Naučnici iz SAD-a stvorili su žive robote koji mogu da daju potomstvo. Pokazalo se da su organizmi zasnovani na embrionalnim stanicama žaba u stanju prikupiti svoju sličnost iz ovih stanica - ranije je takav mehanizam reprodukcije opažen samo na molekularnom nivou. Istraživači će koristiti ksenobote za mnoge različite zadatke, od prikupljanja plastike u oceanu do regenerativne medicine.
Godine 2020. američki biolozi sa univerziteta Vermont, Taft i Harvard stvorili su ksenobote - "žive robote". Da bi to učinili, uzeli su pluripotentne matične stanice iz kože embrija afričke kandžaste žabe (Xenopus laevis) i uzgajale ih u fiziološkoj otopini. Ćelije su se spojile u sferoidni organizam, rastući cilije na vanjskom sloju koje su mu pomogle da se kreće.
"Većina ljudi misli o robotima kao o stvorenjima napravljenim od metala i keramike, ali nije toliko važno od čega je robot napravljen, već šta radi - djeluje nezavisno za dobrobit čovjeka", kaže profesor informatike i stručnjak za robotiku Josh Bongard ., vodeći autor studije - U tom smislu, to je robot, ali je i organizam stvoren od genetski nemodificirane ćelije žabe."
Sada je ista grupa istraživača otkrila da je njihova kreacija sposobna za reprodukciju. Naučnici su opisali ovaj proces u članku u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ksenoboti nemaju neurone, reproduktivni, probavni i druge sisteme, prirodno se raspadaju nakon dvije sedmice. "One definitivno ne izrastaju u žabe, one zapravo zadržavaju oblik u kojem želimo da budu", kaže Bongard. "I izgledaju i ponašaju se nimalo kao obične žabe."
Ksenoboti se takođe ne razmnožavaju kao žabe. Životinje i biljke se mogu razmnožavati spolno (i putem oplodnje i aseksualno) i aseksualno, dok ksenoboti pribjegavaju kinematičkoj samoreplikaciji, koja se ranije nije opažala u organizmima - samo u molekulima. U samoreplikaciji, ksenoboti koriste supstance u okruženju kako bi stvorili svoje kopije.
Koncept uređaja koji se samorepliciraju predložen je još u XNUMX. stoljeću, ali je postao široko rasprostranjen tek u drugoj polovini XNUMX. stoljeća. U XNUMX. stoljeću pokrenuti su projekti posvećeni stvaranju samoreproducirajućih ćelija, automata, robota, pa čak i fabrika koje će omogućiti kolonizaciju Mjeseca i Marsa.
„Kinematska samoreplikacija u molekulima bila je, naravno, važna u ranom životu Zemlje. Ali ne znamo da li je ovaj oblik replikacije, koji sada opažamo u grupama ćelija, igrao bilo kakvu ulogu u nastanku života", kaže Bongard. Naučnici su otkrili ovo svojstvo ksenobota posmatrajući njihovo ponašanje u Petrijevoj posudi koja sadrži vodu iz jezera i ćelije embriona žaba. Ksenoboti su se kretali u čaši, sudarajući se s drugim ćelijama i skupljajući ih u hrpe. Ako je gomila bila dovoljno velika - oko 50 ćelija - formirala je novog ksenobota. "Potomstvo" je ponovilo ponašanje "predaka", ali "unuci" su već bili preslabi i nesposobni za reprodukciju.
“Otkrili smo da se sintetički višećelijski agregati također mogu kinematički reproducirati pomicanjem i kompresijom disociranih ćelija u okolini u funkcionalne samoreplike”, pišu naučnici. "Ovaj oblik očuvanja vrste, koji ranije nije uočen ni u jednom organizmu, javlja se spontano u roku od nekoliko dana i ne razvija se hiljadama godina."
"To me je pogodilo", priznaje profesor biologije Michael Levin, koautor studije. “Žabe imaju način razmnožavanja koji inače koriste, ali ako oslobodite određene ćelije od ostatka embrija i date im do znanja kako da se nađu u novom okruženju, one ne samo da će pronaći novi način kretanja, već i novi način reprodukcije."
Ta kinematička samoreplikacija, koja ranije nije uočena ni kod biljaka ni kod životinja, mogla bi se dogoditi bez genetske modifikacije pokazuje kako se radikalno i brzo biološka bića mogu prilagoditi i promijeniti kao odgovor na svoje okruženje, objašnjavaju istraživači.
Simulacije umjetne inteligencije pokazale su da ako se ksenobotima da određeni oblik, kao što je lik Pac-Mana, oni će ga reproducirati kada se repliciraju. Osim toga, ovaj oblik se pokazao najuspješnijim za daljnju samoreplikaciju - "usta" su pomogla da se embrionalne ćelije sakupe u gomilu efikasnije. Utvrđeno je i da su ksenoboti sposobni, na primjer, da popravljaju električna kola - ali do sada je i ovaj rezultat dobiven na osnovu simulacija, a ne na pravom eksperimentu.
Naučnici očekuju da će se ksenoboti moći koristiti za različite zadatke, od prikupljanja mikroplastike u vodenim tijelima do medicinskih intervencija - na primjer, u slučaju kada je potrebno ubrzati regeneraciju stanica.
Pročitajte također:
- Istraživači su razvili novu metodu stvaranja mekih robota
- Autonomni robot je izveo prvi interni'Jazovu itd'ekcija bez igala