Koupit akcie? Dluhopisy? Využít hedgeové fondy? Otázkou, které formy investování peněz se v moderní ekonomice vyplatí, se zabývá i profesor Tomáš Havránek z Fakulty sociálních věd Univerzity Karlovy. Projekt na toto téma financovaný Grantovou agenturou ČR byl nedávno nominován na Cenu předsedy GA ČR.
Výsledky grantového projektu Tomáše Havránka a jeho kolegů nazvaného „Metaanalýzy výnosů strategií správy finančních investic“ byly publikovány v jedenácti odborných článcích v zahraničních časopisech. To naznačuje, že záběr byl docela široký. Jako ukázku přístupu si vyberme jednu část výzkumu – vcelku aktuální téma hedgeových fondů. Ale zastavíme se i u jiných, pro běžné lidi dostupnějších možností investování, protože i těm se profesor Havránek s kolegy věnoval.
Jen pro bohaté
Hedgeové fondy jsou formou investování nedostupnou pro běžné investory, protože vyžadují vysoké vklady (často v milionech dolarů). Předpokládá se, že bohatí investoři mají lepší znalosti finančního trhu a mají i větší kapitál, aby ustáli případnou ztrátu. Proto jsou hedgeové fondy méně regulované státními institucemi než běžné akciové nebo dluhopisové fondy.
Manažeři hedgeových fondů mají při finančních operacích s penězi investorů větší volnost. Využívají spekulativní strategie. Fondy jsou tedy rizikovější, ale současně nabízejí vyšší výnosy. Právě vyšší výnosy jsou zvláště v nynější době zasažené vysokou inflací lákadlem pro investování do hedgeových fondů. Ale je to s těmi v průměru vyššími výnosy opravdu tak, jak říkají jejich správci?
Profesor Havránek s kolegy probrali stovky publikovaných analýz vývoje hedgeových fondů ve světě, které porovnávaly jejich výnosnost oproti jiným typům investování.
Jednotlivé studie se od sebe lišily, používaly jiné metody, zpracovávaly jinak vybraná data. Výzkumníci tedy využili statistické metody umožňující shrnout výsledky z mnoha různých studií do jedné rozsáhlé metaanalýzy.
Publikační selektivita
Zjistili tři základní zkreslení, která ovlivňovala výsledky studií: „První zkreslení je známé u výzkumů i v jiných oblastech než v ekonomii,“ hodnotí Tomáš Havránek. „Říká se mu publikační selektivita (publication bias). Je snadnější publikovat něco, co je statisticky významné a zajímavější pro čtenáře i editory odborných publikací. Následkem toho se stává, že méně zajímavé a méně významné výsledky je obtížnější zveřejnit, přestože i ony dokreslují celkový obraz. Naštěstí v rámci metaanalýzy existují metody, které dokážou výsledky očistit, abychom mohli zjistit, jak by závěr vypadal, kdyby výzkumníci publikovali všechny výsledky, které při analýzách získají.“
Vykazovací zkreslení
Druhým problémem pro výzkumníky je takzvané vykazovací zkreslení (reporting bias). V něm se odráží skutečnost, že výzkumníci pracují pouze s těmi daty, která jsou k dispozici. Studie, jež hodnotí hedgeové fondy, tedy zahrnují především údaje, které tyto fondy o sobě samy zveřejnily.
„Když se fondu daří, rád se pochlubí. Ale když se mu nedaří, je menší šance, že o tom dobrovolně poskytne výsledky. Když se tedy podíváte jenom na data, která jsou veřejně k dispozici, výkonnost hedgeových fondů vypadá lépe, než jaká doopravdy je,“ popisuje profesor Havránek. Výzkumníci tak při vytváření metaanalýzy musí brát v úvahu i takové studie, jejichž autoři získali přístup k datům, která nebývají veřejné dostupná. Pak se podaří do hodnocení zařadit také výsledky méně výkonných fondů.
Zkreslení dané přežitím
Třetím problémem je zkreslení dané přežitím (survivorship bias). Ne všechny hedgeové fondy totiž přežijí mnoho let. Některé po pár letech skončí, většinou proto, že nefungují moc dobře a vydělávají málo peněz. Data o nich se pak v databázích a následných hodnoceních přestanou objevovat.
Výzkumníci proto snáze narazí na fondy, které přežívají, což znamená, že v průměru fungují lépe. Tím se však narušuje objektivní hodnocení celkové výkonnosti hedgeových fondů. Fondy se tak opět jeví v průměru jako lepší, než ve skutečnosti jsou.
Hedgeové fondy se navzdory výhradám vyplatí
Výzkumníci proto v rámci grantu vyvinuli složité statistické metody, které jim umožňují tyto problémy popsat, odfiltrovat poznaná zkreslení a zjistit skutečnou výkonnost hedgeových fondů oproti jiným investicím.
Závěr? I po očištění od statistických klamů porážejí hedgeové fondy trh a v průměru (tedy ne všechny) dokážou investorům vydělat víc peněz než jiné způsoby investování, například podílové fondy komerčních bank.
„Tento poznatek může být užitečný nejen pro velké soukromé investory, ale také pro státní instituce,“ konstatuje profesor Havránek. Hned však opětovně zdůrazňuje, že hedgeové fondy jsou určeny pouze bohatým investorům a jsou ostatně typické spíše pro Severní Ameriku než pro Českou republiku.
Centrální banka jako investor
Zajímavá může být pozice České národní banky. Jako centrální banka vykonává především dohled nad finančním trhem v zemi a snaží se o udržení cenové stability. „Ale je vlastně zčásti v pozici hedgeového fondu,“ připomíná Tomáš Havránek, který dříve působil také jako poradce bankovní rady České národní banky.
V minulém desetiletí totiž česká centrální banka potřebovala oslabit korunu, aby zabránila deflaci. „Takže tiskla nové peníze, tedy přesněji ,vyklikávala‘ je na počítači. Za nově vzniklé koruny kupovala eura, aby udržela hodnotu koruny oproti euru nízko,“ říká. Během tohoto procesu centrální banka vytvořila asi dva biliony korun a za ty nakoupila eura, která má dodnes.
Vedlejším důsledkem intervencí proti koruně a také dalších transakcí bylo, že Česká národní banka má obrovskou sumu eur, aktuálně už kolem 150 miliard. To odpovídá majetku, který spravují největší hedgeové fondy v Americe.
„Tyto peníze konečně začíná ve větší míře investovat. Ale pozdě, měla s tím začít už před deseti lety, to by vydělala přes bilion korun navíc. Může se inspirovat právě hedgeovými fondy nebo jinými příklady ze zahraničí, třeba fondy bohatství Singapuru nebo Norska. Tedy dlouhodobě investovat do diverzifikovaného portfolia akcií mnoha různých firem v mnoha různých zemích. K tomu mohou být výsledky našich výzkumů inspirací,“ doplňuje Tomáš Havránek.
Akcie jsou jistější než dluhopisy nebo kryptoměny
Řešitel projektu hodnotí akcie jako nejlepší prostředek také pro běžné investory, kteří nemohou na hedgeové fondy pomýšlet.
„Starší lidé mají instinktivně rádi zlato, mladší lidé dnes kryptoměny. Ale to nejsou investice v pravém slova smyslu. Jejich cena závisí téměř výlučně na psychologii ostatních. Když budou věřit, že ostatní budou věřit, že cena zlata nebo kryptoměny stoupne, budou ji nakupovat a cenu skutečně vyženou nahoru. A naopak. To je spíš spekulace než investice, protože bez psychologie nemá krypto, ale ani zlato skoro žádnou vlastní hodnotu,“ uvádí Tomáš Havránek.
Jak však dodává, například nemovitost je „opravdovou“ investicí, protože vynáší nájem a na jeho základě se dá zhruba spočítat, jakou reálnou hodnotu dům či byt má. Podobně akcie, které představují spoluvlastnictví nějaké firmy. Jejich cena v delším horizontu zrcadlí hodnotu firmy, protože v podobě dividendy přináší majiteli podíl na zisku. „Nákupem akcií si investor kupuje podíl na globálním technickém pokroku a s ním spojených budoucích ziscích,“ komentuje.
