Sciencemag.cz
Doporučujeme
Mohl by snad zkoncentrovaný vanad mít pro pláštěnce stejnou funkci jako železo v naší krvi?
Vsunutý mezi hokynářství Li Čonga a Grandlehárnu je jeden z rozmanitých obchodů města Monterey, které John Steinbeck popisuje v románu Na Plechárně. Jde o Západní biologický ústav, kde se dají koupit „překrásní mořští živočichové, mořské houby, pláštěnci, sasanky, všemožné druhy hvězdic, nálevníci, svalovci a mušle, celá ta báječná a různorodá mořská rodinka, živoucí, hýbající se květena“ a mnoho dalšího.
Sběratelé vzorků vždycky žasli na formami podmořského života, které jsou mnohdy tak krásné a záhadné. Jsou nejistě umístěny na rozhraní živočišného, rostlinného a nerostného světa a odevzdávány v nepravidelných intervalech do našich rukou z hlubin, a to prostřednictvím bouří, jež je vyvrhují na břeh. Nejzáhadnějšími položkami na tomto Steinbeckově seznamu jsou pláštěnci, třída živočichů, která zahrnuje sumky, jež normálně žijí na mořském dně v barvitých shlucích sáčkovitých organismů. Jednou jsem si zařídil zapůjčení vzorků pláštěnců z Přírodovědného muzea na výstavu. Dorazily v hranaté nádrži z tlustého skla naplněného konzervační tekutinou jako vzorky v Západním biologickém ústavu. Tvor, tvorové nebo porost – vědci si stále nejsou úplně jisti tím, jak tyto věci klasifikovat – byly chaotickou erupcí tvarů a barev a připomínaly jakýsi absurdní ústřední kus jídelního stolu. Každý „sáček“ má na sobě svou vlastní průhlednou tuniku podobnou igelitové pláštěnce, která se jemně nafukuje a smršťuje, a pumpuje tak vodu za účelem získání živin. Tyto organismy jsou kvůli jistým biologickým funkcím závislé na skupině jako celku, ale dokážou vyjádřit svou individualitu tím, že jsou modré, zelené, fialové, růžové, žluté a bílé.
V roce 1911 německý fyziolog jménem Martin Henze, který chtěl zjistit, proč nabývají těchto zdánlivě nahodilých odstínů, vylovil několik pláštěnců z Neapolského zálivu a ke svému překvapení objevil v jejich krvi neobyčejné množství prvku vanad. Vanad, umístěný v periodické tabulce před chrom, vytváří sloučeniny, které vykazují širokou škálu barev. Vanad v těchto tvorech může být stokrát koncentrovanější než v mořské vodě, z níž sají svou potravu, a podle vědců z Hirošimské univerzity mohou pláštěnci vykazovat schopnost nejvyšší koncentrace nějakého kovu ze všech živočichů. Zdá se být rozumné předpokládat, že vanad je těmito organismy pohlcován za nějakým účelem. Kromě identifikace zelených krvinek, známých jako vanadocyty, kde se tento prvek v krvi hromadí, a identifikace různých proteinů, jež se na něj vážou, nejsou si vědci pořád jisti tím, jaký účel vanad má. Zpočátku se myslelo, že by vanad mohl mít stejnou funkci jako železo v naší krvi, ale tato představa byla odmítnuta; je ale možné, že prvek hraje nějakou úlohu v imunitním systému živočichů.
