เซลล์กบจำนวนมากแสดงพฤติกรรมที่น่าแปลกใจและซับซ้อน
“เครื่องจักรที่มีชีวิต” เล็กๆ สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ ที่ทำจากเซลล์กบสามารถจำลองตัวเองได้ การทำสำเนาที่สามารถทำแบบเดียวกันต่อไปได้ รูปแบบการต่ออายุที่อธิบายไว้ใหม่นี้ให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับวิธีการออกแบบเครื่องจักรชีวภาพที่คงอยู่ตลอดไป
Kirstin Petersen วิศวกรไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์จาก Cornell University ผู้ศึกษากลุ่มหุ่นยนต์กล่าวว่า “นี่เป็นความก้าวหน้าที่น่าตื่นเต้นอย่างไม่น่าเชื่อ” สำหรับสาขาวิทยาการหุ่นยนต์จากพื้นฐานทางชีววิทยา หุ่นยนต์ที่สามารถลอกเลียนแบบตัวเองได้เป็นขั้นตอนสำคัญต่อระบบที่ไม่ต้องการให้มนุษย์ดำเนินการ เธอกล่าว
เมื่อต้นปีนี้ นักวิจัยได้อธิบายพฤติกรรมของหุ่นยนต์มีชีวิตที่ผลิตในห้องปฏิบัติการ ซึ่งเรียกว่าxenobots ( SN: 3/31/21 ) เมื่อดึงออกมาจากร่างที่กำลังโตของกบ กลุ่มเซลล์ต้นกำเนิดผิวหนังเล็กๆ จากตัวอ่อนของกบถักเป็นทรงกลมเล็กๆ และเริ่มเคลื่อนไหว ส่วนขยายของเซลลูล่าร์ที่เรียกว่า cilia ทำหน้าที่เป็นมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนซีโนบอทขณะที่พวกเขาแล่นไปรอบ ๆ จานในห้องปฏิบัติการ
การล่องเรือดังกล่าวสามารถมีจุดมุ่งหมายที่ใหญ่ขึ้นได้ ขณะนี้นักวิจัยรายงานในการดำเนินการ 7 ธันวาคมของNational Academy of Sciences พวกมันสามารถรวบรวมเซลล์กบที่หลุดออกมาให้เป็นทรงกลมแล้วรวมตัวกันเป็นซีโนบอทด้วยตัวมันเอง
การทำสำเนาที่สร้างโดยการเคลื่อนไหวประเภทนี้ ซึ่งนักวิจัยเรียกว่าการจำลองตัวเองด้วยจลนศาสตร์ ดูเหมือนจะเป็นสิ่งใหม่สำหรับเซลล์ที่มีชีวิต โดยปกติแล้ว สิ่งมีชีวิตที่สืบพันธุ์ได้จะมีส่วนช่วยในวัสดุของพ่อแม่บางอย่างให้กับลูกหลานของพวกมัน ผู้เขียนร่วมการศึกษา Douglas Blackiston จาก Tufts University ใน Medford, Mass. และ Harvard University กล่าว ตัวอย่างเช่น การสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศต้องใช้สเปิร์มของพ่อแม่และเซลล์ไข่เพื่อเริ่มต้น การสืบพันธุ์ประเภทอื่นๆ เกี่ยวข้องกับการแยกเซลล์หรือผลิออกจากพ่อแม่
“ที่นี่แตกต่างออกไป”
แบล็คลิสตันกล่าว ซีโนบอทเหล่านี้กำลัง “ค้นหาชิ้นส่วนที่หลวม คล้ายกับชิ้นส่วนหุ่นยนต์ในสภาพแวดล้อม และรวมเข้าด้วยกัน” คอลเล็กชั่นเหล่านั้นจึงเติบโตเป็น “ซีโนบอทรุ่นที่สองที่สามารถเคลื่อนที่ไปมาได้เหมือนพ่อแม่” แบล็คสตันกล่าว
นักวิจัยพบว่าเมื่อปล่อยให้อุปกรณ์ของตัวเอง spheroid xenobots สามารถสร้างได้เพียงรุ่นเดียวเท่านั้นก่อนที่จะตาย แต่ด้วยความช่วยเหลือของโปรแกรมปัญญาประดิษฐ์ที่ทำนายรูปร่างที่เหมาะสมที่สุดสำหรับซีโนบอทดั้งเดิม การจำลองแบบอาจถูกผลักไปถึงสี่ชั่วอายุคน