Za velmi spolehlivě uložené peníze se obvykle považují státní obligace (dluhopisy). „Jenomže nesmíme zapomínat, že stát má možnost ,natisknout‘ si peníze, kterými dluhopis i úroky z něj splatí. Výsledkem tedy bude vyšší inflace a nižší reálná hodnota peněz, které dostanete zpět,“ varuje ekonom. A konstatuje, že toto akciím nehrozí, protože v době inflace firmám rostou nominální zisky, a tedy i dividendy.
„Je ovšem pravda, že v době ekonomických krizí padá také akciový trh. Z historie ale víme, že několik let po skončení krize se akcie vždy vracejí na původní hodnoty a nakonec je překračují,“ vysvětluje Tomáš Havránek.
Podle něj jsou právě akcie historicky ověřenou formou investování pro horizont deseti a více let. Dávají průměrný čistý roční výnos (tedy spojení vyplacených dividend a růstu ceny akcie) šest až sedm procent. Za poslední dvě století výnos z akcií výrazně překonával výnos z dluhopisů i zlata.
Investice v zahraničí je výhodnější
Při investování by však drobný investor neměl kupovat akcie několika málo firem, ale postupně, v průběhu let, rozprostřít své peníze do rozsáhlejšího portfolia. Tedy využít podílových fondů nebo ještě výhodnějších fondů ETF (Exchange Traded Funds), u nichž jsou nižší poplatky a které umožňují vlastnit podíly v nejvýznamnějších firmách po celém světě.
„Je lepší investovat do zahraničních akcií než do českých, protože český akciový trh je málo rozvinutý. Aby člověk profitoval z globálního technického pokroku, musí investice směřovat do zahraničí, což už dnes Čechům umožňuje snadno a levně řada investičních firem,“ uzavírá Tomáš Havránek.
prof. PhDr. Tomáš Havránek, Ph.D.
Narodil se v roce 1985. Po vystudování Institutu ekonomických studií Fakulty sociálních věd Univerzity Karlovy v Praze působil mimo jiné na Kalifornské univerzitě v Berkeley. Řadu let pracoval jako poradce bankovní rady v České národní bance. V roce 2015 se stal docentem a roku 2021 profesorem, působí jako affiliate (stálý spolupracovník) v Centru pro inovace meta-výzkumu na Stanfordově univerzitě, vyučuje makroekonomii na Institutu ekonomických studií a zabývá se zejména mezinárodní ekonomií a meta-výzkumem.
„Říká se, že když chcete přespat ve volné africké krajině, musíte si udělat ohrádku z aut a stan postavit uvnitř, aby se přes vás nepřehnali sloni. Raději ale bydlíme v ubytovnách nazývaných ,lodge‘ nebo na farmách, je to příjemnější,“ popisuje Vojtěch Ettler okolnosti svého výzkumu, za který v loňském roce získal nominaci na Cenu předsedy Grantové agentury ČR.
Profesor Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze Vojtěch Ettler zkoumá v Africe skládky po těžbě a zpracování kovů, aby se daly snížit jejich dopady na přírodu a zdraví lidí. Zjišťuje však také, jestli by z nich ještě nešlo bezpečně získat cenné suroviny.
K vědecké práci, která ho zajímá celý profesní život a kvůli níž procestoval Namibii, Botswanu a Zambii a také Brazílii, se geochemik Vojtěch Ettler dostal díky tomu, že mluví francouzsky.
„V druhé polovině devadesátých let jsem se jako student pátého ročníku Přírodovědecké fakulty podílel na výzkumu vrchovištních rašelinišť v českém pohraničí,“ vypráví. Rašeliniště jsou vlastně živé kroniky našeho světa. Zachycují dešťovou vodu a zůstávají v nich látky, které voda obsahovala. A jak rašeliník roste a v čase se pod ním postupně hromadí rašelina, dá se použít jako takzvaný geochemický archiv, protože z vrstev rašeliny je možné vyčíst složení atmosféry až tisíce let do minulosti.
„Třeba těžbu a zpracování olova a stříbra z dob říše římské je možné poznat ve starých vrstvách evropských rašelinišť. Znečištění se totiž atmosférou může šířit na velké vzdálenosti. Do rašelinišť se zapsalo i zpracování kovů ve středověku a opravdu podstatný nárůst koncentrací kovů je znatelný od začátku průmyslové revoluce,“ popisuje Vojtěch Ettler.
Na základě výzkumu rašelinišť napsal diplomovou práci. Podstatné však pro jeho budoucnost také bylo, že vedoucí na geochemickém terénním kurzu si tehdy všiml, že si v hospodě po obědě čte knížku ve francouzštině. Pár měsíců poté nějakého šikovného studenta, který tímto jazykem mluví, hledal Zdeněk Johan, český geolog a mineralog světového renomé, který po roce 1968 zůstal pracovat ve Francii. Vojtěch Ettler získal doporučení a přesunul se k jinému projektu. Nehledal už stopy po metalurgické činnosti v rašeliništích, ale zkoumal dopady těžby a zpracování na současnou přírodu i lidské zdraví.
Odběr půdních profilů v těžební oblasti severní Namibie (Vojtěch Ettler v půdní sondě). (Foto: Tereza Zádorová)
Miliardy tun odpadů ročně
Zdeněk Johan, který francouzsky mluvícího studenta hledal, byl tehdy vědeckým ředitelem francouzské geologické služby a mimo jiné rozjížděl projekt mapování odpadů z metalurgických provozů. Vojtěch Ettler získal francouzské stipendium a strávil tři roky zčásti pracemi v laboratořích v Orléansu a zčásti terénním výzkumem historických strusek, které zůstaly na Příbramsku po tavení stříbrných a olověných rud.
Díky tomuto výzkumu získal doktorát a vrátil se zpět na svoji alma mater. Kromě jiného se zabývá výzkumem odpadů, které zůstávají po těžbě a zpracování kovových rud. Dnes je profesorem v Ústavu geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
Lidská civilizace se vyvíjela díky těžbě a zpracování nerostných surovin. „A neobejde se bez nich ani dnes, nejsme schopni je zatím nahradit,“ zdůrazňuje profesor Ettler. Příkladem může být třeba měď, kterou těžíme odnepaměti a která díky své výborné elektrické vodivosti stále nachází uplatnění od stavebnictví přes energetické sítě až po elektronické součástky.
„Mědi se ve světě ročně spotřebuje asi 27 milionů tun. Jen pět milionů tun z toho je recyklovaný kov. Z těžby primárních ložisek tedy pochází asi 22 milionů tun,“ vysvětluje profesor Ettler. „Ovšem vzhledem k nízkým obsahům kovu v těžené hornině je na získání jediné tuny mědi nutné vytěžit asi 200 tun materiálu, z něhož většina skončí jako odpad na haldách.“
Podobně je to i s dalšími kovy, ať už jde o nikl, olovo, zinek nebo třeba zlato. I ty se skrývají v obrovském množství vytěženého materiálu, který se musí technologicky zpracovat. Po těžbě a zpracování rud tak vznikají ve světě desítky miliard tun odpadů ročně.
Využitelné suroviny ukryté na haldách
Na ty se profesor Ettler zaměřil ve svých výzkumech. Chtěl vědět, jak deponie těchto odpadů působí na své okolí, na životní prostředí i na zdraví lidí, kteří v jejich bezprostředním i vzdálenějším okolí žijí. Ale zkoumá také, kolik v odpadu zůstalo nevyužitého kovu.
„Zjišťujeme, že v odpadech po těžbě a metalurgii uložených na starých haldách odpadů vždycky nějaký kov ještě zůstane. Dnešní technologie jsou dokonalejší, takže se ukazuje, že díky vysokým obsahům kovů je vlastně materiál z hald po staré těžbě zajímavější než současná primární ložiska suroviny,“ hodnotí Vojtěch Ettler.
Ve výzkumu podpořeném Grantovou agenturou ČR se zaměřil hlavně na odpady přivezené z předchozích expedic do Afriky. Právě na tomto světadíle bývají haldy odpadů často špatně zabezpečené a také dosud nevyužité. „Mapujeme, v čem jsou největší rizika a jak by bylo možné nejlépe chránit přírodu i lidi,“ říká profesor Ettler, „a také jaké technologické postupy navrhnout pro efektivní získání tzv. strategických či kritických surovin z těchto odpadů, například dnes žádaného kobaltu, gallia nebo germania.“
Díky tomuto výzkumnému projektu se podařilo napsat knihu o metalurgických struskách Metallurgical Slags vydanou v prestižním vydavatelství Royal Society of Chemistry, v níž profesor Ettler figuruje jako jeden ze dvou hlavních editorů a do níž přispěl několika kapitolami.
