Ne iš metalo ir keramikos, bet tikrai kuo gyviausi. O dabar ir daugintis išmoko kaip niekas kitas nemoka.

Iš naguotosios varlės kamieninių ląstelių suformuoti ksenobotai (pavadinti taip pagal rūšies pavadinimą – 𝑋𝑒𝑛𝑜𝑝𝑢𝑠 𝑙𝑎𝑒𝑣𝑖𝑠), yra mažesni nei milimetro pločio. Pirmą kartą jie buvo sukurti 2020 metais, kai eksperimentai parodė, kad jie gali judėti, dirbti drauge ir gydyti save.

Dabar juos Vermonto universitete, Tufts universitete ir Harvardo universiteto Wysso biologinės inžinerijos institute sukūrę mokslininkai sako atradę visiškai naują biologinio dauginimosi formą, kuri skiriasi nuo visų mokslui žinomų augalų ir gyvūnų dauginimosi būdų.

„Mane tai pribloškė,“ sakė Michael Levin, Tuftso universiteto biologijos profesorius ir Allen tyrimų centro direktorius, vienas iš naujo tyrimo vyr. bendraautorių.

„Varlės turi įprastą dauginimosi būdą, bet kai ląstelės ... išvaduojamos nuo likusios embriono dalies ir joms suteikiamas šansas susipažinti su nauja aplinka, jos ne tik išsiaiškina naują judėjimo būdą, bet ir naują dauginimosi būdą."

C raidės fromos tėvinis ksenobotas surenka ir suspaudžia laisvas kamienines ląsteles į krūveles, kurios gali subręsti iki palikuonio.

Robotas ar organizmas?

Kamieninės ląstelės yra nespecializuotos ląstelės, galinčios išsivystyti į skirtingų tipų ląsteles. Tyrėjai ksenobotus sukūrė, nugramdę gyvas kamienines ląsteles nuo varlės embriono ir palikę jas inkubuotis. Genais noiekaip nemanipuliuojama.

„Daugelis įsivaizduoja robotus pagamintus iš metalų ir keramikos, bet ne tiek svarbu, iš ko robotas pagamintas, o ką jis daro," sako Josh Bongard, skaičiavimo mokslų profesorius ir robotikos ekspertas Vermonto universitete ir studijso vyr. autorius.

„Šia prasme tai yra robotas, bet taip pat aiškiai ir organizmas, pagamintas iš genetiškai nemodifikuotos varlės ląstelės.“

Bongardas sakė, kad jie jie išsiaiškino, kad ksenobotai, kurie iš pradžių buvo rutuliuko formos ir sudaryti iš 3000 ląstelių, gali replikuotis. Bet tai vykdavo retai ir tik tam tikromis aplinkybėmis. Ksenobotai naudojo „kinetinį dauginimąsi“ – procesą, kuris, kaip žinoma vyksta molekulių lygyje, bet niekada nestebėtas visos ląstelės ar organizmo mastu, pabrėžė Bongardas.

Panaudodami dirbtinį intelektą, tyrėjai išbandė milijardus kūno formų, kurios padarytų efektyvesnį tokį ksenofobų dauginimąsi. Superkompiuteris pateikė C formą, primenančią Pac-Maną iš devintojo dešimtmečio video žaidimo. Jie išsiaiškino, kad jis geba rasti petri lėkštelėje mažas kamienines ląsteles, šimtus jų surinkti į burną, ir po kelių dienų ši ląstelių sankaupa tampa nauju ksenobotu.

Motininis ksenobotas ridena didelį kamieninių ląstelių kamuolį, iš kurio išsivysto naujas ksenobotas

„DI nesuprogramavo šių mašinų taip, kaip esame pratę galvoti apie kodo rašymą. Jis formavo ir skaptavo ir galiausiai pateikė šią Pac-Mano formą,“ paaiškino Bongardas.

„Ši forma, iš esmės, ir yra programa. Forma veikia ksenobotų elgesį sustiprindama šį neįtikėtinai stulbinamą procesą.“

Ksenobotų technologija dar tik vos užsimezgusi – panašiai, kaip kompiuteris penktajame dešimtmetyje – ir kokio nors praktinio pritaikymo neturi. Tačiau, tyrėjų teigimu, ši molekulinės biologijos ir dirbtinio intelekto kombinacija potencialiai galėtų būti panaudota atlikti daugybę užduočių kūne ir aplinkoje – nuo mikroplastikų rinkimo vandenyne ir šaknų sistemų priežiūros iki regeneratyvinės medicinos.

Nors tokios besidauginančios biotechnologijos perspektyva gali kelti nerimą, tyrėjai sako, kad gyvos mašinos tiriamos išskirtinai laboratorijoje ir lengvai sunaikinamos, nes yra biologiškai irios ir reguliuojamos etikos ekspertų.

Tyrimą iš dalies finansavo DARPA, federalinė agentūra, prižiūrinti karinės paskirties technologijų vystymą.

„Įmanoma nuveikti daug dalykų, pasinaudojus tokiu ląstelių plastiškumu ir gebėjimu spręsti problemas,“ sakė Bongardas.

Tyrimas buvo publikuotas recenzuojamame mokslo žurnale PNAS.

Katie Hunt, Jessie Yeung
edition.cnn.com

Komentarai ()