Шта се дешава када узмете ћелије из жабљих ембриона и узгајате их у нове организме који су "еволуирали" алгоритмима? Добијате нешто што истраживачи називају првом "живом машином" на свету.
Иако су оригиналне матичне ћелије потицале жабе - афричка жаба, Ксенопус лаевис - ови такозвани ксеноботи не личе на познате водоземце. Ситне мрље мјере само 0,04 инча (1 милиметар) широке и израђене су од живог ткива које су биолози саставили у тијела дизајнирана рачунарским моделима, показала је нова студија.
Ови мобилни организми могу се кретати независно и колективно, могу само зацелити ране и преживети недељама истовремено, а потенцијално би се могли користити за транспорт лекова унутар тела пацијента, недавно су објавили научници.
„Они нису ни традиционални робот, нити позната врста животиња“, каже коаутор студије Јосхуа Бонгард, информатичар и стручњак за роботику са Универзитета у Вермонту. "То је нова класа артефакта: живи, програмирљиви организам."
Алгоритми су обликовали еволуцију ксенобота. Израсли су из матичних ћелија коже и срца у накупине ткива од неколико стотина ћелија које су се кретале у импулсима генерисаним ткивом срчаног мишића, рекао је главни аутор студије Сам Криегман, докторски студент који је проучавао еволуцијску роботику на одељењу за рачунарске науке Универзитета Вермонт у Бурлингтону .
"Не постоји спољна контрола даљинског или биоелектричности. Ово је аутономно средство - готово је попут играчака за навијање", рекао је Криегман за Ливе Сциенце.
Биолози су се хранили компјутерским ограничењима за аутономне ксеноботове, попут максималне мишићне снаге њихових ткива и како се могу кретати кроз воденасту средину. Тада је алгоритам произвео генерације ситних организама. Ботови са најбољим перформансама би се „репродуковали“ унутар алгоритма. И баш као што еволуција функционише у природном свету, компјутерски програм би избрисао и најмање успешне форме.
"На крају смо успели да нам дају дизајне који су стварно преносиви на праве ћелије. То је био пробој," рекао је Криегман.
Аутори студије су након тога оживели ове дизајне, комбинујући матичне ћелије у 3Д-облике са властитим погоном, дизајниране алгоритмом еволуције. Ћелије коже држале су ксеноботе заједно, а откуцаје срчаног ткива у одређеним деловима њихових "тела" тјерало је боце кроз воду у петријеву данима, па чак и недељама, без потребе за додатним хранљивим материјама, показала је студија . "Ботови су чак успели да санирају значајну штету, рекао је Криегман.
"Пресекли смо живог робота готово на пола, а његове ћелије су му аутоматски затварале тело уназад", рекао је.
"Можемо замислити много корисних примена ових живих робота које друге машине не могу", рекао је коаутор студије Мицхаел Левин, директор Центра за регенеративну и развојну биологију на Универзитету Туфтс у Массацхусеттсу. Они могу укључивати циљање токсичних изливања или радиоактивно загађење, прикупљање морске микропластике или чак ископавање плоча из људских артерија, рекао је Левин у изјави.
Створења која замагљују линију између робота и живих организама популарни су предмети научне фантастике; размислите о убицама из филмова "Терминатор" или о репликантима из света "Бладе Руннер". Перспектива такозваних живих робота - и коришћење технологије за стварање живих организама - код неких људи разумљиво изазива забринутост, рекао је Левин.
"Тај страх није неразуман", рекао је Левин. "Када почнемо да се петљамо са сложеним системима које не разумемо, добићемо ненамерне последице."
Ипак, изградња на једноставним органским облицима попут ксенобота такође би могла довести до корисних открића, додао је.
"Ако ће човечанство преживјети у будућности, морамо боље разумјети како сложена својства, некако, произлазе из једноставних правила", рекао је Левин.
Открића су објављена на мрежи 13. јануара у часопису Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес.
