Ксеноботи — перші у світі «живі роботи», здатні до самовідтворення

Вчені з університету Вермонта спроєктувати те, що можна назвати першими у світі «живими роботами», створеними на базі живих клітин, які здатні до самореплікації за певних умов. Ці крихітні твори, що отримали назву ксеноботи, дуже схожі на головного персонажа популярної свого часу комп’ютерної гри Pac-Man, але ця зовнішня схожість, ймовірно, є найменш химерною їхньою властивістю. Поява ксеноботів стала результатом продовження роботи, завершеної ще минулого року. Тоді вчені представили нашій увазі перших у світі живих роботів, побудованих повністю з живих клітин, зі стовбурових клітин, взятих в ембріонів африканської пазуристої жаби (Xenopus laevis).

«Це новий вид живих машин» — розповідає Джошуа Бонгард (Joshua Bongard), один із дослідників, — «Це не традиційний робот і не один із видів відомих живих організмів. Це артефакт нового класу — живий, програмований організм».

А тепер вчені зробили наступний крок, давши ксеноботам здатність самокопіюватися і породжувати нові копії. Проте, у разі процес самореплікації досягається з допомогою зовсім інших методів, не таких, які можна спостерігати у звичайних біологічних форм життя. Суть процесу полягає в тому, що достатня кількість ксеноботів міститься у чашці Петрі у безпосередній близькості один від одного. Їх колективний рух захоплює і концентрує стовбурові клітини, що вільно плавають у розчині. Щойно кількість накопичених стовбурових клітин (близько 50) стає достатньою, їх формується організм нового ксенобота, що є прямим нащадком ксеноботів, що брали участь у процесі накопичення стовбурових клітин.

Подібне явище, зване прямим кінематичним самовідтворенням, було вже помічено раніше в деяких системах молекулярних машин і математичних моделях, але ніхто раніше не бачив такого методу самореплікації у багатоклітинних організмів типу ксеноботів. Цікавий той факт, що вільні стовбурові клітини, що залишилися в розчині, не змогли самозбиратися і сформувати організм. Це є доказом того, що для цього процесу необхідний рух батьків-ксеноботів, який спонукає стовбурові клітини з’єднуватися та формувати нові подібні організми. Форма персонажа гри Pac-Man була додана ксеноботам зовсім невипадково.

«Проведені нами незлічені комп’ютерні моделювання показали, що форма ксеноботів кардинально впливає на ефективність процесу їх самореплікації» — пишуть дослідники, — «Ксеноботи деяких видів були повністю позбавлені можливості відтворюватися. А максимальну ефективність у цій справі показали сферичні та близькі до них форми».

Зараз ми ще дуже і дуже далекі від появи технологій, які дозволять вирощувати, вільно програмувати та використовувати таких живих роботів у практичних цілях. Але одного разу такі незвичайні організми можуть почати виконувати корисну для людей роботу, таку, як очищення довкілля, збирання різних об’єктів та багато іншого. Джерело