Год назад стараниями ученых из Университета Вермонта на планете появилась принципиально новая форма жизни – ксеноботы. Это не роботы, в прямом смысле этого слова, но их поведение можно запрограммировать. Они состоят из живых клеток, но собираются как машины, с определенной архитектурой и под конкретные цели. А теперь эти странные сущности научились важнейшей функции: самовоспроизведению.
Никакой, даже потенциальной угрозы новшество никому не несет, потому что материал для создания ксеноботов можно получить и сохранять только в лабораторных условиях. Это «суп» из стволовых клеток, которые извлекли из зародыша африканской когтистой лягушки (Xenopus laevis) и поместили в физраствор. Без воздействия извне клетки инертны, но если несколько клеток подтолкнуть друг к другу, образуется группа, к которой начинают липнуть другие клетки. Когда их численность достигает полусотни, образуется тот самый биоробот-ксенобот.
Эмуляция (слева) смогла полностью предугадать реальное поведение ксеноботов (справа)
Массив из клеток меняет свою структуру, у него появляется подобие ресничек, что позволяет ему активно перемещаться в растворе. В процессе движения ксенобот наталкивается на одиночные клетки и тут начинается самое интересное – биоробот меняет траекторию движения и начинает собирать клетки в кучу. Когда их накапливается достаточно, образуется новый ксенобот. Этот процесс называется спонтанным кинематическим самовоспроизведением, он уже наблюдался в молекулярных машинах, но у живых клеток – впервые.
Однако не все так просто: сами по себе клетки собраться в биоробота не могут, им обязательно нужен начальный «родитель», который запустит процесс. Экспериментальным путем выяснено, что наиболее эффективная форма для сбора клеток выглядит как круг с выемкой, вроде «Пакмена» из видеоигры. Однако сами биороботы такие формы создавать не могут, их «потомство» имеет вид близкий к грубой сфере, что ограничивает скорость и масштабы воспроизведения.
Источник — PNAS
Источник: