Отвъд геодезията

Изкуствени роботи могат да се размножават

Първите в света ксеноботи (живи роботи), създадени от жабешки клетки в лабораторни условия, са се научили да формират малки структури, да се самоорганизират и да преместват малки „товари“. Експертите забелязали, че когато биороботите се събират в групи, те могат да образуват сфери от около три хиляди клетки в рамките на пет дни. Най-забележителното е, че от получените клетки се появили и нови ксеноботи.

Ксенобот

Използваните ксеноботи бяха синтезирани за първи път в началото на миналата година. Те са създадени от стволови клетки на африканска жаба и могат да се движат самостоятелно и да изпълнява елементарни задачи. Всеки съдържа клетки от кожата и сърцето на жабешки ембриони. Кожните клетки позволяват на ксеноботите да запазват формата си, докато клетките от сърцето, които сами се събират в мускулната тъкан, създават възможност за движение.

Сърдечната тъкан се свива и отпуска самостоятелно и така действа като миниатюрен двигател, които задвижват ксенобота, докато запасите от енергия на клетките не бъдат изчерпани.

Ако се повредят, тъй като са живи, ксеноботите могат да лекуват сами своите наранявания.
Когато задачата е изпълнена, а енергията им е свършила, те умират и се разграждат като всички живи същества, без да замърсяват околната среда.

Терминът ксенобот произлиза от името на африканската гладка ноктеста жаба Xenopus laevis.

Размножаване

Става дума за изцяло нова форма на биологично размножаване, различна от всяко животно или растение, познато на науката. Феноменът е наблюдаван при биологични роботи – ксеноботи, създадени от учени от университета във Върмонт, „Тафтс” и института „Вайс” в Харвард.

„Бях развълнуван”, коментира Майкъл Ливайн, професор по биология и директор на Центъра „Алън Дискавъри” в университета „Тафтс”, съавтор на новото изследване. „Когато освободите клетките от останалата част от ембриона и им дадете шанс да се приспособят към нова среда, те не само възприемат нов начин на движение, но очевидно и нов начин на възпроизвеждане”, поясни Ливайн. „Ксеноботите използват така наречената „кинетична репликация” – процес, за който е известно, че се случва на молекулярно ниво, но никога не е наблюдаван при цяла клетка или организъм”, посочва Джош Бонгард, професор по роботика в Университета във Върмонт и водещ автор на изследването.
Учените са открили, че ксеноботите, които първоначално са били със сферична форма и са съставени от около 3000 клетки, могат да се репликират. Но това се случва рядко и само при определени обстоятелства.

Използвайки изкуствен интелект и суперкомпютър, екипът тествал милиарди форми, за да направи ксеноботите по-ефективни в този тип репликация. Така получената C-образна форма действала подобно на видеоиграта „Пакман”. Тя събирала стотици стволови клетки, които след това се развивали в нови ксеноботи.

„Изкуственият интелект не е програмирал тези машини по традиционния начин, с писане на код. Той е създал и проектирал форма, подобна на „Пакман”. Формата по същество е програма. Тя влияе върху това как ксеноботите ще се държат, за да задействат този невероятен, изненадващ процес”, заявява Бонгард.

Великата дузина

Учените твърдят, че групи от 12 биоробота могат да действат заедно, за да формират едно или две нови поколения. „Един ксенобот-родител започва процеса на възпроизвеждане, а след това случайно втори родител може да остави още клетки в тази жива купчинка и така нататък“, каза водещият автор на експеримента Джош Бонгард.

Всеки следващ кръг на репликация създава потомство, по-малко способно да се самовъзпроизвежда. Така че в крайна сметка ксеноботите от последното поколение се състоят от по-малко от 50 клетки – те губят способността си да плуват и да се размножават.

Процесът на репликация може да бъде контролиран, убедени са учените. С помощта на алгоритъм екип от експерти прогнозира кои първоначални форми на ксеноботи могат да произведат най-голямо потомство. С помощта на своето откритие авторите на изследването ще се опитат да разберат как са се размножили първите организми на Земята.

Автор

Geomedia Magazine




От категорията
Гео-портал на минестерството на отбраната

Contact Us