navedimo le nekatere: Award of the American Geophysical Union, Sverdrup Medal of the American Meteorological Union, Nansen Polar Bear Award, Oceanology International Lifetime Achievement Award, Symons Memorial Medal of the Royal Meteorological Society, Vilhelm Bjerknes Medal of the European Geophysical Society in druga. Po Wikipediji: https://en.wikipedia.org/wiki/Klaus_Hasselmann. Vir slike: CC-BY-SA 4.0 iz wikidata.org Q109370#. 466 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 467Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Za kompleksne sisteme je značilna naključ- nost in neurejenost in jih je težko razumeti. Letošnja nagrada se zaveda pomembnosti novih metod za njihovo opisovanje in napo- vedovanje njihovega dolgoročnega vedênja.« Nekaj o podnebju in njegovih spremembah Glavni dejavniki podnebja na Zemlji so se- vanje Sonca, oddaljenost Zemlje od Sonca in infrardeče (IR) sevanje Zemlje, drugi vplivi, na primer tok toplote iz Zemljine notranjosti navzven, kozmično sevanje ter Lunin odboj Sončevega sevanja in izsev pa so zanemarljivi. Energija sevanja se od Son- ca širi na vse strani in zato gostota energij- skega toka j upada kvadratno z razdaljo od Sonca. Pri Zemlji znaša j dobrih 1361 W/ m2. Na njej je zato temperatura blizu 0 sto- pinj Celzija – pri tleh v celoletnem povpre- čju približno +15 stopinj Celzija, tam zgo- raj, kjer letijo letala, pa približno –50 stopinj Celzija. Na Zemlji torej niti ni tako vroče niti tako mraz kot na nekaterih drugih pla- netih. Če Zemlja ne bi imela ozračja, bi bilo njeno površje izpostavljeno neposredno vesoljske- mu okolju. Sončevo sevanje bi Zemlja z ra- dijem rz prestrezala s svojim velikih krogom – presekom s površino pr 2 , toda en del – aj0 – se od nje odbija. Odbojnost a pozna- mo na podlagi raznih podatkov – med dru- gim pa jo tudi vidimo na slikah Zemlje iz vesolja: največ svetlobe odbijajo bela polarna območja in rumene puščave, zelena vegeta- cija in modra morja pa je odbijejo precej manj … Zelo dobro odbijajo Sončevo seva- nje tudi oblaki (njihov vpliv na odbojnost prav tako upoštevamo). Tisti del, ki se ne odbije, torej (1 - a)j0, pa bi Zemlja prejela. Seveda bi bila Zemlja pri tem ogreta na ne- ko ravnovesno temperaturo in bi tudi sama sevala – v infrardečem (IR) delu sevalnega spektra po Stefanovem zakonu – s svoje ce- lotne površine 4pr 2 torej 4ps r 2T 4, kjer je s Stefan-Boltzmanova konstanta. V seval- nem ravnovesju, torej ko je moč oddanega sevanja enaka moči prejetega sevanja, bi lahko izračunali njeno ravnovesno tempera- turo T = 1/s . Dokaj natančno vemo, da je odbojnost Zemlje za celotno območje Sončeve svetlobe a = 0,31. Ker sta Jožef Stefan in Ludwig Boltzmann tudi do- ločila vrednost konstante σ = 5,67 10-8 W/ m2K4, bi izračunali temperaturo površja Zemlje – približno -20 stopinj Celzija. Hu- do mraz? K sreči ima Zemlja ozračje in v njem tudi tako imenovane toplogredne pline: vodno paro (H2O), ogljikov dioksid (CO2), metan (CH4), ozon (O3), didušikov oksid (N2O) in druge. Ti plini so sposobni absorbirati (vsrkati) infrardeče sevanje, infrardeče ele- ktromagnetno valovanje, pri čemer njihove molekule pričnejo vibrirati (nihati), ker se del energije sevanja prenese v energijo vi- bracij (nihanj). Pogoj za to je, da se pod vplivom nihajočega električnega polja lahko težišči pozitivnega in negativnega naboja v molekuli prerazporedita. Do tega lahko pri- de le, če je molekula polarna (kot na pri- mer molekula vodne pare) ali pa so polarne posamezne vezi v molekuli (obe vezi C-O v molekuli ogljikovega dioksida). S tem da absorbirajo približno sedemdeset odstotkov infrardečega sevanja, ki ga oddajajo tla (pri nekaterih valovnih dolžinah skoraj vse, pri drugih manj), povzročijo, da ta del ne gre neposredno v vesolje. K vplivu tople grede 1 daleč največ (približno šestdeset odstotkov) prispeva vodna para (v zraku je je med nekaj promili – odtisočki - in nekaj odstotki), sle- di ogljikov dioksid (0,4 promila oziroma od- tisočka) s približno eno četrtino vpliva, pa metan (slabi dve milijoninki) z nekaj manj kot desetino vpliva in tako dalje. Molekule dušika in kisika, ki jih je v zraku največ, ne vsebujejo polarnih vezi in ta naj- bolj zastopana plina ozračja k topli gredi ne prispevata. Seveda so na Zemlji precejšnje podnebne razlike. Omenili smo že razmere pri tleh in v višinah in že iz osnovne šole vemo, da je pri tleh ob ekvatorju topleje, v polarnih predelih pa mraz. Topleje je tudi ob zahodnih obalah celin kot ob vzhodnih, saj k zahodnim oba- lam oceanski tokovi prinašajo toplejšo vodo 1 Izraz »topla greda« je ponesrečen in tudi fi- zikalno netočen, ampak ga zaradi zgodovinskih razlogov zdaj uporabljamo. Izraz je namreč skoval Fourier po ana- logiji z de Saussurovo »vročo škatlo« (Horace Bénédict de Saussure, 1740–1799), vendar pa je v njej fizikalni me- hanizem, ki povzroči dvig temperature, precej drugačen. Plasti stekla v de Saussurovi škatli preprečujejo konvekcijo vročega zraka, ki tako ostane ujet med njimi. Infrarde- če sevanje iz ogretega stekla je v njegovem eksperimentu drugotnega pomena, glavni učinek je, da se plasti zraka ne mešajo. Pri sevalni »topli gredi« pa je prav infrardeče sevanje bistveno za to, da je na Zemlji pri tleh topleje, kot če infrardeče absorpcije in emisije v ozračju ne bi bilo. od jugozahoda: k Evropi tako imenovani Zalivski tok, medtem ko je na drugi strani Atlantika precej bolj mraz, med drugim tudi zato, ker tja doteka hladni Labradorski tok. Pa še marsikaj bi lahko povedali. Razmere pa se ne spreminjajo le iz kraja v kraj in z letnimi časi, ampak tudi v daljših časovnih obdobjih. S tem se ukvarja pale- oklimatologija. Za primer: v obdobju jure (v obdobju dinozavrov in preslic pred 150 do 200 milijoni let) je bilo marsikje znatno topleje, kot je danes. Pa ne samo zaradi na splošno toplejšega podnebja, ampak tudi zato, ker so se celine v geoloških obdobjih preoblikovale in premikale ter tedaj niso bili tam, kjer so danes. Nekaj o metodah paleoklimatologije, tudi na podlagi vrtanj globoko v oceanske sedimente in v led na Antarktiki in Grenlandiji ter glede na izo- topsko sestavo elementov v njih, je poročal tudi že Proteus (Rakovec, 2009). Do pribli- žno leta 2000 so iz globokih vrtin v ledu razvozlali temperaturne razmere za pribli- žno 400 tisoč let v zgodovini in potrdili, da se glavne ledene dobe pojavljajo na vsakih 100 tisoč let, da se tedaj ohladi za kakih pet do šest stopinj, pa potem nazaj segreva, in da je bilo zadnje ledene dobe konec pred približno 11,7 tisoč leti. Sedaj, dvajset let kasneje, so iz še globljih vrtin potegnili nove in dlje v geološko zgo- dovino segajoče vzorce, iz katerih so lahko določili prevladujočo temperaturo na Zemlji pri tleh v zadnjih 800 tisoč letih. Friedri- ch in sodelavci (2016) so preučili podatke o temperaturi morske površine, dobljene iz 63 globokih vrtin, podrobneje pa upoštevali tiste iz štirinajstih vrtin in dobili ocene za temperature na sliki 1. Do podobnih ugoto- vitev in slik so prišli s podatki iz vrtin v le- du, na primer na Antarktiki, tudi Haeberli in sodelavci (2021). Zakaj nas torej skrbi sedanje segrevanje za dobro stopinjo v zadnjem stoletju in morda za še dve ali morda tri stopinje v naslednjih stotih letih? Ko malo bolj podrobno pogle- damo sliki A ali B, vidimo, da so se v zgo- Giorgio Parisi je diplomiral na Rimski univerzi La Sapienza leta 1970 pod mentorstvom Nicole Cabibbo. Bil je raziskovalec v Nacionalnem laboratoriju v Frascatiju (1971–1981) in gostujoči znanstvenik na Univerzi Columbia (1973–1974), na Institut des Hautes Études Scientifiques (1976–1977) in na École Normale Supérieure (1977–1978). Od leta 1981 do leta 1992 je bil redni profesor teoretične fizike na Rimski univerzi Tor Vergata, zdaj pa je profesor kvantne teorije na Rimski univerzi La Sapienza. Je član Simons Collaboration on Cracking the Glass Problem (to je skupina na Čikaški univerzi, ki se ukvarja z neurejenimi sistemi, nelinearnostjo in sistemi, ki so zelo neravnovesni). Od leta 2018 do leta 2021 je bil predsednik Nacionalne akademije dei Lincei. Že pred Nobelovo nagradi je bil mnogokrat počaščen: z Boltzmannovo, Diracovo in Planckovo medaljo, s Fermijevo, Lagrangeevo in Onsagerjevo nagrado – če naštejemo samo tiste, ki nosijo imena najbolj slavnih znanstvenikov. Po Wikipediji: https://en.wikipedia.org/wiki/Giorgio_Parisi. Vir slike: CC BY-SA 4.0 iz Wikiwand.com. z z z 466 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 467Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Za kompleksne sisteme je značilna naključ- nost in neurejenost in jih je težko razumeti. Letošnja nagrada se zaveda pomembnosti novih metod za njihovo opisovanje in napo- vedovanje njihovega dolgoročnega vedênja.« Nekaj o podnebju in njegovih spremembah Glavni dejavniki podnebja na Zemlji so se- vanje Sonca, oddaljenost Zemlje od Sonca in infrardeče (IR) sevanje Zemlje, drugi vplivi, na primer tok toplote iz Zemljine notranjosti navzven, kozmično sevanje ter Lunin odboj Sončevega sevanja in izsev pa so zanemarljivi. Energija sevanja se od Son- ca širi na vse strani in zato gostota energij- skega toka j upada kvadratno z razdaljo od Sonca. Pri Zemlji znaša j dobrih 1361 W/ m2. Na njej je zato temperatura blizu 0 sto- pinj Celzija – pri tleh v celoletnem povpre- čju približno +15 stopinj Celzija, tam zgo- raj, kjer letijo letala, pa približno –50 stopinj Celzija. Na Zemlji torej niti ni tako vroče niti tako mraz kot na nekaterih drugih pla- netih. Če Zemlja ne bi imela ozračja, bi bilo njeno površje izpostavljeno neposredno vesoljske- mu okolju. Sončevo sevanje bi Zemlja z ra- dijem rz prestrezala s svojim velikih krogom – presekom s površino pr 2 , toda en del – aj0 – se od nje odbija. Odbojnost a pozna- mo na podlagi raznih podatkov – med dru- gim pa jo tudi vidimo na slikah Zemlje iz vesolja: največ svetlobe odbijajo bela polarna območja in rumene puščave, zelena vegeta- cija in modra morja pa je odbijejo precej manj … Zelo dobro odbijajo Sončevo seva- nje tudi oblaki (njihov vpliv na odbojnost prav tako upoštevamo). Tisti del, ki se ne odbije, torej (1 - a)j0, pa bi Zemlja prejela. Seveda bi bila Zemlja pri tem ogreta na ne- ko ravnovesno temperaturo in bi tudi sama sevala – v infrardečem (IR) delu sevalnega spektra po Stefanovem zakonu – s svoje ce- lotne površine 4pr 2 torej 4ps r 2T 4, kjer je s Stefan-Boltzmanova konstanta. V seval- nem ravnovesju, torej ko je moč oddanega sevanja enaka moči prejetega sevanja, bi lahko izračunali njeno ravnovesno tempera- turo T = 1/s . Dokaj natančno vemo, da je odbojnost Zemlje za celotno območje Sončeve svetlobe a = 0,31. Ker sta Jožef Stefan in Ludwig Boltzmann tudi do- ločila vrednost konstante σ = 5,67 10-8 W/ m2K4, bi izračunali temperaturo površja Zemlje – približno -20 stopinj Celzija. Hu- do mraz? K sreči ima Zemlja ozračje in v njem tudi tako imenovane toplogredne pline: vodno paro (H2O), ogljikov dioksid (CO2), metan (CH4), ozon (O3), didušikov oksid (N2O) in druge. Ti plini so sposobni absorbirati (vsrkati) infrardeče sevanje, infrardeče ele- ktromagnetno valovanje, pri čemer njihove molekule pričnejo vibrirati (nihati), ker se del energije sevanja prenese v energijo vi- bracij (nihanj). Pogoj za to je, da se pod vplivom nihajočega električnega polja lahko težišči pozitivnega in negativnega naboja v molekuli prerazporedita. Do tega lahko pri- de le, če je molekula polarna (kot na pri- mer molekula vodne pare) ali pa so polarne posamezne vezi v molekuli (obe vezi C-O v molekuli ogljikovega dioksida). S tem da absorbirajo približno sedemdeset odstotkov infrardečega sevanja, ki ga oddajajo tla (pri nekaterih valovnih dolžinah skoraj vse, pri drugih manj), povzročijo, da ta del ne gre neposredno v vesolje. K vplivu tople grede 1 daleč največ (približno šestdeset odstotkov) prispeva vodna para (v zraku je je med nekaj promili – odtisočki - in nekaj odstotki), sle- di ogljikov dioksid (0,4 promila oziroma od- tisočka) s približno eno četrtino vpliva, pa metan (slabi dve milijoninki) z nekaj manj kot desetino vpliva in tako dalje. Molekule dušika in kisika, ki jih je v zraku največ, ne vsebujejo polarnih vezi in ta naj- bolj zastopana plina ozračja k topli gredi ne prispevata. Seveda so na Zemlji precejšnje podnebne razlike. Omenili smo že razmere pri tleh in v višinah in že iz osnovne šole vemo, da je pri tleh ob ekvatorju topleje, v polarnih predelih pa mraz. Topleje je tudi ob zahodnih obalah celin kot ob vzhodnih, saj k zahodnim oba- lam oceanski tokovi prinašajo toplejšo vodo 1 Izraz »topla greda« je ponesrečen in tudi fi- zikalno netočen, ampak ga zaradi zgodovinskih razlogov zdaj uporabljamo. Izraz je namreč skoval Fourier po ana- logiji z de Saussurovo »vročo škatlo« (Horace Bénédict de Saussure, 1740–1799), vendar pa je v njej fizikalni me- hanizem, ki povzroči dvig temperature, precej drugačen. Plasti stekla v de Saussurovi škatli preprečujejo konvekcijo vročega zraka, ki tako ostane ujet med njimi. Infrarde- če sevanje iz ogretega stekla je v njegovem eksperimentu drugotnega pomena, glavni učinek je, da se plasti zraka ne mešajo. Pri sevalni »topli gredi« pa je prav infrardeče sevanje bistveno za to, da je na Zemlji pri tleh topleje, kot če infrardeče absorpcije in emisije v ozračju ne bi bilo. od jugozahoda: k Evropi tako imenovani Zalivski tok, medtem ko je na drugi strani Atlantika precej bolj mraz, med drugim tudi zato, ker tja doteka hladni Labradorski tok. Pa še marsikaj bi lahko povedali. Razmere pa se ne spreminjajo le iz kraja v kraj in z letnimi časi, ampak tudi v daljših časovnih obdobjih. S tem se ukvarja pale- oklimatologija. Za primer: v obdobju jure (v obdobju dinozavrov in preslic pred 150 do 200 milijoni let) je bilo marsikje znatno topleje, kot je danes. Pa ne samo zaradi na splošno toplejšega podnebja, ampak tudi zato, ker so se celine v geoloških obdobjih preoblikovale in premikale ter tedaj niso bili tam, kjer so danes. Nekaj o metodah paleoklimatologije, tudi na podlagi vrtanj globoko v oceanske sedimente in v led na Antarktiki in Grenlandiji ter glede na izo- topsko sestavo elementov v njih, je poročal tudi že Proteus (Rakovec, 2009). Do pribli- žno leta 2000 so iz globokih vrtin v ledu razvozlali temperaturne razmere za pribli- žno 400 tisoč let v zgodovini in potrdili, da se glavne ledene dobe pojavljajo na vsakih 100 tisoč let, da se tedaj ohladi za kakih pet do šest stopinj, pa potem nazaj segreva, in da je bilo zadnje ledene dobe konec pred približno 11,7 tisoč leti. Sedaj, dvajset let kasneje, so iz še globljih vrtin potegnili nove in dlje v geološko zgo- dovino segajoče vzorce, iz katerih so lahko določili prevladujočo temperaturo na Zemlji pri tleh v zadnjih 800 tisoč letih. Friedri- ch in sodelavci (2016) so preučili podatke o temperaturi morske površine, dobljene iz 63 globokih vrtin, podrobneje pa upoštevali tiste iz štirinajstih vrtin in dobili ocene za temperature na sliki 1. Do podobnih ugoto- vitev in slik so prišli s podatki iz vrtin v le- du, na primer na Antarktiki, tudi Haeberli in sodelavci (2021). Zakaj nas torej skrbi sedanje segrevanje za dobro stopinjo v zadnjem stoletju in morda za še dve ali morda tri stopinje v naslednjih stotih letih? Ko malo bolj podrobno pogle- damo sliki A ali B, vidimo, da so se v zgo- Giorgio Parisi je diplomiral na Rimski univerzi La Sapienza leta 1970 pod mentorstvom Nicole Cabibbo. Bil je raziskovalec v Nacionalnem laboratoriju v Frascatiju (1971–1981) in gostujoči znanstvenik na Univerzi Columbia (1973–1974), na Institut des Hautes Études Scientifiques (1976–1977) in na École Normale Supérieure (1977–1978). Od leta 1981 do leta 1992 je bil redni profesor teoretične fizike na Rimski univerzi Tor Vergata, zdaj pa je profesor kvantne teorije na Rimski univerzi La Sapienza. Je član Simons Collaboration on Cracking the Glass Problem (to je skupina na Čikaški univerzi, ki se ukvarja z neurejenimi sistemi, nelinearnostjo in sistemi, ki so zelo neravnovesni). Od leta 2018 do leta 2021 je bil predsednik Nacionalne akademije dei Lincei. Že pred Nobelovo nagradi je bil mnogokrat počaščen: z Boltzmannovo, Diracovo in Planckovo medaljo, s Fermijevo, Lagrangeevo in Onsagerjevo nagrado – če naštejemo samo tiste, ki nosijo imena najbolj slavnih znanstvenikov. Po Wikipediji: https://en.wikipedia.org/wiki/Giorgio_Parisi. Vir slike: CC BY-SA 4.0 iz Wikiwand.com. z z z 468 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 469Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021 dovini temperature spreminjale na približno vsakih sto tisoč let, sedaj pa smo priča dve- stokrat hitrejšemu ogrevanju v preteklem stoletju – ena stopinja na sto let. Sliki C in E pa napovedujeta še veliko hitrejše nara- ščanje temperature v naslednjem stoletju. Tako hitro ugotovimo, zakaj smo sedaj lah- ko zaskrbljeni! Nobelovi nagrajenci za fiziko v letu 2021 si delijo nagrado za svoje raziskave kaotičnih in očitno naključnih pojavov. Meteorologa Syukuro Manabe in Klaus Hasselmann sta postavila temelje našega znanja o podnebju na Zemlji in kako človeštvo vpliva nanj – torej predvsem s svojimi raziskavami v zvezi s tistim, kar kažeta sliki C in E. Teoretič- ni fizik Giorgio Parisi pa je bil nagrajen za svoje revolucionarne prispevke k teoriji ne- urejenih materialov in naključnih procesov na različnih področjih fizike ter najrazlič- nejših velikostih, od atomskih do planetar- nih. Med drugim je nagrado dobil tudi za teorijo, na podlagi katere lahko razložimo prehode med ledenimi dobami in vmesnimi toplimi obdobji, ki so videti precej kaotični in jih prikazujeta sliki A in B. Kako je raziskoval in kaj je ugotovil Syukuro Manabe Na spletni stani Nobelovega odbora za fizi- ko o Manabeju piše med drugim: »Eden od zapletenih sistemov, ki so ključ- nega pomena za človeštvo, je podnebje Ze- mlje. Syukuro Manabe je pokazal, kako po- večane ravni ogljikovega dioksida v ozračju vodijo do povišanja temperatur na površini Zemlje. V šestdesetih letih prejšnjega stole- tja je vodil razvoj fizikalnih modelov pod- nebja in bil prvi, ki je raziskal medsebojni vpliv med sevalnim ravnovesjem in verti- kalnim transportom zračnih mas, to je kon- vekcijo. Njegovo delo je postavilo temelje za razvoj sedanjih podnebnih modelov.« Syukuro Manabe je do nekaj svojih ugotovi- tev o podnebju Zemlje prišel s povsem pre- prostimi modeli podobnega tipa, kot je omenjen v uvodu (ki daje na primer za tem- peraturo rezultat T = 1/s ), ter z enodimenzionalnimi modeli podnebja – to- rej takimi, ki preučujejo potek podnebnih spremenljivk v enem atmosferskem stolpcu navzgor skozi ozračje od tal proti vesolju, pa tudi s tridimenzionalnim modelom ozračja, v katerem se lastnosti ozračja spreminjajo tudi s časom – torej z modelom splošnega kroženja ozračja. Da ne bi samo z besedami opisovali, kaj vse je Manabe ugotovil, bomo A: Odstopanje povprečne temperature zraka pri tleh od povprečja v predindustrijskem obdobju v 700 tisoč letih po podatkih (modro) in po modelski rekonstrukciji (rdeče). B: Povprečje odstopanja temperature. C: Sprememba temperature samo v zadnjih 150 letih in za 100 let vnaprej. D: Vzroki za sevalne vplive – spreminjanje Sončevega sevanja (vijolično), prah oziroma aerosoli v ozračju (svetlo zeleno), toplogredni plini (rdeče), morska gladina (rumeno), skupna sevalna bilanca (modro) in učinek albedo ledenih površin (črno). E: Sevalni vplivi samo v zadnjih 150 letih in za 100 let vnaprej. Slika 1 iz članka: Friedrich in sod., 2016: Nonlinear climate sensitivity and its implications for future greenhouse warming. © avtorji, nekatere pravice pridržane; izključne pravice American Association for the Advancement of Science AAAS. Ponatisnjeno z dovoljenjem AAAS v okviru licence CC BY-NC 4.0. G lo ba ln o od sto pa nj e te m pe ra tu re (K ) G lo ba ln o od sto pa nj e te m pe ra tu re (K ) G lo ba ln o od sto pa nj e te m pe ra tu re (K ) O ds to pa nj e s ev al ne ga vp liv a (W /m 2 ) O ds to pa nj e s ev al ne ga vp liv a (W /m 2 ) Odstopanja po posrednih podatkih Odstopanja po modelih orbitalni vplivi (po Milankoviću) vplivi prahu vplivi toplogrednih plinov neto sevalni vplivi gladina morja vp1ivi ledenih predelov Slika 2 iz članka Manabe in Wetherald (1967) kaže potek temperature z višino, če v ozračju približno linearno upada absolutna vlažnost (črtasta črta s trikotnički) ali pa linearno upada relativna vlažnost (polna črta s krogci). Pri prvem gre za linearni upad dejanske količine vodne pare v zraku, pri relativni vlažnosti pa gre tudi za vpliv temperature: neka količina vodne pare na primer v toplem zraku pri tleh lahko pomeni nizko relativno vlažnost, v mrzlem zraku tam zgoraj pa ta ista količina vodne pare pomeni visoko relativno vlažnost (ali celo prenasičenje in tvorbo oblakov). Tretji potek (pikčasta črta s križci) pa pove tudi – kar sta ugotovila že Manabe in Strickler -, da mešanje zraka po vertikali, kar močno pripomore k temu, da je pri tleh nekaj hladneje in zgoraj manj mraz v primerjavi z dogajanjem brez prenašanja toplote v višine s takim mešanjem. Ponatisnjeno z dovoljenjem Ameriškega meteorološkega združenja AMS - Published (1967) by the American Meteorological Society. temperatura (K) sevalno ravnovesje ob konstantni relativni vlažnosti sevalno ravnovesje ob konstantni absolutni vlažnosti sevalno-konvekcijsko ravnovesje ob konstantni relativni vlažnosti zr ač ni tl ak (m ba r) vi ši na (k m ) 468 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 469Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021 dovini temperature spreminjale na približno vsakih sto tisoč let, sedaj pa smo priča dve- stokrat hitrejšemu ogrevanju v preteklem stoletju – ena stopinja na sto let. Sliki C in E pa napovedujeta še veliko hitrejše nara- ščanje temperature v naslednjem stoletju. Tako hitro ugotovimo, zakaj smo sedaj lah- ko zaskrbljeni! Nobelovi nagrajenci za fiziko v letu 2021 si delijo nagrado za svoje raziskave kaotičnih in očitno naključnih pojavov. Meteorologa Syukuro Manabe in Klaus Hasselmann sta postavila temelje našega znanja o podnebju na Zemlji in kako človeštvo vpliva nanj – torej predvsem s svojimi raziskavami v zvezi s tistim, kar kažeta sliki C in E. Teoretič- ni fizik Giorgio Parisi pa je bil nagrajen za svoje revolucionarne prispevke k teoriji ne- urejenih materialov in naključnih procesov na različnih področjih fizike ter najrazlič- nejših velikostih, od atomskih do planetar- nih. Med drugim je nagrado dobil tudi za teorijo, na podlagi katere lahko razložimo prehode med ledenimi dobami in vmesnimi toplimi obdobji, ki so videti precej kaotični in jih prikazujeta sliki A in B. Kako je raziskoval in kaj je ugotovil Syukuro Manabe Na spletni stani Nobelovega odbora za fizi- ko o Manabeju piše med drugim: »Eden od zapletenih sistemov, ki so ključ- nega pomena za človeštvo, je podnebje Ze- mlje. Syukuro Manabe je pokazal, kako po- večane ravni ogljikovega dioksida v ozračju vodijo do povišanja temperatur na površini Zemlje. V šestdesetih letih prejšnjega stole- tja je vodil razvoj fizikalnih modelov pod- nebja in bil prvi, ki je raziskal medsebojni vpliv med sevalnim ravnovesjem in verti- kalnim transportom zračnih mas, to je kon- vekcijo. Njegovo delo je postavilo temelje za razvoj sedanjih podnebnih modelov.« Syukuro Manabe je do nekaj svojih ugotovi- tev o podnebju Zemlje prišel s povsem pre- prostimi modeli podobnega tipa, kot je omenjen v uvodu (ki daje na primer za tem- peraturo rezultat T = 1/s ), ter z enodimenzionalnimi modeli podnebja – to- rej takimi, ki preučujejo potek podnebnih spremenljivk v enem atmosferskem stolpcu navzgor skozi ozračje od tal proti vesolju, pa tudi s tridimenzionalnim modelom ozračja, v katerem se lastnosti ozračja spreminjajo tudi s časom – torej z modelom splošnega kroženja ozračja. Da ne bi samo z besedami opisovali, kaj vse je Manabe ugotovil, bomo A: Odstopanje povprečne temperature zraka pri tleh od povprečja v predindustrijskem obdobju v 700 tisoč letih po podatkih (modro) in po modelski rekonstrukciji (rdeče). B: Povprečje odstopanja temperature. C: Sprememba temperature samo v zadnjih 150 letih in za 100 let vnaprej. D: Vzroki za sevalne vplive – spreminjanje Sončevega sevanja (vijolično), prah oziroma aerosoli v ozračju (svetlo zeleno), toplogredni plini (rdeče), morska gladina (rumeno), skupna sevalna bilanca (modro) in učinek albedo ledenih površin (črno). E: Sevalni vplivi samo v zadnjih 150 letih in za 100 let vnaprej. Slika 1 iz članka: Friedrich in sod., 2016: Nonlinear climate sensitivity and its implications for future greenhouse warming. © avtorji, nekatere pravice pridržane; izključne pravice American Association for the Advancement of Science AAAS. Ponatisnjeno z dovoljenjem AAAS v okviru licence CC BY-NC 4.0. G lo ba ln o od sto pa nj e te m pe ra tu re (K ) G lo ba ln o od sto pa nj e te m pe ra tu re (K ) G lo ba ln o od sto pa nj e te m pe ra tu re (K ) O ds to pa nj e s ev al ne ga vp liv a (W /m 2 ) O ds to pa nj e s ev al ne ga vp liv a (W /m 2 ) Odstopanja po posrednih podatkih Odstopanja po modelih orbitalni vplivi (po Milankoviću) vplivi prahu vplivi toplogrednih plinov neto sevalni vplivi gladina morja vp1ivi ledenih predelov Slika 2 iz članka Manabe in Wetherald (1967) kaže potek temperature z višino, če v ozračju približno linearno upada absolutna vlažnost (črtasta črta s trikotnički) ali pa linearno upada relativna vlažnost (polna črta s krogci). Pri prvem gre za linearni upad dejanske količine vodne pare v zraku, pri relativni vlažnosti pa gre tudi za vpliv temperature: neka količina vodne pare na primer v toplem zraku pri tleh lahko pomeni nizko relativno vlažnost, v mrzlem zraku tam zgoraj pa ta ista količina vodne pare pomeni visoko relativno vlažnost (ali celo prenasičenje in tvorbo oblakov). Tretji potek (pikčasta črta s križci) pa pove tudi – kar sta ugotovila že Manabe in Strickler -, da mešanje zraka po vertikali, kar močno pripomore k temu, da je pri tleh nekaj hladneje in zgoraj manj mraz v primerjavi z dogajanjem brez prenašanja toplote v višine s takim mešanjem. Ponatisnjeno z dovoljenjem Ameriškega meteorološkega združenja AMS - Published (1967) by the American Meteorological Society. temperatura (K) sevalno ravnovesje ob konstantni relativni vlažnosti sevalno ravnovesje ob konstantni absolutni vlažnosti sevalno-konvekcijsko ravnovesje ob konstantni relativni vlažnosti zr ač ni tl ak (m ba r) vi ši na (k m ) 470 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 471Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021 iz njegovih člankov povzeli kako sliko z re- zultati. Večina zgodnjejših Manabejevih iz- sledkov je temeljila na enodimenzionalnem modelu ozračja, s katerim sta Manabe in Strickler (1964) ozračje razdelila na osem- najst plasti. Opisala sta sevalni prenos toplo- te med vrhom ozračja, različnimi plastmi ozračja ter tlemi. Upoštevala sta dva najpo- membnejša absorberja dolgovalovnega seva- nja v ozračju – vodno paro in ogljikov dio- ksid – ter najpomembnejši absorber kratko- valovnega Sončevega sevanja – stratosferski ozon. V modelu sta opisala tudi konvektivni prenos toplote, pri čemer sta upadanje tem- perature z naraščajočo višino (vertikalni tem- peraturni gradient) v troposferi omejila na 6,5 kelvina na kilometer, kolikšen je tudi povprečni vertikalni temperaturni gradient. Tako sta kot prva uspela približno opisati podoben potek temperature z višino, kot so ga izmerili z radiosondnimi meritvami in kar dotlej ni uspelo njunim predhodnikom, ki so uporabljali zgolj sevalne modele. V model sta uvedla tudi oblake in sklepala, da visoki ci- rusni oblaki najverjetneje prispevajo k toplej- šemu površju, nizki oblaki pa k hladnejšemu. Ker je vodna para v zraku najmočnejši to- plogredni plin, je Manabe z Wetheraldom (1967) preučil še, kako razporeditev tega plina v ozračju vpliva na podnebje, kar No- belov odbor posebej poudarja. Rekli smo že, da je Syukuro Manabe do mnogih ugotovitev prišel tudi z modelira- njem s trirazsežnim časovno odvisnim mo- delom za splošno kroženje ozračja. Najprej je bilo treba pripraviti model za simulacije. V skupini Smagorinskega so ga dobili tako, da so Phillipsov model za splošno krože- nje ozračja predelali. Norman Phillips je namreč (1956) tak model uporabil za prvo numerično podnebno simuliranje splošnega kroženja na planetu, a ga je moral pošteno oklestiti, saj tedaj računalniki pač še niso bili kaj prida zmogljivi. Desetletje kasneje pa so Manabe, Smagorinsky in Strickler ter Smagorinsky, Manabe in Holloway (v dveh člankih leta 1965) od poenostavljenih enačb že lahko prešli nazaj na prvotne enačbe (kaj vse upošteva ta sistem enačb, je shematič- no prikazano na sliki 5) in od samo dveh nivojev v ozračju na devet. V vsakem stolp- cu so uporabili tudi enak model sevanja in konvekcije, kot smo ga na kratko že opisa- li. Procese v ozračju so simulirali na hori- zontalno omejenem območju med 0 in 120 stopinj zemljepisne dolžine na eni polobli z zelo poenostavljenim spodnjim robnim po- gojem. Da je bil tak model vseeno uspešen, kažeta sliki 3 in 4 iz prvega od naštetih člankov. Slika 3 iz članka Manabe, Smagorinsky in Strickler (objava National Weather Service, 1965): Izračuna- ne razporeditve temperature v ozračju od ekvatorja (desni rob) do tečaja (levi rob) ter od tal do približno 32 kilo- metrov višine se zelo dobro ujemajo z opazovanimi na naslednji, spodnji  sliki. Po- natisnjeno z dovoljenjem Nacionalne agencije za oceane in ozračje (NOAA).  