22ΟΣ ΑΙΩΝΑΣ
30/11/2021 09:50 EET

Τα πρώτα ζωντανά ρομπότ στον κόσμο είναι πλέον ικανά να αναπαράγονται

Με έναν τρόπο που δεν έχει παρατηρηθεί ξανά.

New Scientist
.

Σμήνη μικροσκοπικών, ζωντανών ρομπότ είναι σε θέση να αναπαράγονται σε συνθήκες εργαστηρίου ενώνοντας ελεύθερα κύτταρα μεταξύ τους: Τα αποκαλούμενα xenobots, που αποτελούνται από κύτταρα βατράχου, είναι οι πρώτοι πολυκύτταροι οργανισμοί που βρίσκονται να αναπαράγονται με αυτόν τον τρόπο.

Όπως αναφέρεται σε σχετικό δημοσίευμα του New Scientist, τα xenobots δημιουργήθηκαν για πρώτη φορά πέρυσι, χρησιμοποιώντας κύτταρα από έμβρυο ενός είδους βατράχου (Xenopus laevis). Υπό τις σωστές συνθήκες, τα κύτταρα δημιουργούσαν μικρές δομές που μπορούσαν να αυτοσυναρμολογούνται, να μετακινούνται σε ομάδες και να αισθάνονται/ αντιλαμβάνονται το περιβάλλον τους.

Πλέον οι επιστήμονες που τα δημιούργησαν λένε ότι τα xenobots μπορούν επίσης και να αναπαράγονται/ πολλαπλασιάζονται αντιγράφοντας τους εαυτούς τους. Ο Τζος Μπόνγκαρντ του Πανεπιστημίου του Βερμόντ και ο Μάικλ Λεβίν του Πανεπιστημίου Ταφτς στη Μασαχουσέτη και οι συνάδελφοί τους άρχισαν εξάγοντας ταχέως διαιρούμενα βλαστοκύτταρα που προορίζονταν να γίνουν κύτταρα δέρματος από έμβρυα βατράχων.

 

 

Όταν τα κύτταρα συσσωρεύονται, σχηματίζουν σφαίρες των περίπου 3.000 κυττάρων μέσα σε πέντε ημέρες. Ο καθένας από αυτούς τους όγκους έχει πλάτος περίπου μισό χιλιοστό και καλύπτεται από μικροσκοπικές δομές σαν τρίχες. Οι δομές αυτές λειτουργούν σαν κουπιά, επιτρέποντας στα xenobots να προχωρούν προς τα εμπρός, είπε ο Μπόνγκαρντ.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν πως μεμονωμένες μάζες κυττάρων φαίνονταν να συνεργάζονται ως σμήνη, ωθώντας ελεύθερα κύτταρα έτσι ώστε να συσσωρεύονται/ενώνονται. Οι νέες στοίβες κυττάρων σταδιακά σχημάτιζαν νέα xenobots.

Περαιτέρω πειράματα αποκάλυψαν ότι ομάδες των 12 xenobots που τοποθετούνταν σε πιατάκια εργαστηρίου των περίπου 60.000 μεμονωμένων κυττάρων φαίνονταν να συνεργάζονται για να σχηματίσουν μία ή δύο νέες γενιές. «Ένας γονέας (xenobot) μπορεί να αρχίσει μια στοίβα και μετά, κατά τύχη, ένας δεύτερος μπορεί να φέρει και άλλα κύτταρα σε αυτήν, και ούτω καθεξής, παράγοντας το παιδί» είπε ο Μπόνγκαρντ.

Κάθε γύρος αναπαραγωγής δημιουργεί ελαφρώς μικρότερα παιδιά xenobots, κατά μέσο όρο. Εν τέλει, τα παιδιά που αποτελούνται από λιγότερα από 50 κύτταρα χάνουν τη δυνατότητά τους να κολυμπούν και να αναπαράγονται.

Σε μια προσπάθεια δημιουργίας επιπλέον γενεών xenobots, η ομάδα στράφηκε στην τεχνητή νοημοσύνη. Χρησιμοποιώντας έναν αλγόριθμο που είχε ως μοντέλο την εξέλιξη, η ομάδα πρόβλεψε ποια αρχικά σχήματα xenobots θα μπορούσαν να παράγουν τους περισσότερους απογόνους. Η προσομοίωση προέβλεψε πως τα συμπλέγματα σχήματος C θα μπορούσαν να οδηγήσουν στις περισσότερες γενιές. Όταν οι ερευνητές έκοψαν σφαιρικά xenobots έτσι ώστε να πάρουν σχήμα C, με τα τροποποιημένα xenobots να παράγουν μέχρι και τέσσερις γενιές.

Πρόκειται για την πρώτη φορά που πολυκύτταροι οργανισμοί διαπιστώνεται πως αναπαράγονται αντιγράφοντας τους εαυτούς με τρόπο που δεν περιλαμβάνει την ανάπτυξη του ίδιου του σώματος του οργανισμού. «Αυτή η δουλειά δείχνει πως υπάρχει ένας προηγουμένως άγνωστος τρόπος με τον οποίο η ζωή μπορούσε να αυτοαναπαραχθεί» λέει ο Μπόνγκαρντ.

Κάποιοι εκ των ερευνητών της ομάδας ελπίζουν πως θα είναι σε θέση να χρησιμοποιήσουν τα xenobots για να διερευνήσουν πώς μπορεί να αναπαράγονταν οι πρώτοι οργανισμοί στη Γη.

Όπως σημειώνεται σε σχετικό δημοσίευμα του CNN, τα xenobots είναι στην πραγματικότητα βασισμένα σε πολύ παλιά τεχνολογία (σαν ηλεκτρονικοί υπολογιστές της δεκαετίας του 1940) και δεν έχουν πρακτικές εφαρμογές, ωστόσο ο συνδυασμός μοριακής βιολογίας και τεχνητής νοημοσύνης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για διάφορους σκοπούς και εργασίες, τόσο στο σώμα όσο και στο περιβάλλον. Επίσης, όσον αφορά στις ανησυχίες που θα μπορούσε να προκαλέσει ένα είδος βιοτεχνολογίας που θα μπορούσε να αναπαράγεται, οι ερευνητές λένε πως οι εν λόγω ζωντανές μηχανές είναι πλήρως περιορισμένες στο εργαστήριο και μπορούν να εξαλειφθούν με ευκολία.