Xenoboti, skládající se z kmenových buněk africké žáby drápaté (Xenopus laevis), podle níž má své jméno, jsou méně než jeden milimetr (0,04 palce) šíří. Tyto malé kuličky byly poprvé odhaleny v roce 2020 poté, co experimenty ukázaly, že se mohou pohybovat, spolupracovat ve skupinách a samoléčit se.
Nyní vědci, kteří jej vyvinuli na University of Vermont, Tufts University a Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering na Harvardské univerzitě, tvrdí, že objevili zcela novou formu biologické reprodukce, která se nepodobá žádnému zvířeti nebo rostlině známé vědě.
Strhlo mě to,“ řekl Michael Levine, profesor biologie a ředitel Allen Discovery Center na Tufts University, který se na novém výzkumu podílel.
„Žáby mají způsob rozmnožování, který běžně používají, ale když… uvolní (buňky) od zbytku embrya a dá jim šanci zjistit, jak se mají v novém prostředí, a nejen že si představují nový způsob lokomoce, ale také zdánlivě objevují nový způsob reprodukce.“
Robot nebo živý tvor?
Kmenové buňky jsou nespecializované buňky, které mají schopnost vyvinout se do různých typů buněk. Při výrobě těchto robotů vědci seškrábali živé kmenové buňky z embryí žáby a nechali je inkubovat. Neexistuje žádná genetická manipulace.
„Většina lidí si myslí, že roboti jsou vyrobeni z kovu a keramiky, ale nejde ani tak o to, z čeho je člověk vyroben, jako o to, co dělají, když jednají sami jménem lidí,“ řekl Josh Bongaard, profesor počítačových věd a odborník na robotiku na Vermontské univerzitě a hlavní autor studie.
Tímto způsobem je to robot, ale je to také zjevně organismus vyrobený z non-GMO žabí buňky.
Zjistili, že xenoboti, kteří měli původně kulovitý tvar a skládali se z asi 3000 buněk, se mohli reprodukovat, řekl Bongard. Stávalo se to ale zřídka a jen za specifických okolností. Bongard řekl, že xenoboti používají „kinetickou transkripci“ – proces, o kterém je známo, že se vyskytuje na molekulární úrovni, ale nebyl dříve pozorován v měřítku buněk nebo celých organismů.
S pomocí umělé inteligence pak výzkumníci testovali miliardy tvarů těla, aby xenoboti byli při tomto typu replikace efektivnější. Superpočítač přišel ve tvaru C, který vypadal jako Pac-Man, videohra z 80. let. Zjistili, že byl schopen najít drobné kmenové buňky v Petriho misce, nasbíral jich v ústech stovky a po několika dnech se ze svazku buněk stali noví xenoboti.
„AI nenaprogramovala tyto stroje tak, jak si normálně myslíme o psaní kódu,“ řekl Bongard. „Vytvarovala, vyřezala a vytvořila tuto figurku Pac-Mana.“
„Shape je ve svém jádru software. Shape ovlivňuje chování xenobotů, aby zesílil tento neuvěřitelně úžasný proces.“
Xenoboti jsou velmi ranou technologií – představte si počítač ze 40. let – a zatím nemají žádné praktické aplikace. Tato kombinace molekulární biologie a umělé inteligence však může být podle vědců použita pro řadu úkolů v těle a životním prostředí. To může zahrnovat věci jako sběr mikroplastů v oceánech, zkoumání kořenových systémů a regenerativní medicína.
Zatímco potenciál pro sebereprodukci biotechnologií může být znepokojivý, vědci uvedli, že živé stroje byly zcela uzavřeny v laboratoři a mohly být snadno uhašeny, protože jsou biologicky odbouratelné a regulované odborníky na etiku.
Výzkum byl částečně financován Agenturou pro pokročilé obranné výzkumné projekty, federální agenturou, která dohlíží na vývoj technologie pro vojenské použití.
„Je mnoho věcí, kterých lze dosáhnout, pokud využijeme tohoto druhu plasticity a schopnosti buněk řešit problémy,“ řekl Bongard.
Studie byla v pondělí zveřejněna v recenzovaném vědeckém časopise PNAS.
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“