Published (1965) by the Na- tional Weather Service. Slika 4 iz istega članka:  Izmerjene razporeditve temperature na istem obmo- čju ozračja. Ponatisnjeno z dovoljenjem NOAA. Publi- shed (1965) by the National Weather Service. zemljepisna širina zemljepisna širina zr ač ni tl ak p , n or m ir an s tl ak om p * p ri tl eh zr ač ni tl ak p , n or m ir an s tl ak om p * p ri tl eh vi ši na (k m ) vi ši na (k m ) Slika 6 iz istega članka: Če bi se količina ogljikovega dioksida v ozračju podvojila, bi se pri tleh najmočneje ogrelo blizu tečaja, celo do deset stopinj, drugod pa za dve do tri stopinje. Precej pa bi se ohladila stratosfera: na višini približno 20 kilometrov za kako stopinjo, še višje pa tudi za pet, šest stopinj. Published (1975) by the American Meteorological Society. Slika 5 iz članka Manabe in Wetherald, 1975: V tridimenzionalnem modelu so upoštevali gibanje zraka, termodinamske procese, sevalne prenose energije, izhlapevanje, spremembe med različnimi oblikami vode (led, voda, para) ter dogajanja pri tleh. Published (1975) by the American Meteorological Society. Prevedana verzija slike je povzeta po Rakovec in Prosen, 2022: Nobelova nagrada 2021 za fiziko. Obzornik za matematiko in fiziko, 69 (1). zr ač ni tl ak p , n or m ir an s tl ak om p * p ri tl eh vi ši na (k m ) zemljepisna širina Razlika temperature pri dvojni količini CO2 glede na standardno količino CO2 470 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 471Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021 iz njegovih člankov povzeli kako sliko z re- zultati. Večina zgodnjejših Manabejevih iz- sledkov je temeljila na enodimenzionalnem modelu ozračja, s katerim sta Manabe in Strickler (1964) ozračje razdelila na osem- najst plasti. Opisala sta sevalni prenos toplo- te med vrhom ozračja, različnimi plastmi ozračja ter tlemi. Upoštevala sta dva najpo- membnejša absorberja dolgovalovnega seva- nja v ozračju – vodno paro in ogljikov dio- ksid – ter najpomembnejši absorber kratko- valovnega Sončevega sevanja – stratosferski ozon. V modelu sta opisala tudi konvektivni prenos toplote, pri čemer sta upadanje tem- perature z naraščajočo višino (vertikalni tem- peraturni gradient) v troposferi omejila na 6,5 kelvina na kilometer, kolikšen je tudi povprečni vertikalni temperaturni gradient. Tako sta kot prva uspela približno opisati podoben potek temperature z višino, kot so ga izmerili z radiosondnimi meritvami in kar dotlej ni uspelo njunim predhodnikom, ki so uporabljali zgolj sevalne modele. V model sta uvedla tudi oblake in sklepala, da visoki ci- rusni oblaki najverjetneje prispevajo k toplej- šemu površju, nizki oblaki pa k hladnejšemu. Ker je vodna para v zraku najmočnejši to- plogredni plin, je Manabe z Wetheraldom (1967) preučil še, kako razporeditev tega plina v ozračju vpliva na podnebje, kar No- belov odbor posebej poudarja. Rekli smo že, da je Syukuro Manabe do mnogih ugotovitev prišel tudi z modelira- njem s trirazsežnim časovno odvisnim mo- delom za splošno kroženje ozračja. Najprej je bilo treba pripraviti model za simulacije. V skupini Smagorinskega so ga dobili tako, da so Phillipsov model za splošno krože- nje ozračja predelali. Norman Phillips je namreč (1956) tak model uporabil za prvo numerično podnebno simuliranje splošnega kroženja na planetu, a ga je moral pošteno oklestiti, saj tedaj računalniki pač še niso bili kaj prida zmogljivi. Desetletje kasneje pa so Manabe, Smagorinsky in Strickler ter Smagorinsky, Manabe in Holloway (v dveh člankih leta 1965) od poenostavljenih enačb že lahko prešli nazaj na prvotne enačbe (kaj vse upošteva ta sistem enačb, je shematič- no prikazano na sliki 5) in od samo dveh nivojev v ozračju na devet. V vsakem stolp- cu so uporabili tudi enak model sevanja in konvekcije, kot smo ga na kratko že opisa- li. Procese v ozračju so simulirali na hori- zontalno omejenem območju med 0 in 120 stopinj zemljepisne dolžine na eni polobli z zelo poenostavljenim spodnjim robnim po- gojem. Da je bil tak model vseeno uspešen, kažeta sliki 3 in 4 iz prvega od naštetih člankov. Slika 3 iz članka Manabe, Smagorinsky in Strickler (objava National Weather Service, 1965): Izračuna- ne razporeditve temperature v ozračju od ekvatorja (desni rob) do tečaja (levi rob) ter od tal do približno 32 kilo- metrov višine se zelo dobro ujemajo z opazovanimi na naslednji, spodnji  sliki. Po- natisnjeno z dovoljenjem Nacionalne agencije za oceane in ozračje (NOAA).  Published (1965) by the Na- tional Weather Service. Slika 4 iz istega članka:  Izmerjene razporeditve temperature na istem obmo- čju ozračja. Ponatisnjeno z dovoljenjem NOAA. Publi- shed (1965) by the National Weather Service. zemljepisna širina zemljepisna širina zr ač ni tl ak p , n or m ir an s tl ak om p * p ri tl eh zr ač ni tl ak p , n or m ir an s tl ak om p * p ri tl eh vi ši na (k m ) vi ši na (k m ) Slika 6 iz istega članka: Če bi se količina ogljikovega dioksida v ozračju podvojila, bi se pri tleh najmočneje ogrelo blizu tečaja, celo do deset stopinj, drugod pa za dve do tri stopinje. Precej pa bi se ohladila stratosfera: na višini približno 20 kilometrov za kako stopinjo, še višje pa tudi za pet, šest stopinj. Published (1975) by the American Meteorological Society. Slika 5 iz članka Manabe in Wetherald, 1975: V tridimenzionalnem modelu so upoštevali gibanje zraka, termodinamske procese, sevalne prenose energije, izhlapevanje, spremembe med različnimi oblikami vode (led, voda, para) ter dogajanja pri tleh. Published (1975) by the American Meteorological Society. Prevedana verzija slike je povzeta po Rakovec in Prosen, 2022: Nobelova nagrada 2021 za fiziko. Obzornik za matematiko in fiziko, 69 (1). zr ač ni tl ak p , n or m ir an s tl ak om p * p ri tl eh vi ši na (k m ) zemljepisna širina Razlika temperature pri dvojni količini CO2 glede na standardno količino CO2 472 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 473Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Ko se je pokazalo, da je trirazsežni časov- no odvisni model dovolj zanesljiv, je Manabe lahko nadaljeval z drugimi testiranji tega ali onega vpliva na podnebne razmere na Zemlji. Pokažimo samo še en rezultat: kaj bi se zgo- dilo, če bi se količina ogljikovega dioksida v ozračju podvojila (slika 6)? Ugotovil je, da bi se globalna povprečna temperatura zraka pri tleh pri podvojitvi koncentracije ogljikovega dioksida s 300 na 600 ppm povečala za 2,35 stopinje Celzija, kar je nekje na spodnji meji današnje najboljše ocene za ravnovesno obču- tljivost podnebnega sistema (angleško equi- librium climate sensitivity), ki znaša s 66-od- stotno verjetnostjo med 2,3 in 4,7 stopinje Celzija. Ravnovesna občutljivost podnebnega sistema nam pove, za koliko bi se ozračje blizu tal ogrelo po dolgem času (dokler ne bi dosegli ravnovesja), če bi podvojili koncentracijo oglji- kovega dioksida v zraku iz predindustrijskih vrednosti (270 ppm), torej na 540 ppm. Za te in še mnoge druge ugotovitve je Syu- kuro Manabe dobil del Nobelove nagrade za fiziko za leto 2021. Raziskave Klausa Hasselmanna Zanj Nobelov odbor za f iziko poudarja: »Klaus Hasselmann je približno deset let za Manabejem ustvaril model, ki povezuje vreme in podnebje, s čimer je odgovoril na vprašanje, zakaj so podnebni modeli lahko zanesljivi, čeprav je vreme spremenljivo in kaotično. Razvil je tudi metode za prepo- znavanje značilnih signalov, ‚prstnih odti- sov‘, ki jih tako naravni pojavi kot človeko- ve dejavnosti vtisnejo v podnebje. Njegove metode so bile uporabljene kot dokaz, da je povišana temperatura v ozračju posledica človeških izpustov ogljikovega dioksida.« Klaus Hasselmann je teoretično utemeljil, zakaj so podnebni modeli lahko zanesljivi kljub spremenljivemu in kaotičnemu vreme- nu (Hasselmann, 1976). Ugotovil je, da se robustni, počasni podnebni sistem prilagaja hitrim, dokaj neurejenim vremenskim do- godkom podobno, kot se pri Brownovem gibanju neki večji delec nakjučno sprehaja sem in tja (angleško random walk), ker se vanj zaletava množica drobnih delcev, hitrih molekul v plinu ali kapljevini, ki se povsem neurejeno gibljejo. Podnebje določa skupek procesov v ozračju, oceanih, kriosferi in na kopnem, ki so med seboj združeni. Ti imajo različne značilne dolžine trajanj ali ponovitev. Turbulentni vrtinci v ozračju trajajo na primer značilno le nekaj minut, nevihte ali pa obalni veter nekaj ur, orkani in tropske nevihte nekaj dni, barične tvorbe (cikloni in anticikloni) od nekaj dni do nekaj tednov. Bistveno po- časnejši so procesi v oceanih, kriosferi in na kopnem. Vremenske procese so zato pri opisu podnebnega sistema pogosto povpre- čili. Hasselmann pa je leta 1976 (članek v Tellusu) uporabil povsem nov pristop k ana- lizi spremenljivosti podnebja: vremensko spremenljivost je opisal kot naključno do- gajanje (stohastični šum), ki sili podnebje, da se tem naključnim »motnjam« ves čas prilagaja. Naključno siljenje torej povzro- čajo hitra »vremenska« dogajanja, nanje pa se počasi odzivajo robustni deli podnebnega sistema, kot so ledene plošče, oceani ali ve- getacija Zemljinega površja, ki tako delujejo kot povezovalci teh naključnih vplivov. To je podobno kot pri Brownovem gibanju, kjer se težji delci odzivajo na sile, ki jih nanje povzročajo trki veliko lažjih delcev. Težji delec pri tem napravi naključni »sprehod« in se vse bolj oddaljuje od začetnega sta- nja – v povprečju sorazmerno s kvadratnim korenom časa. Podnebni sistem pa vsebuje tudi negativne povratne vplive na naključne odklone zaradi vremena, ki podnebni sistem ves čas silijo nazaj proti ravnovesnemu sta- nju. Tako pri Hasselmannovi raziskavi ni bil cilj odkrivanje pozitivnih povratnih vplivov (ki bi podnebje oddaljevali od ravnovesnega stanja), ampak prepoznavanje procesov ne- gativnih povratnih vplivov, ki so nujni, da kljub naključnim »vremenskim« gonilnim vplivom podnebje kljub vsemu ostane bli- zu ravnovesja. Izpeljal je enačbo, ki opisuje posledice naključnega premikanja, kar ga je pripeljalo do osnovne Fokker-Planckove enačbe, ki pove, kako se stohastični sistem spreminja s časom. Izpeljal je še posebne re- šitve za linearne povratne vplive, kar omo- goča spoznanja glede podnebne napovedlji- vosti. To sta potem naprej preučila Franki- gnoul in Hasselmann (tudi v Tellusu, 1977). Že ta dokaj zapleteni opis pokaže, da so Hasselmannove teoretične utemeljitve precej zahtevne – Hasselmann je v intervjuju za Die Welt celo sam rekel, da je njegova teo- retična razlaga iz leta 1976 »neberljiva« (glej Max-Planck-Gesellschaft, 2021). Hasselmann je kasneje (1993) tudi teoretič- no raziskal, kako izluščiti »prstne odtise« takih in drugačnih vplivov na podnebje. Lažje kot ta njegov teoretični članek je opi- sati, kar je s sodelavkami in sodelavci ra- zložil (Hegerl, Hasselmann in sod., 1997) ali pa so sodelavci razložili sami (Hegerl in sod., 2011) na podlagi konkretnih po- datkov o podnebnih spremembah. Bistvo »metode prstnih odtisov« je razločiti od človeštva povzročene spremembe od narav- nih, na primer od spreminjajočega se Son- čevega obseva ali pa vulkanske aktivnosti, torej kako na optimalni način izluščiti si- gnal sistematičnih podnebnih sprememb iz močne spremenljivosti podnebja. Uporabili so zelo podroben model ozračja in oceanov in z različnimi simulacijami dobili različne razporeditve temperature na Zemlji pri tleh in spreminjanje teh razporeditev v času. Pri eni simulaciji so vključili samo toplogredne pline v ozračju, pri drugi pa so dodali še sulfatne aerosole v ozračju – porast kon- centracije obojega naj bi bil posledica člo- vekovih dejavnosti od začetka industrijske revolucije. Še druge simulacije pa so upo- števale spremenljivost Sončevega obseva – kot povsem naravni pojav. Z empiričnimi ortogonalnimi funkcijami so nato poiskali prostorske vzorce temperature, ki čim bolje opišejo izmerjene prostorske razporeditve temperature. Glede sprememb v času pa so z analizo glavnih komponent poiskali pre- vladujoči opis časovnih sprememb. Potem so poiskali tisti del prostorskega vzorca, ki kar najbolj predstavi razlike med vplivom samo toplogrednih plinov ter toplogrednih plinov skupaj z aerosolom. To je bi njihov poskusni »prstni odtis« toplogrednih plinov, potem pa so ga še izboljšali, tako da so (z uporabo kovariančne prostorske funkcije) upošteva- li še, kako so razmere na nekem območju statistično povezane z razmerami na nekem drugem območju. Ker so raziskave Klausa Hasselmanna iz- razito teoretične, je v njegovih objavah res težko najti kako tako sliko, da bi bila za- nimiva za široko občinstvo. So pa njego- vi sodelavci objavili – skupaj z njim – tu- di splošno zanimive slike (Hegerl in sod., 1997; Bruckner in sod., 2003, oba članka sta dostopna na svetovnem spletu) ali pa so njegova spoznanja povzeta na slikah, kot sta sliki 7 in 8. Pri sliki 7 naraščanje v zadnjih desetletjih leto Slika 7, povzeta iz obrazložitve Nobelovega odbora za fiziko, kaže naraščanje temperature v obdobju od leta 1960 dalje glede na povprečje obdobja od leta 1901 do leta 1950 (črna črta), izračunane naravne in človekove prispevke k temu naraščanju (rdeča črta) in posebej naravne prispevke (modra črta). Ponatisnjeno z dovoljenjem Kraljeve švedske akademije znanosti. ©Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences. op az ov an e sp re m em be te m pe ra tu re (° C ) 472 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 473Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Ko se je pokazalo, da je trirazsežni časov- no odvisni model dovolj zanesljiv, je Manabe lahko nadaljeval z drugimi testiranji tega ali onega vpliva na podnebne razmere na Zemlji. Pokažimo samo še en rezultat: kaj bi se zgo- dilo, če bi se količina ogljikovega dioksida v ozračju podvojila (slika 6)? Ugotovil je, da bi se globalna povprečna temperatura zraka pri tleh pri podvojitvi koncentracije ogljikovega dioksida s 300 na 600 ppm povečala za 2,35 stopinje Celzija, kar je nekje na spodnji meji današnje najboljše ocene za ravnovesno obču- tljivost podnebnega sistema (angleško equi- librium climate sensitivity), ki znaša s 66-od- stotno verjetnostjo med 2,3 in 4,7 stopinje Celzija. Ravnovesna občutljivost podnebnega sistema nam pove, za koliko bi se ozračje blizu tal ogrelo po dolgem času (dokler ne bi dosegli ravnovesja), če bi podvojili koncentracijo oglji- kovega dioksida v zraku iz predindustrijskih vrednosti (270 ppm), torej na 540 ppm. Za te in še mnoge druge ugotovitve je Syu- kuro Manabe dobil del Nobelove nagrade za fiziko za leto 2021. Raziskave Klausa Hasselmanna Zanj Nobelov odbor za f iziko poudarja: »Klaus Hasselmann je približno deset let za Manabejem ustvaril model, ki povezuje vreme in podnebje, s čimer je odgovoril na vprašanje, zakaj so podnebni modeli lahko zanesljivi, čeprav je vreme spremenljivo in kaotično. Razvil je tudi metode za prepo- znavanje značilnih signalov, ‚prstnih odti- sov‘, ki jih tako naravni pojavi kot človeko- ve dejavnosti vtisnejo v podnebje. Njegove metode so bile uporabljene kot dokaz, da je povišana temperatura v ozračju posledica človeških izpustov ogljikovega dioksida.« Klaus Hasselmann je teoretično utemeljil, zakaj so podnebni modeli lahko zanesljivi kljub spremenljivemu in kaotičnemu vreme- nu (Hasselmann, 1976). Ugotovil je, da se robustni, počasni podnebni sistem prilagaja hitrim, dokaj neurejenim vremenskim do- godkom podobno, kot se pri Brownovem gibanju neki večji delec nakjučno sprehaja sem in tja (angleško random walk), ker se vanj zaletava množica drobnih delcev, hitrih molekul v plinu ali kapljevini, ki se povsem neurejeno gibljejo. Podnebje določa skupek procesov v ozračju, oceanih, kriosferi in na kopnem, ki so med seboj združeni. Ti imajo različne značilne dolžine trajanj ali ponovitev. Turbulentni vrtinci v ozračju trajajo na primer značilno le nekaj minut, nevihte ali pa obalni veter nekaj ur, orkani in tropske nevihte nekaj dni, barične tvorbe (cikloni in anticikloni) od nekaj dni do nekaj tednov. Bistveno po- časnejši so procesi v oceanih, kriosferi in na kopnem. Vremenske procese so zato pri opisu podnebnega sistema pogosto povpre- čili. Hasselmann pa je leta 1976 (članek v Tellusu) uporabil povsem nov pristop k ana- lizi spremenljivosti podnebja: vremensko spremenljivost je opisal kot naključno do- gajanje (stohastični šum), ki sili podnebje, da se tem naključnim »motnjam« ves čas prilagaja. Naključno siljenje torej povzro- čajo hitra »vremenska« dogajanja, nanje pa se počasi odzivajo robustni deli podnebnega sistema, kot so ledene plošče, oceani ali ve- getacija Zemljinega površja, ki tako delujejo kot povezovalci teh naključnih vplivov. To je podobno kot pri Brownovem gibanju, kjer se težji delci odzivajo na sile, ki jih nanje povzročajo trki veliko lažjih delcev. Težji delec pri tem napravi naključni »sprehod« in se vse bolj oddaljuje od začetnega sta- nja – v povprečju sorazmerno s kvadratnim korenom časa. Podnebni sistem pa vsebuje tudi negativne povratne vplive na naključne odklone zaradi vremena, ki podnebni sistem ves čas silijo nazaj proti ravnovesnemu sta- nju. Tako pri Hasselmannovi raziskavi ni bil cilj odkrivanje pozitivnih povratnih vplivov (ki bi podnebje oddaljevali od ravnovesnega stanja), ampak prepoznavanje procesov ne- gativnih povratnih vplivov, ki so nujni, da kljub naključnim »vremenskim« gonilnim vplivom podnebje kljub vsemu ostane bli- zu ravnovesja. Izpeljal je enačbo, ki opisuje posledice naključnega premikanja, kar ga je pripeljalo do osnovne Fokker-Planckove enačbe, ki pove, kako se stohastični sistem spreminja s časom. Izpeljal je še posebne re- šitve za linearne povratne vplive, kar omo- goča spoznanja glede podnebne napovedlji- vosti. To sta potem naprej preučila Franki- gnoul in Hasselmann (tudi v Tellusu, 1977). Že ta dokaj zapleteni opis pokaže, da so Hasselmannove teoretične utemeljitve precej zahtevne – Hasselmann je v intervjuju za Die Welt celo sam rekel, da je njegova teo- retična razlaga iz leta 1976 »neberljiva« (glej Max-Planck-Gesellschaft, 2021). Hasselmann je kasneje (1993) tudi teoretič- no raziskal, kako izluščiti »prstne odtise« takih in drugačnih vplivov na podnebje. Lažje kot ta njegov teoretični članek je opi- sati, kar je s sodelavkami in sodelavci ra- zložil (Hegerl, Hasselmann in sod., 1997) ali pa so sodelavci razložili sami (Hegerl in sod., 2011) na podlagi konkretnih po- datkov o podnebnih spremembah. Bistvo »metode prstnih odtisov« je razločiti od človeštva povzročene spremembe od narav- nih, na primer od spreminjajočega se Son- čevega obseva ali pa vulkanske aktivnosti, torej kako na optimalni način izluščiti si- gnal sistematičnih podnebnih sprememb iz močne spremenljivosti podnebja. Uporabili so zelo podroben model ozračja in oceanov in z različnimi simulacijami dobili različne razporeditve temperature na Zemlji pri tleh in spreminjanje teh razporeditev v času. Pri eni simulaciji so vključili samo toplogredne pline v ozračju, pri drugi pa so dodali še sulfatne aerosole v ozračju – porast kon- centracije obojega naj bi bil posledica člo- vekovih dejavnosti od začetka industrijske revolucije. Še druge simulacije pa so upo- števale spremenljivost Sončevega obseva – kot povsem naravni pojav. Z empiričnimi ortogonalnimi funkcijami so nato poiskali prostorske vzorce temperature, ki čim bolje opišejo izmerjene prostorske razporeditve temperature. Glede sprememb v času pa so z analizo glavnih komponent poiskali pre- vladujoči opis časovnih sprememb. Potem so poiskali tisti del prostorskega vzorca, ki kar najbolj predstavi razlike med vplivom samo toplogrednih plinov ter toplogrednih plinov skupaj z aerosolom. To je bi njihov poskusni »prstni odtis« toplogrednih plinov, potem pa so ga še izboljšali, tako da so (z uporabo kovariančne prostorske funkcije) upošteva- li še, kako so razmere na nekem območju statistično povezane z razmerami na nekem drugem območju. Ker so raziskave Klausa Hasselmanna iz- razito teoretične, je v njegovih objavah res težko najti kako tako sliko, da bi bila za- nimiva za široko občinstvo. So pa njego- vi sodelavci objavili – skupaj z njim – tu- di splošno zanimive slike (Hegerl in sod., 1997; Bruckner in sod., 2003, oba članka sta dostopna na svetovnem spletu) ali pa so njegova spoznanja povzeta na slikah, kot sta sliki 7 in 8. Pri sliki 7 naraščanje v zadnjih desetletjih leto Slika 7, povzeta iz obrazložitve Nobelovega odbora za fiziko, kaže naraščanje temperature v obdobju od leta 1960 dalje glede na povprečje obdobja od leta 1901 do leta 1950 (črna črta), izračunane naravne in človekove prispevke k temu naraščanju (rdeča črta) in posebej naravne prispevke (modra črta). Ponatisnjeno z dovoljenjem Kraljeve švedske akademije znanosti. ©Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences. op az ov an e sp re m em be te m pe ra tu re (° C ) 474 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 475Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko lahko pripišemo človekovemu vplivu (rde- ča črta), kajti naravni vzroki (modra črta) vzdržujejo temperaturo na približno isti rav- ni. Glavne naravne f luktuacije naj bi pov- zročili močni vulkanski izbruhi. Po sliki 8 pa naj bi človekovi vplivi prispevali k ogre- vanju ozračja zaradi izpustov toplogrednih plinov, pa tudi zavirali to ohlajanje zaradi svetlega, skoraj belega žveplovega aerosola, ki odbija Sončevo svetlobo. Giorgio Parisi je v zelo naključnih dogajanjih kljub vsemu našel nekaj reda O Giorgiu Parisiju je Nobelov odbor za fi- ziko med drugim zapisal: »Okoli leta 1980 je Giorgio Parisi odkril skrite vzorce v neurejenih kompleksnih materialih. Njegova odkritja so med naj- pomembnejšimi prispevki k teoriji komple- ksnih sistemov. Omogočajo razumevanje in opis številnih različnih in na videz povsem naključnih pojavov in neurejenih sistemov, ne le v f iziki, ampak tudi na drugih, zelo različnih področjih, kot so matematika, bio- logija, nevroznanost in strojno učenje.« Teoretični fizik Giorgio Parisi se je veliko ukvarjal z na videz povsem neurejenimi, stohastičnimi in zelo kompleksnimi pojavi, pa vendar je približno leta 1980 odkril nekaj splošnih lastnosti kompleksnih sistemov, ki usmerjajo taka dogajanja. Preprosti primer, ki ga na svoji spletni strani navaja tudi No- belov odbor za f iziko, je množica kroglic, ki ponazarja molekule plina (slika 9). Če se plin počasi ohlaja, se plin najprej utekočini, potem pa vedno uredi v urejeni kristal trdne snovi. Če pa se vse skupaj zgodi hitro, lah- ko nastane ne povsem urejena trdna snov, in to vsakič malce drugačna. To je model za obnašanje steklastih snovi. Posebej zanimi- vo je to, da se ob sicer povsem enako hitrih ohlajanjih molekule zgostijo na nekoliko drugačne načine – torej je zgoščevanje ob hitrem ohlajanju stohastični pojav. Parisi je sicer obravnaval malo drugačen sistem: spinsko steklo. Primer zanj je na primer zlitina, pri kateri so v kristal že- leza sem in tja vključeni posamezni atomi bakra. Ti dodatki povzročijo, da so magne- tne lastnosti takega kristala drugačne od kristala čistega železa in precej nenavadne. Pri obravnavi takih snovi je Giorgio Pari- si odkril, da se navidezno naključni pojavi podrejajo nekaterim pravilom, ki jih do te- daj niso poznali. Ta pravila so mnogi fiziki tedaj iskali z matematično metodo, imeno- vano »trik replik«, pri kateri hkrati obrav- navajo množico identičnih kopij sistema, a vsi so prišli do fizikalno napačnih rezultatov svojih izračunov. Parisi pa je odkril, da se pri mnogih različnih kopijah (replikah) si- metrija med ponovljenimi kopijami sponta- no zlomi, in to objavil v dveh člankih (Pari- si, 1979a in 1979b). Spontani zlom simetrije lahko razumemo takole: kljub temu, da je problem povsem simetričen glede na zame- njavo replik, pa se v rešitvi, ki minimizira prosto energijo sistema replik, te med seboj razlikujejo. V replikah je Parisi odkril skrito strukturo in našel matematično smiselni (in pravilni) način, kako z opisom faznega pre- hoda zloma simetrije n replik korektno iz- vesti limito, ko gre n proti 0, kar na koncu omogoča konkretni izračun proste energije in drugih termodinamskih količin sistema 2. Morda ni presenetljivo, da so bili mnogi do Parisijeve rešitve in razlage zelo skeptični, in kar dolgo je trajalo, da so ju tudi drugi spoznali za pravilni. Šele četrt stoletja ka- 2 Ideja te nenavadne limite pride iz računa ter- modinamskega povprečja logaritma neke količine, na pimer Z, ki ga lahko zapišemo kot ln Z = limn0 (Zn – 1)/n. Pokaže se, da je za izračun limite običajno dovolj poznati funkcijo na desni strani enačbe za vsa naravna števila n. sneje je Tallagrand (2006) v članku, obja- vljenem v najprestižnejši matematični reviji Annals of Mathematics, Parisijevo rešitev tudi formalno dokazal in jo razglasil za »temeljni izrek matematične analize«. In danes se je pravilnost pokazala tudi pri nekaterih pri- merih praktične uporabe, na primer pri ne- urejenih laserjih (Ghofraniha in sod., 2015). Na povsem teoretičnem področju velja ome- niti vsaj še eno Parisijevo odkritje – kako na univerzalni način rastejo neurejene površine na mejah med različnimi snovmi, kar opisu- je Kardar-Parisi-Zhangova stohastična par- cialna diferencialna enačba. Zanjo so zadnje čase našli kar nekaj primerov uporabe na najrazličnejših področjih – od že omenjene rasti površin ob naključnem nalaganju snovi preko modeliranja prometa na avtocestah do nenavadnega prenosa snovi, učinkovitejšega od difuzije, ter do v Ljubljani odkrite pov- sem nepričakovane veljavnosti Kardar-Pari- si-Zhangove enačbe v kvantnem magnetiz- mu v modelih z neobičajnimi simetrijami (Ljubotina in sod., 2019). Poleg omenjenih je treba spomniti na šte- vilne druge temeljne Parisijeve prispevke v statistični fiziki, ki danes navdihujejo tisoče raziskovalcev. Parisijevi prispevki k razume- vanju dinamičnih procesov v kompleksnih sistemih in dinamičnih sistemov na splo- šno ga tematsko približajo tudi delu me- teorologov Manabeja in Hasselmanna. Za Slika 8, izrez iz prikaza IPCC 2021 deležev k ogretju ozračja v desetletju 2010-2019 glede na predindustrijsko obdobje: Od leve proti desni: opazovano ogretje (sivo), vsi človekovi vplivi in vplivi toplogrednih plinov (oboje rdeče), drugi človekovi vplivi, predvsem žvepleni aerosol (modro), vplivi osončenja in vulkanov ter na koncu notranja spremenljivost podnebnega/klimatskega sistema. https://www. ipcc.ch/report/ar6/wg1/ downloads/report/IPCC_ AR6_WGI_SPM_final. pdf, Prosto dostopno po licenci CC BY 4.0. Slika 9 s spletne strani Nobelovega odbora za fiziko. Molekule se pri hitrem ohlajanju lahko zgoščujejo na različne načine, vsakič malce drugače. Ponatisnjeno z dovoljenjem Kraljeve švedske akademije znanosti, ©Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences. 