Oamenii de știință din SUA au creat roboți vii care pot produce descendenți. Organismele bazate pe celule embrionare de broaște s-au dovedit a fi capabile să-și colecteze asemănarea din aceste celule - anterior un astfel de mecanism de reproducere era observat doar la nivel molecular. Cercetătorii vor folosi xenoboți pentru multe sarcini diferite, de la colectarea plasticului în ocean până la medicina regenerativă.
În 2020, biologii americani de la universitățile Vermont, Taft și Harvard au creat xenoboți - „roboți vii”. Pentru a face acest lucru, au luat celule stem pluripotente din pielea embrionilor broaștei africane cu gheare (Xenopus laevis) și le-au crescut într-o soluție salină. Celulele s-au contopit într-un organism sferoid, crescând cili pe stratul exterior care l-au ajutat să se miște.
„Majoritatea oamenilor cred că roboții sunt niște creaturi făcute din metal și ceramică, dar nu este atât din ce este făcut robotul, ci ceea ce face el – acționează independent în beneficiul unui om”, spune profesorul de informatică și expertul în robotică Josh Bongard. . , autorul principal al studiului – În acest sens, este un robot, dar este și un organism creat dintr-o celulă de broaște nemodificată genetic.”
Acum același grup de cercetători a descoperit că creația lor este capabilă de reproducere. Oamenii de știință au descris acest proces într-un articol din revista Proceedings of the National Academy of Scienceces.
Xenoboții nu au neuroni, nici sisteme de reproducere, digestive și alte sisteme, ei se dezintegrează în mod natural după două săptămâni. „Cu siguranță nu devin broaște, de fapt își păstrează forma în care ne dorim să fie”, spune Bongard. „Și arată și nu se comportă deloc ca o broască obișnuită”.
Nici Xenoboții nu se reproduc ca broaștele. Animalele și plantele se pot reproduce sexual (atât prin fertilizare, cât și asexuat) și asexuat, în timp ce xenoboții recurg la autoreplicarea cinematică, ceea ce anterior nu era observat în organisme - doar în molecule. În auto-replicare, xenoboții folosesc substanțe din mediu pentru a crea copii ale lor.
Conceptul de dispozitive cu auto-replicare a fost propus încă din secolul al XIX-lea, dar s-a răspândit abia în a doua jumătate a secolului al XX-lea. În secolul XXI, au fost lansate proiecte dedicate creării de celule cu auto-reproducere, automate, roboți și chiar fabrici care vor permite colonizarea Lunii și Marte.
„Auto-replicarea cinematică în molecule a fost, desigur, importantă la începutul vieții Pământului. Dar nu știm dacă această formă de replicare, pe care o observăm acum în grupuri de celule, a jucat vreun rol în originea vieții”, spune Bongard. Oamenii de știință au descoperit această proprietate a xenoboților observându-le comportamentul într-o cutie Petri care conținea apă dintr-un iaz și celule de embrioni de broaște. Xenoboții s-au mișcat în cupă, ciocnindu-se de alte celule și adunându-le în grămezi. Dacă grămada era suficient de mare - aproximativ 50 de celule - forma un nou xenobot. „Odrasle” au repetat comportamentul „strămoșilor”, dar „nepoții” erau deja prea slabi și incapabili să se reproducă.
„Am descoperit că agregatele multicelulare sintetice se pot reproduce și ele însele cinematic prin mișcarea și comprimarea celulelor disociate din mediul înconjurător în auto-replici funcționale”, scriu oamenii de știință. „Această formă de conservare a speciei, care nu a fost observată până acum în niciun organism, apare spontan în câteva zile și nu se dezvoltă de-a lungul a mii de ani”.
„M-a frapat”, admite profesorul de biologie Michael Levin, coautor al studiului. „Broaștele au un mod de reproducere pe care îl folosesc în mod normal, dar dacă eliberezi anumite celule de restul embrionului și le spui cum să se regăsească într-un mediu nou, ei nu numai că găsesc o nouă modalitate de a se mișca, dar aparent un nou mod de a reproduce.”
Această autoreplicare cinematică, care nu a fost observată anterior nici la plante sau animale, ar putea avea loc fără modificare genetică demonstrează cât de radical și rapid se pot adapta și schimba creaturile biologice ca răspuns la mediul lor, explică cercetătorii.
Simulările de inteligență artificială au arătat că, dacă xenoboților li se dă o anumită formă, cum ar fi un personaj Pac-Man, o vor reproduce atunci când se replic. În plus, această formă s-a dovedit a fi cea mai de succes pentru auto-replicare ulterioară - „gura” a ajutat la adunarea celulelor embrionare într-o grămadă mai eficient. De asemenea, s-a constatat că xenoboții sunt capabili, de exemplu, să repare circuite electrice — dar până acum acest rezultat a fost obținut și pe baza unor simulări, și nu pe un experiment real.
Oamenii de știință se așteaptă ca xenoboții să poată fi utilizați pentru diverse sarcini, de la colectarea microplasticelor din corpurile de apă până la intervenții medicale - de exemplu, în cazul în care este necesară accelerarea regenerării celulare.
Citeste si:
- Cercetătorii au dezvoltat o nouă metodă de a crea roboți moi
- Robotul autonom a efectuat primul intern"Yazovu, etc"ection fara ace