Американские ученые выяснили, что созданные ими первыми в мире биороботы вполне способны размножаться. Причем делают они это спонтанно, и человек повлиять на этот процесс не может.
В январе 2020 года научно-популярное издание New Scientist сообщило об эксперименте, который провели биологи американского университета Тафтса. Исследователи взяли эмбрионы самой обыкновенной африканской когтистой лягушки, выделили из них стволовые клетки, разделили их и поместили в чашку Петри, предназначенную для проращивания семян. Эти незамысловатые действия привели к необычному результату: клетки сами по себе стали соединяться и образовали новый организм. Правда, он был совсем микроскопический - меньше миллиметра - и представлял собой сгусток из розовой плоти. Организм показал себя очень сообразительным - умел двигаться, находить заданные цели и восстанавливаться после повреждений. Получив около сотни таких сгустков, ученые заставили их согласованно двигаться и исследовать окружающую среду. Затем они начали перемещаться по кругу, толкали помещенные в жидкость гранулы. Причем делали это и совместно, и поодиночке. А потом даже показали способность перевозить грузы на своих телах.
Таких синтетических существ ученые назвали ксеноботами. По их мнению, это первый шаг к мечте фантастов всего мира, красочно описывающих, как роботы будущего смогут спонтанно размножаться, не используя при этом помощь человека.
НОВУЮ ЖИЗНЬ СОЗДАЛИ ЗА 5 ДНЕЙ
Как происходит размножение? Новые организмы собирают в чашке плавающие отдельно клетки, удерживают их внутри своего «рта» и формируют «детенышей». Через несколько дней те уже выглядят как взрослые. Двигаются они тоже точно так же, как это делают их «родители». Затем процесс повторяется. Группа из 12 ксеноботов легко создает одно или два новых поколения.
«Эти клетки несут в себе геном лягушки, но, освободившись от превращения в головастиков, они используют свой коллективный разум и пластичность, чтобы сделать что-то поразительное. Они размножаются совсем не так, как это делают лягушки. Ни одно животное или растение, известное науке, не воспроизводится таким образом», - считает автор исследования Сэм Кригман.
Многие комментаторы говорят о том, что логично было бы назвать открытие просто синтетическим организмом. Но Сэм Кригман настаивает: речь идет именно о биороботах. Их внешний вид и поведение были заданы искусственным интеллектом. С помощью компьютера американцы выяснили, что должны уметь новые существа и как они в идеале могут выглядеть. Искусственный интеллект проанализировал миллиарды форм тел и нашел ту идеальную, которая позволила бы клеткам лягушки производить так называемую кинетическую репликацию, то есть размножение. Рассматривались треугольники, квадраты, пирамиды, звездочки, в итоге суперкомпьютер остановился на С-образной форме. Правда, ученые также пытались создать ксеноботов, у которых отращивались реснички, выступавшие в роли маленьких весел. Но они показали себя неэффективными.
ГДЕ НАХОДИТСЯ «БАТАРЕЙКА»?
Сразу возник вопрос: какой энергией могут питаться ксеноботы? Где находится та «батарейка», которая питает любой живой организм? Биоробот будущего должен брать топливо из природных источников, чтобы не зависеть от человека. Пока речь идет о том, что микроскопические организмы питаются зародышевыми запасами энергии.
«Отчасти это можно сравнить с семенами. Их строение таково, что внутри уже имеется достаточный для прорастания запас воды и питательных веществ. А значит, семена могут прорастать на довольно больших расстояниях от источников воды. В биороботах энергия также заложена в них самих», - говорит кандидат биологических наук Федор Рябцев.
Микроскопические ксеноботы живут в водной среде несколько недель. После естественной смерти они становятся частью живой природы. Это особенно важно уже потому, что новые организмы не наносят ущерба окружающей среде, как это бывает с обыкновенными роботами из пластика и железа.
Американцы считают, что в искусственно созданный биологический объект можно заложить компьютерную программу. Тогда новая форма жизни сможет повторять одни и те же действия много раз подряд. Вот только зачем это надо?
«Таких биороботов можно будет использовать для поиска следов радиоактивного загрязнения, сбора микропластика в океане или чистки кровеносных сосудов от бляшек. В медицинских исследованиях они станут полезными также при разработке вакцин и создании лекарств», - заявляет Кригман. Доставлять лекарство прямиком в больной орган, обходя иммунную защиту организма, выращивать в пробирке органы для трансплантации - это тоже будет по силам ксеноботам. Эксперты уже сегодня предсказывают, что такие живые организмы получат нервную систему, кровеносные сосуды и, возможно, даже органы самовоспроизведения. Кстати, в научных трудах уже обсуждается этический вопрос, связанный с синтетическими существами. Если это новая форма жизни, есть ли у нее свои права и нуждается ли она в защите? Ответа пока не дал никто. В наше время ксеноботы - лишь грубые прототипы фантастической технологии, которая станет реальностью только в далеком будущем.
Наталья Пуртова.
Фото: ZUMA/ТАСС