474 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 475Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko lahko pripišemo človekovemu vplivu (rde- ča črta), kajti naravni vzroki (modra črta) vzdržujejo temperaturo na približno isti rav- ni. Glavne naravne f luktuacije naj bi pov- zročili močni vulkanski izbruhi. Po sliki 8 pa naj bi človekovi vplivi prispevali k ogre- vanju ozračja zaradi izpustov toplogrednih plinov, pa tudi zavirali to ohlajanje zaradi svetlega, skoraj belega žveplovega aerosola, ki odbija Sončevo svetlobo. Giorgio Parisi je v zelo naključnih dogajanjih kljub vsemu našel nekaj reda O Giorgiu Parisiju je Nobelov odbor za fi- ziko med drugim zapisal: »Okoli leta 1980 je Giorgio Parisi odkril skrite vzorce v neurejenih kompleksnih materialih. Njegova odkritja so med naj- pomembnejšimi prispevki k teoriji komple- ksnih sistemov. Omogočajo razumevanje in opis številnih različnih in na videz povsem naključnih pojavov in neurejenih sistemov, ne le v f iziki, ampak tudi na drugih, zelo različnih področjih, kot so matematika, bio- logija, nevroznanost in strojno učenje.« Teoretični fizik Giorgio Parisi se je veliko ukvarjal z na videz povsem neurejenimi, stohastičnimi in zelo kompleksnimi pojavi, pa vendar je približno leta 1980 odkril nekaj splošnih lastnosti kompleksnih sistemov, ki usmerjajo taka dogajanja. Preprosti primer, ki ga na svoji spletni strani navaja tudi No- belov odbor za f iziko, je množica kroglic, ki ponazarja molekule plina (slika 9). Če se plin počasi ohlaja, se plin najprej utekočini, potem pa vedno uredi v urejeni kristal trdne snovi. Če pa se vse skupaj zgodi hitro, lah- ko nastane ne povsem urejena trdna snov, in to vsakič malce drugačna. To je model za obnašanje steklastih snovi. Posebej zanimi- vo je to, da se ob sicer povsem enako hitrih ohlajanjih molekule zgostijo na nekoliko drugačne načine – torej je zgoščevanje ob hitrem ohlajanju stohastični pojav. Parisi je sicer obravnaval malo drugačen sistem: spinsko steklo. Primer zanj je na primer zlitina, pri kateri so v kristal že- leza sem in tja vključeni posamezni atomi bakra. Ti dodatki povzročijo, da so magne- tne lastnosti takega kristala drugačne od kristala čistega železa in precej nenavadne. Pri obravnavi takih snovi je Giorgio Pari- si odkril, da se navidezno naključni pojavi podrejajo nekaterim pravilom, ki jih do te- daj niso poznali. Ta pravila so mnogi fiziki tedaj iskali z matematično metodo, imeno- vano »trik replik«, pri kateri hkrati obrav- navajo množico identičnih kopij sistema, a vsi so prišli do fizikalno napačnih rezultatov svojih izračunov. Parisi pa je odkril, da se pri mnogih različnih kopijah (replikah) si- metrija med ponovljenimi kopijami sponta- no zlomi, in to objavil v dveh člankih (Pari- si, 1979a in 1979b). Spontani zlom simetrije lahko razumemo takole: kljub temu, da je problem povsem simetričen glede na zame- njavo replik, pa se v rešitvi, ki minimizira prosto energijo sistema replik, te med seboj razlikujejo. V replikah je Parisi odkril skrito strukturo in našel matematično smiselni (in pravilni) način, kako z opisom faznega pre- hoda zloma simetrije n replik korektno iz- vesti limito, ko gre n proti 0, kar na koncu omogoča konkretni izračun proste energije in drugih termodinamskih količin sistema 2. Morda ni presenetljivo, da so bili mnogi do Parisijeve rešitve in razlage zelo skeptični, in kar dolgo je trajalo, da so ju tudi drugi spoznali za pravilni. Šele četrt stoletja ka- 2 Ideja te nenavadne limite pride iz računa ter- modinamskega povprečja logaritma neke količine, na pimer Z, ki ga lahko zapišemo kot ln Z = limn0 (Zn – 1)/n. Pokaže se, da je za izračun limite običajno dovolj poznati funkcijo na desni strani enačbe za vsa naravna števila n. sneje je Tallagrand (2006) v članku, obja- vljenem v najprestižnejši matematični reviji Annals of Mathematics, Parisijevo rešitev tudi formalno dokazal in jo razglasil za »temeljni izrek matematične analize«. In danes se je pravilnost pokazala tudi pri nekaterih pri- merih praktične uporabe, na primer pri ne- urejenih laserjih (Ghofraniha in sod., 2015). Na povsem teoretičnem področju velja ome- niti vsaj še eno Parisijevo odkritje – kako na univerzalni način rastejo neurejene površine na mejah med različnimi snovmi, kar opisu- je Kardar-Parisi-Zhangova stohastična par- cialna diferencialna enačba. Zanjo so zadnje čase našli kar nekaj primerov uporabe na najrazličnejših področjih – od že omenjene rasti površin ob naključnem nalaganju snovi preko modeliranja prometa na avtocestah do nenavadnega prenosa snovi, učinkovitejšega od difuzije, ter do v Ljubljani odkrite pov- sem nepričakovane veljavnosti Kardar-Pari- si-Zhangove enačbe v kvantnem magnetiz- mu v modelih z neobičajnimi simetrijami (Ljubotina in sod., 2019). Poleg omenjenih je treba spomniti na šte- vilne druge temeljne Parisijeve prispevke v statistični fiziki, ki danes navdihujejo tisoče raziskovalcev. Parisijevi prispevki k razume- vanju dinamičnih procesov v kompleksnih sistemih in dinamičnih sistemov na splo- šno ga tematsko približajo tudi delu me- teorologov Manabeja in Hasselmanna. Za Slika 8, izrez iz prikaza IPCC 2021 deležev k ogretju ozračja v desetletju 2010-2019 glede na predindustrijsko obdobje: Od leve proti desni: opazovano ogretje (sivo), vsi človekovi vplivi in vplivi toplogrednih plinov (oboje rdeče), drugi človekovi vplivi, predvsem žvepleni aerosol (modro), vplivi osončenja in vulkanov ter na koncu notranja spremenljivost podnebnega/klimatskega sistema. https://www. ipcc.ch/report/ar6/wg1/ downloads/report/IPCC_ AR6_WGI_SPM_final. pdf, Prosto dostopno po licenci CC BY 4.0. Slika 9 s spletne strani Nobelovega odbora za fiziko. Molekule se pri hitrem ohlajanju lahko zgoščujejo na različne načine, vsakič malce drugače. Ponatisnjeno z dovoljenjem Kraljeve švedske akademije znanosti, ©Johan Jarnestad/The Royal Swedish Academy of Sciences. 476 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 477Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021 potrditev te teze samo omenimo članek o stohastični resonanci v klimatologiji. Tu je Parisi sodeloval z italijanskim teoretičnim fizikom Benzijem in še dvema sodelavcema (Benzi in sod., 1982). Skušali so razložiti periodične prehode med ledenimi dobami in medledenimi toplimi obdobji. Že skoraj stoletje vemo, da je glavna perioda ledenih dob približno 100.000 let in da se ta ujema s periodo ekscentričnosti Zemljine eliptične orbite okrog Sonca, kar je izračunal srbski geofizik in astronom Milanković že okrog leta 1920, objavil najprej leta 1930 v berlin- skem Handbuchu der Klimatologie, razširjeno pa kot monograf ijo med drugo svetovno vojno (Milanković, 1941). Poleg glavnega vpliva ekscentričnosti sta še manjša astro- nomska vpliva pri periodah približno 41.000 let zaradi spreminjanja nagiba Zemljine osi glede na ravnino ekliptike in 20.000 let za- radi precesije (opletanja) smeri Zemljine osi (glej sliko 10). Orbitalni cikli torej določajo glavno periodiko sprememb temperature. Vendar pa po ugotovitvah Benzija in sode- lavcev spremembe energije sevanja Sonca, ki jo prejme Zemlja, zaradi sprememb ekscen- tričnosti lahko razložijo zgolj spreminjanje globalne povprečne temperature okrog 0,2 stopinj Celzija oziroma do največ 1 stopi- nje Celzija, če vključimo še povratno zanko zaradi albeda ledenih površin (višja tempe- ratura, manj ledu, manj odbitega sevanja, še višja temperatura in tako naprej). Nika- kor pa spremembe ekscentričnosti same ne morejo razložiti temperaturne razlike 10 stopinj Celzija med ledeno dobo in toplim obdobjem. Avtorji so se zato naslonili na delo Hasselmanna (1976) in v preprost kon- ceptualni model energijske bilance Zemlje, kakršnega smo opisali že v uvodu članka, uvedli dve predpostavki. Predpostavili so dva, za 10 stopinj različna stabilna tempe- raturna režima ter kot drugo predpostavko uvedli še šibek naključni (stohastični) šum z varianco (povprečje kvadratov odklonov po- sameznih vrednosti od povprečja 0,15 K2, ki predstavlja majhne naključne spremem- be globalne povprečne letne temperature od enega leta do drugega). Da takšen šum v resnici obstaja, so vedeli iz podnebnih modelov. Z uvedbo šuma so končno lahko simulirali preskoke temperature velikosti 10 stopinj Celzija med ledeno dobo in toplim obdobjem (kot je prikazano na sliki 11). Verjetnost za takšen skok iz ledene dobe v medledeno dobo, ki ga vzbudi naključen proces, se namreč drastično poveča v prime- ru zunanjega siljenja, torej na primer zaradi sprememb ekscentričnosti. Benzi, Parisi, Su- tera in Vulpiani so torej potrdili stohastično resonanco, pojav, kjer šum (majhne naključ- ne spremembe temperature) v kombinaciji z zunanjim siljenjem (ekscentričnost Zemljine orbite) lahko povzroči prehode dinamičnega sistema iz enega stabilnega stanja v drugo stabilno stanje. Njihovo odkritje je razložilo tudi prehode med drugačnimi ravnovesnimi stanji, na primer v bioloških in drugih dina- mičnih sistemih. Kljub vsemu pa moramo bralce opozoriti, da to ni edina razlaga, kako pride do pre- hoda iz enega stabilnega podnebnega stanja v drugega. Pomemben vpliv imajo namreč tudi biogeokemični procesi na Zemljini površini, na primer ogljikov cikel. Pri višji temperaturi namreč biosfera v ozračje izpu- sti nekaj nakopičenega ogljikovega dioksida in poveča toplogredni učinek, kar vodi v še višje temperature in tako naprej. Ogljikov dioksid torej v tem primeru učinkuje kot ojačevalec orbitalnih sprememb. A kot že rečeno, trenutno so spremembe temperature in koncentracije ogljikovega dioksida v zra- ku prehitre, da bi jih lahko pripisali narav- nim dejavnikom. Za konec Nobelova nagrada za fiziko za leto 2021 je prvič podeljena za preučevanje dogajanj, ki določajo vreme in podnebje, in za preuče- vanje neurejenih, stohastičnih sistemov. Za raziskave o ozračju je sicer dobil nagrado le- ta 1947 Edward Victor Appleton, in sicer za odkritje ionosfere visoko v ozračju, kar pa ni neposredno povezano s podnebjem. Tudi za raziskavo stohastičnih pojavov nagrade še ni bilo. Pojav turbulentnosti, ki je eden od zadnjih nerešenih problemov klasične fizike, še ni rešen – če bi ta oreh kdo morda strl, bi skoraj zagotovo dobil Nobelovo nagrado. Blizu pojavom stohastičnosti – čeprav je v resnici obravnaval deterministično dogaja- nje – je bil morda Edward Lorenz s svojim odkritjem determinističnega kaosa v makro- svetu. A njemu je Kraljeva švedska akade- mija podelila Crafoordovo nagrado, ki jo podeljujejo za matematiko in astronomijo, geoznanosti in biologijo – torej za področja, ki jih Nobelova nagrada ne pokriva. Že de- setletja je intenzivno področje raziskovanja Slika 10 iz članka Benzi in sod., 1982: Spektralna gostota moči časovne vrste (časovna vrsta je zaporedje podatkov, ki si drug za drugim sledijo v času – ponavadi v enakih časovnih intervalih), ki opisuje razmerje koncentracij kisikovih izotopov 18O in 16O v sedimentih fosilnega planktona iz globokomorske vrtine v ekvatorialnem Tihem oceanu. Najmočnejši je vpliv enega cikla na sto let (e), manj pomembna pa sta cikla na 41 tisoč (e) in na 20 tisoč let (p). Mera je značilna za temperaturo morja. Več kot je izotopa 18O v sedimentih, hladnejše je podnebje. Za več o tem glej na primer v članku Rakovca v Proteusu iz oktobra leta 2009. Prosto dostopno, ponatisnjeno v okviru licence CC BY-NC 4.0. Slika 11 iz istega članka: Simulacija periodičnih prehodov med ledeno dobo in toplim obdobjem s periodo približno 100.000 let, ki so jih spodbudile variacije ekscentričnosti. Prosto dostopno, ponatisnjeno v okviru licence CC BY-NC 4.0. re la ti vn a m oč število ciklov na 100.000 let te m pe ra tu ra (K ) tisoči let 476 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 477Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021 potrditev te teze samo omenimo članek o stohastični resonanci v klimatologiji. Tu je Parisi sodeloval z italijanskim teoretičnim fizikom Benzijem in še dvema sodelavcema (Benzi in sod., 1982). Skušali so razložiti periodične prehode med ledenimi dobami in medledenimi toplimi obdobji. Že skoraj stoletje vemo, da je glavna perioda ledenih dob približno 100.000 let in da se ta ujema s periodo ekscentričnosti Zemljine eliptične orbite okrog Sonca, kar je izračunal srbski geofizik in astronom Milanković že okrog leta 1920, objavil najprej leta 1930 v berlin- skem Handbuchu der Klimatologie, razširjeno pa kot monograf ijo med drugo svetovno vojno (Milanković, 1941). Poleg glavnega vpliva ekscentričnosti sta še manjša astro- nomska vpliva pri periodah približno 41.000 let zaradi spreminjanja nagiba Zemljine osi glede na ravnino ekliptike in 20.000 let za- radi precesije (opletanja) smeri Zemljine osi (glej sliko 10). Orbitalni cikli torej določajo glavno periodiko sprememb temperature. Vendar pa po ugotovitvah Benzija in sode- lavcev spremembe energije sevanja Sonca, ki jo prejme Zemlja, zaradi sprememb ekscen- tričnosti lahko razložijo zgolj spreminjanje globalne povprečne temperature okrog 0,2 stopinj Celzija oziroma do največ 1 stopi- nje Celzija, če vključimo še povratno zanko zaradi albeda ledenih površin (višja tempe- ratura, manj ledu, manj odbitega sevanja, še višja temperatura in tako naprej). Nika- kor pa spremembe ekscentričnosti same ne morejo razložiti temperaturne razlike 10 stopinj Celzija med ledeno dobo in toplim obdobjem. Avtorji so se zato naslonili na delo Hasselmanna (1976) in v preprost kon- ceptualni model energijske bilance Zemlje, kakršnega smo opisali že v uvodu članka, uvedli dve predpostavki. Predpostavili so dva, za 10 stopinj različna stabilna tempe- raturna režima ter kot drugo predpostavko uvedli še šibek naključni (stohastični) šum z varianco (povprečje kvadratov odklonov po- sameznih vrednosti od povprečja 0,15 K2, ki predstavlja majhne naključne spremem- be globalne povprečne letne temperature od enega leta do drugega). Da takšen šum v resnici obstaja, so vedeli iz podnebnih modelov. Z uvedbo šuma so končno lahko simulirali preskoke temperature velikosti 10 stopinj Celzija med ledeno dobo in toplim obdobjem (kot je prikazano na sliki 11). Verjetnost za takšen skok iz ledene dobe v medledeno dobo, ki ga vzbudi naključen proces, se namreč drastično poveča v prime- ru zunanjega siljenja, torej na primer zaradi sprememb ekscentričnosti. Benzi, Parisi, Su- tera in Vulpiani so torej potrdili stohastično resonanco, pojav, kjer šum (majhne naključ- ne spremembe temperature) v kombinaciji z zunanjim siljenjem (ekscentričnost Zemljine orbite) lahko povzroči prehode dinamičnega sistema iz enega stabilnega stanja v drugo stabilno stanje. Njihovo odkritje je razložilo tudi prehode med drugačnimi ravnovesnimi stanji, na primer v bioloških in drugih dina- mičnih sistemih. Kljub vsemu pa moramo bralce opozoriti, da to ni edina razlaga, kako pride do pre- hoda iz enega stabilnega podnebnega stanja v drugega. Pomemben vpliv imajo namreč tudi biogeokemični procesi na Zemljini površini, na primer ogljikov cikel. Pri višji temperaturi namreč biosfera v ozračje izpu- sti nekaj nakopičenega ogljikovega dioksida in poveča toplogredni učinek, kar vodi v še višje temperature in tako naprej. Ogljikov dioksid torej v tem primeru učinkuje kot ojačevalec orbitalnih sprememb. A kot že rečeno, trenutno so spremembe temperature in koncentracije ogljikovega dioksida v zra- ku prehitre, da bi jih lahko pripisali narav- nim dejavnikom. Za konec Nobelova nagrada za fiziko za leto 2021 je prvič podeljena za preučevanje dogajanj, ki določajo vreme in podnebje, in za preuče- vanje neurejenih, stohastičnih sistemov. Za raziskave o ozračju je sicer dobil nagrado le- ta 1947 Edward Victor Appleton, in sicer za odkritje ionosfere visoko v ozračju, kar pa ni neposredno povezano s podnebjem. Tudi za raziskavo stohastičnih pojavov nagrade še ni bilo. Pojav turbulentnosti, ki je eden od zadnjih nerešenih problemov klasične fizike, še ni rešen – če bi ta oreh kdo morda strl, bi skoraj zagotovo dobil Nobelovo nagrado. Blizu pojavom stohastičnosti – čeprav je v resnici obravnaval deterministično dogaja- nje – je bil morda Edward Lorenz s svojim odkritjem determinističnega kaosa v makro- svetu. A njemu je Kraljeva švedska akade- mija podelila Crafoordovo nagrado, ki jo podeljujejo za matematiko in astronomijo, geoznanosti in biologijo – torej za področja, ki jih Nobelova nagrada ne pokriva. Že de- setletja je intenzivno področje raziskovanja Slika 10 iz članka Benzi in sod., 1982: Spektralna gostota moči časovne vrste (časovna vrsta je zaporedje podatkov, ki si drug za drugim sledijo v času – ponavadi v enakih časovnih intervalih), ki opisuje razmerje koncentracij kisikovih izotopov 18O in 16O v sedimentih fosilnega planktona iz globokomorske vrtine v ekvatorialnem Tihem oceanu. Najmočnejši je vpliv enega cikla na sto let (e), manj pomembna pa sta cikla na 41 tisoč (e) in na 20 tisoč let (p). Mera je značilna za temperaturo morja. Več kot je izotopa 18O v sedimentih, hladnejše je podnebje. Za več o tem glej na primer v članku Rakovca v Proteusu iz oktobra leta 2009. Prosto dostopno, ponatisnjeno v okviru licence CC BY-NC 4.0. Slika 11 iz istega članka: Simulacija periodičnih prehodov med ledeno dobo in toplim obdobjem s periodo približno 100.000 let, ki so jih spodbudile variacije ekscentričnosti. Prosto dostopno, ponatisnjeno v okviru licence CC BY-NC 4.0. re la ti vn a m oč število ciklov na 100.000 let te m pe ra tu ra (K ) tisoči let 478 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 479Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021 Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto • Medicina in farmacija tudi kvantni kaos – za pomemben preboj na tem področju pa utegne biti kdaj podeljena tudi fizikalna Nobelova nagrada. Viri: Benzi, R., Parisi, G., Sutera, A., Vulpiani, A., 1982: Stochastic resonance in climatic change. Tellus, 34: 1, 10- 15. DOI: 10.3402/tellusa.v34i1.10782. https://www. tandfonline.com/doi/abs/10.3402/tellusa.v34i1.10782. Dostop 17. februarja 2022. Bruckner, Th., Hooss, G., Füssel, H.-M., Hasselmann, K., 2003: Climate system modeling in the framework of the tolerable windows approach: the ICLIPS climate model. Climatic Change, 56: 119-137. DOI: 10.1023/A:1021300924356. https://www.researchgate. net/publication/226524566_Climate_System_Modeling_ in_the_Framework_of_the_Tolerable_Windows_ Approach_The_ICLIPS_Climate_Model. Dostop 17. februarja 2022. Frankignoul, C., Hasselmann, K., 1977: Stochastic climate models. Part II, Application to sea-surface temperature anomalies and thermocline variability. Tellus, 29 (4): 289-305. DOI: 10.3402/tellusa. v29i4.11362, https://www.tandfonline.com/doi/ abs/10.3402/tellusa.v29i4.11362. Dostop 17. februarja 2022. Friedrich, T., Timmermann, A., Tigchellar, M., Timm, O., Ganopolski, A., 2016: Nonlinear climate sensitivity and its implications for future greenhouse warming. Science Advances, 2 (11). DOI: 10.1126/sciadv.1501923. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.1501923. Dostop 17. februarja 2022. Ghofraniha, N., Viola, I., Di Maria, F., Barbarella, G., Gigli, G., Leuzzi, L., Conti, C., 2015: Experimental evidence of replica symmetry breaking in random lasers. Nature Communications, 6: 6058. https://www.nature. com/articles/ncomms7058. Dostop 17. februarja 2022. Haeberli, M., Baggenstos, D., Schmitt, J., Grimmer, M., Michel, A., Kellerhals, Th., Fischer, H., 2021: Snapshots of mean ocean temperature over the last 700 000 years using noble gases in the EPICA Dome C ice core. Climate of the Past, 17 (2): 843. DOI: 10.5194/cp-17-843-2021. https://www.researchgate.net/publication/344689911. Dostop 17. februarja 2022. Hasselmann, K., 1976: Stochastic climate models. Part I, Theory. Tellus, 28: 473-485. DOI: 10.3402/ tellusa.v28i6.11316. https://doi.org/10.3402/tellusa. v28i6.11316. Dostop 17. februarja 2022. Hasselmann, K., 1993: Optimal Fingerprints for the Detection of Time-dependent Climate Change. Journal of Climate, 6 (10): 1957-1971. DOI: https://doi. org/10.1175/1520-0442(1993)006<1957:OFFTDO>2.0. CO;2. Dostop 17. februarja 2022. Hegerl, G. C., Hasselmann, K., Cubasch, U., Mitchell, J. F. B., Roeckner, E., Voss, R., Waszkewitz, J., 1997: Multi-fingerprint detection and attribution analysis of greenhouse gas, greenhouse gas-plus-aerosol and solar forced climate change. Climate Dynamics, 13 (9): 613-634. https://link.springer.com/article/10.1007/ s003820050186. Dostop 17. februarja 2022. Hegerl, G., Zwiers, F., Tebaldi, C., 2011: Patterns of change: whose fingerprint is seen in global warming? Environmental Research Letters, 6 (4): 044025. Doi:10.1088/1748-9326/6/4/044025. https://iopscience. iop.org/article/10.1088/1748-9326/6/4/044025. Dostop 17. februarja 2022. IPCC 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis Working Group I Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 31 str. https://www.ipcc.ch/report/ar6/ wg1/downloads/report/IPCC_ AR6_WGI_SPM_final. pdf. Dostop 1. februarja 2021. Kopp, G., Lean, J. L., 2011: A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance. Geophysical Research Letters, 38 (1): L01706. Doi:10.1029/2010GL045777. https://www.researchgate. net/publication/251438362. Dostop 17. februarja 2022. Ljubotina, M., Žnidarič, M., Prosen, T., 2019: Kardar- Parisi-Zhang physics in the quantum Heisenberg magnet. Physical Review Letters, 122: 210602. https://journals. aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.210602. Dostop 17. februarja 2022. Manabe, S., Strickler, R., 1964: Thermal Equilibrium of the Atmosphere with a Convective Adjustment. Journal of the Atmospheric Sciences, 21 (4): 361-385, (ametsoc.org). Dostop 17. februarja 2022. Manabe, S., Smagorinsky, J., Strickler, R. F., 1965: Simulated Climatology of General Circulation with a Hydrologic Cycle. Monthly Weather Review, 93 (12): 769-798, (ametsoc.org). Dostop 17. februarja 2022. Manabe, S., Wetherald, R., 1967: Thermal Equilibrium of the Atmosphere with a Given Distribution of Relative Humidity. Journal of the Atmospheric Sciences, 24 (3): 241-259. https://journals.ametsoc.org/view/journals/at sc/24/3/1520-0469_1967_024_0241_teotaw_2_0_ co_2.xml. Dostop 17. februarja 2022. Manabe, S., Wetherald, R. T., 1975: The Effects of Doubling the CO2 Concentration on the climate of a General Circulation Model. Journal of the Atmospheric Sciences, 32 (1): 3-5. DOI: https://doi.org/10.1175/1520- 0469(1975)032<0003:TEODTC>2.0.CO;2. Dostop 17. februarja 2022. Max-Planck-Gesellschaft, 2021: https://www.mpg. de/17673145/klaus-hasselmann-nobel-prize-physics- 2021-background. Milanković, M., 1941: Kanon der Erdbestrahlung und seine Anwendung auf das Eiszeitenproblem. Königlich Serbische Akademie, Belgrad, 633 str. Dostop 17. februarja 2022. Nobelov odbor, 2021: https://www.nobelprize.org/prizes/ physics/2021/. Dostop 17. februarja 2022. Parisi, G., 1979a: Toward a Mean Field Theory for Spin Glasses. Physics Letters A, 73 (3): 203-205. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/ pii/0375960179907084. Dostop 17. februarja 2022. Parisi, G., 1979b: Infinite number of order parameters for spin-glasses. Physical Review Letters, 43, 1754. https://journals.aps.org/prl/issues/43/23. Dostop 17. februarja 2022. Phillips, N. A., 1956: The general circulation of the atmosphere: A numerical experiment. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 82 (352): 123-164. https://doi.org/10.1002/ qj.49708235202. Dostop 17. februarja 2022. Rakovec, J., 2009: Metode paleoklimatologije. Proteus, 72 (2): 54-64. http://www.proteus.si/wp-content/ uploads/2016/11/proteus-oktober-09-low.pdf. Dostop 17. februarja 2022. Smagorinsky, J., Manabe, S., Holloway, J. L., 1965: Numerical Results from a Nine-Level General Circulation Model of the Atmosphere. Monthly Weather Review, 93 (12): 727-768. DOI: https://doi. org/10.1175/1520-0493(1965)093<0727:NRFANL>2.3. CO;2. Dostop 17. februarja 2022. Stephens, G. L., O’Brien, D., Webster, P. J., Pilewski, P., Kato, S., Li, J., 2015: The albedo of Earth. Reviews of Geophysics, 53 (1): 141–163. doi: 10.1002/2014RG000449. https://agupubs.onlinelibrary. wiley.com/doi/full/10.1002/2014RG000449. Dostop 17. februarja 2022. Talagrand, M., 2006: The Parisi Formula. Annals of Mathematics, 163: 221-263. http://annals.math. princeton.edu/wp-content/uploads/annals-v163-n1-p04. pdf. Dostop 17. februarja 2022. Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto Tilen Kopač, Aleš Ručigaj, Matjaž Krajnc Ciljna dostava zdravilnih učinkovin v že- lenih koncentracijah na tarčno mesto delo- vanja v človeškem telesu je eno izmed naj- pomembnejših raziskovalnih področij v me- dicini in farmaciji. Danes poznamo mnogo učinkovin za zdravljenje najrazličnejših bo- lezni, vendar pa je glavni problem dostava učinkovin na želeno mesto delovanja (Chai in sod., 2017). Različne bolezni najpogosteje zdravimo z zdravili v obliki tablet, kar po- meni, da se tablete začnejo raztapljati že v ustih. Želeno mesto učinkovina zato doseže v bistveno nižji koncentraciji. Da bi se te- mu izognili, povečujejo začetno koncentra- cijo zdravilne učinkovine, kar pa ima lah- ko številne nezaželene stranske učinke, saj učinkovina med transportom (potovanjem) skozi požiralno votlino vpliva na zdrava tkiva. Ob previsoki začetni koncentraciji zdravilne učinkovine v tableti lahko pride do negativnega delovanja na zdrave dele v človeškem telesu, kar zdravstveno stanje le še poslabša. Natančno odmerjanje je še po- sebej težavno ali nemogoče pri zelo močnih zdravilih. Vnašanje zdravil v telesne votline (rektalno, vaginalno) je pogosto nepraktično ali neizvedljivo, saj se učinkovine na mestu delovanja lahko razgradijo (na primer zaradi nizkega pH v želodcu) in povzročijo lokal- no draženje ali poškodbe, zlasti ko je kon- centracija zdravila visoka (Vashist in sod., 2013). Zaradi navedenih negativnih lastno- sti klasičnih načinov apliciranja (vnašanja) zdravil je ključnega pomena, da zdravilno učinkovino dostavimo izključno na mesto delovanja. Pri tem zaščitimo učinkovino 478 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 479Nobelove nagrade za leto 2021 • Nobelova nagrada za fiziko Nobelova nagrada za fiziko • Nobelove nagrade za leto 2021 Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto • Medicina in farmacija tudi kvantni kaos – za pomemben preboj na tem področju pa utegne biti kdaj podeljena tudi fizikalna Nobelova nagrada. Viri: Benzi, R., Parisi, G., Sutera, A., Vulpiani, A., 1982: Stochastic resonance in climatic change. Tellus, 34: 1, 10- 15. DOI: 10.3402/tellusa.v34i1.10782. https://www. tandfonline.com/doi/abs/10.3402/tellusa.v34i1.10782. Dostop 17. februarja 2022. Bruckner, Th., Hooss, G., Füssel, H.