- Горячие темы:
- Все для фронта - все про оружие и технику
Ученые создали первых в мире самовоспроизводящихся живых роботов
Поначалу эти причудливые “ксеноботы“ могут показаться примечательными своим поверхностным сходством с Pac-Man, но их сходство с персонажем видеоигры, вероятно, наименее странно в них.
Эти необычные роботизированные существа являются продолжением того, что те же исследователи представили в прошлом году, когда они представили первых в мире роботов, полностью построенных из живых клеток - в данном случае стволовых клеток, взятых из эмбриональных лягушек.
Читай также: Роботы станут разумными перед страхом смерти
“Это новые живые машины“, - объяснил в то время ученый-компьютерщик и робототехник Джошуа Бонгард из Университета Вермонта. “Они не являются ни традиционными роботами, ни известными видами животных. Это новый класс артефактов: живой программируемый организм“.
Теперь Бонгард и его сотрудники сделали следующий шаг, дав ксеноботам возможность самовоспроизводиться и порождать новые версии самих себя.
В этом случае самовоспроизведение не достигается методами воспроизводства, которые мы обычно наблюдаем в биологических формах жизни.
Читай также: Робот впервые самостоятельно сделал операцию
Вместо этого исследователи обнаружили, что если они поместят достаточное количество ксеноботов в непосредственной близости друг от друга в чашке Петри, их коллективное движение начнет накапливать другие свободные клетки лягушки, плавающие рядом в растворе.
Когда достаточное количество этих клеток было собрано вместе, совокупная куча из примерно 50 клеток стала своего рода потомством организма ксеноботов, способным плавать самостоятельно и при этом накапливать собственное потомство.
Это явление, называемое спонтанной кинематической самовоспроизведением, ранее наблюдалось в других типах молекулярных машин и моделей , но никогда раньше в живых многоклеточных системах, таких как ксеноботы.
“Мы обнаружили, что синтетические многоклеточные сборки могут также воспроизводиться кинематически, перемещая и сжимая диссоциированные клетки в их среде в функциональные самокопии“, - объясняют исследователи в новой статье, описывающей реконфигурируемые организмы.
Читай также: Роботы научились лечить поломанные конечности за две минуты
“Эта форма сохранения, ранее невидимая ни в одном организме, возникает спонтанно в течение нескольких дней, а не развивается в течение тысячелетий“.
Чтобы создать самовоспроизводящихся роботов, исследователи извлекли плюрипотентные стволовые клетки из кожи зародыша африканской когтистой лягушки (Xenopus laevis) и инкубировали их в физиологическом растворе, в течение которого некоторое количество клеток прилипло к сфероидному организму, на котором выросли реснички. его внешний слой, который позволял ему перемещаться.
Когда дюжина организмов первого поколения была помещена во вторую чашку вместе с диссоциированными стволовыми клетками, движение организмов сгруппировало стволовые клетки в груды, которые сформировали новое поколение организмов, которые затем продолжили повторять то же поведение штабелирования ячеек в кучи.
Однако те же диссоциированные стволовые клетки, оставленные одни в растворе, не самостоятельно собирались, показывая, что им необходимо начальное движение ксеноботов-предшественников, чтобы вызвать их формирование в агрегированные организмы.
Исследователи объяснили в своей статье, что это кинематическое самовоспроизведение, поведение, никогда ранее не наблюдавшееся у растений или животных, могло возникнуть без генетической модификации.
Читай также: Вкалывают роботы, а не человек. 5 человекоподобных роботов
Команда также обнаружила, что они могут усилить явление, используя искусственный интеллект для моделирования условий, которые могут улучшить самовоспроизводящееся поведение.
“Моделирование показало, что некоторые формы тела увеличивали размер кучи и раунды репликации, в то время как другие подавляли или останавливали самовоспроизведение“, - объясняют исследователи. “Некоторые, но не все, геометрии были лучше сфероидов“.
В конечном итоге форма полукруга (в основном Pac-Man в 3D) была лучшим кандидатом для наложения свободных клеток лягушки в новые организмы, и внесение изменений в окружающую среду - введение стен, ограничивающих движение ксеноботов - также помогло.
Хотя мы все еще находимся в начале попытки вмешательства в этих живых роботизированных существ, исследователи говорят, что необычные организмы могут однажды выполнять полезную работу, если мы будем продолжать выяснять, как они функционируют, а также определять правильную работу, чтобы дать им .
“Это говорит о том, что технологии будущего могут, при небольшом внешнем руководстве, стать более полезными по мере их распространения, - объясняет команда , - и что жизнь таит в себе удивительное поведение прямо под поверхностью, ожидая своего раскрытия“.
Напомним, ранее сообщалось, что рестораны в Китае отказываются от роботов-официантов.
Хотите знать важные и актуальные новости раньше всех? Подписывайтесь на Bigmir)net в Facebook и Telegram.