Obálka knihy o metalurgických struskách, která vznikla v rámci grantového projektu Grantové agentury ČR a kterou vydalo prestižní vydavatelství Royal Society of Chemistry.
Přes potraviny až do lidského těla
Toxické prvky z odpadů po těžbě a zpracování kovů mohou pronikat do jednotlivých složek životního prostředí, například do půd nebo do podzemní či povrchové vody. V pouštních a semiaridních oblastech Afriky, jako je třeba Namibie, je však problémem jemný prach z odkališť, který silný vítr roznáší na obrovské vzdálenosti.
„Již dříve jsme dělali výzkumy přímo na kasavě,“ vypráví Vojtěch Ettler. Kasava, známá také pod názvy maniok nebo tapioka, je tropická rostlina, jejíž hlízy slouží k přípravě pokrmů, obvykle se z nich dělá kaše. Její listy se také pojídají jako salát. „Třeba při výzkumu v Zambii, v oblasti kvůli těžbě mědi zvané Copperbelt, naši vědci potvrdili, že měď, zinek, kobalt, olovo a arzen se ve větší míře akumulují v hlízách kasavy. Toxické látky se tak hromadí v organismu lidí, kteří kontaminovanou kasavu pravidelně konzumují.“
Hlavní problém ale tkví v prachových částicích přenášených větrem z důlních oblastí. Ty ulpívají na listech a často je nelze před přípravou salátu odstranit. Lidé v chudých oblastech Afriky často nemají ani čistou vodu, aby si mohli listy plodin důkladně omýt.
„Bohužel často vidíme, že si v kontaminované půdě nebo v blízkosti těžebních areálů hrají děti a nevědomky se nadýchají nebo spolykají velké množství prachu s vysokým obsahem potenciálně toxických prvků. Například v kyselém prostředí žaludku se takové částice snadno rozpouštějí a toxické prvky se dostávají do krevního oběhu a mohou vést k vážným zdravotním problémům. To jsme schopni simulovat pomocí laboratorních experimentů a navrhujeme opatření, která povedou k minimalizaci takových rizik“ popisuje Vojtěch Ettler.
„Výsledky publikujeme nejen v odborných publikacích, ale distribuujeme je prostřednictvím afrických kolegů i místním samosprávám, které mohou naše poznatky využít třeba při remediaci již existujících kontaminací. V Africe to ale bohužel jde hodně pomalu.“
Terénní laboratoř pro odběry vzorků vod v zambijském Copperbeltu. (Foto: Ondřej Bábek)
Laboratoře v Africe i na Albertově
Profesor Ettler spolu s kolegy provádějí některé analýzy přímo v afrických laboratořích s tamními odborníky, zejména při práci v Namibii, Zambii a Botswaně. Moderní přenosné přístroje také umožňují měřit přímo v terénu. Většina vzorků ale putuje až do laboratoří Přírodovědecké fakulty na pražském Albertově. Tady jsou k dispozici další přístroje, například hmotnostní spektrometrie s multikolektorovou detekcí, která je vhodná pro měření izotopového složení těžkých prvků, jako jsou olovo, měď, zinek, stříbro, thalium nebo rtuť.
„Díky tomu můžeme velmi přesně sledovat, jak tyto prvky migrují do různých prostředí, jaké procesy probíhají mezi odpadem, půdou, atmosférou, rostlinou a podobně,“ popisuje Vojtěch Ettler a dodává: „Naši laboratoř, kterou dnes využívají i vědci z jiných oborů, vybudoval můj dnešní kolega profesor Martin Mihaljevič. Mimochodem, právě on byl před lety mým školitelem, když jsem ještě jako student zkoumal rašeliniště…“
prof. RNDr. Vojtěch Ettler, Ph.D. (1974)
Vystudoval Přírodovědeckou fakultu Univerzity Karlovy v Praze a Université d’Orléans ve Francii. V současnosti působí v Ústavu geochemie, mineralogie a nerostných zdrojů Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy. Zaměřuje se na environmentální mineralogii a geochemii s důrazem na chování odpadů z vysokoteplotních technologií a kontaminaci životního prostředí v těžebních oblastech. Svůj výzkum provádí nejen v Evropě, ale také v dalších oblastech světa včetně subsaharské Afriky. V roce 2024 byl za projekt zabývající se tímto výzkumem nominován na Cenu předsedy Grantové agentury ČR.
Úvodní fotografie: Odběry vzorků na odkališti důlních odpadů v pouští oblasti západní Namibie (Vojtěch Ettler vlevo).
(Foto: Tereza Zádorová)
Projevy stárnutí oocytů (vajíček) je možné zvrátit a lze opravit jejich poškození. To, co bylo dosud považováno za biologicky nemožné, dokázal mezinárodní výzkumný tým vedený reprodukční bioložkou Helenou Fulkovou, vedoucí Oddělení plasticity buněčného jádra Ústavu experimentální medicíny AV ČR. Výsledky, které publikoval časopis Aging Cell (IF 7,1), otevírají nové otázky o biologii stárnutí i prostor pro vývoj budoucích terapeutických přístupů.
S přibývajícím věkem samic se snižuje jejich schopnost rozmnožování. U starších vajíček se častěji objevuje poškození DNA a chyby v dělení chromozomů, což zvyšuje riziko aneuploidií – tedy poruch počtu chromozomů. Tyto změny mohou způsobit zastavení vývoje embrya nebo vést k závažným genetickým poruchám, jako je například Downův syndrom. Tým vědců a vědkyň zjistil, že je možné napravit poškození, které se v oocytech během stárnutí hromadí.
Analýza vajíček starších samic myší ukázala výrazně vyšší míru poškození DNA – přibližně 70 % chromozomů neslo známky dvojitých zlomů, zatímco u oocytů mladých myší to bylo pouze kolem 16 %. Výzkumný tým vystavil jádra starých oocytů prostředí mladých vajíček, které zbavil jejich DNA. Mladé buňky obsahují opravné mechanismy, jež jsou ve stárnoucích oocytech výrazně oslabené. Ukázalo se, že v tomto prostředí se poškození DNA ve starých vajíčkách výrazně snížilo, chromatin (tj. základní materiál chromozomů složený z DNA a bílkovin) získal pružnější strukturu typickou pro mladší buňky a dělení chromozomů probíhalo mnohem přesněji – počet poruch chromozomů se snížil téměř na polovinu. Takto „omlazená“ vajíčka dokázala pokračovat ve vývoji až k narození zdravých mláďat se stejnou úspěšností jako u mladých jedinců.
„Naše výsledky ukazují, že stárnutí oocytů není nezvratné a že kvalitu vajíček lze v zásadě obnovit. Poprvé jsme experimentálně prokázali, že starší oocyt dokáže v mladém buněčném prostředí znovu nastartovat mechanismy oprav DNA a správného dělení chromozomů. To otevírá nejen nové otázky o biologii stárnutí, ale také prostor pro vývoj budoucích terapeutických přístupů,“ vysvětluje vedoucí týmu Helena Fulková.
Tento zásadní objev vznikl náhodně při zkoumání 3D struktury buněčného jádra v projektu podpořeném Grantovou agenturou České republiky a dále byl rozvinut v projektu Budoucnost asistované reprodukce programu Strategie AV21 ve spolupráci s Výzkumným ústavem živočišné výroby v Praze, Univerzitou v Teramu a Univerzitou v Curychu.
Tato práce zásadně mění dosavadní představy o stárnutí pohlavních buněk a otevírá prostor pro výzkum buněčných terapií, které by v budoucnu mohly snížit riziko chromozomálních vad u embryí, zvýšit úspěšnost asistované reprodukce či výrazně přispět k záchraně ohrožených druhů.
Kdyby nebylo osvíceného zahradníka, přišla by botanička Zuzana Münzbergová o svůj experimentální záhon. Díky němu ukázala, že rozmanitá půdní mikrobiální společenstva zvyšují odolnost rostlin proti narušení a invazím. Zjistila také, že úspěšnost invazních druhů nespočívá v unikátním složení látek vylučovaných kořeny, ale v jejich specifické kombinaci.