-M., Hasselmann, K., 2003: Climate system modeling in the framework of the tolerable windows approach: the ICLIPS climate model. Climatic Change, 56: 119-137. DOI: 10.1023/A:1021300924356. https://www.researchgate. net/publication/226524566_Climate_System_Modeling_ in_the_Framework_of_the_Tolerable_Windows_ Approach_The_ICLIPS_Climate_Model. Dostop 17. februarja 2022. Frankignoul, C., Hasselmann, K., 1977: Stochastic climate models. Part II, Application to sea-surface temperature anomalies and thermocline variability. Tellus, 29 (4): 289-305. DOI: 10.3402/tellusa. v29i4.11362, https://www.tandfonline.com/doi/ abs/10.3402/tellusa.v29i4.11362. Dostop 17. februarja 2022. Friedrich, T., Timmermann, A., Tigchellar, M., Timm, O., Ganopolski, A., 2016: Nonlinear climate sensitivity and its implications for future greenhouse warming. Science Advances, 2 (11). DOI: 10.1126/sciadv.1501923. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.1501923. Dostop 17. februarja 2022. Ghofraniha, N., Viola, I., Di Maria, F., Barbarella, G., Gigli, G., Leuzzi, L., Conti, C., 2015: Experimental evidence of replica symmetry breaking in random lasers. Nature Communications, 6: 6058. https://www.nature. com/articles/ncomms7058. Dostop 17. februarja 2022. Haeberli, M., Baggenstos, D., Schmitt, J., Grimmer, M., Michel, A., Kellerhals, Th., Fischer, H., 2021: Snapshots of mean ocean temperature over the last 700 000 years using noble gases in the EPICA Dome C ice core. Climate of the Past, 17 (2): 843. DOI: 10.5194/cp-17-843-2021. https://www.researchgate.net/publication/344689911. Dostop 17. februarja 2022. Hasselmann, K., 1976: Stochastic climate models. Part I, Theory. Tellus, 28: 473-485. DOI: 10.3402/ tellusa.v28i6.11316. https://doi.org/10.3402/tellusa. v28i6.11316. Dostop 17. februarja 2022. Hasselmann, K., 1993: Optimal Fingerprints for the Detection of Time-dependent Climate Change. Journal of Climate, 6 (10): 1957-1971. DOI: https://doi. org/10.1175/1520-0442(1993)006<1957:OFFTDO>2.0. CO;2. Dostop 17. februarja 2022. Hegerl, G. C., Hasselmann, K., Cubasch, U., Mitchell, J. F. B., Roeckner, E., Voss, R., Waszkewitz, J., 1997: Multi-fingerprint detection and attribution analysis of greenhouse gas, greenhouse gas-plus-aerosol and solar forced climate change. Climate Dynamics, 13 (9): 613-634. https://link.springer.com/article/10.1007/ s003820050186. Dostop 17. februarja 2022. Hegerl, G., Zwiers, F., Tebaldi, C., 2011: Patterns of change: whose fingerprint is seen in global warming? Environmental Research Letters, 6 (4): 044025. Doi:10.1088/1748-9326/6/4/044025. https://iopscience. iop.org/article/10.1088/1748-9326/6/4/044025. Dostop 17. februarja 2022. IPCC 2021: Climate Change 2021: The Physical Science Basis Working Group I Contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 31 str. https://www.ipcc.ch/report/ar6/ wg1/downloads/report/IPCC_ AR6_WGI_SPM_final. pdf. Dostop 1. februarja 2021. Kopp, G., Lean, J. L., 2011: A new, lower value of total solar irradiance: Evidence and climate significance. Geophysical Research Letters, 38 (1): L01706. Doi:10.1029/2010GL045777. https://www.researchgate. net/publication/251438362. Dostop 17. februarja 2022. Ljubotina, M., Žnidarič, M., Prosen, T., 2019: Kardar- Parisi-Zhang physics in the quantum Heisenberg magnet. Physical Review Letters, 122: 210602. https://journals. aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.210602. Dostop 17. februarja 2022. Manabe, S., Strickler, R., 1964: Thermal Equilibrium of the Atmosphere with a Convective Adjustment. Journal of the Atmospheric Sciences, 21 (4): 361-385, (ametsoc.org). Dostop 17. februarja 2022. Manabe, S., Smagorinsky, J., Strickler, R. F., 1965: Simulated Climatology of General Circulation with a Hydrologic Cycle. Monthly Weather Review, 93 (12): 769-798, (ametsoc.org). Dostop 17. februarja 2022. Manabe, S., Wetherald, R., 1967: Thermal Equilibrium of the Atmosphere with a Given Distribution of Relative Humidity. Journal of the Atmospheric Sciences, 24 (3): 241-259. https://journals.ametsoc.org/view/journals/at sc/24/3/1520-0469_1967_024_0241_teotaw_2_0_ co_2.xml. Dostop 17. februarja 2022. Manabe, S., Wetherald, R. T., 1975: The Effects of Doubling the CO2 Concentration on the climate of a General Circulation Model. Journal of the Atmospheric Sciences, 32 (1): 3-5. DOI: https://doi.org/10.1175/1520- 0469(1975)032<0003:TEODTC>2.0.CO;2. Dostop 17. februarja 2022. Max-Planck-Gesellschaft, 2021: https://www.mpg. de/17673145/klaus-hasselmann-nobel-prize-physics- 2021-background. Milanković, M., 1941: Kanon der Erdbestrahlung und seine Anwendung auf das Eiszeitenproblem. Königlich Serbische Akademie, Belgrad, 633 str. Dostop 17. februarja 2022. Nobelov odbor, 2021: https://www.nobelprize.org/prizes/ physics/2021/. Dostop 17. februarja 2022. Parisi, G., 1979a: Toward a Mean Field Theory for Spin Glasses. Physics Letters A, 73 (3): 203-205. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/ pii/0375960179907084. Dostop 17. februarja 2022. Parisi, G., 1979b: Infinite number of order parameters for spin-glasses. Physical Review Letters, 43, 1754. https://journals.aps.org/prl/issues/43/23. Dostop 17. februarja 2022. Phillips, N. A., 1956: The general circulation of the atmosphere: A numerical experiment. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 82 (352): 123-164. https://doi.org/10.1002/ qj.49708235202. Dostop 17. februarja 2022. Rakovec, J., 2009: Metode paleoklimatologije. Proteus, 72 (2): 54-64. http://www.proteus.si/wp-content/ uploads/2016/11/proteus-oktober-09-low.pdf. Dostop 17. februarja 2022. Smagorinsky, J., Manabe, S., Holloway, J. L., 1965: Numerical Results from a Nine-Level General Circulation Model of the Atmosphere. Monthly Weather Review, 93 (12): 727-768. DOI: https://doi. org/10.1175/1520-0493(1965)093<0727:NRFANL>2.3. CO;2. Dostop 17. februarja 2022. Stephens, G. L., O’Brien, D., Webster, P. J., Pilewski, P., Kato, S., Li, J., 2015: The albedo of Earth. Reviews of Geophysics, 53 (1): 141–163. doi: 10.1002/2014RG000449. https://agupubs.onlinelibrary. wiley.com/doi/full/10.1002/2014RG000449. Dostop 17. februarja 2022. Talagrand, M., 2006: The Parisi Formula. Annals of Mathematics, 163: 221-263. http://annals.math. princeton.edu/wp-content/uploads/annals-v163-n1-p04. pdf. Dostop 17. februarja 2022. Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto Tilen Kopač, Aleš Ručigaj, Matjaž Krajnc Ciljna dostava zdravilnih učinkovin v že- lenih koncentracijah na tarčno mesto delo- vanja v človeškem telesu je eno izmed naj- pomembnejših raziskovalnih področij v me- dicini in farmaciji. Danes poznamo mnogo učinkovin za zdravljenje najrazličnejših bo- lezni, vendar pa je glavni problem dostava učinkovin na želeno mesto delovanja (Chai in sod., 2017). Različne bolezni najpogosteje zdravimo z zdravili v obliki tablet, kar po- meni, da se tablete začnejo raztapljati že v ustih. Želeno mesto učinkovina zato doseže v bistveno nižji koncentraciji. Da bi se te- mu izognili, povečujejo začetno koncentra- cijo zdravilne učinkovine, kar pa ima lah- ko številne nezaželene stranske učinke, saj učinkovina med transportom (potovanjem) skozi požiralno votlino vpliva na zdrava tkiva. Ob previsoki začetni koncentraciji zdravilne učinkovine v tableti lahko pride do negativnega delovanja na zdrave dele v človeškem telesu, kar zdravstveno stanje le še poslabša. Natančno odmerjanje je še po- sebej težavno ali nemogoče pri zelo močnih zdravilih. Vnašanje zdravil v telesne votline (rektalno, vaginalno) je pogosto nepraktično ali neizvedljivo, saj se učinkovine na mestu delovanja lahko razgradijo (na primer zaradi nizkega pH v želodcu) in povzročijo lokal- no draženje ali poškodbe, zlasti ko je kon- centracija zdravila visoka (Vashist in sod., 2013). Zaradi navedenih negativnih lastno- sti klasičnih načinov apliciranja (vnašanja) zdravil je ključnega pomena, da zdravilno učinkovino dostavimo izključno na mesto delovanja. Pri tem zaščitimo učinkovino 480 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 481Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto • Medicina in farmacijaMedicina in farmacija • Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin ... pred razkrojevalnimi dejavniki v človeškem telesu in onemogočimo negativno delova- nje učinkovine na neželenih mestih med prenosom. Po drugi strani na takšen način zmanjšamo koncentracijo zdravila (niso po- trebne presežne koncentracije zaradi more- bitnih izgub med prenosom) in tako zniža- mo obremenitev zdravljenja na bolnika. Poleg tarčne dostave zdravilnih učinkovin na želeno mesto je ključnega pomena hitrost sproščanja učinkovine na tem mestu, ki je odvisna od vrste in koncentracije učinkovi- ne, uporabe (aplikacije), vrste bolezni in faze zdravljenja. Glede na stanje bolezni in učin- kovine lahko načrtujemo hidrogel, iz katere- ga se učinkovina sprošča z nadzorovano hi- trostjo. Tarčna dostava zdravilnih učinkovin in nadzorovana hitrost sproščanja na ciljnem mestu tako znižata obremenitev bolnika, povišata učinkovitost zdravljenja, zmanjšata negativne stranske učinke zdravljenja in tudi znižata ceno zdravljenja. Razvoj dostavnih sistemov učinkovin z nadzorovanim sprošča- njem je zato eno izmed najbolj raziskovanih področij v medicini in farmaciji. Med do- stavnimi sistemi so najbolj razširjeni hidro- geli (Hoare, Kohane, 2008). Uporabljajo se za oralno, očesno, povrhnjično, rektalno in podkožno aplikacijo. Pogosto so uporabljeni v klinični praksi in eksperimentalni medici- ni za široko paleto aplikacij. Poleg uporabe v dostavnih sistemih učinkovin se hidrogeli uporabljajo v tkivnem inženirstvu in rege- nerativni medicini (zaradi visoke vsebnosti vode, poroznosti in mehke strukture so bolj kot kateri koli drugi sintetični biomateriali podobni naravnim tkivom, zato jih upora- bljajo v proizvodnji kontaktnih leč, higienič- nih izdelkov, matric v tkivnem inženirstvu, v sistemih dostave zdravil in tudi za oskrbo ran), diagnostiki, celični imobilizaciji, za lo- čevanje biomolekul ali celic in kot pregradni materiali za uravnavanje bioloških adhezij (Chai in sod., 2017; Hoare, Kohane, 2008). Hidrogeli V literaturi navajajo več različnih definicij hidrogelov. Najpogosteje omenjajo, da je hi- drogel zamrežena polimerna mreža, ki na- brekne v vodi. Pogosto hidrogel definirajo tudi kot polimerni material, ki ima sposob- nost, da nabrekne in v svoji strukturi zadrži pomemben delež vode, vendar se v vodi ne raztopi (Ahmed, 2015). Če povzamemo, hi- drogeli so lahko izdelani iz skoraj katerega koli vodotopnega polimera, ki ima sposob- nost povezovanja polimernih verig z različ- nimi interakcijami v trirazsežno polimerno mrežo. Ta proces imenujemo zamreževanje. Polimerna mreža mora biti hidrofilna, kar ji omogoča sposobnost absorpcije velike ko- ličine vode ali drugih bioloških tekočin. Ta proces imenujemo nabrekanje. Nabrekanje lahko ponazorimo kot polnjenje mreže z vodo, podobno kot na primer polnjenje vo- dnega balona. Pri nabrekanju se polimerna mreža razširi in pri tem spremeni mehanske lastnosti. Sposobnost hidrogelov, da absor- birajo vodo (nabrekajo), izvira iz hidrofilnih funkcionalnih skupin, ki so pritrjene na po- vršini polimerov (najpogosteje gre za hidro- ksilne funkcionalne skupine –OH). Hidro- filne skupine v polimerni mreži postanejo v vodnih medijih hidrirane (spojene z vodo) in tako tvorijo hidrogelno strukturo. Na drugi strani pa zamrežitev med polimernimi verigami povzroči hidrofobnost mreže, kar povzroči odpornost proti raztapljanju. V tem trenutku material dobi hidrogelne lastnosti. Edinstvene f izikalne lastnosti, kot so vi- soka vsebnost vode, mehkoba, f leksibilnost (spremenljivost) in biokompatibilnost (bio- loška združljivost) so razlog, da so hidrogeli postali zelo priljubljeni v zdravstvenih raz- iskavah. Njihovo visoko porozno strukturo lahko enostavno nadzorujemo z nadziranjem gostote zamreženja in z afiniteto hidrogelov do vodnega okolja, v katerem so nabrekli. Njihova poroznost prav tako dovoljuje na- laganje zdravil v hidrogelno mrežo in jih kasneje sprosti s hitrostjo, odvisno od difu- zijskega koeficienta majhne molekule oziro- ma makromolekule učinkovine, skozi gelsko mrežo. Biološko združljivost spodbujamo z visoko vsebnostjo vode v hidrogelu, bioraz- gradljivost in sprememba lastnosti hidrogle- ne mreže, ki povzroči sproščanje učinko- vine, pa sta posledica okoljskih dejavnikov (na primer spremembe v temperaturi, pH, električnem polju). Biorazgradljiva narava hidrogelov je prednost pri sistemih za do- stavo zdravil, saj prvotna trirazsežna struk- tura razpade v netoksične snovi. Hidroge- lom lahko enostavno prilagajamo obliko, tako da se prilagodijo kateri koli obliki po- vršine, na kateri se uporabljajo. To lastnost imenujeno deformabilnost. Kljub številnim prednostim pa imajo hidrogeli tudi števil- ne omejitve. Visoka vsebnost vode in velik premer por lahko povzročita prehitro in ne- nadzorovano sproščanje, kar pa je lahko tu- di posledica prešibkih povezav v hidrogelni mreži. Pogosto sta težavi visoka koncentra- cija in nehomogena razporeditev učinkovine po hidrogelu, kar je značilno predvsem za hidrofobne molekule. Nizka natezna trdnost številnih hidrogelov pa omejuje njihovo uporabo v nosilnih aplikacijah, kjer lahko pride do prehitrega raztapljanja ali nabre- kanja od ciljnega mesta. Problematična je lahko tudi enostavnost uporabe. Kljub temu so nekateri hidrogeli dovolj deformabilni, da jih lahko vbrizgamo (injiciramo), ostale, bolj toge hidrogele pa je treba vstaviti kirurško. Takšne moramo kirurško vstaviti. Vsaka od omenjenih težav omejuje praktično uporabo hidrogelov za dostavo zdravil v zdravilne namene (Adepu in sod., 2021). Hidrogele lahko razdelimo v več kategorij. Spodaj so naštete tiste, ki so ključne pri na- črtovanju hidrogelov kot dostavnih sistemov učinkovin. • Razvrstitev glede na izvor polimera, ki je lahko naravni ali sintetični. V me- dicini in farmaciji prevladuje uporaba naravnih polimerov (biopolimerov) za- radi značilnih želenih bioloških lastno- sti: obnovljivosti, biološke združljivosti, biološke razgradljivosti in nizke toksič- nosti. Najpogosteje uporabljeni naravni polimeri za pripravo hidrogelov so hi- tozan, alginat, agar, karagen, celuloza, želatina, heparin, hialuronska kislina, pektin, skleroglukan in ksantan. Po dru- gi strani pa lahko sintetičnim polimerom med sintezo lažje prilagajamo lastnosti, želene za načrtovanje hidrogelov. Zato so v zadnjih dveh desetletjih naravne hi- drogele za različno uporabo postopoma nadomestili sintetični hidrogeli, ki imajo dolgo življenjsko dobo, visoko sposob- nost vpijanja vode in visoko trdnost gela. Na srečo imajo sintetični polimeri obi- čajno dobro definirane strukture, ki jih je mogoče spremeniti, da se zagotovita razgradljivost in funkcionalnost po meri. Hidrogele je mogoče sintetizirati iz čisto sintetičnih sestavin. Prav tako so stabilni v razmerah močnih nihanj temperature in pH. Najpogosteje uporabljeni sinte- tični polimeri za pripravo hidrogelov so poliakrilamid, poli(N-izopropilakrila- mid), poliakrilna kislina, polihidroksie- tilmetakrilat, polietilen glikol in njegovi kopolimeri, polivinilpirolidon in polivi- nil alkohol. • Razvrstitev glede na metodo priprave, ki lahko vsebuje uporabo več različnih polimerov. Homopolimerni hidrogeli se nanašajo na polimerno mrežo, ki izvira iz ene vrste monomera, ki je osnovna strukturna enota, sestavljena iz kate- re koli polimerne mreže. Kopolimerni hidrogeli so sestavljeni iz dveh ali več različnih monomernih vrst z vsaj eno hi- drofilno sestavino. Obstaja tudi multipo- limerni hidrogel, ki je sestavljen iz dveh neodvisnih zamreženih sintetičnih in/ali naravnih polimernih sestavin, ki se na- hajata v mrežni obliki. V takšnem hidro- gelu je ena sestavina zamreženi polimer, druga pa nezamreženi polimer. 480 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 481Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto • Medicina in farmacijaMedicina in farmacija • Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin ... pred razkrojevalnimi dejavniki v človeškem telesu in onemogočimo negativno delova- nje učinkovine na neželenih mestih med prenosom. Po drugi strani na takšen način zmanjšamo koncentracijo zdravila (niso po- trebne presežne koncentracije zaradi more- bitnih izgub med prenosom) in tako zniža- mo obremenitev zdravljenja na bolnika. Poleg tarčne dostave zdravilnih učinkovin na želeno mesto je ključnega pomena hitrost sproščanja učinkovine na tem mestu, ki je odvisna od vrste in koncentracije učinkovi- ne, uporabe (aplikacije), vrste bolezni in faze zdravljenja. Glede na stanje bolezni in učin- kovine lahko načrtujemo hidrogel, iz katere- ga se učinkovina sprošča z nadzorovano hi- trostjo. Tarčna dostava zdravilnih učinkovin in nadzorovana hitrost sproščanja na ciljnem mestu tako znižata obremenitev bolnika, povišata učinkovitost zdravljenja, zmanjšata negativne stranske učinke zdravljenja in tudi znižata ceno zdravljenja. Razvoj dostavnih sistemov učinkovin z nadzorovanim sprošča- njem je zato eno izmed najbolj raziskovanih področij v medicini in farmaciji. Med do- stavnimi sistemi so najbolj razširjeni hidro- geli (Hoare, Kohane, 2008). Uporabljajo se za oralno, očesno, povrhnjično, rektalno in podkožno aplikacijo. Pogosto so uporabljeni v klinični praksi in eksperimentalni medici- ni za široko paleto aplikacij. Poleg uporabe v dostavnih sistemih učinkovin se hidrogeli uporabljajo v tkivnem inženirstvu in rege- nerativni medicini (zaradi visoke vsebnosti vode, poroznosti in mehke strukture so bolj kot kateri koli drugi sintetični biomateriali podobni naravnim tkivom, zato jih upora- bljajo v proizvodnji kontaktnih leč, higienič- nih izdelkov, matric v tkivnem inženirstvu, v sistemih dostave zdravil in tudi za oskrbo ran), diagnostiki, celični imobilizaciji, za lo- čevanje biomolekul ali celic in kot pregradni materiali za uravnavanje bioloških adhezij (Chai in sod., 2017; Hoare, Kohane, 2008). Hidrogeli V literaturi navajajo več različnih definicij hidrogelov. Najpogosteje omenjajo, da je hi- drogel zamrežena polimerna mreža, ki na- brekne v vodi. Pogosto hidrogel definirajo tudi kot polimerni material, ki ima sposob- nost, da nabrekne in v svoji strukturi zadrži pomemben delež vode, vendar se v vodi ne raztopi (Ahmed, 2015). Če povzamemo, hi- drogeli so lahko izdelani iz skoraj katerega koli vodotopnega polimera, ki ima sposob- nost povezovanja polimernih verig z različ- nimi interakcijami v trirazsežno polimerno mrežo. Ta proces imenujemo zamreževanje. Polimerna mreža mora biti hidrofilna, kar ji omogoča sposobnost absorpcije velike ko- ličine vode ali drugih bioloških tekočin. Ta proces imenujemo nabrekanje. Nabrekanje lahko ponazorimo kot polnjenje mreže z vodo, podobno kot na primer polnjenje vo- dnega balona. Pri nabrekanju se polimerna mreža razširi in pri tem spremeni mehanske lastnosti. Sposobnost hidrogelov, da absor- birajo vodo (nabrekajo), izvira iz hidrofilnih funkcionalnih skupin, ki so pritrjene na po- vršini polimerov (najpogosteje gre za hidro- ksilne funkcionalne skupine –OH). Hidro- filne skupine v polimerni mreži postanejo v vodnih medijih hidrirane (spojene z vodo) in tako tvorijo hidrogelno strukturo. Na drugi strani pa zamrežitev med polimernimi verigami povzroči hidrofobnost mreže, kar povzroči odpornost proti raztapljanju. V tem trenutku material dobi hidrogelne lastnosti. Edinstvene f izikalne lastnosti, kot so vi- soka vsebnost vode, mehkoba, f leksibilnost (spremenljivost) in biokompatibilnost (bio- loška združljivost) so razlog, da so hidrogeli postali zelo priljubljeni v zdravstvenih raz- iskavah. Njihovo visoko porozno strukturo lahko enostavno nadzorujemo z nadziranjem gostote zamreženja in z afiniteto hidrogelov do vodnega okolja, v katerem so nabrekli. Njihova poroznost prav tako dovoljuje na- laganje zdravil v hidrogelno mrežo in jih kasneje sprosti s hitrostjo, odvisno od difu- zijskega koeficienta majhne molekule oziro- ma makromolekule učinkovine, skozi gelsko mrežo. Biološko združljivost spodbujamo z visoko vsebnostjo vode v hidrogelu, bioraz- gradljivost in sprememba lastnosti hidrogle- ne mreže, ki povzroči sproščanje učinko- vine, pa sta posledica okoljskih dejavnikov (na primer spremembe v temperaturi, pH, električnem polju). Biorazgradljiva narava hidrogelov je prednost pri sistemih za do- stavo zdravil, saj prvotna trirazsežna struk- tura razpade v netoksične snovi. Hidroge- lom lahko enostavno prilagajamo obliko, tako da se prilagodijo kateri koli obliki po- vršine, na kateri se uporabljajo. To lastnost imenujeno deformabilnost. Kljub številnim prednostim pa imajo hidrogeli tudi števil- ne omejitve. Visoka vsebnost vode in velik premer por lahko povzročita prehitro in ne- nadzorovano sproščanje, kar pa je lahko tu- di posledica prešibkih povezav v hidrogelni mreži. Pogosto sta težavi visoka koncentra- cija in nehomogena razporeditev učinkovine po hidrogelu, kar je značilno predvsem za hidrofobne molekule. Nizka natezna trdnost številnih hidrogelov pa omejuje njihovo uporabo v nosilnih aplikacijah, kjer lahko pride do prehitrega raztapljanja ali nabre- kanja od ciljnega mesta. Problematična je lahko tudi enostavnost uporabe. Kljub temu so nekateri hidrogeli dovolj deformabilni, da jih lahko vbrizgamo (injiciramo), ostale, bolj toge hidrogele pa je treba vstaviti kirurško. Takšne moramo kirurško vstaviti. Vsaka od omenjenih težav omejuje praktično uporabo hidrogelov za dostavo zdravil v zdravilne namene (Adepu in sod., 2021). Hidrogele lahko razdelimo v več kategorij. Spodaj so naštete tiste, ki so ključne pri na- črtovanju hidrogelov kot dostavnih sistemov učinkovin. • Razvrstitev glede na izvor polimera, ki je lahko naravni ali sintetični. V me- dicini in farmaciji prevladuje uporaba naravnih polimerov (biopolimerov) za- radi značilnih želenih bioloških lastno- sti: obnovljivosti, biološke združljivosti, biološke razgradljivosti in nizke toksič- nosti. Najpogosteje uporabljeni naravni polimeri za pripravo hidrogelov so hi- tozan, alginat, agar, karagen, celuloza, želatina, heparin, hialuronska kislina, pektin, skleroglukan in ksantan. Po dru- gi strani pa lahko sintetičnim polimerom med sintezo lažje prilagajamo lastnosti, želene za načrtovanje hidrogelov. Zato so v zadnjih dveh desetletjih naravne hi- drogele za različno uporabo postopoma nadomestili sintetični hidrogeli, ki imajo dolgo življenjsko dobo, visoko sposob- nost vpijanja vode in visoko trdnost gela. Na srečo imajo sintetični polimeri obi- čajno dobro definirane strukture, ki jih je mogoče spremeniti, da se zagotovita razgradljivost in funkcionalnost po meri. Hidrogele je mogoče sintetizirati iz čisto sintetičnih sestavin. Prav tako so stabilni v razmerah močnih nihanj temperature in pH. Najpogosteje uporabljeni sinte- tični polimeri za pripravo hidrogelov so poliakrilamid, poli(N-izopropilakrila- mid), poliakrilna kislina, polihidroksie- tilmetakrilat, polietilen glikol in njegovi kopolimeri, polivinilpirolidon in polivi- nil alkohol. • Razvrstitev glede na metodo priprave, ki lahko vsebuje uporabo več različnih polimerov. Homopolimerni hidrogeli se nanašajo na polimerno mrežo, ki izvira iz ene vrste monomera, ki je osnovna strukturna enota, sestavljena iz kate- re koli polimerne mreže. Kopolimerni hidrogeli so sestavljeni iz dveh ali več različnih monomernih vrst z vsaj eno hi- drofilno sestavino. Obstaja tudi multipo- limerni hidrogel, ki je sestavljen iz dveh neodvisnih zamreženih sintetičnih in/ali naravnih polimernih sestavin, ki se na- hajata v mrežni obliki. V takšnem hidro- gelu je ena sestavina zamreženi polimer, druga pa nezamreženi polimer. 