Чтобы продолжать существовать, жизнь должна воспроизводиться. За миллиарды лет организмы развили множество способов размножения: от бутонов и опыления у растений до половых контактов у животных и вторжения в организм у вирусов.
Теперь ученые открыли совершенно новую форму биологического воспроизведения и применили свое открытие для создания первых в мире самовоспроизводящихся живых роботов.
Та же команда, которая построила первых живых роботов (проект Xenobots, где организмы собирались из клеток лягушки, который получил активное развитие в 2020 году), обнаружила, что эти спроектированные компьютером и собранные вручную организмы могут плавать в своей крошечной чашке, находить отдельные клетки, собирать их вместе формируя "детенышей" ксеноботов внутри себя. Визуально "взрослая" особь и "зародыш" чес-то напоминают героя одной из первых игры "Pacman" поедающего точку. Через несколько дней собранные комочки клеток становятся новыми ксеноботами, которые выглядят и двигаются точно так же, как и члены изначальной колонии.
А затем эти новые ксеноботы смогут искать клетки и создавать свои копии. Снова и снова. При правильном дизайне они будут спонтанно самовоспроизводиться, говорят ученые. Результаты нового исследования были опубликованы Proceedings of the National Academy of Sciences.
С первого взгляда — эти результаты интригуют, однако сложно отделаться от определенных опасений касательно самовоспроизводящихся рукотворных биологических структур. Благо, о захвате мира говорить рано — уровень самосознания лягушки Xenopus laevis околонулевой. Процесс самовоспроизведения, к который удалось наблюдать и описать, был плодом долгой работы ученых и вычислений суперкомпьютера.
За основу были взяты механизмы кинематической репликации, которая хорошо известна на уровне молекул, но никогда раньше не наблюдалась в масштабе целых клеток или организмов. Позволив суперкомпьютеру заново "осознать" многоклеточность искусственных организмов, ученые и пришли к процессу "сборки" новых экземпляров, путем нахождения в окружающей среде подходящего материала. Фактически каждый ксенобот старается создать "кожу" идентичную своей, тем самым дублирую и более сложные структуры.
Если ранние колонии Ксеноботов жили, сравнительно, недолго, то созданная в рамках успешного эксперимента по внедрению системы воспроизведения группа искусственных лягушек может поддерживать свою численность бесконечно. По крайне мере, пока в области досягаемости будут подходящие материалы.
Команда проекта видит в исследованиях большой потенциал в области регенеративной медицины. Если бы мы знали, как сказать колониям клеток что необходимо размножаться, и к чему это все должно привести, то была бы создана регенеративная медицина — это лечение любых травм, врожденных дефектов, рака и старения. Все эти различные проблемы существуют, потому что мы не знаем, как предсказать и контролировать, какие группы ячеек будут строиться. Ксеноботы — это новая платформа для обучения нас, как вида.