Zahrádkáři i zemědělci vědí, že aby plodiny v záhonu nebo na poli dobře rostly, je potřeba je střídat. Dlouhodobé pěstování jednoho druhu na stejném místě totiž vede k nahromadění druhově specifických škůdců, a navíc rostliny téhož druhu využívají identické spektrum půdních živin, které v zemi později chybějí. Rostliny ovlivňují půdu a půda následně ovlivňuje růst rostlin.
Studiem toho, jak spolu mohou jednotlivé druhy rostlin (nebo jejich specifické varianty, tzv. genotypy) společně růst a jaké vlastnosti rostlinných druhů ovlivňují jejich interakce, se zabývá tým botaničky Zuzany Münzbergové z Botanického ústav AV ČR a Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
Zahradník, který neuposlechl
Ve svém výzkumu studuje rostliny v přirozených podmínkách, zahradních pokusech i ve skleníku. V roce 2007 založila velkoplošný zahradní pokus, který původně sloužil ke studiu vlivu intenzity semenného deště na diverzitu rostlin. „Deset let po založení záhonu, když už jsem měla výsledky studie publikované, jsem na konferenci mluvila s odborníkem na interakce rostlin a půdy a bavili jsem se o dalším možném využití výzkumné plochy. Nijak ho to nezaujalo, takže jsem naše zahradníky požádala o zrušení pokusu. Nechtěla jsem zabírat experimentální zahradu něčím, co již ztratilo smysl,“ popisuje Münzbergová.
Zahradníci ji ale neuposlechli, protože na pokusné ploše byla vysoká diverzita rostlin. Záhon tak nabízel květy, které hojně navštěvovaly různé druhy opylovačů. „Čistě ze zvyku jsem tedy pokračovala ve sběru dat. Brzy jsem ale našla způsob, jak výzkum posunout dál, a po detailní analýze půdního společenstva v záhonu vznikl článek, který je jedním z klíčových výstupů projektu,“ vysvětluje botanička a dodává, že výzkumný záhon stále existuje a jeho výzkumu se nyní věnuje doktorand.
prof. RNDr. Zuzana Münzbergová, Ph.D. – záznam druhového složení vegetace v dlouhodobém zahradním pokusu
Jak orba a hnojení mění půdní život
Tým botaniků v čele s Münzbergovou v rámci velkoplošného pokusu studoval, jak může narušení půdních mikrobiálních společenstev, například orbou nebo hnojením, ovlivnit fungování rostlinných společenstev v delším časovém horizontu.
Ukázali, že rostlinná společenstva, která se vyvinou v půdě suchého trávníku a nejsou ovlivněná člověkem, jsou stabilnější a méně náchylná k invazím. Půdní mikrobiální společenstva v těchto půdách jsou druhově bohatší, jednotlivé druhy mikroorganismů zde zastávají velmi odlišné role a jejich chování je nesynchronizované. Naopak v půdách ovlivněných orbou a hnojením jsou půdní mikrobiální společenstva chudší a jejich chování je synchronizované. To vede k tomu, že jakýkoliv výkyv aktuálních podmínek způsobí destabilizaci a rostlinná společenstva jsou náchylnější k invazím.
Kde začíná a končí vliv rostliny
Klíčovým faktorem určujícím, jak rostliny ovlivňují půdu ve svém okolí, je i vzdálenost od rostliny. Většina výzkumů se ovšem soustředí na půdu těsně pod rostlinou a o vlivu rostlin na půdu v jejich okolí se tak stále ví velmi málo.
Výzkumníci zjistili, že mykorhizní houby, bakterie i hlísti se častěji vyskytují v blízkosti rostlin a jejich početnost výrazně klesá až do vzdálenosti 70 cm. „To jsme nečekali, protože hlísti se vyznačují poměrně vysokou mobilitou. Mykorhizní houby jsou zase známé svou schopností získávat živiny z míst kořenům nedostupných, takže jsme předpokládali, že výrazně přesáhnou kořenový systém rostlin,“ komentuje závěry botanička.
„Překvapilo nás i to, že výsledky pokusu jsou poměrně přesvědčivé – jsou konsistentní mezi dvěma poměrně odlišnými studovanými systémy a čtyřmi rostlinnými druhy. Taková robustnost je to, v co při pokusech často doufáme, ale jen zcela výjimečně se tak skutečně stane.“ Strach z nutnosti vysvětlovat mezidruhové rozdíly vede většinu výzkumníků k tomu, že podobné experimenty provádí pouze s jedním rostlinným druhem.
Kořenové exudáty: řeč rostlin a mikroorganismů
Důležitým závěrem projektu je popis složení látek, které do půdy vylučují kořenové systémy různých rostlinných druhů. Rostliny tyto tzv. exudáty využívají pro komunikaci s půdními mikroorganismy. Na rozdíl od jiných studií se výzkumný tým zaměřil na analýzu kompletního spektra exudátů a morfologických kořenových vlastností celkem 65 druhů invazních rostlin.
Výzkum ukázal, že složení kořenových exudátů je z velké části dané evoluční příbuzností druhů. Naopak ekologické nároky druhů, které jsou poměrně významnými prediktory morfologických charakteristik kořenů, složení kořenových exudátů neovlivňují. „Navazující studie ukázala, že se spektrum složení kořenových exudátů invazních a neinvazních rostlin neliší, ale invazní rostliny je vylučují ve specifické kombinaci. To je v souladu i s naším předchozím zjištěním, které naznačuje, že invazní druhy dokážou, na rozdíl od těch neinvazních, podporovat vlastní růst prostřednictvím interakcí rostlin a půdy,“ komentuje vědkyně závěry.
Ve výzkumu interakce rostlin a půdy bude Zuzana Münzbergová pokračovat. Navíc by téma chtěla propojit s dalším směrem svého výzkumu, kterým je studium adaptace na klimatické podmínky. „Chceme pochopit, jak měnící se klimatické podmínky ovlivňují interakce rostlin a půdy a tím i dynamiku rostlinných populací. Současně bychom chtěli podrobněji identifikovat, které konkrétní mikroorganismy či rostlinné exudáty hrají v interakcích klíčovou roli. Tyto poznatky bychom chtěli využít při ochraně vzácných a ohrožených druhů, což je další oblastí mého zájmu,“ uzavírá Zuzana Münzbergová.
Úvodní obrázek: Studie kořenových exudátů a morfologie kořenů zavlečených druhů – rostlina s kořenovým systémem, naskenované kořeny a profil kořenových exudátů
Když se běžný člověk zabývá nekorektními záležitostmi, ohrožuje svou pověst. Když však matematik zvládne nekorektní úlohy, získává za to oprávněné uznání, protože řeší významný matematický problém. Tak jako profesor Eduard Feireisl z Matematického ústavu Akademie věd ČR v Praze, který mimo jiné získal prestižní evropský grant ERC, Akademickou prémii a také byl v minulosti nominován na Cenu předsedy Grantové agentury ČR.
Nekorektní matematické úlohy jsou takové, které buď vůbec nemají řešení, nebo jich naopak mají nekonečně mnoho. Čili: nedají se v praxi použít. Profesor Feireisl však pracuje na tom, jak nekorektní modely upravit, aby přece jenom přinášely použitelné výsledky.
Jedna část jeho výzkumu se zaměřuje na pohyb stlačitelných tekutin. K tomu laik potřebuje další vysvětlení. Fyzika totiž mezi tekutiny řadí jak kapaliny (vodu a další), tak i plyny. Zkrátka látky, které nedrží stálý tvar. Plyny se obecně řadí mezi stlačitelné tekutiny. Kapaliny patří do nestlačitelných tekutin (což samozřejmě není doslovná pravda, i voda se dá stlačit, ale podstatně méně než plyn).
Právě na tom jsou postaveny matematické modely.
Model je vždy jednodušší než skutečnost
Praktickým příkladem může být předpověď počasí. Ta závisí na pohybu vzduchu, jeho teplotě a spoustě dalších činitelů. Kdyby matematický model, který ukazuje stav atmosféry a jeho budoucí vývoj, měl být dokonalý, musel by přesně popsat pohyb každé molekuly v ovzduší. Na to nestačí kapacita žádného počítače na světě.