482 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 483Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto • Medicina in farmacijaMedicina in farmacija • Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin ... • Razvrstitev glede na vrsto zamreževa- nja, ki je lahko fizikalno ali kemijsko. Fizikalno zamreževanje je posledica povezovanja polimernih verig z van der Waalsovimi, hidrofobnimi, ionskimi, vodikovimi ali ostalimi elektrostatskimi vezmi. Takšno zamreževanje polimernih mrež ohranja njihovo biološko združlji- vost, biološko razgradljivost in netoksič- nost, zato se takšni mehanizmi pogosteje uporabljajo v medicinske in farmacevtske namene. Po drugi strani pa so kemijsko zamrežene polimerne mreže praviloma močnejše in bolj odporne proti zunanjim dražljajem. Pri kemijskem zamreževanju najpogosteje nastanejo kovalentne vezi med polimernimi verigami. • Razvrstitev glede na obstoj ali neobstoj električnega naboja na zamreženih ve- rigah. Polimeri, ki tvorijo hidrogel, so lahko neionski (nevtralni), ionski (kati- onski ali anionski), amfolitični, ki vse- bujejo tako kisle kot bazične skupine, in zwitterionski, ki vsebujejo tako anionske kot kationske skupine v vsaki struktur- ni ponavljajoči se enoti. Poznavanje ele- ktričnega naboja na površini hidrogelov je ključnega pomena za načrtovanje hi- drogelov s tarčno dostavo (glede na pH v okolju) in za izbiro združljivega za- mreževalnega sredstva (za fizikalno ozi- roma ionsko zamreževanje hidrogelov) (Ahmed, 2015). Načrtovanje hidrogelov za ciljno dostavo učinkovin na želeno mesto delovanja Hidrogel je, kot že omenjeno, zelo porozen material, pri čemer številne pore v hidrogel- ni mreži izkoristimo za nalaganje zdravilne učinkovine. Ko je velikost por v hidrogelni mreži večja od velikosti molekule učinko- vine, je omogočen prenos učinkovine v hi- drogelno mrežo. Nato lahko velikosti por hidrogela zmanjšamo do te mere, da posta- nejo manjše od velikosti učinkovine. V tem primeru je učinkovina ujeta v hidrogel in tako zaščitena pred razkrojevalnimi dejav- niki v okolici ter s tem pripravljena za ciljno dostavo na tarčno mesto. Ko hidrogel pride do želenega mesta sproščanja, se pore hidro- gela povečajo tako, da je omogočen prenos učinkovine iz hidrogela na tarčno mesto. Ta proces imenujemo sproščanje učinkovi- ne. Načrtovanje hidrogelov za ciljno dostavo učinkovin na želeno mesto delovanja vklju- čuje preučevanje spremembe velikosti por na tarčnem mestu. Zato je treba natančno pre- učiti lastnosti tarčnega mesta in okolice za sproščanje ter ugotoviti bistveno spremembo tega okolja, ki sproži mehanizem sprošča- nja. Ta mehanizem temelji na spremembi vrednosti pH ter spremembi temperature, ionske jakosti in električnega ali magnetne- ga polja. Glede na kemijsko-biološke zna- čilnosti človeškega telesa med mehanizmi sproščanja učinkovine prevladuje spremem- ba v pH (Koetting in sod., 2015). Ključni parameter pri tovrstni nadzorovani in ciljni dostavi zdravilnih učinkovin je namreč vre- dnost pH območja delovanja, kar pomeni potrebo po prilagoditvi lastnosti hidrogela v tolikšni meri, da sprememba vrednosti pH povzroči spremembo v njegovi strukturi (slika 1A). Kot je že bilo omenjeno, polime- re za načrtovanje hidrogelov lahko delimo glede na prisotnost elektronskega naboja na površini. Sprememba okolja pH zato ta- kšnim hidrogelom povzroči nabrekanje (šir- jenje polimerne mreže in povečevanje por v hidrogelni mreži) ali krčenje (zmanjševa- nje velikosti por v hidrogelni mreži) (slika 1B). Pri tem kot mejna vrednost velja pKa funkcionalnih skupin z elektrostatskim na- bojem. Anionski hidrogeli z negativnim na- bojem na površini zaradi prisotnosti kislih funkcionalnih skupin (–COOH, –SO3H) nabrekajo v bolj bazičnem okolju (oziroma natančneje, ko je pH okolja višji od pKa funkcionalnih skupin) oziroma se skrčijo v bolj kislem okolju (pH manjši od pKa). Prav nasprotno velja za kationske hidrogele s po- zitivnim nabojem na površini, ki so posledi- ca bazičnih skupin (–NH2) (Kocak in sod., 2016). V posebnih primerih, pri prenizki gostoti zamreženja, lahko nabrekanje pote- ka do popolnega razpada hidrogelne mreže in nenadzorovane sprostitve učinkovine na tarčnem mestu. Začetek sproščanja je mo- goče doseči tudi z ostalimi spremembami lastnosti okolja. Tako kot pri spremembi v vrednosti pH okolice, kjer je mejna vrednost nabrekanja oziroma krčenja pKa funkcio- nalnih skupin, je pri spremembi temperatu- re ključno določiti mejno temperaturo, pri kateri pride do spremembe v velikosti por v hidrogelni mreži. Takšne spremembe v strukturi hidrogelov lahko povzročijo tudi električni ali magnetni dražljaji (Li, Moo- ney, 2016). Načrtovanje hidrogelov za nadzorovano sproščanje učinkovin na želenem mestu delovanja Običajni farmacevtski izdelki (tablete, kap- sule, sirupi, praški, kreme in podobno) se zelo hitro izločijo iz telesa. Po zaužitju en- kratnega običajnega odmerka se zdravilo presnavlja hitro, koncentracija zdravila se poveča, čemur sledi naglo zmanjšanje kon- centracije učinkovine na želenem mestu. Časovni okvir morda ne bo dovolj dolg, da bi povzročil pomemben zdravilni učinek in povzročil subterapevtski odziv (odmerek - koncentracija - zdravila, ki je nižji od tiste- ga, ki se uporablja za zdravljenje bolezni ali doseganje optimalega terapevtskega učinka). Zato je ohranitev koncentracije zdravila na tarčnem mestu nad minimalno učinkovito koncentracijo in pod toksično koncentraci- jo ključnega pomena. Dajanje več odmerkov v rednih časovnih presledkih se morda zdi alternativa enemu odmerku, vendar lahko že prvi odmerek povzroči nihanja v koncen- traciji zdravila in pogosto doseže vrednosti pod učinkovitimi ali nad toksičnimi meja- mi. Jemanje več odmerkov v enem dnevu lahko povzroči izgubo nadzora nad količino odmerjenega zdravila, kar vodi do nevar- nosti prevelikega odmerjanja. Drug pristop je aplikacija enkratnega odmerka, večjega od zahtevanega odmerka, kar vodi do ne- želenih učinkov. Zato je dostava učinkovin z nadzorovanim sproščanjem nujno potreb- na za vzdrževanje njihove koncentracije na tarčnem mestu, kar zagotavlja želeni zdra- Slika 1: Sprememba v strukturi hidrogelne mreže kot posledica spremembe v okolju pH (A), kar povzroči nabrekanje ali krčenje hidrogela (B). Črte predstavljajo različno velikost hidrogelne mreže, rdeči krogci pa molekulo učinkovine z določenim hidrodinamičnim radijem. pH-spodbujanje 482 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 483Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto • Medicina in farmacijaMedicina in farmacija • Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin ... • Razvrstitev glede na vrsto zamreževa- nja, ki je lahko fizikalno ali kemijsko. Fizikalno zamreževanje je posledica povezovanja polimernih verig z van der Waalsovimi, hidrofobnimi, ionskimi, vodikovimi ali ostalimi elektrostatskimi vezmi. Takšno zamreževanje polimernih mrež ohranja njihovo biološko združlji- vost, biološko razgradljivost in netoksič- nost, zato se takšni mehanizmi pogosteje uporabljajo v medicinske in farmacevtske namene. Po drugi strani pa so kemijsko zamrežene polimerne mreže praviloma močnejše in bolj odporne proti zunanjim dražljajem. Pri kemijskem zamreževanju najpogosteje nastanejo kovalentne vezi med polimernimi verigami. • Razvrstitev glede na obstoj ali neobstoj električnega naboja na zamreženih ve- rigah. Polimeri, ki tvorijo hidrogel, so lahko neionski (nevtralni), ionski (kati- onski ali anionski), amfolitični, ki vse- bujejo tako kisle kot bazične skupine, in zwitterionski, ki vsebujejo tako anionske kot kationske skupine v vsaki struktur- ni ponavljajoči se enoti. Poznavanje ele- ktričnega naboja na površini hidrogelov je ključnega pomena za načrtovanje hi- drogelov s tarčno dostavo (glede na pH v okolju) in za izbiro združljivega za- mreževalnega sredstva (za fizikalno ozi- roma ionsko zamreževanje hidrogelov) (Ahmed, 2015). Načrtovanje hidrogelov za ciljno dostavo učinkovin na želeno mesto delovanja Hidrogel je, kot že omenjeno, zelo porozen material, pri čemer številne pore v hidrogel- ni mreži izkoristimo za nalaganje zdravilne učinkovine. Ko je velikost por v hidrogelni mreži večja od velikosti molekule učinko- vine, je omogočen prenos učinkovine v hi- drogelno mrežo. Nato lahko velikosti por hidrogela zmanjšamo do te mere, da posta- nejo manjše od velikosti učinkovine. V tem primeru je učinkovina ujeta v hidrogel in tako zaščitena pred razkrojevalnimi dejav- niki v okolici ter s tem pripravljena za ciljno dostavo na tarčno mesto. Ko hidrogel pride do želenega mesta sproščanja, se pore hidro- gela povečajo tako, da je omogočen prenos učinkovine iz hidrogela na tarčno mesto. Ta proces imenujemo sproščanje učinkovi- ne. Načrtovanje hidrogelov za ciljno dostavo učinkovin na želeno mesto delovanja vklju- čuje preučevanje spremembe velikosti por na tarčnem mestu. Zato je treba natančno pre- učiti lastnosti tarčnega mesta in okolice za sproščanje ter ugotoviti bistveno spremembo tega okolja, ki sproži mehanizem sprošča- nja. Ta mehanizem temelji na spremembi vrednosti pH ter spremembi temperature, ionske jakosti in električnega ali magnetne- ga polja. Glede na kemijsko-biološke zna- čilnosti človeškega telesa med mehanizmi sproščanja učinkovine prevladuje spremem- ba v pH (Koetting in sod., 2015). Ključni parameter pri tovrstni nadzorovani in ciljni dostavi zdravilnih učinkovin je namreč vre- dnost pH območja delovanja, kar pomeni potrebo po prilagoditvi lastnosti hidrogela v tolikšni meri, da sprememba vrednosti pH povzroči spremembo v njegovi strukturi (slika 1A). Kot je že bilo omenjeno, polime- re za načrtovanje hidrogelov lahko delimo glede na prisotnost elektronskega naboja na površini. Sprememba okolja pH zato ta- kšnim hidrogelom povzroči nabrekanje (šir- jenje polimerne mreže in povečevanje por v hidrogelni mreži) ali krčenje (zmanjševa- nje velikosti por v hidrogelni mreži) (slika 1B). Pri tem kot mejna vrednost velja pKa funkcionalnih skupin z elektrostatskim na- bojem. Anionski hidrogeli z negativnim na- bojem na površini zaradi prisotnosti kislih funkcionalnih skupin (–COOH, –SO3H) nabrekajo v bolj bazičnem okolju (oziroma natančneje, ko je pH okolja višji od pKa funkcionalnih skupin) oziroma se skrčijo v bolj kislem okolju (pH manjši od pKa). Prav nasprotno velja za kationske hidrogele s po- zitivnim nabojem na površini, ki so posledi- ca bazičnih skupin (–NH2) (Kocak in sod., 2016). V posebnih primerih, pri prenizki gostoti zamreženja, lahko nabrekanje pote- ka do popolnega razpada hidrogelne mreže in nenadzorovane sprostitve učinkovine na tarčnem mestu. Začetek sproščanja je mo- goče doseči tudi z ostalimi spremembami lastnosti okolja. Tako kot pri spremembi v vrednosti pH okolice, kjer je mejna vrednost nabrekanja oziroma krčenja pKa funkcio- nalnih skupin, je pri spremembi temperatu- re ključno določiti mejno temperaturo, pri kateri pride do spremembe v velikosti por v hidrogelni mreži. Takšne spremembe v strukturi hidrogelov lahko povzročijo tudi električni ali magnetni dražljaji (Li, Moo- ney, 2016). Načrtovanje hidrogelov za nadzorovano sproščanje učinkovin na želenem mestu delovanja Običajni farmacevtski izdelki (tablete, kap- sule, sirupi, praški, kreme in podobno) se zelo hitro izločijo iz telesa. Po zaužitju en- kratnega običajnega odmerka se zdravilo presnavlja hitro, koncentracija zdravila se poveča, čemur sledi naglo zmanjšanje kon- centracije učinkovine na želenem mestu. Časovni okvir morda ne bo dovolj dolg, da bi povzročil pomemben zdravilni učinek in povzročil subterapevtski odziv (odmerek - koncentracija - zdravila, ki je nižji od tiste- ga, ki se uporablja za zdravljenje bolezni ali doseganje optimalega terapevtskega učinka). Zato je ohranitev koncentracije zdravila na tarčnem mestu nad minimalno učinkovito koncentracijo in pod toksično koncentraci- jo ključnega pomena. Dajanje več odmerkov v rednih časovnih presledkih se morda zdi alternativa enemu odmerku, vendar lahko že prvi odmerek povzroči nihanja v koncen- traciji zdravila in pogosto doseže vrednosti pod učinkovitimi ali nad toksičnimi meja- mi. Jemanje več odmerkov v enem dnevu lahko povzroči izgubo nadzora nad količino odmerjenega zdravila, kar vodi do nevar- nosti prevelikega odmerjanja. Drug pristop je aplikacija enkratnega odmerka, večjega od zahtevanega odmerka, kar vodi do ne- želenih učinkov. Zato je dostava učinkovin z nadzorovanim sproščanjem nujno potreb- na za vzdrževanje njihove koncentracije na tarčnem mestu, kar zagotavlja želeni zdra- Slika 1: Sprememba v strukturi hidrogelne mreže kot posledica spremembe v okolju pH (A), kar povzroči nabrekanje ali krčenje hidrogela (B). Črte predstavljajo različno velikost hidrogelne mreže, rdeči krogci pa molekulo učinkovine z določenim hidrodinamičnim radijem. pH-spodbujanje 484 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 485Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto • Medicina in farmacijaMedicina in farmacija • Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin ... vilni učinek za daljše časovno obdobje (Li, Mooney, 2016). Pri pripravi aplikacij z nadzorovanim spro- ščanjem učinkovine je bistvenega pomena velikost por v hidrogelni mreži, saj ta vpliva na možnost in hitrost sproščanja učinkovi- ne. Velikost por je odvisna od gostote za- mreženja, kemijske strukture biopolimera in zunanjih dražljajev (vrednosti pH, tempe- rature, ionske moči) (slika 2). Nadzorovano sproščanje pomeni, da nadzorujemo natanč- no zahtevano koncentracijo učinkovine na ciljnem mestu. Pore v hidrogelu delujejo kot ovire za molekule učinkovine, kar pomeni, da manjše pore bolj ovirajo molekule učin- kovine pri prenosu, s tem povečajo njihovo difuzijsko pot in tako znižajo hitrost spro- ščanja. Hidrogeli imajo pore velike v pov- prečju od enega do sto nanometrov. Mole- kulam podobne velikosti enostavno prilaga- jamo hitrost sproščanja. Pogosto pa imamo opravka z učinkovinami, katerih molekule so veliko manjše od najmanjšega premera por v hidrogelu, kar onemogoča ujetje učinkovine v hidrogelu in nadzor nad hitrostjo spro- ščanja. Visoko porozno strukturo hidrgelov lahko nadzorujemo z gostoto zamreženja v hidrogelni mreži. Višja gostota zamreženja pomeni manjšo velikost por in obratno. Go- stoto zamreženja lahko dodatno povečuje- mo z zamreževalom (fizikalna ali kemijska strategija zamreževanja). Povprečno velikost por v hidrogelni matriki imenujemo veli- kost mreže. Večina hidrogelov ima zaradi nehomogenosti (neenotnosti, neenovitosti) hidrogelne mreže in različnega števila pona- vljajočih se enot polimera različno porazde- litev velikosti mreže. Na velikost mreže pa lahko vplivamo z dodatkom zamreževala ali s spremembo koncentracije polimera. Na ve- likost mreže vplivata tudi sprememba tem- perature in pH. Eno od najpomembnejših in najzahtevnejših področij pri sistemih za dostavo učinkovin je napovedovanje sprošča- nja učinkovine kot funkcije časa z uporabo preprostih matematičnih modelov (Kopač in sod., 2021), ki jih lahko uporabimo v fazi načrtovanja hidrogelov kot tudi pri testira- nju mehanizmov sproščanja učinkovin iz hi- drogelov (Kopač in sod., 2022). Zaključek Načrtovanje hidrogelov je ključnega pomena za razvoj primernih dostavnih sistemov, ki jim želene lastnosti narekuje vrsta aplikaci- je. Poznavanje lastnosti polimerov omogoča načrtovanje hidrogelov za dostavo učinkovin na želeno mesto delovanja. Vrsta zamreže- vanja ter nadzor nad koncentracijo polimera in zamreževala pa omogočata načrtovanje hidrogelov z nadzorovano hitrostjo, ki je primerna za zdravljenje. Hkratno upošteva- nje obeh mehanizmov omogoča oblikovanje hidrogelov z želenimi lastnostmi. Takšni sistemi znižajo obremenitev bolnika, pove- čajo učinkovitost zdravljenja, zmanjšajo ne- gativne stranske učinke zdravljenja in tudi znižujejo ceno zdravljenja. Slovarček: Dostavni sistemi učinkovin (angleško drug delivery systems). Tehnologija, zasnovana za ciljno dostavo in/ali nadzorovano sproščanje (zdravilnih) učinkovin. Gostota zamreženja (angleško crosslink density). Množina verig ali segmentov, ki nastanejo pri zamreževanju. Opredeljena je na prostornino hidrogela. Hidrofilnost (vodoljubnost). Opisuje la- stnost nekaterih snovi, da so rade v stiku z vodo. Hidrofobnost (vodomrznost) ali lipofíl- nost. Označuje lastnost nekaterih snovi, da odbijajo vodo. Hidrogelna mreža (angleško hydrogel ne- twork). Trirazsežna struktura hidrogela, ki nastane kot posledica zamreževanja. Nabrekanje (angleško swelling). Prodiranje topila (vode) v polimerno mrežo, kar pov- zroči nenadno spremembo volumna (pro- stornine). pKa. Negativna vrednost desetiškega loga- ritma vrednosti konstante disociacije kisline. Sproščanje učinkovine (angleško drug rele- ase). Prenos učinkovine iz hidrogela v medij za sproščanje. Sterično oviranje. Oviranje potovanja mo- lekule iz hidrogela zaradi trirazsežne razpo- reditve prostorsko velikih polimernih verig. Velikost mreže (angleško mesh size). Line- arna razdalja med dvema sosednjima točka- ma zamrežitve. Zamreževalo (angleško crosslinking agent). Ion ali molekula, ki omogočata zamreževa- nje. Zamreževanje (angleško crosslinking). Pro- ces tvorbe kemijskih vezi, v katerem se sku- paj povežeta dve polimerni verigi. Literatura: Adepu, S., Ramakrishna, S., Costa-Pinto, R., Oliveira, A. L., 2021: Controlled drug delivery systems: Current status and future directions. Molecules, 26 (19): 5905. https://doi.org/10.3390/MOLECULES26195905. Ahmed, E. M., 2015: Hydrogel: Preparation, characterization, and applications: A review. Journal of Advanced Research, 6 (2): 105–121. https://doi. org/10.1016/J.JARE.2013.07.006. Chai, Q., Jiao, Y., Yu, X., 2017: Hydrogels for biomedical applications: Their characteristics and the mechanisms behind them. Gels, 3 (1): 6. https://doi.org/10.3390/ GELS3010006. Hoare, T. R., Kohane, D. S., 2008: Hydrogels in drug delivery: Progress and challenges. Polymer, 49 (8): 1993–2007. https://doi.org/10.1016/J. POLYMER.2008.01.027. Kocak, G., Tuncer, C., Bütün, V., 2016: pH-responsive polymers. Polymer Chemistry, 8 (1): 144–176. https://doi. org/10.1039/C6PY01872F. Koetting, M. C., Peters, J. T., Steichen, S. D., Peppas, N. A., 2015: Stimulus-responsive hydrogels: Theory, modern advances, and applications. Materials Science and Engineering: R: Reports, 93: 1–49. https://doi. org/10.1016/J.MSER.2015.04.001. Kopač, T., Abrami, M., Grassi, M., Ručigaj, A., Krajnc, M., 2022: Polysaccharide-based hydrogels crosslink density equation: A rheological and LF-NMR study of polymer-polymer interactions. Carbohydrate Polymers, 277: 118895. https://doi.org/10.1016/J. CARBPOL.2021.118895. Kopač, T., Krajnc, M., Ručigaj, A., 2021: A mathematical model for pH-responsive ionically crosslinked TEMPO nanocellulose hydrogel design in drug delivery systems. International Journal of Biological Macromolecules, 168: 695–707. https://doi.org/10.1016/J. IJBIOMAC.2020.11.126. Li, J., Mooney, D. J., 2016: Designing hydrogels for controlled drug delivery. Nature Reviews Materials, 1 (12): 1–17. https://doi.org/10.1038/natrevmats.2016.71. Vashist, A., Vashist, A., Gupta, Y. K., Ahmad, S., 2013: Recent advances in hydrogel based drug delivery systems for the human body. Journal of Materials Chemistry B, 2 (2): 147–166. https://doi.org/10.1039/C3TB21016B. Slika 2: Na velikost hidrogelne mreže vplivajo stopnja zamreženja, kemijska sestava in zunanji dražljaji. Črne točke na presečiščih modrih polimernih verig predstavljajo točke zamreženja, rdeče točke pa določeno velikost učinkovine, sorazmerno molekulski masi. Z grško črko eta (ε) je označena velikost hidrogelne mreže. 484 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 485Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin na tarčno mesto • Medicina in farmacijaMedicina in farmacija • Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin ... vilni učinek za daljše časovno obdobje (Li, Mooney, 2016). Pri pripravi aplikacij z nadzorovanim spro- ščanjem učinkovine je bistvenega pomena velikost por v hidrogelni mreži, saj ta vpliva na možnost in hitrost sproščanja učinkovi- ne. Velikost por je odvisna od gostote za- mreženja, kemijske strukture biopolimera in zunanjih dražljajev (vrednosti pH, tempe- rature, ionske moči) (slika 2). Nadzorovano sproščanje pomeni, da nadzorujemo natanč- no zahtevano koncentracijo učinkovine na ciljnem mestu. Pore v hidrogelu delujejo kot ovire za molekule učinkovine, kar pomeni, da manjše pore bolj ovirajo molekule učin- kovine pri prenosu, s tem povečajo njihovo difuzijsko pot in tako znižajo hitrost spro- ščanja. Hidrogeli imajo pore velike v pov- prečju od enega do sto nanometrov. Mole- kulam podobne velikosti enostavno prilaga- jamo hitrost sproščanja. Pogosto pa imamo opravka z učinkovinami, katerih molekule so veliko manjše od najmanjšega premera por v hidrogelu, kar onemogoča ujetje učinkovine v hidrogelu in nadzor nad hitrostjo spro- ščanja. Visoko porozno strukturo hidrgelov lahko nadzorujemo z gostoto zamreženja v hidrogelni mreži. Višja gostota zamreženja pomeni manjšo velikost por in obratno. Go- stoto zamreženja lahko dodatno povečuje- mo z zamreževalom (fizikalna ali kemijska strategija zamreževanja). Povprečno velikost por v hidrogelni matriki imenujemo veli- kost mreže. Večina hidrogelov ima zaradi nehomogenosti (neenotnosti, neenovitosti) hidrogelne mreže in različnega števila pona- vljajočih se enot polimera različno porazde- litev velikosti mreže. Na velikost mreže pa lahko vplivamo z dodatkom zamreževala ali s spremembo koncentracije polimera. Na ve- likost mreže vplivata tudi sprememba tem- perature in pH. Eno od najpomembnejših in najzahtevnejših področij pri sistemih za dostavo učinkovin je napovedovanje sprošča- nja učinkovine kot funkcije časa z uporabo preprostih matematičnih modelov (Kopač in sod., 2021), ki jih lahko uporabimo v fazi načrtovanja hidrogelov kot tudi pri testira- nju mehanizmov sproščanja učinkovin iz hi- drogelov (Kopač in sod., 2022). Zaključek Načrtovanje hidrogelov je ključnega pomena za razvoj primernih dostavnih sistemov, ki jim želene lastnosti narekuje vrsta aplikaci- je. Poznavanje lastnosti polimerov omogoča načrtovanje hidrogelov za dostavo učinkovin na želeno mesto delovanja. Vrsta zamreže- vanja ter nadzor nad koncentracijo polimera in zamreževala pa omogočata načrtovanje hidrogelov z nadzorovano hitrostjo, ki je primerna za zdravljenje. Hkratno upošteva- nje obeh mehanizmov omogoča oblikovanje hidrogelov z želenimi lastnostmi. Takšni sistemi znižajo obremenitev bolnika, pove- čajo učinkovitost zdravljenja, zmanjšajo ne- gativne stranske učinke zdravljenja in tudi znižujejo ceno zdravljenja. Slovarček: Dostavni sistemi učinkovin (angleško drug delivery systems). Tehnologija, zasnovana za ciljno dostavo in/ali nadzorovano sproščanje (zdravilnih) učinkovin. Gostota zamreženja (angleško crosslink density). Množina verig ali segmentov, ki nastanejo pri zamreževanju. Opredeljena je na prostornino hidrogela. Hidrofilnost (vodoljubnost). Opisuje la- stnost nekaterih snovi, da so rade v stiku z vodo. Hidrofobnost (vodomrznost) ali lipofíl- nost. Označuje lastnost nekaterih snovi, da odbijajo vodo. Hidrogelna mreža (angleško hydrogel ne- twork). Trirazsežna struktura hidrogela, ki nastane kot posledica zamreževanja. Nabrekanje (angleško swelling). Prodiranje topila (vode) v polimerno mrežo, kar pov- zroči nenadno spremembo volumna (pro- stornine). pKa. Negativna vrednost desetiškega loga- ritma vrednosti konstante disociacije kisline. Sproščanje učinkovine (angleško drug rele- ase). Prenos učinkovine iz hidrogela v medij za sproščanje. Sterično oviranje. Oviranje potovanja mo- lekule iz hidrogela zaradi trirazsežne razpo- reditve prostorsko velikih polimernih verig. Velikost mreže (angleško mesh size). Line- arna razdalja med dvema sosednjima točka- ma zamrežitve. Zamreževalo (angleško crosslinking agent). Ion ali molekula, ki omogočata zamreževa- nje. Zamreževanje (angleško crosslinking). Pro- ces tvorbe kemijskih vezi, v katerem se sku- paj povežeta dve polimerni verigi. Literatura: Adepu, S., Ramakrishna, S., Costa-Pinto, R., Oliveira, A. L., 2021: Controlled drug delivery systems: Current status and future directions. Molecules, 26 (19): 5905. https://doi.org/10.3390/MOLECULES26195905. Ahmed, E. M., 2015: Hydrogel: Preparation, characterization, and applications: A review. Journal of Advanced Research, 6 (2): 105–121. https://doi. org/10.1016/J.JARE.2013.07.006. Chai, Q., Jiao, Y., Yu, X., 2017: Hydrogels for biomedical applications: Their characteristics and the mechanisms behind them. Gels, 3 (1): 6. https://doi.org/10.3390/ GELS3010006. Hoare, T. R., Kohane, D. S., 2008: Hydrogels in drug delivery: Progress and challenges. Polymer, 49 (8): 1993–2007. https://doi.org/10.1016/J. POLYMER.2008.01.027. Kocak, G., Tuncer, C., Bütün, V., 2016: pH-responsive polymers. Polymer Chemistry, 8 (1): 144–176. https://doi. org/10.1039/C6PY01872F. Koetting, M. C., Peters, J. T., Steichen, S. D., Peppas, N. A., 2015: Stimulus-responsive hydrogels: Theory, modern advances, and applications. Materials Science and Engineering: R: Reports, 93: 1–49. https://doi. org/10.1016/J.MSER.2015.04.001. Kopač, T., Abrami, M., Grassi, M., Ručigaj, A., Krajnc, M., 2022: Polysaccharide-based hydrogels crosslink density equation: A rheological and LF-NMR study of polymer-polymer interactions. Carbohydrate Polymers, 277: 118895. https://doi.org/10.1016/J. CARBPOL.2021.118895. Kopač, T., Krajnc, M., Ručigaj, A., 2021: A mathematical model for pH-responsive ionically crosslinked TEMPO nanocellulose hydrogel design in drug delivery systems. International Journal of Biological Macromolecules, 168: 695–707. https://doi.org/10.1016/J. IJBIOMAC.2020.11.126. Li, J., Mooney, D. J., 2016: Designing hydrogels for controlled drug delivery. Nature Reviews Materials, 1 (12): 1–17. https://doi.org/10.1038/natrevmats.2016.71. Vashist, A., Vashist, A., Gupta, Y. K., Ahmad, S., 2013: Recent advances in hydrogel based drug delivery systems for the human body. Journal of Materials Chemistry B, 2 (2): 147–166. https://doi.org/10.1039/C3TB21016B. Slika 2: Na velikost hidrogelne mreže vplivajo stopnja zamreženja, kemijska sestava in zunanji dražljaji. Črne točke na presečiščih modrih polimernih verig predstavljajo točke zamreženja, rdeče točke pa določeno velikost učinkovine, sorazmerno molekulski masi. Z grško črko eta (ε) je označena velikost hidrogelne mreže. 486 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 487Spanje in epilepsija • MedicinaMedicina in farmacija • Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin ... Tilen Kopač je mladi raziskovalec na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani ter doktorski študent na področju kemijskega inženirstva. Njegovo raziskovalno delo je osredotočeno na matematično modeliranje in razvoj novih hidrogelov za ciljno uporabo v biomedicinskih aplikacijah. Aleš Ručigaj je izredni profesor za področje kemijskega inženirstva na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani. Raziskuje polimerne materiale s spominskim učinkom in transportne mehanizme sproščanja učinkovin iz hidrogelov. Matjaž Krajnc je profesor za področje kemijskega inženirstva na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani in vodja programske skupine Kemijsko inženirstvo, ki vključuje preučevanje transportnih pojavov, trajnostnega razvoja ter načrtovanja naprednih in pametnih (biorazgradljivih) polimernih materialov. Spanje in epilepsija Martin Natlačen Epilepsija je skupina živčnih motenj, ki so jo nekoč imenovali božjast, saj je prevladova- lo prepričanje, da je bolnika med napadom obsedel hudič. Tudi sama beseda epilepsija izvira iz starogrškega glagola, ki pomeni mučiti, zgrabiti (Magiorkinis, Sidiropoulou, Diamantis, 2010). Danes vemo o vzrokih te raznolike bolezni precej več in ena od zani- mivih povezav, ki smo jo odkrili, je poveza- va s spanjem. Spanje in epilepsija sta tesno povezana, oba sta povezana s plastičnostjo možganov. Plastičnost možganov pomeni, da se moč povezave med nevroni, ta pa je odvisna od aktivnosti, ves čas spreminja. Ta mehanizem je temelj shranjevanja informacij v možganih (Halász, Bódizs, Ujma, Fabó, Szűcs, 2019). Epileptični napad in epilepsija Epileptični napad je pojav prehodnih zna- kov in simptomov, ki so posledica prevelike ali preveč sinhronizirane dejavnosti nevro- nov v možganih. Kakšni so ti simptomi, je odvisno od mesta izvora prevelike nevronske dejavnosti, smeri širjenja, razvitosti možga- nov, morebitnih zdravil, ki jih bolnik jemlje, in številnih drugih dejavnikov. Kažejo se lahko na primer kot motnje čutne zazna- ve, gibanja, spomina ali tudi avtonomnih funkcij - na primer potenja ali inkontinen- ce (nezmožnosti zadrževanja seča ali blata) (Fisher, Boas, Blume, Elger, Genton, Lee, Engel, 2005). Epileptične napade lahko raz- vrščamo na različne načine. Ločimo žarišč- ne, ki se začnejo v eni možganski polovici, in splošne (generalizirane), ki se verjetno začnejo v globljih možganskih strukturah in se potem sočasno širijo v obe polovici mo- žganov. Druga možna delitev je na prepro- ste, kjer je zavest med napadom ohranjena, in kompleksne, kjer je zavest vsaj do neke mere motena (Lindsay, Bone, Fuller, Cal- lander, 2010). Ob epileptičnem napadu pride do motnje v normalnem delovanju nevronov. Ti postane- jo preveč dejavni. Vzroke, zakaj do tega pri- de, si bomo podrobneje ogledali na prime- rih. Če pa pri bolniku iz različnih vzrokov pride do sprememb v nevronski strukturi ali v njihovih fizioloških procesih, te spremem- Elektroencefalografske (EEG) meritve med spanjem. Vir: Steady Health, 2020: Nocturnal Seizures (Seizures During Sleep): Should I Be Treated For Epilepsy? https://www.steadyhealth. com/medical-answers/ nocturnal-seizures- seizures-during-sleep- should-i-be-treated-for- epilepsy. (20. 5. 2022.) 