Tato bizarní anomálie přírody zaujala za druhé světové války vojenské činitele. Vanad produkuje mnohem pevnější ocel než jiné kovy, a byla tudíž po něm poptávka v souvislosti s výrobou přileb vojáků a pancířů a také samozřejmě ve strojírenství. Ministerstvo války Spojených států tedy oslovilo Donalda Abbotta z Hopkinsovy mořské stanice – předsunuté výzkumné základny Stanfordovy univerzity v Monterey, kterou Steinbeck použil jako vzor pro svůj Západní biologický ústav – a chtěli vědět, jestli je možné plátěnce sbírat, nebo dokonce pěstovat za účelem získávání tohoto exotického materiálu. Vládní úřednici se snažili vlichotit vědci tvrzením, že vanad není zapotřebí pro konvenční výzbroj, ale pro vrcholně tajný projekt atomové bomby. Abbott se pravděpodobně pustil do řešení tohoto problému, ale nic víc se o tom dále neříká. Když byla o mnoho let později vdova po Abbottovi, Isabella, která je rovněž vědkyní na stanici, dotazována na tuto epizodu, potvrdila v obskurním technickém bulletinu Ascidian News: „Takovýto požadavek byl na Dona skutečně vznesen, ale on jim ukázal, kolik vanadu v pláštěncích je, a bylo to příliš málo, než aby to stálo za námahu, a pokud si pamatuji, tak to tím skončilo.“ Ale možná vanad nebyl skutečným cílem. Během války byla „těžba vanadu“ krycím označením pro pátrání po uranových rudách potřebných pro atomovou bombu. (Oba prvky se často vyskytují v týchž minerálech, což je skutečnost, která je patrná ze jména Uravan, což je jedna z důlních lokalit v západním Coloradu, kde se této lsti užívalo.) Možná chtělo ministerstvo války zjistit, jestli pláštěnci nemohou být použiti také ke koncentrování uranu.
Vanad byl objeven dvakrát a pojmenován při obou příležitostech na počest své barevné chemie. V roce 1801, jen tři roky poté, co Nicolas-Louis Vauquelin objevil v Paříži chrom, Andrés Manuel del Río, mineralog španělského původu v Hornické škole v Mexico City, identifikoval tento nový prvek v jednom z mnoha neznámých minerálů, které přišly do jeho laboratoře. Rozradostněný z mnohých barev jeho solí, pojmenoval ho panchromium. O pár let později badatel a přírodovědec Alexander von Humboldt navštívil Mexiko a přivezl zpátky vzorky tohoto minerálu, aby ho nechal v Paříži testovat. Jeden z Vauquelinových kolegů substanci analyzoval a prohlásil, že to není nic jiného než chrom. Del Río se tomuto úsudku podvolil, a po mnoho následujících let nevěděl, že závěr francouzské vědy byl chybný a že dokumenty, které předtím poslal zvlášť a které by poskytly silnější podporu jeho tvrzení o objevu, se ztratily při ztroskotání lodi.
Teprve v roce 1831 byl tento prvek znovu objeven na druhé straně světa ve zcela odlišném minerálu Švédem Nilsem Sefströmem a dostal jméno, pod nímž ho známe dnes. Sefström byl ředitelem dolů ve Falunu, 200 kilometrů severozápadně od Stockholmu. Původně pracoval jako asistent Jönse Jacoba Berzelia, jedné z největších postav v historii vědy, který, jak uvidíme později, sehrál svou vlastní neúměrně velkou úlohu při objevování prvků. Byl to Berzelius, kdo vybral jméno vanad, po Vanadis, což bylo alternativní jméno pro bohyni Freyju, která vystupuje v některých ze severských edd. Vanadis (dis Vaniru, neboli „paní krásného lidu“) je bohyní lásky, krásy a plodnosti. Pokud nahá zrovna někoho nesvádí, což činí dost často, bývá oblečená v barevném hávu třpytícím se šperky. Jejím nejcennějším vlastnictvím je Birsingamen, náhrdelník Brisingů, který představuje nejpropracovanější výtvor zlatníků a je často posázen planoucími drahými kameny. Když pláče, z jejích slz se stane červené zlato, pokud dopadnou na pevnou zem, a jantar, když dopadnou do moře.
Minerál vanadu – ruda s nepředvídatelným výnosem železa, která se někdy zdá být pevnou, ale jindy křehkou – byl pro Berzelia nějaký čas záhadou. V roce 1823 ho zkoumal Němec Friedrich Wöhler, nejslavnější z mnoha chemiků, kteří si vydobyli cestu do Berzeliovy laboratoře. Wöhler se později stal první osobou, která syntetizovala substanci nacházející se v živých organismech (moč, prostý koncový produkt rozkladu proteinů) z výlučně minerálních předchůdců, čímž dokázal, že chemie je v živé i neživé říši univerzální.
Tento text je úryvkem z knihy:
Hugh Aldersey-Williams: Periodické příběhy – Zvláštní životy prvků
Argo a Dokořán 2015
O knize na stránkách vydavatele
Rád bych upozornil, pan Wöhler syntetizoval močovinu ne moč.
https://en.wikipedia.org/wiki/W%C3%B6hler_synthesis
Fascinující !