Ilmuwan dari Amerika Serikat telah menciptakan robot hidup yang dapat menghasilkan keturunan. Organisme berdasarkan sel embrio katak ternyata dapat mengumpulkan kemiripannya dari sel-sel ini - sebelumnya mekanisme reproduksi seperti itu hanya diamati pada tingkat molekuler. Para peneliti akan menggunakan xenobots untuk berbagai tugas, mulai dari mengumpulkan plastik di laut hingga pengobatan regeneratif.
Pada tahun 2020, ahli biologi Amerika dari Universitas Vermont, Taft dan Harvard menciptakan xenobots - "robot hidup". Untuk melakukan ini, mereka mengambil sel induk berpotensi majemuk dari kulit embrio katak cakar Afrika (Xenopus laevis) dan menumbuhkannya dalam larutan garam. Sel-sel bergabung menjadi organisme bulat, menumbuhkan silia di lapisan luar yang membantunya bergerak.
"Kebanyakan orang menganggap robot sebagai makhluk yang terbuat dari logam dan keramik, tetapi bukan dari apa robot itu dibuat, tetapi apa yang dilakukannya - bertindak secara independen untuk kepentingan manusia," kata profesor ilmu komputer dan pakar robotika Josh Bongard . , penulis utama studi tersebut — Dalam pengertian itu, ini adalah robot, tetapi juga organisme yang dibuat dari sel katak yang tidak dimodifikasi secara genetik."
Kini kelompok peneliti yang sama telah menemukan bahwa ciptaan mereka mampu bereproduksi. Para ilmuwan menggambarkan proses ini dalam sebuah artikel di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.
Xenobots tidak memiliki neuron, tidak ada reproduksi, pencernaan dan sistem lainnya, mereka secara alami hancur setelah dua minggu. "Mereka jelas tidak tumbuh menjadi katak, mereka benar-benar mempertahankan bentuk yang kita inginkan," kata Bongard. "Dan mereka terlihat dan berperilaku sama sekali tidak seperti katak biasa."
Xenobot juga tidak berkembang biak seperti katak. Hewan dan tumbuhan dapat bereproduksi secara seksual (baik melalui pembuahan dan aseksual) dan aseksual, sementara xenobot menggunakan replikasi diri kinematik, yang sebelumnya tidak diamati pada organisme - hanya dalam molekul. Dalam replikasi diri, xenobots menggunakan zat di lingkungan untuk membuat salinan dari diri mereka sendiri.
Konsep perangkat yang mereplikasi diri diusulkan pada awal abad ke-XNUMX, tetapi menjadi tersebar luas hanya pada paruh kedua abad ke-XNUMX. Pada abad ke-XNUMX, proyek yang didedikasikan untuk penciptaan sel yang dapat mereproduksi diri sendiri, automata, robot, dan bahkan pabrik yang memungkinkan kolonisasi Bulan dan Mars diluncurkan.
“Replikasi diri kinematik dalam molekul, tentu saja, penting di awal kehidupan Bumi. Tapi kita tidak tahu apakah bentuk replikasi ini, yang sekarang kita amati dalam kelompok sel, memainkan peran dalam asal usul kehidupan," kata Bongard. Para ilmuwan menemukan sifat xenobots ini dengan mengamati perilaku mereka dalam cawan Petri yang berisi air dari kolam dan sel-sel embrio katak. Xenobot bergerak di dalam cangkir, bertabrakan dengan sel lain dan mengumpulkannya menjadi tumpukan. Jika tumpukan itu cukup besar — sekitar 50 sel — ia membentuk xenobot baru. "Keturunan" mengulangi perilaku "leluhur", tetapi "cucu" sudah terlalu lemah dan tidak dapat bereproduksi.
"Kami menemukan bahwa agregat multiseluler sintetis juga dapat mereproduksi diri mereka sendiri secara kinematik dengan memindahkan dan mengompresi sel-sel yang terpisah di lingkungan menjadi replika diri yang fungsional," tulis para ilmuwan. "Bentuk pelestarian spesies ini, yang belum pernah diamati sebelumnya pada organisme mana pun, terjadi secara spontan dalam beberapa hari, dan tidak berkembang selama ribuan tahun."
"Itu mengejutkan saya," aku profesor biologi Michael Levin, rekan penulis studi tersebut. "Katak memiliki cara reproduksi yang biasanya mereka gunakan, tetapi jika Anda membebaskan sel-sel tertentu dari sisa embrio dan memberi tahu mereka bagaimana menemukan diri mereka di lingkungan baru, mereka tidak hanya menemukan cara baru untuk bergerak, tetapi juga tampaknya cara baru untuk bereproduksi."
Replikasi diri kinematik, yang sebelumnya belum pernah diamati pada tumbuhan atau hewan, dapat terjadi tanpa modifikasi genetik menunjukkan bagaimana makhluk biologis secara radikal dan cepat dapat beradaptasi dan berubah dalam menanggapi lingkungan mereka, para peneliti menjelaskan.
Simulasi kecerdasan buatan telah menunjukkan bahwa jika xenobot diberi bentuk tertentu, seperti karakter Pac-Man, mereka akan mereproduksinya saat bereplikasi. Selain itu, formulir ini ternyata menjadi yang paling berhasil untuk replikasi diri lebih lanjut - "mulut" membantu mengumpulkan sel-sel embrionik menjadi tumpukan dengan lebih efisien. Ditemukan juga bahwa xenobot mampu, misalnya, memperbaiki sirkuit listrik — tetapi sejauh ini hasil ini juga diperoleh berdasarkan simulasi, dan bukan eksperimen nyata.
Para ilmuwan berharap xenobots akan dapat digunakan untuk berbagai tugas, mulai dari mengumpulkan mikroplastik di badan air hingga intervensi medis - misalnya, jika diperlukan untuk mempercepat regenerasi sel.
Baca juga:
- Para peneliti telah mengembangkan metode baru untuk membuat robot lunak
- Robot otonom melakukan internal pertama'Yazovu, dll'eksi tanpa jarum