Proto je nutné model zjednodušit. Mnohé meteorologické modely stále pracují s masami vzduchu, jako by šlo o nestlačitelnou hmotu neboli kapalinu. A to přesto, že při změnách teploty vzduch mění svůj objem.
„Výpočty jsou s takovýmto modelem snazší. Je proto rozumné zanedbat stlačitelnost vzduchu, protože ta často příliš nevadí,“ vysvětluje profesor Eduard Feireisl. „Teprve ve složitější atmosférické situaci, kdy mimořádné teplo vzduch výrazně rozpíná anebo do něj zasáhne třeba tornádo, je zapotřebí model upravit, zapojit do něj stlačitelnost vzduchu, jeho tepelnou vodivost, proměnlivost pohybujících se vzduchových mas. Pak může být předpověď počasí reálnější.“
Jak Eduard Feireisl zdůrazňuje, není tím, kdo se přímo zabývá vývojem matematických modelů pro konkrétní situace. Jeho oborem je matematická analýza, kterou uplatňuje při zkoumání přesnosti těchto modelů. Zejména při zjišťování, proč je model nepřesný, a následné úpravě metodiky jeho tvorby tak, aby dokázal podávat korektní výsledky. Neboli měl řešení alespoň v určitém intervalu možností, aby se s ním dalo pracovat.
Kromě toho profesor Feireisl také zjišťuje, jak by se modely, které jsou sice přesné, ale vyžadují příliš mnoho počítačové práce, daly zjednodušit, a díky tomu pak poskytovaly použitelné výsledky.
Na Zemi i ve vesmíru
Využití modelů pohybu stlačitelných tekutin však nenajdeme jenom v meteorologii. Dají se uplatnit také při popisu pohybu plazmatu ve vyvíjených fúzních (termonukleárních) reaktorech.
V reaktorové nádobě takového reaktoru se v elektromagnetickém poli rychle pohybuje směs kladných jader atomů vodíku a z nich odtržených záporných elektronů. Tato směs zvaná plazma má teplotu desítek milionů stupňů Celsia. Atomová jádra se srážejí, vznikají z nich atomy helia a při tom se uvolňuje velké množství energie. Pokud matematické modely dokážou toto rychlé dění probíhající v přímo pekelných podmínkách dobře popsat, může to vést k lepší konstrukci reaktorů.
Obdobné modely se hodí i astronomům. To, o co se lidé snaží na Zemi, totiž už v gigantickém měřítku existuje ve vesmíru. Hvězdy na obloze, včetně našeho Slunce, jsou přirozenými fúzními reaktory, které vytvářejí a vysílají do okolí obrovské množství energie. Bez ní by ostatně nemohl ani existovat život na Zemi. K modelování vývoje hvězd tedy pomáhají i rovnice, kterými se zabývá profesor Feireisl.
Dokonce i v geofyzice se používají modely pohybu stlačitelných tekutin k popisu chování planety Země. Může to být při modelování postupu seismických vln způsobených zemětřesením, výbuchem sopky nebo jinými pohyby v zemské kůře, které nám pak něco více řeknou o povrchu Země, případně o riziku dalších katastrof.
Mezi dalšími aplikacemi jsou i modely obtékání vzduchu kolem trupů letadel, což vytváří vztlak potřebný pro udržení stroje nad zemí.
Při výzkumech profesor Feireisl spolupracuje s kolegy na celém světě. Rozhovor pro tento text se uskutečnil v den, kdy se ráno vrátil z pobytu na univerzitě Kjúšú v Japonsku. Připravoval tam se svým kolegou monografii o matematickém modelování rovnic magnetohydrodynamiky. Během pobytu v Japonsku také přednášel o svých výsledcích na konferenci v Tokiu.
Umělá inteligence versus matematická analýza
V současné době proniká do řady vědeckých oborů umělá inteligence. Uplatňuje se i při vytváření matematických modelů.
Postupy umělé inteligence v principu vycházejí z výsledků mnoha měření z minulosti. Díky jejich analýze se vytvoří predikce budoucího vývoje. Častokrát však ani tvůrci „nevidí dovnitř“, nevědí, na základě čeho umělá inteligence svou predikci sestavila.
„Oproti tomu model vytvořený na základě matematické analýzy, kterou se zabývám, nám umožňuje lépe poznat, čím se ten systém řídí,“ konstatuje Eduard Feireisl. „To nám otevírá cesty k jeho lepšímu pochopení.“
prof. RNDr. Eduard Feireisl, DrSc.
Narodil se v roce 1957. Vystudoval Matematicko-fyzikální fakultu Univerzity Karlovy v Praze, kde je od roku 2011 profesorem. V minulosti pracoval na katedře matematiky Fakulty strojní ČVUT.
Absolvoval stáž na Oxfordské univerzitě a přednášel na univerzitách ve Španělsku, Francii, Německu, Rakousku, USA, Maďarsku, Rusku, Británii, Itálii, Brazílii a Číně.
Pracuje na Matematickém ústavu Akademie věd ČR v Praze. Zabývá se zde zejména parciálními diferenciálními rovnicemi, nekonečně rozměrnými dynamickými systémy a matematickou teorií mechaniky tekutin.
Je členem Učené společnosti ČR. Získal prestižní grant Evropské rady pro výzkum (ERC), Akademickou prémii udělovanou Akademií věd ČR, Cenu Neuron za celoživotní přínos vědě a byl také nominován na Cenu předsedy Grantové agentury ČR.
Rozvoj umělé inteligence vyžaduje stále výkonnější technologie. S nimi roste i spotřeba energie – a ta je jedním z hlavních limitů dalšího vývoje. Právě na řešení této výzvy se zaměřuje tým výzkumníků z VUT v Brně vedený Filipem Ligmajerem, který v rámci grantu JUNIOR STAR zkoumá fotonické neuronové sítě.
Neuronová síť na světelném základu
Umělá inteligence, tak jak ji známe, funguje díky umělým neuronovým sítím. Právě díky nim dokáže generovat texty, rozpoznávat obličeje nebo třeba řídit auta. Tyto sítě běží na výkonných počítačích, které provádějí miliardy operací za vteřinu.
„Jenže současný způsob, jak tyto výpočty provádíme – tedy pomocí jedniček a nul v elektronických čipech – začíná narážet na své limity. Počítače musí být čím dál výkonnější, neuronové sítě větší a výpočty náročnější. To všechno stojí spoustu energie,“ vysvětluje Filip Ligmajer. Strmě rostoucí spotřeba elektřiny v datových centrech, kde probíhá trénink moderních AI modelů, vyvolává otázky ohledně udržitelnosti dalšího budoucího vývoje.
Jednou ze slibných cest se jeví nahrazení elektroniky fotonikou – tedy místo práce s elektrickým proudem využívat světlo. V čipech by se tak místo „teče/neteče proud“ přepínalo mezi „svítí/nesvítí světlo“ a místo klasických kovových drátků by byly v čipu tenké kanálky – vlnovody, kterými by proudilo světlo.
Světlo má totiž jednu zásadní výhodu: kmitá s větší frekvencí a může tedy přenášet více informací najednou. Tak vzniká koncept fotonických neuronových sítí, tedy sítí, které místo elektřiny pracují se světlem.
Nanostruktury z oxidu vanadičitého na skleněném substrátu. V každém z miniaturních čtverečků se nachází miliony různých testovacích nanostruktur, na nichž se ověřují teoretické předpovědi z numerických simulací
Klíčovou roli hrají modulátory
Aby taková síť fungovala, je potřeba světlo „ovládat“ – zapínat, vypínat, zpomalovat, měnit jeho intenzitu. K tomu slouží optické modulátory, tedy zařízení, která ovlivňují vlastnosti světla přímo na čipu. Právě na tyto modulátory se v podpořeném projektu tým Filipa Ligmajera zaměřuje – zkoumá různé způsoby, jak je vylepšit, aby byly rychlejší, úspornější a celkově efektivnější.
„Zabýváme se výzkumem speciálních materiálů, jejichž vlastnosti lze řídit například pomocí elektrického napětí nebo světla. Tyto materiály pak testujeme v extrémních podmínkách – například při působení ultrakrátkých světelných pulzů nebo ve formě nanostruktur integrovaných přímo na čipu. Naším cílem je porozumět tomu, jak se v těchto podmínkách chovají, a zjistit, zda by mohly sloužit jako základ pro vývoj nových, pokročilých modulátorů,“ vysvětluje Ligmajer.
