Впервые ксеноботов американские ученые представили в 2020 году. Для их создания использовали стволовые клетки, полученные из эмбрионов южноафриканской лягушки Xenopus laevis.
К теме В костях неандертальца обнаружили болезнь, которая передается человеку от животных
Геном лягушки оставался неизменным, но клетки перепрограммировались. После инкубации около 3 000 клеток соединяли вручную с помощью крошечного пинцета и крошечного электрода. Созданные ксеноботы могли перемещаться в пространстве, находить заданные цели и восстанавливаться после повреждений.
В новой работе учёные сумели еще больше развить ксеноботов, показав, что они могут создавать себе подобных.
Это совершенно новый способ размножения:
- "Взрослые" ксеноботы собирают отдельные клетки, удерживая их вместе,
- Через несколько дней собранные "малыши" превращаются в полномасштабных ксеноботов.
Ксеноботы используют так называемую кинематическую саморепликацию – процесс, который раньше наблюдали только на молекулярном уровне.
С помощью искусственного интеллекта ученые определили, какая форма ксеноботов лучше подходит для воспроизведения. Запущенный на суперкомпьютере эволюционный алгоритм протестировал миллиарды форм тела ксеноботов – треугольники, квадраты, пирамиды, звездочки – найдя ту, которая обеспечит эффективную кинематическую саморепликацию.
Через несколько месяцев анализа суперкомпьютер остановился на С-образной форме, которая напоминает Пакмана из одноименной игры. Затем ученые собрали роботов по предложенной компьютером схеме и показали, что новые ксеноботы могут успешно воспроизводить себя на протяжении нескольких поколений.
Как размножаются ксеноботы: смотрите видео
Как эти знания могут понадобиться
Авторы работы считают, что результаты их исследования могут иметь как теоретические, так и практические результаты: с одной стороны, с помощью ксеноботов можно глубже понять сам процесс размножения. С другой стороны – это позволяет создавать живые машины для регенеративной медицины, разработки новых лекарств или даже для сбора микропластика в воде.