Au fost creați primii roboți vii: cum se reproduc xenoboții

Oamenii de știință au conceput ceea ce spun ei că sunt primii „roboți” vii, care se autoreplică făcuți vreodată, din celule vii.

La început, acești „xenoboți” cu aspect ciudat ar putea părea remarcabili prin asemănarea lor superficială cu Pac-Man, dar asemănarea lor cu personajul jocului video este probabil lucrul cel mai puțin ciudat la ei.

Aceste creaturi robotice neobișnuite sunt o derivație a ceea ce aceiași cercetători au dezvăluit anul trecut, când au prezentat primii roboți din lume construiți în întregime din celule vii – în acest caz, celule stem prelevate de la broaște embrionare.

„Acestea sunt mașini vii noi”, a explicat la acea vreme informaticianul și robotistul Joshua Bongard de la Universitatea din Vermont. „Nu sunt nici roboți tradiționali, dar nici o specie animală cunoscută. Este o nouă clasă de artefacte: un organism viu, programabil”.

Acum, Bongard și colaboratorii săi au făcut următorul pas, oferind xenoboților capacitatea de a se autoreplica și de a genera noi versiuni ale lor. În acest caz, autoreplicarea nu este realizată prin genul de tehnici de reproducere pe care le vedem de obicei în formele biologice de viață, conform studiului.

Acești roboți vii se pot reproduce printr-o formă complet nouă

În schimb, cercetătorii au descoperit că, dacă au pus destui xenoboți în apropiere unul de altul într-o cutie Petri, mișcarea lor colectivă a început să adune alte celule de broaște libere care plutesc alături în soluție.

Odată ce suficiente dintre aceste celule au fost stivuite împreună, grămada agregată de aproximativ 50 de celule a devenit un fel de urmaș pentru organismul xenobot, capabil să înoate de la sine și, astfel, să-și adună propriii descendenți.

Fenomenul, numit autoreplicare cinematică spontană, a mai fost văzut înainte în alte tipuri de mașini și modele moleculare, dar niciodată până acum în sistemele multicelulare vii precum xenoboții.

„Descoperim că ansamblurile multicelulare sintetice se pot replica și cinematic prin mișcarea și comprimarea celulelor disociate din mediul lor în autocopii funcționale”, explică cercetătorii într-o nouă lucrare care descrie organismele reconfigurabile. „Această formă de perpetuare, nevăzută anterior în niciun organism, apare spontan de-a lungul zilelor, mai degrabă decât să evolueze de-a lungul mileniilor”.

Pentru a realiza roboții cu autoreplicare, cercetătorii au extras celule stem pluripotente din piele de embrioni de broaște cu gheare africane (Xenopus laevis) și le-au incubat într-o soluție salină, timp în care un număr de celule ar adera într-un organism sferoidian, crescând cili pe stratul său exterior care i-a permis să se miște.

Când o duzină de organisme din prima generație au fost aruncate într-un al doilea vas împreună cu celule stem disociate, mișcarea organismelor a aglomerat celulele stem în grămezi care au format o nouă generație de organisme, care apoi a procedat la repetarea aceluiași comportament de stivuire a celulelor în grămezi.