Projekt se zaměří na zkoumání chování materiálů při působení ultrakrátkých světelných pulzů (kratších než pikosekundy) a na analýzu jevů, které nastávají, když tyto materiály vytvoří nanostruktury umístěné v blízkosti světelných vlnovodů. Zjištěné poznatky mohou mít uplatnění nejen ve vývoji fotonických čipů pro AI, ale i v dalších oblastech.
Vědecké osamostatnění a odpovědnost
Projekt JUNIOR STAR umožnil řešiteli vybudovat vlastní výzkumný tým, který se zaměřuje na zcela nové téma. „Vést takový projekt a vlastní výzkumnou skupinu je velká zodpovědnost – nejen vůči kolegům a univerzitě samotné, ale také protože pracujeme s drahým vybavením, složitými přístroji a vzácnými materiály. Každé selhání nás stojí spoustu času i prostředků,“ říká řešitel upřímně.
Zároveň ale přiznává, že se těší na to, co výzkum přinese: „Těším se, co se dozvíme o zkoumaných materiálech. Jak se budou chovat v podmínkách, které jsme jim připravili,“ a doufá, že jednou i v běžných mobilních telefonech najdeme čipy, které budou kromě elektrického proudu pracovat také se světlem – i díky jeho přispění.
Ing. Filip Ligmajer, Ph.D.
Filip Ligmajer působí na Fakultě strojního inženýrství Vysokého učení technického v Brně a také ve výzkumném centru CEITEC. Mezi hlavní oblasti jeho odborného zájmu patří laditelná nanofotonika, plasmonika a materiály s fázovou změnou. Své odborné znalosti a mezinárodní zkušenosti rozvíjel během tří zahraničních stáží na prestižních pracovištích v Hongkongu, Londýně a Sydney. Věnuje se také výuce studentů v bakalářských i magisterských studijních programech.
Vědcům z českých a japonských institucí se za podpory GA ČR podařilo najít způsob, jak zlepšit termoelektrické vlastnosti tenkých vrstev nitridu skandia (ScN), nanesených na substráty oxidu hořečnatého (MgO). Tento materiál dokáže přeměňovat teplo na elektřinu a a jeho vlastnosti jsou klíčové zejména při vysokých provozních teplotách. Základem jsou tzv. zdvojené (dvojčatové) domény (z angl. twin domain), speciální struktury vznikající při přípravě materiálu. Díky nim mají vrstvy ScN při vysokých teplotách až dvaapůlkrát vyšší účinnost než dosud známé téměř bezchybné varianty.
Vrstvy nitridu skandia byly připraveny nanášením na substráty z oxidu hořečnatého, a to pomocí reaktivního magnetronového naprašování. „Vzniklé mikrovrstvy kolegové detailně analyzovali pomocí různých laboratorních metod (rentgenové difrakce, mikroskopie, spektroskopie) a výsledky jsme porovnali s výpočty na superpočítačích IT4Innovations,“ vysvětluje Dominik Legut z IT4Innovations. Ukázalo se, že výsledky jsou ovlivněny uspořádáním atomů v krystalové mřížce. Přirovnat si to můžeme k pokládání parket: pokud všechny parkety směřují jedním směrem, jde o „perfektní“ vrstvu. Jakmile ale část parket otočíme zrcadlově, vzniká zdvojená doména – a právě ta je pro materiál přínosná.
„Výsledky ukázaly, že vrstvy se zdvojenými doménami mají při vysokých teplotách výrazně lepší termoelektrické vlastnosti než téměř bezchybné homogenní vrstvy. Konkrétně dosahují o 30 % vyššího Seebeckova koeficientu a vykazují nižší tepelnou vodivost. To z nich dělá slibný materiál pro termoelektrické využití,“ shrnuje Urszula Wdowik z IT4Innovations.
Na výzkumu spolupracovali odborníci z Akademie věd ČR, IT4Innovations při VŠB-TUO, Západočeské univerzity, Univerzity Karlovy a ze dvou japonských institucí – National Institute of Materials Science a University of Tsukuba. Výpočty a simulace, které byly nezbytné pro pochopení chování materiálu, probíhaly na superpočítačích IT4Innovations.
Studie byla publikována v časopise Applied Surface Science Advances a podpořena Grantovou agenturou ČR (projekt 23-07228S).
Astronomové z Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy s kolegy z Univerzity Aix-Marseille za podpory GA ČR zjistili, odkud pochází nejprimitivnější materiál ve sluneční soustavě. Podle jejich studie, kterou publikoval časopis Nature Astronomy, pocházejí obě hlavní skupiny uhlíkatých meteoritů – označované jako CM a CI – z uhlíkatých planetek, jež byly do vnitřní části sluneční soustavy transportovány z oblasti za Saturnem, Uranem a Neptunem, a to v rozdílných časech tři až čtyři, resp. čtyři až pět milionů let po vzniku Slunce.
Primitivní meteority se obvykle vyznačují přítomností chondrulí – malých kulových krystalických částí, které vznikly při rychlém ochlazování. Zatímco meteority typu CM jsou bohaté na chondrule, meteority typu CI žádné takové části nemívají. To zřejmě znamená, že tyto materiály musely vzniknout v rozdílných oblastech. Jejich měřené stáří je 4,56 miliard let a do dneška se uchovaly v podobě rozměrných, zhruba 100km planetek.
Astronomové si povšimli, že planetky typu CM a CI, které jsou dnes pozorovány v pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem, obíhají v rozdílných vzdálenostech od Slunce. Toto však není jejich původní vzdálenost, kde vznikly. Je známo, že uhlíkatý materiál se tvořil za Jupiterem a do pásu planetek byl implantován. Autoři studie proto provedli numerické simulace tohoto procesu, aby určili, ze kterých vzdáleností planetky původně pocházejí.
„Implantace je komplexní proces a při jeho zkoumání je nutné zohlednit nejen planety a jejich růst a migraci, ale také plynné prostředí rané sluneční soustavy,“ vysvětluje hlavní autorka studie dr. Sarah Andersonová z astrofyzikální laboratoře na Univerzitě Aix-Marseille. „Tento plyn, který nazýváme sluneční mlhovinou, způsobuje aerodynamický odpor, tření, a zpomaluje planetesimály rozptýlené z vnější části slunečních soustavy, což pomáhá jejich zachycování na stabilních orbitách ve vnitřní části.“
Klíčovým objevem bylo zjištění, že vzdálenosti implantovaných planetesimál „zrcadlí“ stav mlhoviny v okamžiku jejich příletu. Když byla hustota plynu velká, například na třech astronomických jednotkách, většina planetesimál byla zachycena právě v této vzdálenosti. To znamená, že odlišné vzdálenosti planetek CM a CI odpovídají rozdílným časům, tedy rozdílné fázi vývoje mlhoviny. Planetky typu CM přiletěly dříve, během formování planety Saturn, když byla mlhovina ještě hustá. Planetky typu CI přiletěly později, až po formování Uranu a Neptunu, když se mlhovina rozplývala.
Simulace ukazují ještě jeden důležitý proces, a to přenos vody z vnějších částí sluneční soustavy do terestrické zóny, tzn. do vzdálenosti okolo jedné astronomické jednotky. „Planetky obou typů mají totiž vysoký relativní obsah vody, jde až o desítky procent. Protože mlhovina existovala i v okolí formující se Země, naše simulace naznačují, že voda na Zemi pochází z uhlíkatých planetek typu CM,“ říká spoluautor studie doc. Miroslav Brož z Astronomického ústavu UK.
Zemský oceán představuje jen zhruba 0.02 % celkové hmotnosti Země, což znamená, že Země vznikala ze suchého materiálu. Protože implantace uhlíkatých planetek typu CM v terestrické zóně má podstatně vyšší účinnost než jiné zdroje, jeví se v současnosti tyto objekty jako nejpravděpodobnější zdroj pozemské vody. Původ vody je přitom klíčové multidisciplinární téma, neboť určuje podmínky, za jakých se na Zemi zrodil život.
