دانشمندان آمریکایی ربات‌های زنده‌ای ساخته‌اند که می‌توانند فرزندانی تولید کنند. ارگانیسم های مبتنی بر سلول های جنینی قورباغه قادر به جمع آوری شباهت خود از این سلول ها بودند - قبلاً چنین مکانیسم تولید مثل فقط در سطح مولکولی مشاهده می شد. محققان قرار است از زنوبات‌ها برای کارهای مختلف، از جمع‌آوری پلاستیک در اقیانوس گرفته تا پزشکی احیاکننده، استفاده کنند.
در سال 2020، زیست‌شناسان آمریکایی از دانشگاه‌های ورمونت، تافت و هاروارد ربات‌های زنوبات - "ربات‌های زنده" را ایجاد کردند. برای انجام این کار، آنها سلول های بنیادی پرتوان را از پوست جنین قورباغه پنجه دار آفریقایی (Xenopus laevis) گرفتند و در محلول نمکی پرورش دادند. سلول ها به یک ارگانیسم کروی ادغام شدند و مژک هایی روی لایه بیرونی رشد کردند که به حرکت آن کمک می کرد.
جاش بونگارد، استاد علوم کامپیوتر و کارشناس رباتیک، می‌گوید: «بیشتر مردم ربات‌ها را موجوداتی از فلز و سرامیک می‌دانند، اما مهم این نیست که ربات از چه ساخته شده است، بلکه مهم این است که چه کاری انجام می‌دهد - به طور مستقل به نفع انسان عمل می‌کند.» نویسنده اصلی این مطالعه - از این نظر، این یک ربات است، اما همچنین یک موجود زنده است که از یک سلول قورباغه اصلاح شده ژنتیکی ایجاد شده است.
اکنون همان گروه از محققان دریافتند که خلقت آنها قابلیت تولید مثل دارد. دانشمندان این فرآیند را در مقاله ای در مجله Proceedings of the National Academy of Science شرح دادندces.
Xenobots هیچ نورون، سیستم تولید مثل، گوارشی و غیره ندارند، آنها به طور طبیعی پس از دو هفته متلاشی می شوند. بونگارد می‌گوید: «آنها قطعاً به قورباغه تبدیل نمی‌شوند، آنها در واقع شکلی را که ما می‌خواهیم داشته باشند، حفظ می‌کنند. و آنها اصلا شبیه یک قورباغه معمولی به نظر نمی رسند و رفتار نمی کنند.
زنوبات ها نیز مانند قورباغه ها تولید مثل نمی کنند. حیوانات و گیاهان می توانند به صورت جنسی (هم از طریق لقاح و هم به صورت غیرجنسی) و غیرجنسی تولید مثل کنند، در حالی که ربات های بیگانه به تکثیر خود حرکتی متوسل می شوند که قبلاً در موجودات - فقط در مولکول ها - مشاهده نمی شد. در خود همانند سازی، xenobot ها از مواد موجود در محیط برای ایجاد کپی از خود استفاده می کنند.
مفهوم دستگاه‌های خودتکثیر شونده در اوایل قرن نوزدهم مطرح شد، اما تنها در نیمه دوم قرن بیستم رایج شد. در قرن بیست و یکم، پروژه‌هایی برای ایجاد سلولهای خودتولید شونده، خودکار، روبات‌ها و حتی کارخانه‌هایی که امکان استعمار ماه و مریخ را فراهم می‌کنند، راه‌اندازی شد.
«خود همانندسازی سینماتیکی در مولکول‌ها، البته، در اوایل زندگی زمین مهم بود. اما ما نمی دانیم که آیا این شکل از تکثیر، که اکنون در گروه های سلولی مشاهده می کنیم، نقشی در پیدایش حیات داشته است یا خیر. دانشمندان با مشاهده رفتار بیگانه ربات ها در ظرف پتری حاوی آب حوضچه و سلول های جنین قورباغه به این خاصیت پی بردند. زنوبات‌ها در فنجان حرکت می‌کردند و با سلولهای دیگر برخورد می‌کردند و آنها را در انبوهی جمع می‌کردند. اگر توده به اندازه کافی بزرگ بود - حدود 50 سلول - یک زنوبات جدید را تشکیل می داد. "فرزندان" رفتار "اجداد" را تکرار کردند، اما "نوه ها" از قبل بسیار ضعیف بودند و قادر به تولید مثل نبودند.
دانشمندان می نویسند: "ما دریافتیم که توده های چند سلولی مصنوعی می توانند با حرکت و فشرده سازی سلول های جدا شده در محیط به صورت خودکپی های عملکردی خود را به صورت سینماتیک بازتولید کنند." این شکل از حفظ گونه‌ای که قبلاً در هیچ موجود زنده‌ای مشاهده نشده بود، در عرض چند روز خود به خود اتفاق می‌افتد و طی هزاران سال توسعه نمی‌یابد.»
پروفسور زیست شناسی، مایکل لوین، یکی از نویسندگان این مطالعه، اذعان می کند: «من را شگفت زده کرد. قورباغه‌ها حالتی برای تولید مثل دارند که معمولاً از آن استفاده می‌کنند، اما اگر سلولهای خاصی را از بقیه جنین‌ها آزاد کنید و به آنها اجازه دهید که بدانند چگونه خود را در یک محیط جدید بیابند، نه تنها راه جدیدی برای حرکت پیدا می‌کنند، بلکه ظاهرا روشی جدید برای تولید مثل."
محققان توضیح می‌دهند که خود همانندسازی سینماتیکی، که قبلاً در گیاهان یا حیوانات مشاهده نشده بود، می‌تواند بدون اصلاح ژنتیکی رخ دهد، نشان می‌دهد که چگونه موجودات بیولوژیکی به‌طور رادیکال و سریع می‌توانند در پاسخ به محیط خود سازگار شوند و تغییر کنند.
شبیه‌سازی‌های هوش مصنوعی نشان داده‌اند که اگر به زنوبات‌ها شکل خاصی مانند شخصیت Pac-Man داده شود، در هنگام تکثیر آن را بازتولید می‌کنند. علاوه بر این، این فرم موفق ترین برای خود تکراری بیشتر بود - "دهان" به جمع آوری سلول های جنینی در یک توده کمک کرد. همچنین مشخص شد که زنوبات‌ها می‌توانند، به عنوان مثال، مدارهای الکتریکی را تعمیر کنند - اما تاکنون این نتیجه نیز بر اساس شبیه‌سازی‌ها و نه بر اساس یک آزمایش واقعی به دست آمده است.
دانشمندان انتظار دارند که زنوبات‌ها بتوانند برای کارهای مختلف، از جمع‌آوری میکروپلاستیک‌ها در بدنه‌های آبی گرفته تا مداخلات پزشکی - به عنوان مثال، در مواردی که لازم است بازسازی سلولی تسریع شود، استفاده شود.
همچنین بخوانید:
- محققان روش جدیدی برای ایجاد ربات های نرم توسعه داده اند
- ربات مستقل اولین عملیات داخلی را انجام داد'یازوو و غیره'عمل بدون سوزن