Hücreleri kurbağa embriyolarından alıp algoritmalar tarafından "evrimleşen" yeni organizmalara dönüştürdüğünüzde ne olur? Araştırmacıların dünyanın ilk "yaşayan makinesi" adını verdiği bir şey elde edersiniz.
Orijinal kök hücreler kurbağalardan gelmesine rağmen - Afrika pençeli kurbağa, Xenopus laevis - bu sözde ksenobotlar bilinen hiçbir amfibiye benzemez. Yeni bir araştırmaya göre, küçük lekeler sadece 1 milimetre genişliğinde 0,04 inç genişliğindedir ve biyologların bilgisayar modelleri tarafından tasarlanan gövdelere monte edilen canlı dokudan yapılmıştır.
Bilim adamları yakın zamanda bildirildiğine göre, bu mobil organizmalar bağımsız ve kolektif olarak hareket edebilir, yaraları kendi kendine iyileştirebilir ve haftalarca hayatta kalabilir ve potansiyel olarak hastanın vücudundaki ilaçları taşımak için kullanılabilir.
Vermont Üniversitesi'nden bir bilgisayar bilimcisi ve robot uzmanı olan çalışma yazarı Joshua Bongard, "Onlar ne geleneksel bir robot ne de bilinen bir hayvan türü" dedi. "Bu yeni bir eser sınıfı: yaşayan, programlanabilir bir organizma."
Algoritmalar ksenobotların evrimini şekillendirdi. Burlington'daki Vermont Üniversitesi Bilgisayar Bilimi Bölümü'nde evrimsel robot bilimini inceleyen doktora adayı Sam Kriegman, cilt ve kalp kök hücrelerinden kalp kası dokusunun ürettiği nabızlarda hareket eden birkaç yüz hücrenin doku kümelerine dönüştüğünü söyledi. .
Kriegman Live Science'a, "Uzaktan kumanda veya biyoelektrikten dış kontrol yok. Bu özerk bir ajan - neredeyse kurmalı bir oyuncak gibi," dedi.
Biyologlar, dokularının maksimum kas gücü ve sulu bir ortamda nasıl hareket edebilecekleri gibi otonom ksenobotlar için bir bilgisayar kısıtlamaları besledi. Daha sonra, algoritma küçük organizmaların nesillerini üretti. En iyi performans gösteren botlar algoritmanın içinde "çoğalır". Ve tıpkı evrimin doğal dünyada olduğu gibi, en az başarılı formlar bilgisayar programı tarafından silinirdi.
Kriegman, "Sonunda, bize gerçek hücrelere aktarılabilen tasarımlar verebildi. Bu bir atılımdı." Dedi.
Çalışma yazarları daha sonra bu tasarımları hayata geçirerek kök hücrelerini bir araya getirerek evrim algoritması tarafından tasarlanan kendi kendine çalışan 3D şekiller oluşturdu. Deri hücreleri, ksenobotları bir arada tuttu ve kalp dokusunun "vücutlarının" belirli kısımlarında atması, çalışmaya göre ek besinlere ihtiyaç duymadan, botları bir petri kabındaki günler ve hatta haftalarca su yoluyla itti. . Kriegman, botların önemli hasarı bile onarabildiğini söyledi.
"Canlı robotu neredeyse yarıya indirdik ve hücreleri otomatik olarak vücudunu geri fermuarladı," dedi.
Massachusetts'deki Tufts Üniversitesi Rejeneratif ve Gelişimsel Biyoloji Merkezi direktörü Michael Levin, "Bu canlı robotların diğer makinelerin yapamayacağı birçok yararlı uygulamasını hayal edebiliyoruz." Dedi. Levin yaptığı açıklamada, bunların toksik dökülmeleri veya radyoaktif kontaminasyonu hedeflemeyi, deniz mikroplastiklerini toplamayı ve hatta insan arterlerinden plak çıkarmayı içerebilir.
Robotlar ve canlı organizmalar arasındaki çizgiyi bulanıklaştıran kreasyonlar bilim kurguda popüler konulardır; "Terminatör" filmlerindeki katil makineleri veya "Blade Runner" dünyasından kopyaları düşünün. Levin, yaşayan robotlar olarak adlandırılan ve canlı organizmalar oluşturmak için teknolojiyi kullanma olasılığının anlaşılır bir şekilde bazılarını endişelendirdiğini söyledi.
"Bu korku mantıksız değil," dedi Levin. "Anlamadığımız karmaşık sistemlerle uğraşmaya başladığımızda, istenmeyen sonuçlar elde edeceğiz."
Bununla birlikte, ksenobotlar gibi basit organik formlar üzerine inşa edilmesinin de faydalı keşiflere yol açabileceğini de sözlerine ekledi.
Levin, "İnsanlık geleceğe hayatta kalacaksa, karmaşık özelliklerin bir şekilde basit kurallardan nasıl ortaya çıktığını daha iyi anlamamız gerekir." Dedi.
Bulgular, 13 Ocak'ta Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı'nda çevrimiçi olarak yayınlandı.