Může zkušenost s kolonialismem ještě po staletích ovlivňovat podobu urbanismu a funkčnost měst? Tím se v letech 2020–2023 zabývala archeoložka Monika Baumanová z Katedry blízkovýchodních studií Západočeské univerzity v Plzni v rámci svého juniorského projektu podpořeného GA ČR. Její výzkum propojil archeologii, antropologii a sociální geografii a přinesl 3D modely historických lokalit.
Kolonialismus je v posledních letech jednou z nejvíce probíraných kapitol světové historie. Je to také argument, který se někdy až zkratkovitě používá pro vysvětlení nebo ospravedlnění řady kulturních a společenských jevů, jež pozorujeme v dnešním světě. Dosud chybí podrobnější analýzy a srovnávací přístupy, které by umožnily porozumět situaci v různých regionech a posoudit, jaké byly skutečně hmatatelné a dlouhodobé vlivy kolonialismu.
Obecně se také zapomíná, že kolonialismus není jen otázka novověké expanze evropských mocností na jiné kontinenty, ale že je nezbytné studovat například i historii kolonialismu islámského světa v Africe a Evropě. Ve svém projektu proto Monika Baumanová a její spolupracovníci zkoumali několik typů kolonialismu, včetně toho moderního evropského ve východní Africe a Střední Americe, a také kolonialismus muslimských států na Pyrenejském poloostrově ve středověku a na pobřeží východní Afriky v novověku. Všechny tyto oblasti mají dlouhou tradici městského osídlení a staveb sahající několik staletí před sledované koloniální období.
Zastoupení budov spojených s křesťanstvím (kříž) nebo islámem (půlměsíc) ve veřejném prostoru v tranzitivním období 15.–17. století, které charakterizuje konec islámského kolonialismu na území Pyrenejského poloostrova.
Veřejná místa jsou oknem do historie
Výzkumnice se zaměřila především na data o nemovité materiální kultuře měst, konkrétně na to, jak epizody kolonialismu ovlivnily veřejný prostor. Ten analyzovala na základě distribuce, struktury a podoby veřejných staveb a prostranství. Veřejný prostor a stavby jsou pro každou společnost důležité nejen proto, že jakákoli změna zpravidla trvá několik generací, ale také protože je třeba postavit nebo přestavět více budov nebo ulic, aby se charakter určité části města skutečně změnil. Klíčovou disciplínou využívanou při výzkumu byla archeologie, ale mezioborový projekt měl také přesah do antropologie a sociální geografie, a to zejména svou reflexí současné podoby historických měst.
V průběhu výzkumu se vědkyni a jejímu týmu podařilo získat cenná data a zdokumentovat dochované kulturní dědictví na pobřeží Indického oceánu. Pro některé archeologické lokality poprvé vznikly 3D modely dochované předkoloniální architektury. Na základě rešerše stávajících i sběru nových archeologických dat v kontextu historických dat z archivů a etnografických pramenů se podařilo zjistit, jak rozdílný měl kolonialismus vliv v jednotlivých sledovaných oblastech. Například ve východní Africe je evropský development dnes patrný zejména v nově založených městech bez předkoloniální historie. Koloniální vliv Ománského sultanátu v této oblasti relativně málo ovlivnil strukturu veřejného prostoru, která je i v dnešních městech srovnatelná s předkoloniálním urbanismem, ale byl naopak zásadní pro transformaci rezidenční architektury.
Kolonialismus byl také v některých oblastech spojený s příchodem jiné náboženské víry. V rámci projektu se podařilo zmapovat, jakým způsobem soupeřilo křesťanství s islámem o veřejný prostor v období 15.–17. století, tedy po zániku Granadského emirátu a nástupu křesťanské moci v této části dnešního Španělska.
Mezinárodní úsilí přináší výsledky
Projekt měl silně mezinárodní charakter a podíleli se na něm výzkumníci nejen z České republiky, ale i z řady dalších zemí včetně Velké Británie, Jihoafrické republiky, Itálie nebo Keni. V průběhu projektu byla navázána intenzivnější spolupráce mezi několika českými a africkými institucemi.
Hlavní řešitelka projektu Monika Baumanová je archeoložka zabývající se zejména středověkou a předkoloniální Afrikou a oblastí kolem Středozemního moře, archeologií staveb a urbanismu. K východní Africe ji přivedla studia na University College London a předchozí výzkumné projekty, na kterých pracovala jako postdoktorandka na univerzitách ve Švýcarsku, Švédsku a Německu. Díky výstupům vzniklým během řešení tohoto GA ČR projektu se Baumanové již nyní podařilo navázat dalším projektem financovaným programem Britského muzea v Londýně, který se dále zaměří na proměny stavebních technik od předkoloniálního období do současnosti.
3D model staveb v centru města na pobřeží Keni, jehož mapování proběhlo v rámci projektu ve spolupráci s geomatiky ze skupiny „Zamani“ z Univerzity v Kapském městě, JAR.
K analýze DNA byly využity mimo jiné i kosterní pozůstatky asi dva týdny starého novorozence z druhé poloviny 7. století. Foto: Martin Indruch
Mezinárodní tým vedený archeology z Masarykovy univerzity s podporou GA ČR odhalil pomocí DNA z kostí, jak slovanská migrace proměnila střední a východní Evropu. Nové studie, které vyšly v časopisech Nature a Genome Biology, vysvětlují genetickou i kulturní různorodost dnešních Evropanů.
Vědecké studie zveřejněné v časopisech Nature a Genome Biology spojují na základě genetiky staré Slovany s migrační vlnou, která zásadním způsobem změnila Evropu. K tomuto procesu docházelo v jednotlivých evropských regionech různými cestami. Detailní pohled na dosud málo zmapovanou dobu takzvaného stěhování národů nabízí výzkumy mezinárodního týmu badatelů, který vedli archeologové z Filozofické fakulty Masarykovy univerzity.
Rozšíření působnosti Slovanů patří k nejvýznamnějším, a přesto stále ne zcela pochopeným událostem evropských dějin. Od 6. století našeho letopočtu se ve východořímských i západoevropských pramenech objevují zprávy o slovanských skupinách, které osidlují rozsáhlá území – od Baltu po Balkán a od Labe až k Volze. Na rozdíl od lépe popsaných tažení Gótů, Langobardů či Hunů však „původ“ Slovanů zůstával dlouhou dobu opředen záhadami.
„Jedním z důvodů je, že první slovanské komunity po sobě zanechaly jen málo hmotných archeologických památek. Své mrtvé spalovali, stavěli pouze jednoduchá obydlí a vyráběli málo zdobenou keramiku. Nevznikalo nebo se nedochovalo písemnictví a záznamy přímo od Slovanů se tak objevují až po několika staletích od jejich údajného příchodu. Samotné označení ‚Slované‘ může být nejednoznačné, protože pochází z cizích pramenů, nikoli od nich samotných, a v pozdějších dobách bylo často zneužíváno pro ideologické účely. Otázky, odkud Slované přišli a jak dokázali zásadně proměnit kulturní a jazykovou mapu Evropy, tak zůstávaly bez odpovědi a byly předmětem řady diskusí,“ vysvětlila jedna z hlavních autorek obou nových studií Zuzana Hofmanová z Ústavu archeologie a muzeologie a Max Planck Institutu v Lipsku.
Historici dlouhá desetiletí diskutovali o tom, zda se slovanská kultura a jazyk šířily díky masové migraci, postupné „slovanizaci“ místních obyvatel, nebo kombinací obou procesů. Dlouho však chyběly přesvědčivé důkazy.
Renáta Přichystalová, Denisa Zlámalová a Zuzana Hofmanová z Ústavu archeologie a muzeologie představily své výzkumy u příležitosti dnešního vydání odborných studií v časopisech Nature a Genome Biology. Foto: Martin Indruch
Nová kapitola evropských dějin
Mezinárodní tým vědců z Německa, Rakouska, Polska a Chorvatska s rozhodujícím zastoupením vědců z Masarykovy univerzity nyní přichází s první komplexní kontinentální studií starobylé DNA z kostí středověkých slovanských populací. Kosti pocházejí z nalezišť ve východním Německu, Polsku, na Ukrajině, ze severního Balkánu i z jižní Moravy. Analyzovat DNA z těchto kostí umožnily nové vědecké metody, které ještě před několika lety nebyly k dispozici. Genetické analýzy více než 550 lidských ostatků z prvního milénia našeho letopočtu potvrdily rozsáhlý dopad migračních pohybů, regionální rozmanitost a nové poznatky o organizaci raně středověkých komunit. Genetická analýza prokázala, že od 6. století dochází k migracím této východoevropské populace napříč střední a východní Evropou, což zásadně změnilo genetické složení regionů včetně dnešního území našeho státu. Nešlo však o dobyvačný model. Místo armád a elitních struktur budovali migranti nové společnosti založené na rozšířených rodinách a flexibilních komunitách.
