Восстание машин? Первые в мире биороботы научились размножаться

30 ноября 2021, 17:02
Цветное изображение ксенобота (красный) и агрегированных свободных стволовых клеток (зеленый) (Фото:Дуглас Блэкистон)

Цветное изображение ксенобота (красный) и агрегированных свободных стволовых клеток (зеленый) (Фото:Дуглас Блэкистон)

Международная группа ученых открыла новую форму биологического размножения, которая происходит у первых самовоспроизводящихся «роботов», сделанных из живых клеток.

Такие ксеноботы, созданные из клеток лягушки, в лабораторных условиях научились образовывать небольшие структуры и самоорганизовываться.

Эти необычные роботизированные существа являются продолжением исследования, которые те же ученые из Университета Вермонта (UVM), Университета Тафтса и Гарвардского университета представили в прошлом году: первых в мире роботов, полностью построенных из живых клеток.

Видео дня

«Это новые живые машины. Они не являются ни традиционными роботами, ни известными видами животных. Это новый класс артефактов: живой программируемый организм», — объяснял тогда ученый-компьютерщик и робототехник Джошуа Бонгард из Университета Вермонта.

Теперь Бонгард и его сотрудники сделали следующий шаг, дав ксеноботам возможность самовоспроизводиться и порождать новые версии самих себя.

В этом случае самовоспроизведение не достигается методами воспроизводства, которые мы обычно наблюдаем в биологических формах жизни. Вместо этого исследователи обнаружили, что если они поместят достаточное количество ксеноботов в непосредственной близости друг от друга в чашке Петри, их коллективное движение позволит собрать другие свободные клетки лягушки, плавающие рядом в растворе.

Когда достаточное количество этих клеток было собрано вместе, совокупность из примерно 50 клеток стала своего рода потомством организма ксеноботов, способным плавать самостоятельно и при этом накапливать собственное потомство.

Это явление, которое называется спонтанным кинематическим самовоспроизведением, ранее наблюдалось в других типах молекулярных машин и моделей, но никогда раньше в живых многоклеточных системах, таких как ксеноботы.

«Мы обнаружили, что синтетические многоклеточные сборки могут также воспроизводиться кинематически, перемещая и сжимая диссоциированные клетки в их среде в функциональные самокопии. Эта форма сохранения возникает спонтанно в течение нескольких дней, а не развивается в течение тысячелетий», — объясняют исследователи в новой статье.

Чтобы создать самовоспроизводящихся роботов, исследователи извлекли стволовые клетки из кожи зародыша африканской лягушки Xenopus laevis и инкубировали их в физиологическом растворе, в котором некоторое количество клеток прилипло к сфероидному организму, на котором выросли реснички, его внешний слой, который позволял ему перемещаться.

Когда дюжина организмов первого поколения была помещена во вторую чашку вместе с диссоциированными стволовыми клетками, движение организмов сгруппировало стволовые клетки в груды, которые сформировали новое поколение организмов, которые затем продолжили повторять то же поведение.

Однако те же диссоциированные стволовые клетки, оставленные одни в растворе, не собирались самостоятельно, показывая, что им необходимо начальное движение ксеноботов-предшественников, чтобы вызвать их формирование в организмы.

Исследователи объяснили в своей статье, что это кинематическое самовоспроизведение, поведение, никогда ранее не наблюдавшееся у растений или животных, могло возникнуть без генетической модификации.

Команда также обнаружила, что они могут усилить явление, используя искусственный интеллект для моделирования условий, которые могут улучшить самовоспроизводящееся поведение.

Ранее НВ писал, что недавно в Египте задержали робота-художницу. Власти страны подозревали художницу-робота Ai-Da в шпионаже и задержали сначала из-за того, что у нее был модем, а затем из-за того, что у нее в глазах были камеры.

Робота из Великобритании задержали в аэропорту Египта и отпустили только спустя 10 дней — 20 октября.

«Британский посол всю ночь работал над тем, чтобы освободить Ai-Da, но сейчас мы уже вплотную подошли к делу», — сказал Эйдан Меллер, один из создателей Ai-Da, незадолго до ее освобождения.

По словам Меллера, пограничники задержали Ai-Da сначала из-за того, что у нее был модем, а затем из-за того, что у нее в глазах были фотоаппараты (которые она использует для рисования и раскрашивания). «Я могу отказаться от модемов, но я не могу выколоть ей глаза», — сказал он.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях Facebook, Telegram и Instagram.

Показать ещё новости
Радіо НВ
X