โปรแกรม AI คาดการณ์ว่ารูปร่าง C เหมือนกับ Pac-Man ที่อ้าปากค้าง จะเป็นบรรพบุรุษที่มีประสิทธิภาพมากกว่า เมื่อปล่อยซีโนบอทที่ปรับปรุงแล้วลงในจาน พวกมันก็เริ่มดึงเซลล์ที่หลุดออกมาเข้าไปใน “ปาก” ที่อ้าปากค้าง ก่อตัวเป็นบอทที่มีรูปร่างเป็นทรงกลมมากขึ้น ลูกหลานที่เคลื่อนที่ได้ก่อตัวขึ้นเมื่อเซลล์ประมาณ 50 เซลล์รวมตัวกันในการเปิดของผู้ปกครอง Blackiston กล่าว ซีโนบอทตัวเต็มประกอบด้วยเซลล์กบประมาณ 4,000 ถึง 6,000 เซลล์
ขนาดเล็กของ Xenobots เป็นข้อได้เปรียบ Petersen กล่าว “ความจริงที่ว่าพวกเขาสามารถทำเช่นนี้ได้ในระดับเล็ก ๆ เท่านั้นทำให้ดียิ่งขึ้นเพราะคุณสามารถจินตนาการถึงขอบเขตการใช้งานด้านชีวการแพทย์ได้” เธอกล่าว ซีโนบอทจิ๋วอาจสามารถแกะสลักเนื้อเยื่อเพื่อการฝังตัว เป็นต้น หรือเข้าไปในร่างกายเพื่อนำส่งการรักษาไปยังจุดที่เฉพาะเจาะจง
Michael Levin ผู้ร่วมวิจัยด้านการศึกษาที่ Tufts กล่าวว่านอกเหนือจากงานที่เป็นไปได้สำหรับ xenobots แล้ว การวิจัยยังพัฒนาวิทยาศาสตร์ที่สำคัญซึ่งมีความสำคัญต่อการดำรงอยู่ของมนุษย์ นั่นคือ “ศาสตร์แห่งการพยายามคาดการณ์และควบคุมผลที่ตามมาจากระบบที่ซับซ้อน” เขากล่าว
“ในขั้นต้น จะไม่มีใครทำนายเรื่องนี้ได้” เลวินกล่าว “สิ่งเหล่านี้มักจะทำสิ่งที่ทำให้เราประหลาดใจ” ด้วยซีโนบอท นักวิจัยสามารถก้าวข้ามขีดจำกัดของสิ่งที่คาดไม่ถึงได้ “นี่เป็นวิธีการที่ปลอดภัยในการสำรวจและพัฒนาวิทยาศาสตร์ในการไม่แปลกใจกับสิ่งต่างๆ” เลวินกล่าว
มีประโยชน์ในฐานะต้นไม้แห่งชีวิตที่ดี Keeling คัดค้านแนวคิดที่ว่ายูคาริโอตควรได้รับการชื่นชมเพียงเพื่อประโยชน์ของพวกเขา ผู้คนเพลิดเพลินกับสัตว์และพืชเพื่อประโยชน์ของตนเอง “ยีราฟไม่ได้ช่วยชีวิตคุณ แต่คนชอบยีราฟ” เขากล่าว สำหรับเขา ยูคาริโอตเซลล์เดียวมีเสน่ห์ของเซเรนเกติ ซึ่งเล็กกว่าเล็กน้อย บางชนิดมีโครงสร้าง – คล้ายกับตาสัตว์เหมือนกล้อง – โดยมีเปลือกนอกคล้ายกระจกตาที่ได้จากไมโตคอนเดรียและถ้วยชั้นในที่ไวต่อแสงจากออร์แกเนลล์สาหร่ายสีแดงที่กลืนกิน Keeling และเพื่อนร่วมงานรายงาน 9 กรกฎาคมในธรรมชาติ. ไดโนแฟลเจลเลตขนาดใหญ่หลายชนิดตามล่าแม้จะอาศัยอยู่ในเปลือกแข็ง พวกมันผลักโครงสร้างที่เหมือนท้องออกมาเป็นรูในเปลือกและย่อยเหยื่อที่มีขนาดใหญ่กว่าที่เป็นอยู่ เซลล์เดี่ยวอื่นๆ จะงอกเปลือกนอกที่มีหลายแฉกที่ละเอียดอ่อนและค่อยๆ ซัดขึ้นฝั่ง ซึ่งปกคลุมชายหาดด้วยดาวขนาดเล็กหลายล้านดวง สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ
