Размножающиеся роботы в форме Пакмана

Разные живые организмы продолжают свой род разными способами: делением, почкованием, половым размножением. А что насчёт биороботов?

«Ксеноботы» (Xenobots) — это живые роботы, крошечные органомеханизмы, которых учёные недавно собрали из стволовых клеток кожи лягушки — мы писали об этом в прошлом году. Клеточные отростки, реснички, приводят ксеноботов в движение. Теперь же, согласно исследованию, опубликованному в Proceedings of the National Academy of Sciences, ксеноботы могут и самовоспроизводиться.

Если эти искусственные организмы встречают на пути другие стволовые клетки, они собирают их на себе. Собранные стволовые клетки через несколько дней превращаются в новых ксеноботов, выглядящих и двигающихся точно так же. А затем эти новые ксеноботы находят новые клетки и создают свои копии.

Этот тип воспроизводства, сопровождающийся движением, исследователи назвали кинематической саморепликацией. Он не похож ни на один другой уже известный науке способ. Обычно размножающиеся организмы передают потомству родительский материал. Например, половое размножение требует родительских сперматозоидов и яйцеклеток. Другие типы размножения предполагают разделение или отпочковывание клеток от родительской клетки. Ксеноботы же как бы находят в окружающей среде запчасти для нового робота-организма.

Предоставленные сами себе сфероидные ксеноботы, как правило, могут создать ещё только одно поколение, прежде чем вымрут. Но с помощью программы искусственного интеллекта, предсказывающей оптимальную форму для оригинальных ксеноботов, учёные смогли довести репликацию до четырех поколений.

Спроектированные ИИ-моделью организмы (С-образной формы) собирают свободные стволовые клетки (белого цвета) по мере перемещения в среде.

Модель ИИ предсказала, что самая оптимальная для размножения форма напоминает персонажа игры Pac-Man с открытым ртом. Когда усовершенствованных ксеноботов выпустили «на свободу» — в чашку Петри, — они начали зачерпывать свободные клетки своими «открытые рты». Это придавало их «потомству» более ровную сфероидную форму. «Детёныши» становились автономными, когда около 50 клеток сцеплялись вместе в углублении организма-родителя. Полноценный ксенобот состоит примерно из 4000—6000 лягушачьих клеток.

Крошечный размер ксеноботов делает их в перспективе удобными для медицинского применения. Миниатюрные ксеноботы могли бы, например, проникать внутрь тела пациента, чтобы доставлять терапевтические препараты в определённые органы и ткани.

Помимо того, что в будущем для ксеноботов, возможно, найдётся практическое применение, исследование имеет экзистенциальное значение для человека, считает биолог и соавтор работы Майкл Левин (Michael Levin). Это важная «наука о попытках предвидеть и контролировать последствия сложных систем», — говорит он.

Источник: 22century.ru

Добавить комментарий