Amerykańscy naukowcy wykorzystując komórki macierzyste żab, stworzyli pierwszą w dziejach żywą maszynę, która porusza się dzięki własnej energii. Do najbardziej udanych należą dwa maleńkie roboty, z których jeden posiada miniaturowe nogi, natomiast drugi ma otwór do umieszczania w nim niewielkich ładunków.
To zupełnie nowe formy życia. Nigdy wcześniej nie istniały na Ziemi. Są żywymi i programowalnymi organizmami
- powiedział gazecie "The Guardian" Michael Levin, dyrektor Allen Discovery Center at Tufts University w Medford w stanie Massachusetts.
Zwykle roboty produkuje się, wykorzystując do tego metal i plastik. W tym przypadku budulcem jest tkanka organiczna. To oznacza, że po uszkodzeniu taki robot może sam odbudować swoje ciało, zaleczyć rany, a po zużyciu ulega rozpadowi, podobnie jak inne organizmy żywe po śmierci.
To nieco przerażające i pojawiły się już ostrzeżenia, że tworzenie tego typu robotów może doprowadzić do katastrofy szybciej, niż wyobrażają to sobie nawet pisarze science fiction. Ponadto "produkcja" żywych organizmów niesie wiele pytań o charakterze etycznym.
Twórcy żywych robotów zdają sobie z tego sprawę. Podkreślają jednak, że póki co daleko im jeszcze do stworzenia tak skomplikowanych robotów organicznych, aby można było mówić o zagrożeniu. Natomiast potencjalne korzyści są niezliczone. Żywy robot mógłby, dla przykładu, zająć się oczyszczeniem oceanów z mikroplastiku lub lokalizować i usuwać toksyczne odpady, a także - w wersji miniaturowej - przenosić leki bezpośrednio do komórek organizmu albo usuwać złogi cholesterolu w tętnicach - ekscytują się naukowcy.
Jak stworzono żywego robota
Żywe roboty powstały najpierw w wersji cyfrowej na Uniwersytecie Vermont, a następnie zostały zbudowane przez biologów z Tufts University. Są wielkości niespełna jednego milimetra. Zostały zaprojektowane na superkomputerze przy użyciu tzw. algorytmu ewolucyjnego. Najpierw program, kierując się podstawowymi zasadami biofizyki, wygenerował setki przypadkowych konfiguracji składających się z 500-1000 komórek skóry oraz serca żaby i zaprezentował je w 3D. Te symulacje były następnie testowane w środowisku wirtualnym. Sprawdzano, jak długo taki teoretyczny model może poruszać się w jednym kierunku dzięki bijącym komórkom serca. Najlepsze projekty były multiplikowane i znowu poddawane próbom.
Po przetestowaniu cyfrowych modeli naukowcy przystąpili do budowy robota w laboratorium. Najpierw pobrali niewielkie próbki skóry i serca zarodków afrykańskich żab szponiastych (Xenopus laevis), a następnie połączyli je według recepty superkomputera. Komórki serca, które same z siebie kurczą się i rozkurczają, zadziałały w tym przypadku jak miniaturowe silniki napędzające roboty, dopóki nie wyczerpały im się zapasy energii. W komórkach pochodzących z serca żab tej energii starczało na 7-10 dni życia.
Stworzone organizmy naukowcy ochrzcili mianem "ksenobots", od łacińskiej nazwy wykorzystanego do eksperymentów gatunku żaby. Pierwsze żywe roboty żyły i poruszały się w środowisku wodnym. Przez kilka dni przemieszczały się po akwarium, zasilane własną energią. Jednak przewrócone na plecy nie potrafiły się podnieść. Niektóre grupy ksenobotów poruszały się w kółko, pchając przed sobą granulki w centralne miejsce. Naukowcy celowo przecięli prawie na pół jednego takiego robota, który następnie zregenerował się sam.
"Ksenoboty można zbudować także z naczyń krwionośnych, komórek nerwowych i komórek czuciowych, a stworzone z komórek ssaków mogłyby żyć na lądzie "- piszą twórcy żywej maszyny.
Pracy amerykańskich naukowców towarzyszą mocno dyskutowane kwestie etyczne. Wykorzystanie tkanki nerwowej mogłoby oznaczać, że stworzony organizm będzie czuł na przykład ból. Pojawia się pytanie zatem, w którym momencie ksenoboty należałoby już uznać za żywe stworzenia, a nie tylko za maszyny? Może od samego początku?
Wyniki eksperymentu zostały opisane na łamach "Proceedings of the National Academy of Sciences".
Źródło: The Guardian