Nové studie, z nichž jednu vydal časopis Nature, nepřináší jen odpověď na otázku, jak vznikla jedna z největších jazykových skupin světa. Nabízí také nový pohled na to, proč byli Slované tak úspěšní. Bylo to zřejmě díky tomu, že neměnili jen elity, ale celé komunity. „Slované možná uspěli právě z toho důvodu, že se vyhýbali rigidním strukturám římského světa. Jejich jednoduchý životní styl a sociální pružnost jim umožnily prosperovat v dobách nestability. Nová genetická data potvrzují tento obraz: stejný původ, různé míry mísení s místními skupinami. Na severu se původní obyvatelstvo vytrácí, na jihu se spíše mísí. Tato mozaika vysvětluje genetickou i kulturní různorodost dnešní Evropy,“ upřesnil vedoucí Ústavu archeologie a muzeologie Jiří Macháček, který je garantem více než čtyřletého projektu RES-HUM (Připraveni na budoucnost: Porozumění dlouhodobé odolnosti lidské kultury), jenž má podíl na financování studií.
Slovanská expanze je podle vědců možná poslední velkou demografickou událostí, která trvale a zásadně změnila genetickou i jazykovou mapu Evropy. „Díky těmto novým výsledkům můžeme nahlédnout za hranice písemných pramenů a rekonstruovat skutečný rozsah slovanské migrace – jedné z nejvlivnějších, a přitom nejméně doceněných kapitol evropské minulosti,“ doplnila Hofmanová.
Model zemnice, též známé jako zemljanka, prezentuje typické obydlí Slovanů, které se stavělo především z důvodu tepelné úspory. Dalším charakteristickým znakem Slovanů je málo zdobená keramika. K vidění byly i kosterní pozůstatky z druhé poloviny 7. století. Foto: Martin Indruch
Potvrzení archeologických a lingvistických hypotéz
Genetické stopy ukazují na původ Slovanů v oblasti mezi jižním Běloruskem a střední Ukrajinou, což odpovídá dlouho předpokládaným lingvistickým i archeologickým hypotézám. Ačkoliv přímé důkazy z raných slovanských jádrových oblastí jsou stále vzácné, tato genetická data přinášejí první konkrétní vodítka – nejpravděpodobnější je původ mezi Dněstrem a Donem.
Od 6. století nastaly rozsáhlé migrace této východoevropské populace napříč střední a východní Evropou, což zásadně změnilo genetické složení regionů jako východní Německo a Polsko. V různých regionech však průběh změn vypadal odlišně. Ve východním Německu vznikají rozsáhlé rodové linie, které kontrastují s malými rodinami dřívějšího období. Naproti tomu v Chorvatsku migranti více splývají s původními obyvateli a společenská struktura se mění jen mírně. Tato regionální pestrost ukazuje, že šíření Slovanů nebylo jednotným procesem, ale mozaikou, jak se přizpůsobovali místním podmínkám.
„Slovanská expanze nebyla jedním homogenním pohybem, ale souborem různých migračních příběhů – a neexistovala jediná ‚slovanská identita‘. V genetických datech také není žádný důkaz o majoritní migraci jednoho pohlaví: migrovaly celé rodiny, muži i ženy, a společně utvářeli nové společnosti. Budoucí výzkum ukáže, jak se takové jednotlivé komunity dále přizpůsobovaly, integrovaly nebo zcela proměnily v důsledku migrace i vlastního vývoje,“ vysvětlila Hofmanová.
Hlavní body nové analýzy
Dramatická změna populace: Analýza genomových dat více než 550 starobylých jedinců ukazuje, že v 6. – 8. století došlo ve východním Německu, Polsku, na Ukrajině a na severním Balkáně k výrazné změně genetické struktury – genom výsledné populace pochází z více než 80 procent z východu Evropy.
Podpora z paralelně vzniklé studie: Nezávislá studie 18 celých genomů z našeho území, konkrétně z jižní Moravy, tyto výsledky potvrzuje. K dramatické demografické změně populace spojované s příchodem Slovanů došlo i na území pozdější tak zvané Velké Moravy.
Regionální rozdíly: Zatímco výměna populace byla na severu, například ve střední Evropě, téměř úplná, jižněji, například na Balkánu došlo spíše ke smíšení příchozích z východu s místními komunitami. Tyto genetické rozdíly přetrvávají v populacích těchto oblastí dodnes.
Integrace, ne dobytí: Genetické důkazy nenaznačují žádné výrazné zkreslení ve směru jednoho pohlaví – migrovaly celé rodiny a komunity, nikoliv jen mužští bojovníci.
Flexibilní společenské uspořádání: Do východního Německa přinesli migranti nové formy společenské organizace založené na rozsáhlých patrilineárních rodových strukturách, což je v ostrém kontrastu oproti typicky malým rodinám, které se geneticky prokázaly v předcházejícím období stěhování národů. Naopak v Chorvatsku si komunity migrantů častěji uchovávaly své původní společenské struktury.
Analýzy DNA zahrnovaly i dítě pohřbené v raně slovanském kontextu, typicky spojovaném jen s kremací. Tento kosterní nález se regionálně a časově váže ke kultuře s keramikou pražského typu. Foto: Martin Košťál, Laboratoř pokročilé dokumentace
Regionální zaměření – Morava
Samostatná studie publikovaná v časopise Genome Biology ukázala populační změnu i na jižní Moravě. „Byla geneticky jasně doložena demografická změna v souvislosti s přechodem k slovanské materiální kultuře, která má původ na dnešní Ukrajině,” řekla Denisa Zlámalová z Masarykovy univerzity, jedna z autorek studie. „Analýzy DNA zahrnovaly i dítě pohřbené v raně slovanském kontextu, typicky spojovaném jen s kremací,“ doplnil archeolog Jiří Macháček. Tento nález se regionálně a časově váže ke kultuře s keramikou pražského typu. Stejný genetický signál se objevuje u jedinců z 9.–10. století, tedy i v době Moravského knížectví známého díky svatému Cyrilu a Metodějovi a vzniku staroslověnštiny a hlaholice během jejich příchodu a šíření křesťanství na Moravě.
Výzkum podpořily a financovaly nadace Swiss National Science Foundation, Grantová agentura ČR (projekt FORMOR), European Research Council (ERC Synergy Grant HistoGenes) a projekt OP-JAK RES-HUM.
Abychom poskytli co nejlepší služby, používáme k ukládání a/nebo přístupu k informacím o zařízení, technologie jako jsou soubory cookies. Souhlas s těmito technologiemi nám umožní zpracovávat údaje, jako je chování při procházení nebo jedinečná ID na tomto webu. Nesouhlas nebo odvolání souhlasu může nepříznivě ovlivnit určité vlastnosti a funkce.
Funkční
Vždy aktivní
Technické uložení nebo přístup je nezbytně nutný pro legitimní účel umožnění použití konkrétní služby, kterou si odběratel nebo uživatel výslovně vyžádal, nebo pouze za účelem provedení přenosu sdělení prostřednictvím sítě elektronických komunikací.
Předvolby
Technické uložení nebo přístup je nezbytný pro legitimní účel ukládání preferencí, které nejsou požadovány odběratelem nebo uživatelem.
Statistiky
Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro statistické účely.Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro anonymní statistické účely. Bez předvolání, dobrovolného plnění ze strany vašeho Poskytovatele internetových služeb nebo dalších záznamů od třetí strany nelze informace, uložené nebo získané pouze pro tento účel, obvykle použít k vaší identifikaci.
Marketing
Technické uložení nebo přístup je nutný k vytvoření uživatelských profilů za účelem zasílání reklamy nebo sledování uživatele na webových stránkách nebo několika webových stránkách pro podobné marketingové účely.
