Amerikai tudósok élő robotokat hoztak létre, amelyek utódokat nemzhetnek. Kiderült, hogy a békaembrionális sejteken alapuló organizmusok képesek voltak ezekből a sejtekből összegyűjteni hasonlóságukat - korábban ilyen szaporodási mechanizmust csak molekuláris szinten figyeltek meg. A kutatók a xenobotokat sokféle feladatra fogják használni, a műanyag óceánban való összegyűjtésétől a regeneratív gyógyászatig.
2020-ban a vermonti, taft-i és harvardi egyetemek amerikai biológusai xenobotokat – „élő robotokat” hoztak létre. Ehhez pluripotens őssejteket vettek ki az afrikai karmos béka (Xenopus laevis) embrióinak bőréből, és sóoldatban nevelték őket. A sejtek gömbölyű organizmussá egyesültek, a külső rétegen csillók nőttek, amelyek segítették a mozgást.
"A legtöbb ember úgy gondolja, hogy a robotok fémből és kerámiából készült lények, de nem annyira az a lényeg, hogy a robot miből készült, hanem az, hogy mit csinál – függetlenül cselekednek az ember javára" - mondja Josh Bongard informatikai professzor és robotika szakértő. . , a tanulmány vezető szerzője – Ebben az értelemben ez egy robot, de egyben egy genetikailag nem módosított békasejtből létrehozott organizmus is."
Most ugyanez a kutatócsoport rájött, hogy alkotásuk képes szaporodni. A tudósok ezt a folyamatot a Proceedings of the National Academy of Scien folyóiratban megjelent cikkben írták leces.
A xenobotoknak nincs idegsejtje, reproduktív, emésztőrendszere és egyéb rendszere, két hét után természetesen szétesnek. "Határozottan nem nőnek békává, valójában megtartják azt a formát, amilyenben szeretnénk" - mondja Bongard. – És egyáltalán nem úgy néznek ki és viselkednek, mint egy közönséges béka.
A xenobotok sem úgy szaporodnak, mint a békák. Az állatok és növények ivarosan (megtermékenyítéssel és ivartalanul) és ivartalanul is szaporodhatnak, míg a xenobotok kinematikus önreplikációhoz folyamodnak, ami korábban szervezetekben nem volt megfigyelhető - csak molekulákban. Az önreplikáció során a xenobotok a környezetben lévő anyagokat használják fel, hogy másolatokat készítsenek magukról.
Az önreplikáló eszközök fogalmát már a XNUMX. században javasolták, de csak a XNUMX. század második felében terjedt el. A XNUMX. században olyan projektek indultak, amelyek önreprodukáló sejtek, automaták, robotok, sőt gyárak létrehozására irányultak, amelyek lehetővé teszik a Hold és a Mars kolonizálását.
„A molekulák kinematikus önreplikációja természetesen fontos volt a Föld életének korai szakaszában. De nem tudjuk, hogy ez a replikációs forma, amelyet most sejtcsoportokban figyelünk meg, szerepet játszott-e az élet keletkezésében” – mondja Bongard. A tudósok úgy fedezték fel a xenobotok ezt a tulajdonságát, hogy megfigyelték viselkedésüket egy Petri-csészében, amely egy tóból származó vizet és békaembriók sejtjeit tartalmazta. A xenobotok körbe-körbe mozogtak a csészében, összeütköztek más sejtekkel, és kupacokba gyűjtötték őket. Ha a halom elég nagy volt – körülbelül 50 sejt –, akkor egy új xenobot jött létre. Az "utódok" megismételték az "ősök" viselkedését, de az "unokák" már túl gyengék és nem tudtak szaporodni.
"Azt találtuk, hogy a szintetikus többsejtű aggregátumok kinematikusan is képesek reprodukálni magukat azáltal, hogy a környezetben lévő disszociált sejteket funkcionális önreplikákká tömörítik és mozgatják" - írják a tudósok. "A faj megőrzésének ez a formája, amelyet korábban egyetlen szervezetben sem figyeltek meg, néhány napon belül spontán módon jelentkezik, és nem fejlődik ki több ezer év alatt."
„Megdöbbentett” – vallja be Michael Levin biológiaprofesszor, a tanulmány társszerzője. "A békáknak van egy olyan szaporodási módja, amelyet általában használnak, de ha kiszabadítasz bizonyos sejteket az embrió többi részéből, és tudatod velük, hogyan találják meg magukat egy új környezetben, akkor nem csak új módot találnak a mozgásra, hanem látszólag a szaporodás új módja."
A kutatók magyarázzák, hogy a kinematikus önreplikáció, amelyet korábban sem növényeknél, sem állatoknál nem figyeltek meg, genetikai módosítás nélkül is megtörténhet, azt mutatja, hogy a biológiai lények milyen radikálisan és gyorsan tudnak alkalmazkodni és megváltozni a környezetükhöz reagálva.
Mesterséges intelligencia szimulációk kimutatták, hogy ha a xenobotok kapnak egy bizonyos formát, például egy Pac-Man karaktert, akkor reprodukálják azt a replikáció során. Ráadásul ez a forma bizonyult a legsikeresebbnek a további önreplikációhoz - a "száj" segített az embrionális sejtek hatékonyabb halomba gyűjtésében. Azt is megállapították, hogy a xenobotok képesek például elektromos áramkörök javítására – de eddig ez az eredmény is szimulációk alapján született, nem pedig valódi kísérletben.
A tudósok arra számítanak, hogy a xenobotokat különféle feladatokra lehet majd használni, a víztestekben történő mikroműanyagok begyűjtésétől az orvosi beavatkozásokig - például abban az esetben, ha a sejtregeneráció felgyorsítására van szükség.
Olvassa el még:
- A kutatók új módszert fejlesztettek ki puha robotok létrehozására
- Az autonóm robot végrehajtotta az első belsőt"Yazovu stb"tű nélkül