Svůj život tráví bubnováním do kůry stromů. A dělá to vehementně. Zvládne 20 úderů za sekundu, to je 12 tisíc denně. Při ťukání používá jako páku celé své tělo, které se tak doslova stává kladivem. Do stromu naráží tak silně, jako byste do něj vrazili rychlostí 27 kilometrů za hodinu, a nejprve hlavou.
Není divu, že si bystrá věda položila se vší statečností otázku, která by šla odbýt jako dětinská: Doplácejí datlové na své počínání, které jim slouží ke značkování svého teritoria a vábení samiček, bolestmi hlavy? A když ne, jak je to možné? Na rozdíl od dětských úvah přitom vědci viděli možné následky komplexněji a v ještě hrůznějších barvách: A co krvácení do sítnice? A její odchlípení v důsledku intenzivních otřesů?
Jenže ironii stranou, výzkum Ivana Schwaba zveřejněný v magazínu British Journal of Ophthalmology přinesl fascinující vhled do schopností přírody. Datly totiž vyzbrojila celou škálou mechanismů, které jim dovolují tlouci hlavou do stromů a přežít to ve zdraví.
Předně je to silná, tlustá lebka s relativně houbovitou kostí, především v týlní části, a chrupavka u čelistí, která dokáže nárazy částečně vstřebávat jako polštář. Jejich čelisti jsou navíc spojeny s lebkou silnými svaly, které datel milisekundu před nárazem sevře. „Tím vytvoří pevnou, ale tlumící strukturu, která rozloží sílu otřesu dolů a dozadu, aby se tak vyhnuly mozku,“ vysvětluje studie. Upřímně však dodává, že mozek chrání nakonec i fakt, že je relativně malý.
Kromě toho pták těsně před úderem mrkne. „Tím si vytvoří jakýsi ́bezpečnostní pás ́, který zabrání, aby mu oko doslova vyskočilo z hlavy,“ rozplývá se nad schopnostmi přírody Schwab. Poškození sítnice navíc brání další důmyslný mechanismus: Součástí oka je část zvaná „hřebínek“, která se dokáže naplnit krví, čímž opět funguje jako polštář, který uleví nitroočnímu tlaku a chrání čočku i sítnici.
Levitující žába
Zatímco téma předchozího výzkumu napadlo zřejmě lecjakého zvídavce, předmět následujícího by od laika vyžadoval mnohem větší porci představivosti a kreativity. Přesto však patří výzkum ohledně toho, zda se dají žáby zmagnetizovat k levitaci, mezi studie, jimiž se nejprve smějete, ale nakonec vás dovedou k přemýšlení.
Studie se však, to je pravda, vzpírala tomu, aby byla akceptována jako seriózní. Svéráznost jejího tématu byla tak velká, že když jí věnoval v dubnu roku 1997 prostor magazín Physics World s levitující žábou na obálce, řada čtenářů to pokládala za aprílový žert. Tím však výzkum rozhodně nebyl.
Profesor Andre Geim z University of Nijmegen v něm poslal s kolegy žábu v laboratorním cylindru levitovat do výšky dvou metrů. Stav beztíže ji jistě ohromil, podle vědců ji to však nijak nepoznamenalo. „Vrátila se ke svým družkám a vypadala naprosto spokojeně,“ popisoval návrat žáby do reality gravitace Geimův kolega.
Jakkoli úsměvně může experiment se vznášející se žabkou vypadat, je důležitým vědeckým počinem. Demonstroval totiž, že voda má zdánlivě slabounkou magnetickou reakci, která dokáže působit proti gravitační síle Země.
Jádrem pokusu je prokázání diamagnetismu. Teorie vychází z toho, že se vše skládá z atomů, které obsahují elektrony. Když se přitom atomy ocitnou v magnetickém poli, elektrony změní své oběžné dráhy, takže si atomy vytvoří své vlastní magnetické pole.
Jak to souvisí se žábami? Žabí organismus totiž obsahuje velké množství vody – a ta je velmi zdatným diamagnetickým materiálem. Takže jsou-li žáby vystaveny silnému magnetickému poli, změní se ve shluk titěrných magnetů, zjednodušeně řečeno. A začnou onomu magnetickému poli vzdorovat.
Pokud je ono vzdorování silné, tedy pokud diamagnetické objekty, jako například žáby, čelí dostatečně silnému magnetickému poli, mohou vyvážit zemskou přitažlivost, shrnuje Geimova studie.
Za svou levitující žábu obdržel Geim cynickou a parodickou cenu Ig Nobel. Původně se jí dostávalo objevům, které „nemohou nebo by neměly být opakovány“, později ocenění tolerantně uznalo, že se týká i těch objevů, které nejprve rozesmějí, poté ale donutí k zamyšlení. Ani tak však cena Ig Nobel nevysílá k oceněným příliš shovívavý signál.
Přesto ji Geim přivítal. „Moje zkušenost mi říká, že nemají-li lidé smysl pro humor, nejsou většinou ani dobrými vědci,“ komentoval své rozhodnutí cenu sebevědomě přijmout. Stal se tak prvním vědcem, který získal jak cenu Ig Nobel, tak opravdovou nobelovku, to za svou práci o grafenu. Navíc v témže roce.
Ostatně, jeho žabí levitace má důležité vyhlídky. Může poskytnout mnohem levnější cestu k testům různým látkám, které mají být vyslány do kosmu. Levitace s pomocí diamagnetismu totiž může být mnohem schůdnější než dosavadní prostředky testování.
A doširoka rozkročeným nápadům, jakkoli svérázným, nositel Nobelovy ceny věří i dál. Nezapomíná totiž, jak jeho cesta k diamagnetismu začala. Jednoho večera seděl ve své laboratoři, neměl co na práci a napadlo jej uvést zkušební elektromagnet na nejvyšší otáčky a lít na něj vodu. Proč? Těžko říci, prostě jej to napadlo. Věděl, že je to velmi drahé zařízení a že jeho počínání je velmi neprofesionální. Ale udělal to. To tehdy zjistil, že kapky vody se najednou začaly magnetickému poli vzpírat – levitovaly.
Od té doby se svými studenty drží „experimenty pátečního večera“. Popouštějí uzdu fantazii. Dělají „blázniviny, které se pravděpodobně nevyplatí – a pokud ano, bude to skutečně překvapivé“.