486 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 487Spanje in epilepsija • MedicinaMedicina in farmacija • Hidrogeli kot sistemi za ciljno dostavo zdravilnih učinkovin ... Tilen Kopač je mladi raziskovalec na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani ter doktorski študent na področju kemijskega inženirstva. Njegovo raziskovalno delo je osredotočeno na matematično modeliranje in razvoj novih hidrogelov za ciljno uporabo v biomedicinskih aplikacijah. Aleš Ručigaj je izredni profesor za področje kemijskega inženirstva na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani. Raziskuje polimerne materiale s spominskim učinkom in transportne mehanizme sproščanja učinkovin iz hidrogelov. Matjaž Krajnc je profesor za področje kemijskega inženirstva na Fakulteti za kemijo in kemijsko tehnologijo Univerze v Ljubljani in vodja programske skupine Kemijsko inženirstvo, ki vključuje preučevanje transportnih pojavov, trajnostnega razvoja ter načrtovanja naprednih in pametnih (biorazgradljivih) polimernih materialov. Spanje in epilepsija Martin Natlačen Epilepsija je skupina živčnih motenj, ki so jo nekoč imenovali božjast, saj je prevladova- lo prepričanje, da je bolnika med napadom obsedel hudič. Tudi sama beseda epilepsija izvira iz starogrškega glagola, ki pomeni mučiti, zgrabiti (Magiorkinis, Sidiropoulou, Diamantis, 2010). Danes vemo o vzrokih te raznolike bolezni precej več in ena od zani- mivih povezav, ki smo jo odkrili, je poveza- va s spanjem. Spanje in epilepsija sta tesno povezana, oba sta povezana s plastičnostjo možganov. Plastičnost možganov pomeni, da se moč povezave med nevroni, ta pa je odvisna od aktivnosti, ves čas spreminja. Ta mehanizem je temelj shranjevanja informacij v možganih (Halász, Bódizs, Ujma, Fabó, Szűcs, 2019). Epileptični napad in epilepsija Epileptični napad je pojav prehodnih zna- kov in simptomov, ki so posledica prevelike ali preveč sinhronizirane dejavnosti nevro- nov v možganih. Kakšni so ti simptomi, je odvisno od mesta izvora prevelike nevronske dejavnosti, smeri širjenja, razvitosti možga- nov, morebitnih zdravil, ki jih bolnik jemlje, in številnih drugih dejavnikov. Kažejo se lahko na primer kot motnje čutne zazna- ve, gibanja, spomina ali tudi avtonomnih funkcij - na primer potenja ali inkontinen- ce (nezmožnosti zadrževanja seča ali blata) (Fisher, Boas, Blume, Elger, Genton, Lee, Engel, 2005). Epileptične napade lahko raz- vrščamo na različne načine. Ločimo žarišč- ne, ki se začnejo v eni možganski polovici, in splošne (generalizirane), ki se verjetno začnejo v globljih možganskih strukturah in se potem sočasno širijo v obe polovici mo- žganov. Druga možna delitev je na prepro- ste, kjer je zavest med napadom ohranjena, in kompleksne, kjer je zavest vsaj do neke mere motena (Lindsay, Bone, Fuller, Cal- lander, 2010). Ob epileptičnem napadu pride do motnje v normalnem delovanju nevronov. Ti postane- jo preveč dejavni. Vzroke, zakaj do tega pri- de, si bomo podrobneje ogledali na prime- rih. Če pa pri bolniku iz različnih vzrokov pride do sprememb v nevronski strukturi ali v njihovih fizioloških procesih, te spremem- Elektroencefalografske (EEG) meritve med spanjem. Vir: Steady Health, 2020: Nocturnal Seizures (Seizures During Sleep): Should I Be Treated For Epilepsy? https://www.steadyhealth. com/medical-answers/ nocturnal-seizures- seizures-during-sleep- should-i-be-treated-for- epilepsy. (20. 5. 2022.) 488 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 489Spanje in epilepsija • MedicinaMedicina • Spanje in epilepsija be omogočajo epileptično preoblikovanje nevronov in nastopi epilepsija. To je živč- na motnja, za katero je značilno povečano tveganje za nastanek epileptičnih napadov (Fisher, Boas, Blume, Elger, Genton, Lee, Engel, 2005). Spanje in plastičnost možganov Spanje je zoženo stanje zavesti, iz katere- ga se človek lahko prebudi zaradi čutnega dražljaja (Ellenbogen, Jeffrey, Cartwright, Rosalind, Foulkes, David, Mograss, Melo- dee, Dang-Vu, Thien Thanh, 2022). Po tem se spanje tudi loči od kome, ki je globoko A. Preprosti žariščni napad Zavest je ohranjena B. Kompleksni žariščni napad, ki ga spremlja različna stopnja izgube zavesti C. Žariščni napadi, ki se razvijejo v tonično/klonične konvulzije 3. Nerazvrščeni napadi (včasih imamo premalo informacij za razvrščanje epileptičnih napadov). 1. Žariščni napadi (parcialni, povezani z mestom nastanka) Razvrstitev po mestu nastanka (čelni, senčni, temenski, zatilni reženj) in stopnji prizadetosti: Izvor na skorji Izvor na skorji Izvor pod skorjo Žariščna nepravilnost, ki jo kaže EEG Žariščna  generalizirana nepravilnost, ki jo kaže EEG Generalizirana nepravilnost, ki jo kaže EEG 2. Generalizirani napadi (konvulzivni ali nekonvulzivni). A. Absence (napadi s kratko izgubo zavesti) B. Mioklonični napadi C. Klonični napadi D. Tonični napadi E. Tonično-klonični napadi F. Atonični napadi Vrste epileptičnih napadov in njihov zapis na elektroencefalogramu (EEG). Vir: Lindsay, K., Bone, I., Fuller, G., 2010: Neurology and neurosurgery illustrated. Churchill Livingstone. (29. 6. 2022). stanje daljše nezavesti, iz katere se oseba ne more zbuditi in v kateri se ne odziva na bolečinske, svetlobne ali zvočne dražljaje (Weyhenmyeye, Gallman, 2007). Zanimivo je, da je spanje posledica dejavnosti v delih možganov, ki so odgovorni za spanje, in ne splošnega zmanjšanja draženja možganske skorje. Če te predele dražimo, lahko izvabi- mo spanec, če pa so poškodovani, je spanje nemogoče (Lindsay, Bone, Fuller, Callan- der, 2010). Med spanjem se ciklično menjata dve ob- dobji. Spanje REM (angleško rapid eye mo- vement, hitro premikanje očes) zaznamujejo hitri gibi oči, trzanje mišic in nihanje tem- perature, pritiska in srčnega utripa. V tem obdobju tudi sanjamo. Če se zbudimo, se sanj spomnimo. Spanje REM izvira iz re- tikularne formacije v ponsu, ki je del mo- žganskega debla. Drugo obdobje je spanje NREM (angleško non-rapid eye movement, nehitro premikanje očes). Zanj je značilna odsotnost gibov z očmi, nihanja temperatu- re, tlaka in utripa, mišičnih krčev in sanj. Spanje NREM izvira iz jeder raphe, ki se nahajajo v ponsu in podaljšani hrbtenja- či. Razlike med spanjem REM in NREM lahko razberemo tudi iz grafoelementov na elektroencefalogramu, zapisu naprave, ki se imenuje elektroencefalograf. Napravo upo- rablja elektroencefalografija (kratica EEG). To je slikovna tehnika, ki meri električno dejavnost možganskih struktur skozi lasišče (skalp) z elektrodami na površju kože (Te- plan, 2002). Grafoelementi so vzorci na ele- ktroencefalogramu, ki jih lahko jasno razlo- čimo od dejavnosti v ozadju (Kane, Acha- rya, Benickzy, Caboclo, Finnigan, Kaplan, Shibasaki, Pressler, van Putten, 2017). Spanje NREM zavzema približno 75 od- stotkov časa spanja in je sestavljeno iz treh faz, pri tem je vsaka faza spanca globlja. V prvi fazi na elektroencefalogramu zaznamo valove theta. Drugo fazo zaznamujejo spal- na vretena in K-kompleksi (Patel, Reddy, Araujo, 2022). Spalna vretena na elektro- encefalogramu so posledica kratkih, močnih proženj akcijskega potenciala v nevronih Hipotalamus, hipokampus, amigdala ter retikularna formacija in pons v možganskem deblu sodelujejo pri spanju. Vir: Operative Neurosurgery, 2022: Hippocampus https:// operativeneurosurgery. com/doku. php?id=hippocampus. (29. 6. 2022.) Prefrontalna skorja Hipotalamus Hipokampus Mali možgani Hipofiza Amigdala Možgansko deblo 488 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 489Spanje in epilepsija • MedicinaMedicina • Spanje in epilepsija be omogočajo epileptično preoblikovanje nevronov in nastopi epilepsija. To je živč- na motnja, za katero je značilno povečano tveganje za nastanek epileptičnih napadov (Fisher, Boas, Blume, Elger, Genton, Lee, Engel, 2005). Spanje in plastičnost možganov Spanje je zoženo stanje zavesti, iz katere- ga se človek lahko prebudi zaradi čutnega dražljaja (Ellenbogen, Jeffrey, Cartwright, Rosalind, Foulkes, David, Mograss, Melo- dee, Dang-Vu, Thien Thanh, 2022). Po tem se spanje tudi loči od kome, ki je globoko A. Preprosti žariščni napad Zavest je ohranjena B. Kompleksni žariščni napad, ki ga spremlja različna stopnja izgube zavesti C. Žariščni napadi, ki se razvijejo v tonično/klonične konvulzije 3. Nerazvrščeni napadi (včasih imamo premalo informacij za razvrščanje epileptičnih napadov). 1. Žariščni napadi (parcialni, povezani z mestom nastanka) Razvrstitev po mestu nastanka (čelni, senčni, temenski, zatilni reženj) in stopnji prizadetosti: Izvor na skorji Izvor na skorji Izvor pod skorjo Žariščna nepravilnost, ki jo kaže EEG Žariščna  generalizirana nepravilnost, ki jo kaže EEG Generalizirana nepravilnost, ki jo kaže EEG 2. Generalizirani napadi (konvulzivni ali nekonvulzivni). A. Absence (napadi s kratko izgubo zavesti) B. Mioklonični napadi C. Klonični napadi D. Tonični napadi E. Tonično-klonični napadi F. Atonični napadi Vrste epileptičnih napadov in njihov zapis na elektroencefalogramu (EEG). Vir: Lindsay, K., Bone, I., Fuller, G., 2010: Neurology and neurosurgery illustrated. Churchill Livingstone. (29. 6. 2022). stanje daljše nezavesti, iz katere se oseba ne more zbuditi in v kateri se ne odziva na bolečinske, svetlobne ali zvočne dražljaje (Weyhenmyeye, Gallman, 2007). Zanimivo je, da je spanje posledica dejavnosti v delih možganov, ki so odgovorni za spanje, in ne splošnega zmanjšanja draženja možganske skorje. Če te predele dražimo, lahko izvabi- mo spanec, če pa so poškodovani, je spanje nemogoče (Lindsay, Bone, Fuller, Callan- der, 2010). Med spanjem se ciklično menjata dve ob- dobji. Spanje REM (angleško rapid eye mo- vement, hitro premikanje očes) zaznamujejo hitri gibi oči, trzanje mišic in nihanje tem- perature, pritiska in srčnega utripa. V tem obdobju tudi sanjamo. Če se zbudimo, se sanj spomnimo. Spanje REM izvira iz re- tikularne formacije v ponsu, ki je del mo- žganskega debla. Drugo obdobje je spanje NREM (angleško non-rapid eye movement, nehitro premikanje očes). Zanj je značilna odsotnost gibov z očmi, nihanja temperatu- re, tlaka in utripa, mišičnih krčev in sanj. Spanje NREM izvira iz jeder raphe, ki se nahajajo v ponsu in podaljšani hrbtenja- či. Razlike med spanjem REM in NREM lahko razberemo tudi iz grafoelementov na elektroencefalogramu, zapisu naprave, ki se imenuje elektroencefalograf. Napravo upo- rablja elektroencefalografija (kratica EEG). To je slikovna tehnika, ki meri električno dejavnost možganskih struktur skozi lasišče (skalp) z elektrodami na površju kože (Te- plan, 2002). Grafoelementi so vzorci na ele- ktroencefalogramu, ki jih lahko jasno razlo- čimo od dejavnosti v ozadju (Kane, Acha- rya, Benickzy, Caboclo, Finnigan, Kaplan, Shibasaki, Pressler, van Putten, 2017). Spanje NREM zavzema približno 75 od- stotkov časa spanja in je sestavljeno iz treh faz, pri tem je vsaka faza spanca globlja. V prvi fazi na elektroencefalogramu zaznamo valove theta. Drugo fazo zaznamujejo spal- na vretena in K-kompleksi (Patel, Reddy, Araujo, 2022). Spalna vretena na elektro- encefalogramu so posledica kratkih, močnih proženj akcijskega potenciala v nevronih Hipotalamus, hipokampus, amigdala ter retikularna formacija in pons v možganskem deblu sodelujejo pri spanju. Vir: Operative Neurosurgery, 2022: Hippocampus https:// operativeneurosurgery. com/doku. php?id=hippocampus. (29. 6. 2022.) Prefrontalna skorja Hipotalamus Hipokampus Mali možgani Hipofiza Amigdala Možgansko deblo 490 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 491Medicina • Spanje in epilepsija Spanje in epilepsija • Medicina in imajo pomembno vlogo pri utrjevanju spomina. Izvirajo iz kortiko-talamičnega sistema. To je sistem nevronov, ki povezu- jejo možgansko skorjo in talamus (Antony, Schönauer, Staresina, Cairney, 2019). K- -kompleksi pa so visoki posamezni valovi delta, ki trajajo približno eno sekundo in so pomembni za ohranjanje spanja in tudi utr- jevanje spomina (Gandhi, Emmady, 2021). Za tretjo, najglobljo fazo so značilni valovi delta, ki imajo najnižjo frekvenco in najviš- jo amplitudo. Zanimivo pri tej fazi je, da je osebo v tem obdobju izjemno težko zbuditi, ko pa jo zbudimo, bo še približno pol ure občutila zmanjšano mentalno (duševno) spo- sobnost. V tej fazi telo obnavlja tkiva, gra- di kosti in mišice ter krepi imunski sistem (Patel, Reddy, Araujo, 2022). Po treh fazah spanja NREM je na vrsti spanje REM. Na elektroencefalogramu lahko vidimo valove beta, ki so podobni tistim med budnostjo. Možgani so med to stopnjo zelo dejavni. Spanje ima pomembno vlogo pri plastič- nosti možganov. Raziskave kažejo, da je najpomembnejša naloga spanja pri tvorbi spominov v njihovem utrjevanju. To se na- naša na procesiranje spominskih sledi. Te se ponovno aktivirajo, analizirajo in vgra- dijo v dolgoročni spomin. Deli možganov, ki so bili bolj dejavni med učenjem, se na- mreč ponovno aktivirajo med spanjem, to pa omogoča krepitev povezav med nevroni in posledičnim utrjevanjem spomina. Ta proces lahko med drugim opazujemo tudi v hipokampusu. Ta je del možganov, ki ima pomembno vlogo v dolgoročnem spominu. Tudi grafoelementi, ki jih najdemo med spanjem NREM, so verjetno pomembni za plastičnost možganov. Spalna vretena in počasni valovi se namreč pojavljajo skladno z ritmičnimi vrhovi v možganski skorji in talamusu. Povezujemo jih s trajnimi spre- membami vzdraženosti nevronov (Dang-Vu, Desseilles, Peigneux, Maquet, 2006).  Različne faze spanja na elektroencefalogramu. Vir: Encyclopaedia Britanica, 2013: Sleep, https://www.britannica.com/science/sleep. (29. 6. 2022.) Elektroencefalogram (EEG) prikazuje značilno možgansko valovanje med spanjem in budnostjo Budnost (sproščeno stanje) Faza 1 theta valovi (4-7 Hz) Faza 2 Faza 3 (spanje s počasnimi valovi) počasni valovi (0,5-2,0 Hz) spalna vretena (11-15 Hz) K-kompleks Epileptično preoblikovanje in vloga spanja Povezavo med epilepsijo in spanjem sta prva opisovala že Aristotel in Hipokrat (Magi- orkinis, Sidiropoulou, Diamantis, 2010). V 19. stoletju je Gowers opazil, da ima petina oseb z epilepsijo napade samo med spanjem, kasneje pa se je pokazalo, da se napadi pojavljajo večinoma med spanjem NREM (Gowers, 1885). Čeprav je epilep- sija zelo raznorodna motnja, pa v zadnjem času pri skoraj vseh oblikah epilepsije opa- žamo podobni vzorec nastanka in razvoja bolezni. To podpira tudi odkritje visoko- frekvenčnih epileptičnih oscilacij (angleško high-frequency oscillations, HFO) na elek- troencefalogramu, ki bi lahko predstavljale splošno veljavni označevalec epilepsije (Fra- uscher, Bartolomei, Kobayashi, Cimbalnik, van ’t Klooster, Rampp, Otsubo, Höller, Wu, Asano, Engel Jr., Kahane, Jacobs, Got- man, 2017). Dolgoročna tvorba spomina in nastanek epilepsije (epileptogeneza) imata na delovanje nevronov podobne učinke. Pri tvorbi spomina ponavljajoče draženje ene- ga nevrona povzroči dolgoročno okrepitev povezave z drugim nevronom in njegovega proženja, kar sproži nastanek engrama ozi- roma spominskega vtisa (Buzsáki, 1986). V epileptičnih možganih močno draženje po- gosto prav tako povzroča nastanek engramov ter kasnejša spontana proženja akcijskih po- tencialov in epileptične napade. Na ta način epilepsija spremeni delovanje možganskih sistemov in jih pogosto tudi prizadene. V novejših študijah epileptično delovanje mo- žganov opisujejo predvsem kot preveliko in premočno delovanje oziroma iztirjenje normalnih možganskih funkcij plastičnosti (Halász, Bódizs, Ujma, Fabó, Szűcs, 2019). Spanje NREM olajša epileptični napad. V interiktalnem obdobju, torej obdobju med epileptičnimi napadi, se pri osebah z epilep- sijo na elektroencefalogramu pojavljajo zna- čilni ostri vrhovi ali kompleksi ostrih vrhov in počasnih valov. Imenujemo jih interiktal- na epileptiformna proženja (angleško interic- tal epileptiform discharges, IED). Pomanjkanje spanja po drugi strani še dodatno poveča ak- tivacijo interiktalnih epileptiformnih proženj med obdobjem spanja, kar povzroča še večjo epileptično aktivnost. Navzočnost interik- talnih epileptiformnih proženj je največja v začetnih spalnih ciklih in se zmanjšuje med vsakim sledečim spalnim ciklom. Ti vrho- vi naj bi imeli škodljiv vpliv na spoznavni razvoj posameznika z epilepsijo, saj se po- javljajo hkrati z električnimi pojavi, ki so pomembni za shranjevanje spomina in de- lovanje drugih spoznavnih funkcij (Halász, Bódizs, Ujma, Fabó, Szűcs, 2019). S spanjem povezane oblike epilepsij Nekatere oblike epilepsij so zelo tesno po- vezane s spanjem, predvsem s spanjem NREM. V kakšni obliki se izrazijo, je od- visno od tega, v katerem delu možganov prihaja do sprememb. Epilepsije z absenca- mi so skupina epilepsij, za katere so značilni kratkotrajni napadi izgube zavesti s prene- hanjem dejavnosti. Pojavljajo se predvsem pri otrocih, kjer se absence (kratkotrajni na- padi) lahko pojavijo več kot stokrat na dan in znatno ovirajo vsakodnevne dejavnosti. Po napadu se bolnik vrne k izvajanju prej- šnje aktivnosti (Crunelli, Leresche, 2002). Na elektroencefalogramu lahko pri absen- cah opazimo značilne strukture, imenovane vrhovi trn-val. Njihov izvor je tako kot pri spalnih vretenih v kortiko-talamičnem sis- temu. To kaže, da nastanejo vrhovi trn-val zaradi spremembe impulzov za aktivacijo spalnih vreten, do tega pa pride zaradi epi- leptičnega iztirjenja procesov v kortiko-ta- lamičnem sistemu (Bal, von Krosigk, Mc- Cormick, 1995). Ali se bo izrazila normal- na (spalno vreteno) ali bolezenska (trn-val) oblika, je odvisno od stopnje sinhronizacije med nevroni v kortiko-talamičnem sistemu. Zaradi nizkofrekvenčnega valovanja in pro- dukcije spalnih vreten je kortiko-talamični sistem še posebej nagnjen k preoblikovanju in tvorbi vrhov trn-val (Halász, Bódizs, Uj- ma, Fabó, Szűcs, 2019). 490 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 491Medicina • Spanje in epilepsija Spanje in epilepsija • Medicina in imajo pomembno vlogo pri utrjevanju spomina. Izvirajo iz kortiko-talamičnega sistema. To je sistem nevronov, ki povezu- jejo možgansko skorjo in talamus (Antony, Schönauer, Staresina, Cairney, 2019). K- -kompleksi pa so visoki posamezni valovi delta, ki trajajo približno eno sekundo in so pomembni za ohranjanje spanja in tudi utr- jevanje spomina (Gandhi, Emmady, 2021). Za tretjo, najglobljo fazo so značilni valovi delta, ki imajo najnižjo frekvenco in najviš- jo amplitudo. Zanimivo pri tej fazi je, da je osebo v tem obdobju izjemno težko zbuditi, ko pa jo zbudimo, bo še približno pol ure občutila zmanjšano mentalno (duševno) spo- sobnost. V tej fazi telo obnavlja tkiva, gra- di kosti in mišice ter krepi imunski sistem (Patel, Reddy, Araujo, 2022). Po treh fazah spanja NREM je na vrsti spanje REM. Na elektroencefalogramu lahko vidimo valove beta, ki so podobni tistim med budnostjo. Možgani so med to stopnjo zelo dejavni. Spanje ima pomembno vlogo pri plastič- nosti možganov. Raziskave kažejo, da je najpomembnejša naloga spanja pri tvorbi spominov v njihovem utrjevanju. To se na- naša na procesiranje spominskih sledi. Te se ponovno aktivirajo, analizirajo in vgra- dijo v dolgoročni spomin. Deli možganov, ki so bili bolj dejavni med učenjem, se na- mreč ponovno aktivirajo med spanjem, to pa omogoča krepitev povezav med nevroni in posledičnim utrjevanjem spomina. Ta proces lahko med drugim opazujemo tudi v hipokampusu. Ta je del možganov, ki ima pomembno vlogo v dolgoročnem spominu. Tudi grafoelementi, ki jih najdemo med spanjem NREM, so verjetno pomembni za plastičnost možganov. Spalna vretena in počasni valovi se namreč pojavljajo skladno z ritmičnimi vrhovi v možganski skorji in talamusu. Povezujemo jih s trajnimi spre- membami vzdraženosti nevronov (Dang-Vu, Desseilles, Peigneux, Maquet, 2006).  Različne faze spanja na elektroencefalogramu. Vir: Encyclopaedia Britanica, 2013: Sleep, https://www.britannica.com/science/sleep. (29. 6. 2022.) Elektroencefalogram (EEG) prikazuje značilno možgansko valovanje med spanjem in budnostjo Budnost (sproščeno stanje) Faza 1 theta valovi (4-7 Hz) Faza 2 Faza 3 (spanje s počasnimi valovi) počasni valovi (0,5-2,0 Hz) spalna vretena (11-15 Hz) K-kompleks Epileptično preoblikovanje in vloga spanja Povezavo med epilepsijo in spanjem sta prva opisovala že Aristotel in Hipokrat (Magi- orkinis, Sidiropoulou, Diamantis, 2010). V 19. stoletju je Gowers opazil, da ima petina oseb z epilepsijo napade samo med spanjem, kasneje pa se je pokazalo, da se napadi pojavljajo večinoma med spanjem NREM (Gowers, 1885). Čeprav je epilep- sija zelo raznorodna motnja, pa v zadnjem času pri skoraj vseh oblikah epilepsije opa- žamo podobni vzorec nastanka in razvoja bolezni. To podpira tudi odkritje visoko- frekvenčnih epileptičnih oscilacij (angleško high-frequency oscillations, HFO) na elek- troencefalogramu, ki bi lahko predstavljale splošno veljavni označevalec epilepsije (Fra- uscher, Bartolomei, Kobayashi, Cimbalnik, van ’t Klooster, Rampp, Otsubo, Höller, Wu, Asano, Engel Jr., Kahane, Jacobs, Got- man, 2017). Dolgoročna tvorba spomina in nastanek epilepsije (epileptogeneza) imata na delovanje nevronov podobne učinke. Pri tvorbi spomina ponavljajoče draženje ene- ga nevrona povzroči dolgoročno okrepitev povezave z drugim nevronom in njegovega proženja, kar sproži nastanek engrama ozi- roma spominskega vtisa (Buzsáki, 1986). V epileptičnih možganih močno draženje po- gosto prav tako povzroča nastanek engramov ter kasnejša spontana proženja akcijskih po- tencialov in epileptične napade. Na ta način epilepsija spremeni delovanje možganskih sistemov in jih pogosto tudi prizadene. V novejših študijah epileptično delovanje mo- žganov opisujejo predvsem kot preveliko in premočno delovanje oziroma iztirjenje normalnih možganskih funkcij plastičnosti (Halász, Bódizs, Ujma, Fabó, Szűcs, 2019). Spanje NREM olajša epileptični napad. V interiktalnem obdobju, torej obdobju med epileptičnimi napadi, se pri osebah z epilep- sijo na elektroencefalogramu pojavljajo zna- čilni ostri vrhovi ali kompleksi ostrih vrhov in počasnih valov. Imenujemo jih interiktal- na epileptiformna proženja (angleško interic- tal epileptiform discharges, IED). Pomanjkanje spanja po drugi strani še dodatno poveča ak- tivacijo interiktalnih epileptiformnih proženj med obdobjem spanja, kar povzroča še večjo epileptično aktivnost. Navzočnost interik- talnih epileptiformnih proženj je največja v začetnih spalnih ciklih in se zmanjšuje med vsakim sledečim spalnim ciklom. Ti vrho- vi naj bi imeli škodljiv vpliv na spoznavni razvoj posameznika z epilepsijo, saj se po- javljajo hkrati z električnimi pojavi, ki so pomembni za shranjevanje spomina in de- lovanje drugih spoznavnih funkcij (Halász, Bódizs, Ujma, Fabó, Szűcs, 2019). S spanjem povezane oblike epilepsij Nekatere oblike epilepsij so zelo tesno po- vezane s spanjem, predvsem s spanjem NREM. V kakšni obliki se izrazijo, je od- visno od tega, v katerem delu možganov prihaja do sprememb. Epilepsije z absenca- mi so skupina epilepsij, za katere so značilni kratkotrajni napadi izgube zavesti s prene- hanjem dejavnosti. Pojavljajo se predvsem pri otrocih, kjer se absence (kratkotrajni na- padi) lahko pojavijo več kot stokrat na dan in znatno ovirajo vsakodnevne dejavnosti. Po napadu se bolnik vrne k izvajanju prej- šnje aktivnosti (Crunelli, Leresche, 2002). Na elektroencefalogramu lahko pri absen- cah opazimo značilne strukture, imenovane vrhovi trn-val. Njihov izvor je tako kot pri spalnih vretenih v kortiko-talamičnem sis- temu. To kaže, da nastanejo vrhovi trn-val zaradi spremembe impulzov za aktivacijo spalnih vreten, do tega pa pride zaradi epi- leptičnega iztirjenja procesov v kortiko-ta- lamičnem sistemu (Bal, von Krosigk, Mc- Cormick, 1995). Ali se bo izrazila normal- na (spalno vreteno) ali bolezenska (trn-val) oblika, je odvisno od stopnje sinhronizacije med nevroni v kortiko-talamičnem sistemu. Zaradi nizkofrekvenčnega valovanja in pro- dukcije spalnih vreten je kortiko-talamični sistem še posebej nagnjen k preoblikovanju in tvorbi vrhov trn-val (Halász, Bódizs, Uj- ma, Fabó, Szűcs, 2019). 492 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 493Medicina • Spanje in epilepsija Spanje in epilepsija • Medicina Še ena oblika epilepsije, kjer ima ključno vlogo spanje, je meziotemporalna epilep- sija (angleško mesial temporal lobe epilepsy, MTLE). Napadi zajamejo medialne struk- ture senčnega (temporalnega) režnja. Naj- pogosteje izvirajo v hipokampusu, ki je pomemben za utrditev spomina. Bolniki imajo lahko avre (kratkotrajna subjektivna doživetja) - to so simptomi, ki se pojavlja- jo tik pred napadom -, deja vu ali občutek, da smo že doživeli stvari se nam dogajajo prvič, občutke panike, strahu in slabost. Pri kompleksnih napadih ima lahko bolnik zastrt pogled, se ne zaveda okolice ali je zmeden. Pogosti so kompulzivni gibi rok in tleskanje z ustnicami (Nayak, Bandyopad- hyay, 2022). Za hipokampus so na elektro- encefalogramu značilni ostri valovi in vrete- na (angleško sharp waves and ripples, SPW- -R), ki so pomembni pri spominski funkciji (Buzsáki, 1989). So podobni epileptičnim vrhovom pri interiktalnih epileptoformnih proženjih, le da so krajši in imajo nekoliko nižjo amplitudo (Buzsáki, 2015). To kaže, zakaj je hipokampus najpogostejši izvor na- padov v možganih. Poskusi na živalih ka- žejo, da povečano spreminjanje ostrih valov v interiktalnih epileptoformnih proženjih moti utrjevanje spomina v senčno-čelnem režnju. (Gelinas, Khodagholy, Thesen, De- vinsky, Buzsáki, 2016). To je verjetno razlog za motnje v spominu in morda tudi za iz- gubo stika z resničnostjo med napadom pri bolnikih z meziotemporalno epilepsijo. Spanje vpliva tudi na pojav epilepsij z iz- vorom v perisilvičnem predelu možganov, ki ima pomembno vlogo pri govoru, branju/ pisanju in delavnem spominu (Catani, Jo- nes, 2005). Zaradi svoje vloge pri človeškem sporazumevanju je ta predel kritičen pri ra- zvojnih napakah. Epilepsije, ki izvirajo iz tega predela, sodijo v skupino epilepsij, ime- novanih idiopatske fokalne otroške epilepsi- je. Na elektroencefalogramu pri teh stanjih pogosto najdemo značilne strukture, naj- pogosteje centrotemporalne vrhove (CTS), ki izvirajo iz spodnjega dela precentralne vijuge v čelnem in temenskem režnju mo- žganov (Halász, Kelemen, Rosdy, Rásonyi, Clemens, Szűcs, 2019). Čeprav imajo te sindrome večinoma za be- nigne, pa se pojavljajo številni primeri, ko bolniki razvijejo konkretno izgubo govornih sposobnosti in splošno usihanje duševnega (mentalnega) stanja. Med spanjem NREM interiktalna epileptiformna proženja pre- plavijo možgansko skorjo, kar povzroči električni status epilepticus med spanjem (angleško electrical status epilepticus in sleep, ESES). To je oblika epilepsije, ki se ka- že z različnimi tipi epileptičnih napadov, vedênjskimi motnjami in značilnim vzorcem vztrajajočih vrhov in valov na elektroence- falogramu med spanjem NREM (Brazzo, Carmela, Fasce, Papalia, Balottin, Veggi- otti, 2012). Na elektroencefalogramu lahko vidimo skoraj stalno proženje kompleksov trn-val, bolnik pa doživi zastoj v duševnem razvoju in ponavljajoče, generalizirane epi- leptične napade (Tassinari, Rubboli, Volpi, Meletti, d’Orsi, Franca, Sabetta, Riguzzi, Gardella, Zaniboni, Michelucci, 2000). Za razliko od prej opisanih poti nastan- ka epilepsije tu ne gre za bolezensko spre- membo določene spalne oscilacije, pač pa so centrotemporalni vrhovi posledica specifične napake v perisilvičnem predelu možganov (Halász, Szűcs, 2020). Centrotemporalne vrhove lahko najdemo tudi pri otrocih z av- tizmom (bolezenska zaprtost vase; razvojna motnja v delovanju nekaterih sistemov osre- dnjega živčevja, ki se kaže s pomanjkljivo socialno odzivnostjo, zoženimi zanimanji in stereotipnimi dejavnostmi) in ADHD (an- gleško attention deficit hyperactivity disorder, motnja aktivnosti in pozornosti). Vse bolj se zdi, da so te bolezni morda le fenotipske različice istih genskih mutacij, kar pomeni, da se kljub enakemu genskemu zapisu te mutacije različno izrazijo (Halász, Bódizs, Ujma, Fabó, Szűcs 2019). Tako je tu vzrok verjetno nepravilni razvoj mreže perisilvičnega korteksa, ki se pokaže kot centrotemporalni vrhovi. Centrotemporalni vrhovi se lahko razvijejo v idiopatske fokal- ne otroške epilepsije, te pa lahko napredu- jejo naprej v difuzne encefalopatije, kot je električni status epilepticus med spanjem (Halász, Szűcs, 2020). Tako imajo zanke in oscilacije spanja NREM pomembno vlogo v epileptičnem preoblikovanju in tvorijo jasno povezavo med spanjem in epilepsijo. Zaključek Spanje in epilepsija sta tesno povezana, saj oba sodelujeta pri procesu plastičnosti. Spanje ta proces spodbuja, epilepsija pa ga moti. Pri epilepsijah, ki so močno poveza- ne s spanjem, pride do epileptičnega preo- blikovanja v nekaterih zankah in oscilacijah spanja NREM, ki so posebej pomembne za plastičnost spanja, posledica pa so vzorci duševne prizadetosti, ki lahko kot pri mezi- otemporalni epilepsiji prizadenejo samo spo- min, lahko pa so obširnejši, kot se to kaže pri perisilvičnih sindromih. Lahko so spo- znavne funkcije tudi nedotaknjene kot pri absencah. Spanje NREM spodbuja epilep- tične pojave, ti pa potem motijo spanje. To sproži začarani krog, ki vsako noč povzroča spremembe v možganski funkciji, še posebej v obdobju razvoja, in v delih možganov, ki sodelujejo pri plastičnosti. Slovarček: Akcijski potencial. Kratkotrajni prehodni preobrat  membranskega potenciala  vzdra- žene  celice. Zmožnost celice, da sproži ak- cijski potencial, je osnovna lastnost vzdra- žnih celic (živčnih in mišičnih celic), ki omogoča prenos impulza po živčnih celicah ter krčenje mišičja (Guyton 2011). Izvor epilepsij v perisilvičnem območju. Vir: Seizure, European Journal of Epilepsy, 2019: Perisylvian epileptic network revisited, https://www.seizure-journal.com/article/S1059-1311%2818%2930500-4/fulltext. (29. 