Premium
Oamenii de știință americani care au creat primii roboți vii spun că formele de viață, cunoscute sub numele de xenoboți, se pot reproduce acum – și într-un mod care nu este văzut la plante și animale (studiul este disponibil aici). Formați din celulele stem ale broaștei africane cu gheare (Xenopus laevis) de la care își ia numele, xenoboții au o lățime mai mică de un milimetru (0,04 inchi). Ele au fost dezvăluite pentru prima dată în 2020, după ce experimentele au arătat că se pot mișca, lucra împreună în grupuri și se pot autovindeca.
Acum, oamenii de știință care le-au dezvoltat de la Universitatea din Vermont, Universitatea Tufts și Institutul Wyss pentru Inginerie Inspirată Biologic de la Universitatea Harvard au spus că au descoperit o formă complet nouă de reproducere biologică, diferită de orice animal sau plantă cunoscut științei.
„Am fost uimit de asta”, a spus Michael Levin, profesor de biologie și director al Allen Discovery Center de la Universitatea Tufts, care a fost co-autor principal al noii cercetări. „Broaștele au un mod de reproducere pe care îl folosesc în mod normal, dar când… eliberezi (celulele) de restul embrionului și le dai șansa să-și dea seama cum să fie într-un mediu nou, nu numai că își dau seama, dar au descoperit o nouă modalitate de a se mișca, dar și-au dat seama, aparent, de o nouă modalitate de a se reproduce.”
Xenoboții părinți în formă de C colectează și comprimă celulele stem libere împreună în grămezi care se pot maturiza în urmași.
Robot sau organism?
Celulele stem sunt celule nespecializate care au capacitatea de a se dezvolta în diferite tipuri de celule. Pentru a face xenoboții, cercetătorii au răzuit celule stem vii din embrioni de broaște și le-au lăsat să se incubeze. Nu este implicată nicio manipulare a genelor. „Cei mai mulți oameni cred că roboții sunt făcuți din metale și ceramică, dar nu este atât din ce este făcut un robot, ci ceea ce face acesta, care acționează pe cont propriu în numele oamenilor”, a spus Josh Bongard, profesor de informatică și robotică, expert la Universitatea din Vermont și autorul principal al studiului. „În acest fel, este un robot, dar este, de asemenea, în mod clar un organism făcut din celule de broaște nemodificate genetic.”
Bongard a spus că au descoperit că xenoboții, care au fost inițial în formă de sferă și făcuți din aproximativ 3.000 de celule, s-ar putea replica. Dar s-a întâmplat rar și numai în circumstanțe specifice. Xenoboții au folosit „replicarea cinetică” – un proces despre care se știe că are loc la nivel molecular, dar care nu a fost niciodată observat până acum la scara celulelor sau a organismelor întregi, a spus Bongard.
Cu ajutorul inteligenței artificiale, cercetătorii au testat apoi miliarde de forme ale corpului pentru a face xenoboții mai eficienți la acest tip de replicare. Supercomputerul a venit cu o formă de C care semăna cu Pac-Man, jocul video din anii 1980. Ei au descoperit că a reușit să găsească celule stem minuscule într-o cutie Petri, să adune sute de ele în interiorul gurii sale, iar câteva zile mai târziu, mănunchiul de celule a devenit noi xenoboți. „Inteligența Artificială nu a programat aceste mașini în modul în care ne gândim de obicei la scrierea codului. A modelat și sculptat și a creat această formă Pac-Man”, a spus Bongard. „Forma este, în esență, programul. Forma influențează modul în care xenoboții se comportă pentru a amplifica acest proces incredibil de surprinzător”, a mai spus acesta.
Xenoboții sunt o tehnologie foarte timpurie – gândiți-vă la un computer din anii 1940 – și nu au încă aplicații practice. Cu toate acestea, această combinație de biologie moleculară și inteligență artificială ar putea fi utilizată într-o serie de sarcini în organism și în mediu, potrivit cercetătorilor. Aceasta poate include lucruri precum colectarea microplasticelor din oceane, inspectarea sistemelor radiculare și medicina regenerativă.
În timp ce perspectiva biotehnologiei auto-replicabile ar putea stârni îngrijorare, cercetătorii au spus că mașinile vii au fost în întregime conținute într-un laborator și ușor de stins, deoarece sunt biodegradabile și reglementate de experți în etică.
Cercetarea a fost finanțată parțial de Defense Advanced Research Projects Agency, o agenție federală care supraveghează dezvoltarea tehnologiei pentru uz militar. „Există multe lucruri care sunt posibile dacă profităm de acest tip de plasticitate și capacitatea celulelor de a rezolva probleme”, a spus Bongard.
Studiul a fost publicat luni în jurnalul științific evaluat Proceedings of the National Academy of Science din Statele Unite ale Americii.
