מה קורה כשאתה לוקח תאים מעוברי צפרדע ומגדל אותם לאורגניזמים חדשים ש"התפתחו "על ידי אלגוריתמים? אתה מקבל משהו שהחוקרים מכנים "המכונה החיה" הראשונה בעולם.
אף שתאי הגזע המקוריים הגיעו מצפרדעים - הצפרדע האפריקאית הצבועה, קסנופוס לאביס - אלה שנקראים קסנובוטים אינם דומים לאף דו-חיים ידועים. מחקר חדש מראה כי הכתמים הזעירים נמתחים ברוחב של 0,04 אינץ '(1 מילימטר) בלבד ועשויים מרקמות חיות שהביולוגים הרכיבו לגופים שעוצבו על ידי דגמי מחשב.
אורגניזמים ניידים אלו יכולים לנוע באופן עצמאי וקולקטיבי, יכולים לרפא פצעים עצמיים ולשרוד במשך שבועות בכל פעם, ויכולים לשמש להובלת תרופות בגופו של חולה, כך מדווחים לאחרונה מדענים.
בהצהרה נמסר כי "הם לא רובוט מסורתי ולא זן ידוע של בעלי חיים", אמר המחקר המחבר ג'ושוע בונגארד, מדען מחשבים ומומחה לרובוטיקה מאוניברסיטת ורמונט. "זו מעמד חדש של חפץ: אורגניזם חי ומתכנת."
האלגוריתמים עיצבו את התפתחות הזנובוטים. הם צמחו מתאי גזע עור ולב לכדי גושים ברקמה של כמה מאות תאים שנעו בקטניות שנוצרו על ידי רקמת שריר לב, אמר מחבר המחקר הראשי, סם קריגמן, מועמד לדוקטורט שלמד רובוטיקה אבולוציונית במחלקה למדעי המחשב באוניברסיטת ורמונט בבורלינגטון. .
"אין שליטה חיצונית משלט רחוק או ביו-אלקטריק. זה סוכן אוטונומי - זה כמעט כמו צעצוע בסופו של דבר," אמר קריגמן ל- Live Science.
ביולוגים האכילו אילוצי מחשב עבור קסנובוטים אוטונומיים, כמו כוח השריר המרבי של הרקמות שלהם, וכיצד הם עשויים לעבור בסביבה מימית. ואז האלגוריתם ייצר דורות של האורגניזמים הזעירים. הבוטים עם הביצועים הטובים ביותר "יתייצבו" בתוך האלגוריתם. וכפי שהאבולוציה עובדת בעולם הטבע, הטפסים הפחות מוצלחים יימחקו על ידי תוכנית המחשב.
"בסופו של דבר זה היה מסוגל לתת לנו עיצובים שלמעשה היו ניתנים להעברה לתאים אמיתיים. זו הייתה פריצת דרך," אמר קריגמן.
לאחר מכן עוררו מחברי המחקר עיצובים אלה לחיים, וקיבצו את תאי הגזע יחד ליצירת צורות תלת מימד המופעלות על ידי עצמם ועוצבו על ידי אלגוריתם האבולוציה. תאי העור החזיקו את קסנובוטים זה בזה, והכאת רקמות הלב בחלקים ספציפיים ב"גופם "הניעו את הבוטים דרך מים בכלי פטרי במשך ימים, ואפילו שבועות ברציפות, מבלי להזדקק לחומרים מזינים נוספים, על פי המחקר. . הבוטים אפילו הצליחו לתקן נזק משמעותי, אמר קריגמן.
"חתכנו את הרובוט החי כמעט לשניים, והתאים שלו רוכסנים את גופו באופן אוטומטי למעלה", אמר.
"אנו יכולים לדמיין יישומים שימושיים רבים של הרובוטים החיים האלה שמכונות אחרות אינן יכולות לעשות," אמר מחבר המחקר, מייקל לוין, מנהל המרכז לביולוגיה התחדשות והתפתחותית באוניברסיטת טאפטס במסצ'וסטס. אלה עשויים לכלול מיקוד לשפכים רעילים או זיהום רדיואקטיבי, איסוף מיקרו-פלסטיקה ימית או אפילו חפירת רובד מעורקים אנושיים, כך מסר לוין בהצהרה.
יצירות המטשטשות את הגבול בין רובוטים לאורגניזמים חיים הם נושאים פופולריים במדע בדיוני; חשוב על מכונות הרוצחים בסרטי "שליחות קטלנית" או על המשכפלים מעולמו של "בלייד ראנר". הסיכוי של רובוטים חיים כביכול - ושימוש בטכנולוגיה ליצירת אורגניזמים חיים - מעלה באופן מובנה חשש עבור חלקים, אמר לוין.
"הפחד הזה אינו בלתי סביר," אמר לוין. "כשנתחיל להתעסק במערכות מורכבות שאיננו מבינים, אנו הולכות לקבל השלכות לא מכוונות."
עם זאת, בנייה על צורות אורגניות פשוטות כמו קסנובוטים עלולה להביא גם לתגליות מועילות, הוסיף.
"אם האנושות עומדת לשרוד אל העתיד, עלינו להבין טוב יותר כיצד תכונות מורכבות, איכשהו, נובעות מכללים פשוטים", אמר לוין.
הממצאים פורסמו באינטרנט ב- 13 בינואר בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences.