6. 2022.) Perisilvična epileptična mreža Insula Arkuatni snop Brocovo območje Angularni girus Wernickejevo območjeRolandska epilepsija Panayiotopoulosov sindrom 492 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 493Medicina • Spanje in epilepsija Spanje in epilepsija • Medicina Še ena oblika epilepsije, kjer ima ključno vlogo spanje, je meziotemporalna epilep- sija (angleško mesial temporal lobe epilepsy, MTLE). Napadi zajamejo medialne struk- ture senčnega (temporalnega) režnja. Naj- pogosteje izvirajo v hipokampusu, ki je pomemben za utrditev spomina. Bolniki imajo lahko avre (kratkotrajna subjektivna doživetja) - to so simptomi, ki se pojavlja- jo tik pred napadom -, deja vu ali občutek, da smo že doživeli stvari se nam dogajajo prvič, občutke panike, strahu in slabost. Pri kompleksnih napadih ima lahko bolnik zastrt pogled, se ne zaveda okolice ali je zmeden. Pogosti so kompulzivni gibi rok in tleskanje z ustnicami (Nayak, Bandyopad- hyay, 2022). Za hipokampus so na elektro- encefalogramu značilni ostri valovi in vrete- na (angleško sharp waves and ripples, SPW- -R), ki so pomembni pri spominski funkciji (Buzsáki, 1989). So podobni epileptičnim vrhovom pri interiktalnih epileptoformnih proženjih, le da so krajši in imajo nekoliko nižjo amplitudo (Buzsáki, 2015). To kaže, zakaj je hipokampus najpogostejši izvor na- padov v možganih. Poskusi na živalih ka- žejo, da povečano spreminjanje ostrih valov v interiktalnih epileptoformnih proženjih moti utrjevanje spomina v senčno-čelnem režnju. (Gelinas, Khodagholy, Thesen, De- vinsky, Buzsáki, 2016). To je verjetno razlog za motnje v spominu in morda tudi za iz- gubo stika z resničnostjo med napadom pri bolnikih z meziotemporalno epilepsijo. Spanje vpliva tudi na pojav epilepsij z iz- vorom v perisilvičnem predelu možganov, ki ima pomembno vlogo pri govoru, branju/ pisanju in delavnem spominu (Catani, Jo- nes, 2005). Zaradi svoje vloge pri človeškem sporazumevanju je ta predel kritičen pri ra- zvojnih napakah. Epilepsije, ki izvirajo iz tega predela, sodijo v skupino epilepsij, ime- novanih idiopatske fokalne otroške epilepsi- je. Na elektroencefalogramu pri teh stanjih pogosto najdemo značilne strukture, naj- pogosteje centrotemporalne vrhove (CTS), ki izvirajo iz spodnjega dela precentralne vijuge v čelnem in temenskem režnju mo- žganov (Halász, Kelemen, Rosdy, Rásonyi, Clemens, Szűcs, 2019). Čeprav imajo te sindrome večinoma za be- nigne, pa se pojavljajo številni primeri, ko bolniki razvijejo konkretno izgubo govornih sposobnosti in splošno usihanje duševnega (mentalnega) stanja. Med spanjem NREM interiktalna epileptiformna proženja pre- plavijo možgansko skorjo, kar povzroči električni status epilepticus med spanjem (angleško electrical status epilepticus in sleep, ESES). To je oblika epilepsije, ki se ka- že z različnimi tipi epileptičnih napadov, vedênjskimi motnjami in značilnim vzorcem vztrajajočih vrhov in valov na elektroence- falogramu med spanjem NREM (Brazzo, Carmela, Fasce, Papalia, Balottin, Veggi- otti, 2012). Na elektroencefalogramu lahko vidimo skoraj stalno proženje kompleksov trn-val, bolnik pa doživi zastoj v duševnem razvoju in ponavljajoče, generalizirane epi- leptične napade (Tassinari, Rubboli, Volpi, Meletti, d’Orsi, Franca, Sabetta, Riguzzi, Gardella, Zaniboni, Michelucci, 2000). Za razliko od prej opisanih poti nastan- ka epilepsije tu ne gre za bolezensko spre- membo določene spalne oscilacije, pač pa so centrotemporalni vrhovi posledica specifične napake v perisilvičnem predelu možganov (Halász, Szűcs, 2020). Centrotemporalne vrhove lahko najdemo tudi pri otrocih z av- tizmom (bolezenska zaprtost vase; razvojna motnja v delovanju nekaterih sistemov osre- dnjega živčevja, ki se kaže s pomanjkljivo socialno odzivnostjo, zoženimi zanimanji in stereotipnimi dejavnostmi) in ADHD (an- gleško attention deficit hyperactivity disorder, motnja aktivnosti in pozornosti). Vse bolj se zdi, da so te bolezni morda le fenotipske različice istih genskih mutacij, kar pomeni, da se kljub enakemu genskemu zapisu te mutacije različno izrazijo (Halász, Bódizs, Ujma, Fabó, Szűcs 2019). Tako je tu vzrok verjetno nepravilni razvoj mreže perisilvičnega korteksa, ki se pokaže kot centrotemporalni vrhovi. Centrotemporalni vrhovi se lahko razvijejo v idiopatske fokal- ne otroške epilepsije, te pa lahko napredu- jejo naprej v difuzne encefalopatije, kot je električni status epilepticus med spanjem (Halász, Szűcs, 2020). Tako imajo zanke in oscilacije spanja NREM pomembno vlogo v epileptičnem preoblikovanju in tvorijo jasno povezavo med spanjem in epilepsijo. Zaključek Spanje in epilepsija sta tesno povezana, saj oba sodelujeta pri procesu plastičnosti. Spanje ta proces spodbuja, epilepsija pa ga moti. Pri epilepsijah, ki so močno poveza- ne s spanjem, pride do epileptičnega preo- blikovanja v nekaterih zankah in oscilacijah spanja NREM, ki so posebej pomembne za plastičnost spanja, posledica pa so vzorci duševne prizadetosti, ki lahko kot pri mezi- otemporalni epilepsiji prizadenejo samo spo- min, lahko pa so obširnejši, kot se to kaže pri perisilvičnih sindromih. Lahko so spo- znavne funkcije tudi nedotaknjene kot pri absencah. Spanje NREM spodbuja epilep- tične pojave, ti pa potem motijo spanje. To sproži začarani krog, ki vsako noč povzroča spremembe v možganski funkciji, še posebej v obdobju razvoja, in v delih možganov, ki sodelujejo pri plastičnosti. Slovarček: Akcijski potencial. Kratkotrajni prehodni preobrat  membranskega potenciala  vzdra- žene  celice. Zmožnost celice, da sproži ak- cijski potencial, je osnovna lastnost vzdra- žnih celic (živčnih in mišičnih celic), ki omogoča prenos impulza po živčnih celicah ter krčenje mišičja (Guyton 2011). Izvor epilepsij v perisilvičnem območju. Vir: Seizure, European Journal of Epilepsy, 2019: Perisylvian epileptic network revisited, https://www.seizure-journal.com/article/S1059-1311%2818%2930500-4/fulltext. (29. 6. 2022.) Perisilvična epileptična mreža Insula Arkuatni snop Brocovo območje Angularni girus Wernickejevo območjeRolandska epilepsija Panayiotopoulosov sindrom 494 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 495Medicina • Spanje in epilepsija Spanje in epilepsija • Medicina Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute • V spomin Encefalopatija. Kakršna koli možganska bolezen ali motnja, ki povzroča osebnostne motnje in nevrološke simptome (Slovenski medicinski slovar). Epileptiformno proženje. Ritmični mož- ganski valovi, ki jih povezujemo z epilepsijo (Takeoka, 2022). Jedra raphe. Skupina možganskih jeder, ki se nahajajo v možganskem deblu in imajo med drugim pomembno vlogo pri uravna- vanju spalnega cikla in bolečine (Walker, Tadi, 2022). Retikularna formacija. Skupina nevronov v možganskem deblu, ki prenaša čutne in gibalne signale med hrbtenjačo in možga- ni. Sodeluje pri nadzoru avtonomnih funk- cij, mišičnih ref leksov in ohranjanju zavesti (Bailey, Regina 2020). Viri: Antony, J. W., Schönauer, M., Staresina, B., P., Cairney, S. A., 2019: Sleep Spindles and Memory Reprocessing. Trends Neurosciences, 42 (1): 1-3. Bailey, R., 2020: Divisions of the Brain: Forebrain, Midbrain, Hindbrain. Dostopno na: https://www. thoughtco.com/divisions-of-the-brain-4032899. Bal, T., von Krosigk, M., McCormick, D. A., 1995: Role of the ferret perigeniculate nucleus in the generation of synchronized oscillations in vitro. Journal of Physiology, 483: 665–685. Brazzo, D., Carmela Pera, M., Fasce, M., Papalia, G., Balottin, U., Veggiotti, P., 2012: Epileptic Encephalopathies with Status Epilepticus during Sleep: New Techniques for Understanding Pathophysiology and Therapeutic Options. Epilepsy Research and Treatment. Buzsáki, G., 1986: Hippocampal sharp waves: their origin and significance. Brain Reserach, 398: 242–252. Buzsáki, G., 2015: Hippocampal sharp wave-ripple: A cognitive biomarker for episodic memory and planning. Hippocampus, 25 (10). Catani, M., Jones, D. K., Ffytche, D. H., 2005: Perisylvian language networks of the human brain. Annales of Neurology, 57: 8-16 Crunelli, V., Leresche, N., 2002: Childhood absence epilepsy: Genes, channels, neurons and networks. Nature Reviews Neuroscience, 3: 371–382. Dang-Vu, T. T., Desseilles, M., Peigneux, P., Maquet,  P., 2006: A role for sleep in brain plasticity. Pediatric Rehabilitation, 9 (2): 98-118. Fisher, R. S., Boas, W. v. E., Blume, W., Elger, C., Genton, P., Lee, P., Engel Jr., J., 2005: Epileptic Seizures and Epilepsy: Definitions Proposed by the International League Against Epilepsy (ILAE) and the International Bureau for Epilepsy (IBE). Epilepsia, 46: 470-472. Frauscher, B., Bartolomei, F., Kobayashi, K., Cimbalnik, J., van ’t Klooster, M. A., Rampp, S., Otsubo, H., Höller, Y., Wu, J. Y., Asano, E., Engel, Jr., J., Kahane, P., Jacobs, J., Gotman, J., 2017: High-frequency oscillations: the state of clinical research. Epilepsia, 58: 1316–1329. Halász, P., Bódizs, R., Ujma, P. P., Fabó, D., Szűcs, A., 2019: Strong relationship between NREM sleep, epilepsy and plastic functions - A conceptual review on the neurophysiology background. Epilepsy research, 150: 95–105. Halász, P., Szűcs, A., 2020: Sleep and Epilepsy Link by Plasticity. Frontiers in neurology, 11: 911. Hall, J. E., Guyton, A. C., 2011: Textbook of Medical Physiology (12th ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders Elsevier. Gandhi, M. H., Emmady, P. D., 2021: Physiology, K Complex. StatPearls [Internet]. Treasure Island, Florida: StatPearls Publishing. Gelinas, J., Khodagholy, D., Thesen, T.,  in sod., 2016: Interictal epileptiform discharges induce hippocampal–cortical coupling in temporal lobe epilepsy. Nature Medicine, 22: 641–648 Gowers, W. R., 1885: Epilepsy and Other Chronic Convulsive Diseases. Their Causes, Simptoms and Treatment. New York: William Wood & Company, str. 255. Horita, H., Uchida, E., Maekawa, K., 1991: Circadian rhythm of regular spike-wave discharges in childhood absence epilepsy. Brain and Development, 13: 200–202. Kane, N., Acharya, J., Benickzy, S., Caboclo, L., Finnigan, S., Kaplan, P. W., Shibasaki, H., Pressler, R., van Putten, M., 2017: A revised glossary of terms most commonly used by clinical electroencephalographers and updated proposal for the report format of the EEG findings. Revision 2017. Clinical neurophysiology practice, 2: 170–185. Kolektivno avtorsko delo učiteljev in sodelavcev Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani, 2014: Slovenski medicinski slovar. Tretja izdaja. Ljubljana: Medicinska fakulteta Univerze v Ljubljani. Lindsay, K. W., Bone, I., Fuller, G., Callander, R., 2010: Neurology and neurosurgery illustrated. Edinburgh: Churchill Livingstone. Magiorkinis, E., Sidiropoulou, K., Diamantis, A., 2010: Hallmarks in the history of epilepsy: epilepsy in antiquity. Epilepsy & Behavior, 17 (1): 103–108. Nayak, C. S., Bandyopadhyay, S., 2022: Mesial Temporal Lobe Epilepsy. StatPearls [Internet]. Treasure Island, Florida: StatPearls Publishing. Patel, A. K., Reddy, V., Araujo, J. F., 2022: Physiology, Sleep Stages. StatPearls [Internet]. Treasure Island, Florida: StatPearls Publishing. Tassinari, C. A., Rubboli, G., Volpi, L., Meletti, S., d‘Orsi, G., Franca, M., Sabetta, A. R., Riguzzi, P., Gardella, E., Zaniboni, A., Michelucci, R., 2000: Encephalopathy with electrical status epilepticus during slow sleep or ESES syndrome including the acquired aphasia. Clinical neurophysiology: Official Journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology, 111, Suppl. 2: S94–S102. Takeoka, M., 2022: Epileptic and epileptiform encephalopathies clinical presentation: History, physical examination, Complications. Dostopno na: https:// emedicine.medscape.com/article/1179970-clinical. Teplan, M., 2002: Fundamentals of EEG measurement. Measurement science review, 2 (2): 1-11. Walker, E. P., Tadi, P., 2022: Neuroanatomy, Nucleus Raphe. [Updated 2022 May 8.] In: StatPearls [Internet]. Treasure Island, Florida: StatPearls Publishing. Dostopno na: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK544359/. Weyhenmyeye, J. A., Gallman, E. A., 2007: Rapid Review Neuroscience, E-Book, 1st Ed. Philadelphia: Mosby/Elsevier, 177–179. Martin Natlačen je študent 5. letnika Medicinske fakultete na Univerzi v Ljubljani. Poleg tega trenutno piše tudi Prešernovo nalogo o spanju in duševnem zdravju študentov medicine med študijem. Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute Matija Gogala 26. marca letos je v starosti 85 let na kliniki v Utrechtu zaradi srčnega zastoja preminil profesor Boštjan (po nizozemsko Bastiaan) Kiauta. Bil je svetovno znani specialist za kačje pastirje, ki jim je namenil vse svo- je življenje. In to od tistega dne leta 1952, ko sva se v mali delovni sobici Kiautovega stanovanja ob pregledovanju Kosovega vo- dnika po muzeju odločila, da si izbereva za zbiranje manj popularne skupine žuželk. To so bili po Boštjanovi izbiri kačji pastirji in po moji kljunate žuželke (stenice in škrža- di). Temu izboru sva ostala zvesta z manj- šimi odstopanji do danes. Bila sva namreč že od mladih let sošolca na Vadnici. Ta šo- la je bila na Resljevi cesti v Ljubljani. Tu- di pozneje, na takratni Klasični gimnaziji, sva bila sošolca, vsaj na nižji gimnaziji, ki je takrat trajala do tretjega letnika. Pozne- je pa se je Boštjan odločil za angleščino in posledično za paralelko. To je trajalo do so- šolčeve izključitve iz te ustanove zaradi po- litičnih razlogov. Kljub temu se je pozneje uspel vpisati na 2. državno gimnazijo, kjer je z enoletno zamudo maturiral. Seveda se je nato vpisal na študij biologije, ki je takrat 494 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 495Medicina • Spanje in epilepsija Spanje in epilepsija • Medicina Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute • V spomin Encefalopatija. Kakršna koli možganska bolezen ali motnja, ki povzroča osebnostne motnje in nevrološke simptome (Slovenski medicinski slovar). Epileptiformno proženje. Ritmični mož- ganski valovi, ki jih povezujemo z epilepsijo (Takeoka, 2022). Jedra raphe. Skupina možganskih jeder, ki se nahajajo v možganskem deblu in imajo med drugim pomembno vlogo pri uravna- vanju spalnega cikla in bolečine (Walker, Tadi, 2022). Retikularna formacija. Skupina nevronov v možganskem deblu, ki prenaša čutne in gibalne signale med hrbtenjačo in možga- ni. Sodeluje pri nadzoru avtonomnih funk- cij, mišičnih ref leksov in ohranjanju zavesti (Bailey, Regina 2020). Viri: Antony, J. W., Schönauer, M., Staresina, B., P., Cairney, S. A., 2019: Sleep Spindles and Memory Reprocessing. Trends Neurosciences, 42 (1): 1-3. Bailey, R., 2020: Divisions of the Brain: Forebrain, Midbrain, Hindbrain. Dostopno na: https://www. thoughtco.com/divisions-of-the-brain-4032899. Bal, T., von Krosigk, M., McCormick, D. A., 1995: Role of the ferret perigeniculate nucleus in the generation of synchronized oscillations in vitro. Journal of Physiology, 483: 665–685. Brazzo, D., Carmela Pera, M., Fasce, M., Papalia, G., Balottin, U., Veggiotti, P., 2012: Epileptic Encephalopathies with Status Epilepticus during Sleep: New Techniques for Understanding Pathophysiology and Therapeutic Options. Epilepsy Research and Treatment. Buzsáki, G., 1986: Hippocampal sharp waves: their origin and significance. Brain Reserach, 398: 242–252. Buzsáki, G., 2015: Hippocampal sharp wave-ripple: A cognitive biomarker for episodic memory and planning. Hippocampus, 25 (10). Catani, M., Jones, D. K., Ffytche, D. H., 2005: Perisylvian language networks of the human brain. Annales of Neurology, 57: 8-16 Crunelli, V., Leresche, N., 2002: Childhood absence epilepsy: Genes, channels, neurons and networks. Nature Reviews Neuroscience, 3: 371–382. Dang-Vu, T. T., Desseilles, M., Peigneux, P., Maquet,  P., 2006: A role for sleep in brain plasticity. Pediatric Rehabilitation, 9 (2): 98-118. Fisher, R. S., Boas, W. v. E., Blume, W., Elger, C., Genton, P., Lee, P., Engel Jr., J., 2005: Epileptic Seizures and Epilepsy: Definitions Proposed by the International League Against Epilepsy (ILAE) and the International Bureau for Epilepsy (IBE). Epilepsia, 46: 470-472. Frauscher, B., Bartolomei, F., Kobayashi, K., Cimbalnik, J., van ’t Klooster, M. A., Rampp, S., Otsubo, H., Höller, Y., Wu, J. Y., Asano, E., Engel, Jr., J., Kahane, P., Jacobs, J., Gotman, J., 2017: High-frequency oscillations: the state of clinical research. Epilepsia, 58: 1316–1329. Halász, P., Bódizs, R., Ujma, P. P., Fabó, D., Szűcs, A., 2019: Strong relationship between NREM sleep, epilepsy and plastic functions - A conceptual review on the neurophysiology background. Epilepsy research, 150: 95–105. Halász, P., Szűcs, A., 2020: Sleep and Epilepsy Link by Plasticity. Frontiers in neurology, 11: 911. Hall, J. E., Guyton, A. C., 2011: Textbook of Medical Physiology (12th ed.). Philadelphia, Pennsylvania: Saunders Elsevier. Gandhi, M. H., Emmady, P. D., 2021: Physiology, K Complex. StatPearls [Internet]. Treasure Island, Florida: StatPearls Publishing. Gelinas, J., Khodagholy, D., Thesen, T.,  in sod., 2016: Interictal epileptiform discharges induce hippocampal–cortical coupling in temporal lobe epilepsy. Nature Medicine, 22: 641–648 Gowers, W. R., 1885: Epilepsy and Other Chronic Convulsive Diseases. Their Causes, Simptoms and Treatment. New York: William Wood & Company, str. 255. Horita, H., Uchida, E., Maekawa, K., 1991: Circadian rhythm of regular spike-wave discharges in childhood absence epilepsy. Brain and Development, 13: 200–202. Kane, N., Acharya, J., Benickzy, S., Caboclo, L., Finnigan, S., Kaplan, P. W., Shibasaki, H., Pressler, R., van Putten, M., 2017: A revised glossary of terms most commonly used by clinical electroencephalographers and updated proposal for the report format of the EEG findings. Revision 2017. Clinical neurophysiology practice, 2: 170–185. Kolektivno avtorsko delo učiteljev in sodelavcev Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani, 2014: Slovenski medicinski slovar. Tretja izdaja. Ljubljana: Medicinska fakulteta Univerze v Ljubljani. Lindsay, K. W., Bone, I., Fuller, G., Callander, R., 2010: Neurology and neurosurgery illustrated. Edinburgh: Churchill Livingstone. Magiorkinis, E., Sidiropoulou, K., Diamantis, A., 2010: Hallmarks in the history of epilepsy: epilepsy in antiquity. Epilepsy & Behavior, 17 (1): 103–108. Nayak, C. S., Bandyopadhyay, S., 2022: Mesial Temporal Lobe Epilepsy. StatPearls [Internet]. Treasure Island, Florida: StatPearls Publishing. Patel, A. K., Reddy, V., Araujo, J. F., 2022: Physiology, Sleep Stages. StatPearls [Internet]. Treasure Island, Florida: StatPearls Publishing. Tassinari, C. A., Rubboli, G., Volpi, L., Meletti, S., d‘Orsi, G., Franca, M., Sabetta, A. R., Riguzzi, P., Gardella, E., Zaniboni, A., Michelucci, R., 2000: Encephalopathy with electrical status epilepticus during slow sleep or ESES syndrome including the acquired aphasia. Clinical neurophysiology: Official Journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology, 111, Suppl. 2: S94–S102. Takeoka, M., 2022: Epileptic and epileptiform encephalopathies clinical presentation: History, physical examination, Complications. Dostopno na: https:// emedicine.medscape.com/article/1179970-clinical. Teplan, M., 2002: Fundamentals of EEG measurement. Measurement science review, 2 (2): 1-11. Walker, E. P., Tadi, P., 2022: Neuroanatomy, Nucleus Raphe. [Updated 2022 May 8.] In: StatPearls [Internet]. Treasure Island, Florida: StatPearls Publishing. Dostopno na: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK544359/. Weyhenmyeye, J. A., Gallman, E. A., 2007: Rapid Review Neuroscience, E-Book, 1st Ed. Philadelphia: Mosby/Elsevier, 177–179. Martin Natlačen je študent 5. letnika Medicinske fakultete na Univerzi v Ljubljani. Poleg tega trenutno piše tudi Prešernovo nalogo o spanju in duševnem zdravju študentov medicine med študijem. Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute Matija Gogala 26. marca letos je v starosti 85 let na kliniki v Utrechtu zaradi srčnega zastoja preminil profesor Boštjan (po nizozemsko Bastiaan) Kiauta. Bil je svetovno znani specialist za kačje pastirje, ki jim je namenil vse svo- je življenje. In to od tistega dne leta 1952, ko sva se v mali delovni sobici Kiautovega stanovanja ob pregledovanju Kosovega vo- dnika po muzeju odločila, da si izbereva za zbiranje manj popularne skupine žuželk. To so bili po Boštjanovi izbiri kačji pastirji in po moji kljunate žuželke (stenice in škrža- di). Temu izboru sva ostala zvesta z manj- šimi odstopanji do danes. Bila sva namreč že od mladih let sošolca na Vadnici. Ta šo- la je bila na Resljevi cesti v Ljubljani. Tu- di pozneje, na takratni Klasični gimnaziji, sva bila sošolca, vsaj na nižji gimnaziji, ki je takrat trajala do tretjega letnika. Pozne- je pa se je Boštjan odločil za angleščino in posledično za paralelko. To je trajalo do so- šolčeve izključitve iz te ustanove zaradi po- litičnih razlogov. Kljub temu se je pozneje uspel vpisati na 2. državno gimnazijo, kjer je z enoletno zamudo maturiral. Seveda se je nato vpisal na študij biologije, ki je takrat 496 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 497V spomin • Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute • V spomin spreminjal po vrsti razne krovne fakultete, ob letu vpisa na Naravoslovno fakulteto do končne Biotehniške. In na tej je sošolec Bo- štjan Kiauta leta 1959 diplomiral z diplom- skim delom Prispevek k poznavanju odonatne favne Slovenije. Od leta 1960 do leta 1961 je bil najprej za- poslen na Inštitutu za raziskovanje krasa v Postojni, kasneje pa od leta 1961 do leta 1962 tudi na Zavodu za spomeniško var- stvo, kjer je uredil prvo številko publikacije Varstvo narave. Leto 1952 je bil mejnik v Boštjanovi karie- ri, saj je takrat emigriral na Nizozemsko kot politični begunec. Tam je najprej dobil delo na inštitutu RIVON kot hidrobiolog. Od leta 1964 do upokojitve je bil nato vključen v raziskovalno delo Inštituta za genetiko Univerze v Utrechtu. V tem okviru je delal doktorat s temo Studies of kariotypic evolution in Odonata (Raziskovanja kariotipske evolu- cije pri kačjih pastirjih), ki ga je obranil le- ta 1969. Na univerzi v Utrechtu je bil leta 1980 imenovan za rednega profesorja in pod njegovim mentorstvom je dozorelo približno 300 diplomskih in 35 doktorskih del. Predaval je sistematiko protistov in citoge- netiko nevretenčarjev, zlasti skupin knida- rijev, mehkužcev, skakačev, trihopterov in kačjih pastirjev. Živo ga je zanimala tudi visokogorska biolo- gija in tako je vodil eno mednarodno in tri nizozemske odprave v nepalsko Himalajo. Leta 1971 je bil med ustanovitelji Medna- rodnega odonatološkega društva (Societas In- ternationalis Odonatologica) in je organiziral prvi evropski odonatološki simpozij. Eden od sklepov simpozija je bila ustanovitev re- vije Odonatologica, ki izhaja od leta 1972 do danes, od leta 1978 pa izhajajo tudi Notulae odonatologicae. Poleg tega je izdajal in ureje- val tudi serijo edicij Opuscula zoologica flu- minensia, ki jo izdaja njegova založba Ursus. V letih od 1971 do 1990 je bil urednik ali sourednik znanstvenega časopisa Genetica in znanstvenih časopisov Advances in Odonato- logy iz Pariza in Malangpo iz Bangkoka. Skupno število strokovnih in znanstvenih člankov presega število 400. Presenetljivo je tudi število kratkih prikazov odonatoloških prispevkov tujih revij, saj je to težko pred- stavljivih 19.880 povzetkov. Velja pa navesti še eno visoko število, uredil je namreč več kot 1.400 rokopisov v uredniškem postopku. O delu dr. Boštjana Kiaute sta izšli dve nje- mu posvečeni knjigi, prva Odonata: Biology of dragonflies (Odonata: biologija kačjih pastir- jev) leta 2007 in druga novejša Dr. Bastia- an Kiauta, Odonatologist and Polymath (Dr. Boštjan Kiauta, odonatolog in Polymath) leta 2019. Nizozemska kraljica je profesorja Kiauto le- ta 2002 počastila z nazivom Vitez Oranje- -Nassauskega reda. Leta 1981 je bil imeno- van za častnega člana Mednarodnega odo- Boštjan z obvezno pipo in žena Marianne Kiauta leta 1997 pri kraškem kalu v Sloveniji. Foto: Matija Gogala. natološkega društva. Nizozemsko odonato- loško društvo pa mu je leta 2004 podelilo zlato odlikovanje. Za vrsto let se je umaknil iz Slovenije, ker ni želel služiti vojakov v nekdanji komuni- stični domovini. Šele po osamosvojitvi Slo- venije je ponovno večkrat obiskal Slovenijo. Na ožjo domovino ga vežejo poleg spomi- nov na mlade dni zasluge za ustanovitev Slovenskega odonatološkega društva leta 1992 in kot organiziranje prvega regional- nega odonatološkega simpozija leta 1994. Leta 1997 je pomagal organizirati tudi XIV. mednarodni odonatološki simpozij v Mari- boru. Seveda je bil tudi dejavni sodelavec slovenskih kačjepastirskih revij Exuviae in Erjavecia, predvsem s tehtnimi prispevki iz zgodnje zgodovine odonatologije. Za te in druge zasluge ga je Slovensko odonatološko društvo izvolilo za častnega člana. Z Bo- štjanom sva bila ves čas v pisnih in osebnih stikih, zlasti po osamosvojitvi Slovenije, ko je prihajal v domovino in uporabljal svoje ljubljansko stanovanje. Slovenska akademija znanosti in umetnosti ga je leta 2007 izvolila za člana in leta 2015 za rednega člana, torej akademika. Kljub želji, da se udeležuje sej naravoslovnega ra- zreda, mu zadnje čase to ni bilo dano. Imel je težave s srcem in to srce ga je tudi izdalo. Vdova Marianne Kiauta je po premisleku sklenila, da bo Boštjanove posmrtne ostan- ke prinesla v Slovenijo, torej v njegovo staro domovino. Tako smo pokojnikovo žaro po- ložili v grob na ljubljanskih Žalah 27. maja letos. Letnik Strani Naslov prispevka Leto 15 160-161 Naši planinski metulji 1953 16 52-53 Nekaj o vplivu ekoloških faktorjev na barvo in velikost metuljev 1953 16 220-222 Odonati v ljubljanski okolici 1954 17 44-46 Tuji elementi med kačjimi pastirji Ljubljanskega barja 1954 17 115-118 Vtisi biologa iz Male Paklenice 1954 17 189-191 Ekološki pogoji in favna obmorskih mlak 1955 18 50-51 Zbirka žuželk prirodoslovnega krožka II. gimnazije v Ljubljani 1955 19 228-229 Z občnega zbora Planinskega društva »Univerza« 1957 21 260-263 O pleistocenskih reliktih kačjih pastirjev 1959 22 184-185 Pisatelj Ivan Tušek kot jamar 1960 23 27 Nova vrsta netopirjev v slovenskih jamah 1960 23 45-47 Nekaj o ekologiji jamskih ravnokrilcev 1960 23 213-216 Iz zgodovine raziskovanja jam na Moravškem in v okolici Domžal 1961 23 269-270 Avtobiografija Ferdinanda J. Schmidta 1961 24 187 Mali podkovnjak 1962 24 218-219 Brezno v Gabrovških lazih pri Škofji Loki 1962 25 122-123 Ob dvestoletnici Scopolijeve Entomologia Carniolica 1963 27 196-197 Kačji pastirji, žrtve prometa in moderne civilizacije 1965 30 28-29 Motivi kačjih pastirjev na poštnih znamkah 1967 In sedaj še nekaj za bralce Proteusa z daljšo zgodovino branja naše revije. Bibliografija Boštjana Kiaute v reviji Proteus Opomba: Članki s kačjepastirsko tematiko so označeni poudarjeno. 496 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 497V spomin • Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute Ob zadnjem slovesu slovenskega odonatologa akademika Boštjana Kiaute • V spomin spreminjal po vrsti razne krovne fakultete, ob letu vpisa na Naravoslovno fakulteto do končne Biotehniške. In na tej je sošolec Bo- štjan Kiauta leta 1959 diplomiral z diplom- skim delom Prispevek k poznavanju odonatne favne Slovenije. Od leta 1960 do leta 1961 je bil najprej za- poslen na Inštitutu za raziskovanje krasa v Postojni, kasneje pa od leta 1961 do leta 1962 tudi na Zavodu za spomeniško var- stvo, kjer je uredil prvo številko publikacije Varstvo narave. Leto 1952 je bil mejnik v Boštjanovi karie- ri, saj je takrat emigriral na Nizozemsko kot politični begunec. Tam je najprej dobil delo na inštitutu RIVON kot hidrobiolog. Od leta 1964 do upokojitve je bil nato vključen v raziskovalno delo Inštituta za genetiko Univerze v Utrechtu. V tem okviru je delal doktorat s temo Studies of kariotypic evolution in Odonata (Raziskovanja kariotipske evolu- cije pri kačjih pastirjih), ki ga je obranil le- ta 1969. Na univerzi v Utrechtu je bil leta 1980 imenovan za rednega profesorja in pod njegovim mentorstvom je dozorelo približno 300 diplomskih in 35 doktorskih del. Predaval je sistematiko protistov in citoge- netiko nevretenčarjev, zlasti skupin knida- rijev, mehkužcev, skakačev, trihopterov in kačjih pastirjev. Živo ga je zanimala tudi visokogorska biolo- gija in tako je vodil eno mednarodno in tri nizozemske odprave v nepalsko Himalajo. Leta 1971 je bil med ustanovitelji Medna- rodnega odonatološkega društva (Societas In- ternationalis Odonatologica) in je organiziral prvi evropski odonatološki simpozij. Eden od sklepov simpozija je bila ustanovitev re- vije Odonatologica, ki izhaja od leta 1972 do danes, od leta 1978 pa izhajajo tudi Notulae odonatologicae. Poleg tega je izdajal in ureje- val tudi serijo edicij Opuscula zoologica flu- minensia, ki jo izdaja njegova založba Ursus. V letih od 1971 do 1990 je bil urednik ali sourednik znanstvenega časopisa Genetica in znanstvenih časopisov Advances in Odonato- logy iz Pariza in Malangpo iz Bangkoka. Skupno število strokovnih in znanstvenih člankov presega število 400. Presenetljivo je tudi število kratkih prikazov odonatoloških prispevkov tujih revij, saj je to težko pred- stavljivih 19.880 povzetkov. Velja pa navesti še eno visoko število, uredil je namreč več kot 1.400 rokopisov v uredniškem postopku. O delu dr. Boštjana Kiaute sta izšli dve nje- mu posvečeni knjigi, prva Odonata: Biology of dragonflies (Odonata: biologija kačjih pastir- jev) leta 2007 in druga novejša Dr. Bastia- an Kiauta, Odonatologist and Polymath (Dr. Boštjan Kiauta, odonatolog in Polymath) leta 2019. Nizozemska kraljica je profesorja Kiauto le- ta 2002 počastila z nazivom Vitez Oranje- -Nassauskega reda. Leta 1981 je bil imeno- van za častnega člana Mednarodnega odo- Boštjan z obvezno pipo in žena Marianne Kiauta leta 1997 pri kraškem kalu v Sloveniji. Foto: Matija Gogala. natološkega društva. Nizozemsko odonato- loško društvo pa mu je leta 2004 podelilo zlato odlikovanje. Za vrsto let se je umaknil iz Slovenije, ker ni želel služiti vojakov v nekdanji komuni- stični domovini. Šele po osamosvojitvi Slo- venije je ponovno večkrat obiskal Slovenijo. Na ožjo domovino ga vežejo poleg spomi- nov na mlade dni zasluge za ustanovitev Slovenskega odonatološkega društva leta 1992 in kot organiziranje prvega regional- nega odonatološkega simpozija leta 1994. Leta 1997 je pomagal organizirati tudi XIV. mednarodni odonatološki simpozij v Mari- boru. Seveda je bil tudi dejavni sodelavec slovenskih kačjepastirskih revij Exuviae in Erjavecia, predvsem s tehtnimi prispevki iz zgodnje zgodovine odonatologije. Za te in druge zasluge ga je Slovensko odonatološko društvo izvolilo za častnega člana. Z Bo- štjanom sva bila ves čas v pisnih in osebnih stikih, zlasti po osamosvojitvi Slovenije, ko je prihajal v domovino in uporabljal svoje ljubljansko stanovanje. Slovenska akademija znanosti in umetnosti ga je leta 2007 izvolila za člana in leta 2015 za rednega člana, torej akademika. Kljub želji, da se udeležuje sej naravoslovnega ra- zreda, mu zadnje čase to ni bilo dano. Imel je težave s srcem in to srce ga je tudi izdalo. Vdova Marianne Kiauta je po premisleku sklenila, da bo Boštjanove posmrtne ostan- ke prinesla v Slovenijo, torej v njegovo staro domovino. Tako smo pokojnikovo žaro po- ložili v grob na ljubljanskih Žalah 27. maja letos. Letnik Strani Naslov prispevka Leto 15 160-161 Naši planinski metulji 1953 16 52-53 Nekaj o vplivu ekoloških faktorjev na barvo in velikost metuljev 1953 16 220-222 Odonati v ljubljanski okolici 1954 17 44-46 Tuji elementi med kačjimi pastirji Ljubljanskega barja 1954 17 115-118 Vtisi biologa iz Male Paklenice 1954 17 189-191 Ekološki pogoji in favna obmorskih mlak 1955 18 50-51 Zbirka žuželk prirodoslovnega krožka II. gimnazije v Ljubljani 1955 19 228-229 Z občnega zbora Planinskega društva »Univerza« 1957 21 260-263 O pleistocenskih reliktih kačjih pastirjev 1959 22 184-185 Pisatelj Ivan Tušek kot jamar 1960 23 27 Nova vrsta netopirjev v slovenskih jamah 1960 23 45-47 Nekaj o ekologiji jamskih ravnokrilcev 1960 23 213-216 Iz zgodovine raziskovanja jam na Moravškem in v okolici Domžal 1961 23 269-270 Avtobiografija Ferdinanda J. Schmidta 1961 24 187 Mali podkovnjak 1962 24 218-219 Brezno v Gabrovških lazih pri Škofji Loki 1962 25 122-123 Ob dvestoletnici Scopolijeve Entomologia Carniolica 1963 27 196-197 Kačji pastirji, žrtve prometa in moderne civilizacije 1965 30 28-29 Motivi kačjih pastirjev na poštnih znamkah 1967 In sedaj še nekaj za bralce Proteusa z daljšo zgodovino branja naše revije. Bibliografija Boštjana Kiaute v reviji Proteus Opomba: Članki s kačjepastirsko tematiko so označeni poudarjeno. 498 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 499Nove knjige • Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras • Nove knjige Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras Miloš Bartol Območje Natura 2000 Kras obsega celo- tno območje matičnega krasa in Čičarijo. Leži na severu Dinaridov med Alpami in Sredozemljem, kjer se mešajo vplivi sredo- zemskega in celinskega podnebja. Območje zaznamuje velika raznolikost rastlinskih in živalskih vrst, ki jo zagotavlja kombinaci- ja kamninske podlage, zemljepisne lege in človekovih dejavnosti v zgodovini. Kras in Čičarija po eni strani slovita po suhih tra- viščih, ki so najstarejša kulturna krajina in z vrstami najbogatejši tip naravnega okolja v Evropi, po drugi strani pa po pod- zemlju, ki je del Dinarskega siste- ma, svetovne vroče točke podzemne raznovrstnosti. Evropsko pomembne vrste in habitatne tipe na območju Natura 2000 Kras najdemo tudi v gozdu, na skalnih ostenjih ter ob redkih vodah in v njih, ki pa so za bioraznovrstnost zelo pomembne. Monografija Mozaik življenja, Na- tura 2000 Kras predstavlja to poseb- no območje s poljudno napisanimi portreti njegovih »zvezd« – torej kar petdeset vrst in tipov življenjskih prostorov, zaradi katerih to razno- liko življenjsko okolje uživa medna- rodno pravno zaščito. Predstavljeni so v petih sklopih, vsak združuje tiste tipe življenjskih prostorov in vrste, ki bi jih lahko v naravi na- šli skupaj. Avtorji besedil so Tatja- na Čelik (metulji), Igor Dakskobler (gozd), Teo Delić ( jamski hrošč), Špela Ambrožič Ergaver (hrošči), Stanislav Gomboc (metulji), An- drej Kapla (hrošči), Primož Kmecl (ptice), Martina Lužnik (dvoživke), Tomaž Mihelič (ptice), Luka Mrzelj (raki), Katja Poboljšaj (dvoživke), Primož Presetnik (netopirji), Andrej Seliškar (travišča, skalna ostenja, rastline), Rajko Slapnik (polži), Pe- ter Trontelj (močeril), Rudi Verovnik (me- tulji), Al Vrezec (hrošči), Maja Zagmajster ( jame in jamski hrošč), Barbara Zakšek (metulji) in Miloš Bartol (uvodi). Avtorji so z Naturo 2000 poklicno povezani, večina je sodelovala tudi pri vzpostavljanju omrež- ja v Sloveniji. Njihova besedila so kratka, poljudna in dostopna najširšemu občinstvu, hkrati pa se dotikajo sodobnih znanstvenih spoznanj in vsebujejo aktualne podatke o stanju v naravi. Vse vrste v knjigi so predstavljene tudi z ilustracijami, večino jih je ustvaril lani pre- minuli Jurij Mikuletič, ob njem pa še Janja Grubar, Lena Likar in Marija Nabernik. Mikuletič je mnoge ilustracije narisal po- sebej za to izdajo. Zapustil nam je obsežni opus izvrstnih naravoslovnih ilustracij, ne- smrtnih podob, ki v različnih publikacijah vrste slovenskih parkov, učbenikih in drugih naravoslovnih gradivih na neposredni način predstavljajo lepoto narave najširši javnosti. Monografija je izšla v sklopu projekta ZA KR AS, ki ga f inancirata Evropski sklad za regionalni razvoj in proračun Republike Slovenije. Izdal jo je Park Škocjanske jame, vodilni partner projekta. Nekaj izvodov je še na voljo, če jih želite, pišite na elektronski naslov milos.bartol@psj.gov.si. V spomin in poklon Juriju Mikuletiču (1955-2021). Risbe. 498 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 499Nove knjige • Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras • Nove knjige Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras Miloš Bartol Območje Natura 2000 Kras obsega celo- tno območje matičnega krasa in Čičarijo. Leži na severu Dinaridov med Alpami in Sredozemljem, kjer se mešajo vplivi sredo- zemskega in celinskega podnebja. Območje zaznamuje velika raznolikost rastlinskih in živalskih vrst, ki jo zagotavlja kombinaci- ja kamninske podlage, zemljepisne lege in človekovih dejavnosti v zgodovini. Kras in Čičarija po eni strani slovita po suhih tra- viščih, ki so najstarejša kulturna krajina in z vrstami najbogatejši tip naravnega okolja v Evropi, po drugi strani pa po pod- zemlju, ki je del Dinarskega siste- ma, svetovne vroče točke podzemne raznovrstnosti. Evropsko pomembne vrste in habitatne tipe na območju Natura 2000 Kras najdemo tudi v gozdu, na skalnih ostenjih ter ob redkih vodah in v njih, ki pa so za bioraznovrstnost zelo pomembne. Monografija Mozaik življenja, Na- tura 2000 Kras predstavlja to poseb- no območje s poljudno napisanimi portreti njegovih »zvezd« – torej kar petdeset vrst in tipov življenjskih prostorov, zaradi katerih to razno- liko življenjsko okolje uživa medna- rodno pravno zaščito. Predstavljeni so v petih sklopih, vsak združuje tiste tipe življenjskih prostorov in vrste, ki bi jih lahko v naravi na- šli skupaj. Avtorji besedil so Tatja- na Čelik (metulji), Igor Dakskobler (gozd), Teo Delić ( jamski hrošč), Špela Ambrožič Ergaver (hrošči), Stanislav Gomboc (metulji), An- drej Kapla (hrošči), Primož Kmecl (ptice), Martina Lužnik (dvoživke), Tomaž Mihelič (ptice), Luka Mrzelj (raki), Katja Poboljšaj (dvoživke), Primož Presetnik (netopirji), Andrej Seliškar (travišča, skalna ostenja, rastline), Rajko Slapnik (polži), Pe- ter Trontelj (močeril), Rudi Verovnik (me- tulji), Al Vrezec (hrošči), Maja Zagmajster ( jame in jamski hrošč), Barbara Zakšek (metulji) in Miloš Bartol (uvodi). Avtorji so z Naturo 2000 poklicno povezani, večina je sodelovala tudi pri vzpostavljanju omrež- ja v Sloveniji. Njihova besedila so kratka, poljudna in dostopna najširšemu občinstvu, hkrati pa se dotikajo sodobnih znanstvenih spoznanj in vsebujejo aktualne podatke o stanju v naravi. Vse vrste v knjigi so predstavljene tudi z ilustracijami, večino jih je ustvaril lani pre- minuli Jurij Mikuletič, ob njem pa še Janja Grubar, Lena Likar in Marija Nabernik. Mikuletič je mnoge ilustracije narisal po- sebej za to izdajo. Zapustil nam je obsežni opus izvrstnih naravoslovnih ilustracij, ne- smrtnih podob, ki v različnih publikacijah vrste slovenskih parkov, učbenikih in drugih naravoslovnih gradivih na neposredni način predstavljajo lepoto narave najširši javnosti. Monografija je izšla v sklopu projekta ZA KR AS, ki ga f inancirata Evropski sklad za regionalni razvoj in proračun Republike Slovenije. Izdal jo je Park Škocjanske jame, vodilni partner projekta. Nekaj izvodov je še na voljo, če jih želite, pišite na elektronski naslov milos.bartol@psj.gov.si. V spomin in poklon Juriju Mikuletiču (1955-2021). Risbe. 500 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 501Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras • Nove knjigeNove knjige • Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras 500 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 501Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras • Nove knjigeNove knjige • Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras 502 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 503Nove knjige • Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras • Nove knjige 502 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 503Nove knjige • Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras • Nove knjige 504 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 505Poletno nočno nebo • Naše neboNove knjige • Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras Poletno nočno nebo Mirko Kokole Poletje, čas počitnic in dopustov, je tudi odličen čas za opazovanje nočnega neba, zato si poglejmo, kaj vse lahko vidimo na njem. Nad zahodnim obzorjem se nahajajo zna- čilna pomladanska ozvezdja Lev, Devica in Volar, ki s svojimi najsvetlejšimi zvezdami, Regulom, Spiko in Arkturjem, sestavljajo pomladanski trikotnik. Med temi ozvezdji je najbolj izstopajoč Volar, ki ga v večernem času najdemo visoko nad zahodnim obzor- jem. Prepoznamo ga z lahkoto, saj njegova najsvetlejša zvezda Arktur na nebu močno izstopa. Arktur je druga najsvetlejša zvezda na nočnem nebu, takoj za Sirijem v Veli- kem psu. Arktur ali α Bootis ima magni- tudo 0 in je zvezda spektralnega tipa K2, kar pomeni, da ima površinsko temperaturo približno 4.200 kelvina in je tako nekoliko hladnejša od našega Sonca. Od nas je od- daljena 25 svetlobnih let. Njen premer je približno dvajsetkrat večji od Sončevega. Arktur seva z močjo kar 115 Sonc. Če po- gledamo od Arkturja proti nadglavišču, naj- demo značilna ozvezdja poletnega neba. To so Herkul, Lira, Labod in Orel. Najsvetlejše zvezde Lire, Laboda in Orla so Vega, De- neb in Altair in tvorijo poletni trikotnik. Vega, najsvetlejša zvezda v Liri, je tudi tre- tja najsvetlejša zvezda na našem nebu in se v poletnih nočeh nahaja blizu nadglavišča. Je zelo svetla modra zvezda, ki sveti kot petdeset Sonc skupaj. Od nas je oddalje- na 26 svetlobnih let, kar pomeni, da je astronomsko gledano blizu. Ostale zvezde v ozvezdju Lire niso tako svetle, vendar kljub temu tvorijo lahko prepoznavni pa- ralelogram. Ena od bolj zanimivih zvezd tega ozvezdja je ε Lire, ki se nahaja malo nad Vego. S prostim očesom jo vidimo kot dvojno zvezdo, pogled skozi teleskop nam razkrije še dodatni dve zvezdi, kar pomeni, da je e Lire četverozvezdje. Ozvezdje Lire v sebi skriva še eno zanimivost, planetarno meglico M57. Take meglice nastanejo ob koncu življenja manj masivnih zvezd, kot je na primer naše Sonce. Megličasti oblak je v resnici zvezdina atmosfera, ki se je močno napihnila. Meglica M57 leži na veznici med zvezdama γ in β Lire, vendar je na žalost premalo svetla, da bi jo lahko videli s pro- stim očesom. Vidimo jo lahko skozi srednje velik amaterski teleskop, saj ima magnitudo 8,8. Ozvezdje Laboda, ki bi ga lahko imenovali tudi »severni križ«, je drugo ozvezdje po- letnega trikotnika. Svetla zvezda magnitude 1,2 je Deneb in se nahaja v glavi Laboda. V tem ozvezdju lahko najdemo tudi razsu- to zvezdno kopico M39. Ozvezdje Laboda prečka tudi Rimska cesta (to je galaksi- ja, v kateri se nahajamo), zato nam ponuja kar nekaj lepih pogledov skozi daljnogled. Ozvezdje Laboda ima še eno zanimivost; zvezdo 61 Laboda. To je zvezda magnitude 6,0, ki so ji prvi izmerili paralakso. Para- laksa je kot, za katerega se zvezda v enem letu premakne glede na ostale zvezde, in nam pove, kako oddaljena je ta zvezda. Pa- ralakso zvezde 61 Laboda je določil Bessel leta 1838 in znaša 0,296 kotne sekunde, kar pomeni, da je ta zvezda od nas oddaljena le 11,6 svetlobnega leta in je med dvajset nam najbližjimi zvezdami. Tretje ozvezdje poletnega trikotnika je Orel. Njegova najsvetlejša zvezda Altair je 16,5 svetlobnega leta oddaljena od našega Sonca in sveti kot dvajset Sonc skupaj. Zanimivo je, da se zelo hitro vrti okoli svoje osi. En obrat opravi v 6,5 ure, kar je za primerjavo s Soncem, ki za obrat potrebuje 25 dni, iz- jemno hitro. Ozvezdje Orla po svoji obliki tudi v resnici spominja na ptico v letu. 504 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 505Poletno nočno nebo • Naše neboNove knjige • Izšla je monografija Mozaik življenja, Natura 2000 Kras Poletno nočno nebo Mirko Kokole Poletje, čas počitnic in dopustov, je tudi odličen čas za opazovanje nočnega neba, zato si poglejmo, kaj vse lahko vidimo na njem. Nad zahodnim obzorjem se nahajajo zna- čilna pomladanska ozvezdja Lev, Devica in Volar, ki s svojimi najsvetlejšimi zvezdami, Regulom, Spiko in Arkturjem, sestavljajo pomladanski trikotnik. Med temi ozvezdji je najbolj izstopajoč Volar, ki ga v večernem času najdemo visoko nad zahodnim obzor- jem. Prepoznamo ga z lahkoto, saj njegova najsvetlejša zvezda Arktur na nebu močno izstopa. Arktur je druga najsvetlejša zvezda na nočnem nebu, takoj za Sirijem v Veli- kem psu. Arktur ali α Bootis ima magni- tudo 0 in je zvezda spektralnega tipa K2, kar pomeni, da ima površinsko temperaturo približno 4.200 kelvina in je tako nekoliko hladnejša od našega Sonca. Od nas je od- daljena 25 svetlobnih let. Njen premer je približno dvajsetkrat večji od Sončevega. Arktur seva z močjo kar 115 Sonc. Če po- gledamo od Arkturja proti nadglavišču, naj- demo značilna ozvezdja poletnega neba. To so Herkul, Lira, Labod in Orel. Najsvetlejše zvezde Lire, Laboda in Orla so Vega, De- neb in Altair in tvorijo poletni trikotnik. Vega, najsvetlejša zvezda v Liri, je tudi tre- tja najsvetlejša zvezda na našem nebu in se v poletnih nočeh nahaja blizu nadglavišča. Je zelo svetla modra zvezda, ki sveti kot petdeset Sonc skupaj. Od nas je oddalje- na 26 svetlobnih let, kar pomeni, da je astronomsko gledano blizu. Ostale zvezde v ozvezdju Lire niso tako svetle, vendar kljub temu tvorijo lahko prepoznavni pa- ralelogram. Ena od bolj zanimivih zvezd tega ozvezdja je ε Lire, ki se nahaja malo nad Vego. S prostim očesom jo vidimo kot dvojno zvezdo, pogled skozi teleskop nam razkrije še dodatni dve zvezdi, kar pomeni, da je e Lire četverozvezdje. Ozvezdje Lire v sebi skriva še eno zanimivost, planetarno meglico M57. Take meglice nastanejo ob koncu življenja manj masivnih zvezd, kot je na primer naše Sonce. Megličasti oblak je v resnici zvezdina atmosfera, ki se je močno napihnila. Meglica M57 leži na veznici med zvezdama γ in β Lire, vendar je na žalost premalo svetla, da bi jo lahko videli s pro- stim očesom. Vidimo jo lahko skozi srednje velik amaterski teleskop, saj ima magnitudo 8,8. Ozvezdje Laboda, ki bi ga lahko imenovali tudi »severni križ«, je drugo ozvezdje po- letnega trikotnika. Svetla zvezda magnitude 1,2 je Deneb in se nahaja v glavi Laboda. V tem ozvezdju lahko najdemo tudi razsu- to zvezdno kopico M39. Ozvezdje Laboda prečka tudi Rimska cesta (to je galaksi- ja, v kateri se nahajamo), zato nam ponuja kar nekaj lepih pogledov skozi daljnogled. Ozvezdje Laboda ima še eno zanimivost; zvezdo 61 Laboda. To je zvezda magnitude 6,0, ki so ji prvi izmerili paralakso. Para- laksa je kot, za katerega se zvezda v enem letu premakne glede na ostale zvezde, in nam pove, kako oddaljena je ta zvezda. Pa- ralakso zvezde 61 Laboda je določil Bessel leta 1838 in znaša 0,296 kotne sekunde, kar pomeni, da je ta zvezda od nas oddaljena le 11,6 svetlobnega leta in je med dvajset nam najbližjimi zvezdami. Tretje ozvezdje poletnega trikotnika je Orel. Njegova najsvetlejša zvezda Altair je 16,5 svetlobnega leta oddaljena od našega Sonca in sveti kot dvajset Sonc skupaj. Zanimivo je, da se zelo hitro vrti okoli svoje osi. En obrat opravi v 6,5 ure, kar je za primerjavo s Soncem, ki za obrat potrebuje 25 dni, iz- jemno hitro. Ozvezdje Orla po svoji obliki tudi v resnici spominja na ptico v letu. 506 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 507Poletno nočno nebo • Naše neboNaše nebo • Poletno nočno nebo Poleg prej omenjenih ozvezdij poletnega tri- kotnika na nebu vidimo še dve pomembni poletni ozvezdji. Prvo ozvezdje je Herkul z znamenito globularno zvezdno kopi- co M13, drugo ozvezdje pa je Kačenosec, ki prav tako vsebuje celo kopico zvezdnih kopic. Ozvezdje Kačenosca vsebuje kar 22 zvezdnih kopic, kar je precejšen delež vseh kopic Messierovega kataloga. Med najlep- šimi sta prav gotovo kopici M10 in M12, ki imata magnitudo 6,6 ter sta veliki 15,1 in 14,5 ločne minute. Zato ju lahko vidimo že z daljnogledom velikosti 15 x 50. Obe zvezdni kopici ležita blizu skupaj, nekako v sredini Kačenoščevega trupa. Blizu sta tudi zvezdi 30 Kačenosca in 23 Kačenosca. Pri nogah Kačenosca lahko okoli zvezde θ Ka- čenosca najdemo celo skupino zvezdnih ko- Nebo v avgustu. Datum: 15. 9. 2022. Čas: 22:00. Kraj: Ljubljana. pic, med katerimi je najlepša kopica M19, ki ima magnitudo 7,2 in je velika 13,5 minute. Če pogled sedaj obrnemo še proti južnemu obzorju, najdemo tam ozvezdji Strelca in Škorpijona. Strelca najlažje prepoznamo, če si ga predstavljamo v obliki čajnika. Ko gle- damo v njegovo smer, gledamo proti sredi- šču naše Galaksije, Rimske ceste. Ozvezdje Strelca je zato posejano z raznimi nebesnimi objekti. Najzanimivejša je razsuta zvezdna kopica M24, sledi ji kopica M23. Kopica M23 je prav tako razsuta zvezdna kopica in ima magnitudo 5,5 ter jo sestavlja pribli- žno sto zvezd. Razsutim zvezdnim kopicam sledi meglica Trifid z oznako M20. Megli- ci Trif id sledi zvezdna kopica M22, ki je ena izmed lepših zvezdnih kopic. Kopica ima skupno magnitudo 5,1, kar pomeni, da je svetlejša od kopice M13 v Herkulu. Ob zelo lepem vremenu in temni noči jo lahko vidimo tudi s prostim očesom. Najdemo jo malo proti vzhodu od zvezde λ Strelca, ki predstavlja vrh pokrovčka čajnika. Škorpijon je eno od tistih redkih ozvezdij, ki s svojo obliko resnično tudi spominja na podobo, ki naj bi jo predstavljal. Na žalost ga je iz naših krajev težko videti, ker po- trebujemo neovirani pogled proti obzorju. Najsvetlejša zvezda Škorpijona je Antares. Škorpijonov rep je posejan z razsutimi zvez- dnimi kopicami, najdemo pa tudi dve lepi kopici M80 in M4, ki imata magnitudi 7,2 in 5,9. Poglejmo sedaj, kaj še lahko vidimo, če se obrnemo proti severu. Za ta del neba so značilna ozvezdja, ki ležijo okoli severnega nebesnega tečaja in zato nikdar ne zaidejo. Pravimo jim cirkumpolarna ozvezdja. Med njih sodijo Mali in Veliki medved ter Ke- fej in Kasiopeja, seveda ne smemo pozabiti tudi na Zmaja, ki se zvija med Malim in Velikim medvedom. Severnica ali a Malega medveda je zvezda, ki leži najbližje severne- mu nebesnemu tečaju, zato se celotno nebo navidezno vrti okoli nje. Ko govorimo o poletnem nočnem nebu, ne smemo pozabiti na dva velika planeta - Sa- turna in Jupitra. Saturn se nahaja v ozvez- dju Kozoroga in vzide v zgodnjih večernih urah. Nekaj ur za njim vzide še Jupiter, ki se sedaj nahaja v ozvezdju Rib. 15. avgu- sta smo lahko videli skoraj polno Luno in Jupiter tesno skupaj. Najbližje smo ju lahko videli tik prej Jupitrovim zahodom v jutra- njih urah. 506 ■ Proteus 84/9, 10 • Maj, junij 2022 507Poletno nočno nebo • Naše neboNaše nebo • Poletno nočno nebo Poleg prej omenjenih ozvezdij poletnega tri- kotnika na nebu vidimo še dve pomembni poletni ozvezdji. Prvo ozvezdje je Herkul z znamenito globularno zvezdno kopi- co M13, drugo ozvezdje pa je Kačenosec, ki prav tako vsebuje celo kopico zvezdnih kopic. Ozvezdje Kačenosca vsebuje kar 22 zvezdnih kopic, kar je precejšen delež vseh kopic Messierovega kataloga. Med najlep- šimi sta prav gotovo kopici M10 in M12, ki imata magnitudo 6,6 ter sta veliki 15,1 in 14,5 ločne minute. Zato ju lahko vidimo že z daljnogledom velikosti 15 x 50. Obe zvezdni kopici ležita blizu skupaj, nekako v sredini Kačenoščevega trupa. Blizu sta tudi zvezdi 30 Kačenosca in 23 Kačenosca. Pri nogah Kačenosca lahko okoli zvezde θ Ka- čenosca najdemo celo skupino zvezdnih ko- Nebo v avgustu. Datum: 15. 9. 2022. Čas: 22:00. Kraj: Ljubljana. pic, med katerimi je najlepša kopica M19, ki ima magnitudo 7,2 in je velika 13,5 minute. Če pogled sedaj obrnemo še proti južnemu obzorju, najdemo tam ozvezdji Strelca in Škorpijona. Strelca najlažje prepoznamo, če si ga predstavljamo v obliki čajnika. Ko gle- damo v njegovo smer, gledamo proti sredi- šču naše Galaksije, Rimske ceste. Ozvezdje Strelca je zato posejano z raznimi nebesnimi objekti. Najzanimivejša je razsuta zvezdna kopica M24, sledi ji kopica M23. Kopica M23 je prav tako razsuta zvezdna kopica in ima magnitudo 5,5 ter jo sestavlja pribli- žno sto zvezd. Razsutim zvezdnim kopicam sledi meglica Trifid z oznako M20. Megli- ci Trif id sledi zvezdna kopica M22, ki je ena izmed lepših zvezdnih kopic. Kopica ima skupno magnitudo 5,1, kar pomeni, da je svetlejša od kopice M13 v Herkulu. Ob zelo lepem vremenu in temni noči jo lahko vidimo tudi s prostim očesom. Najdemo jo malo proti vzhodu od zvezde λ Strelca, ki predstavlja vrh pokrovčka čajnika. Škorpijon je eno od tistih redkih ozvezdij, ki s svojo obliko resnično tudi spominja na podobo, ki naj bi jo predstavljal. Na žalost ga je iz naših krajev težko videti, ker po- trebujemo neovirani pogled proti obzorju. Najsvetlejša zvezda Škorpijona je Antares. Škorpijonov rep je posejan z razsutimi zvez- dnimi kopicami, najdemo pa tudi dve lepi kopici M80 in M4, ki imata magnitudi 7,2 in 5,9. Poglejmo sedaj, kaj še lahko vidimo, če se obrnemo proti severu. Za ta del neba so značilna ozvezdja, ki ležijo okoli severnega nebesnega tečaja in zato nikdar ne zaidejo. Pravimo jim cirkumpolarna ozvezdja. Med njih sodijo Mali in Veliki medved ter Ke- fej in Kasiopeja, seveda ne smemo pozabiti tudi na Zmaja, ki se zvija med Malim in Velikim medvedom. Severnica ali a Malega medveda je zvezda, ki leži najbližje severne- mu nebesnemu tečaju, zato se celotno nebo navidezno vrti okoli nje. Ko govorimo o poletnem nočnem nebu, ne smemo pozabiti na dva velika planeta - Sa- turna in Jupitra. Saturn se nahaja v ozvez- dju Kozoroga in vzide v zgodnjih večernih urah. Nekaj ur za njim vzide še Jupiter, ki se sedaj nahaja v ozvezdju Rib. 15. avgu- sta smo lahko videli skoraj polno Luno in Jupiter tesno skupaj. Najbližje smo ju lahko videli tik prej Jupitrovim zahodom v jutra- njih urah. Skupina galaksij Stefanov kvintet, ki ga je posnel teleskop Jamesa Webba. Od Zemlje je oddaljena 290 milijonov svetlobnih let. Vir: IMAGE: NASA, ESA, CSA, STScI