Нова форма життя Землі почала розмножуватися: перші "живі роботи" дали потомство

У ході недавнього дослідження організмів учені з'ясували, що "живі роботи" ксеноботи можуть розмножуватися. Ці ксеноботи, названі на честь жаби Xenopus laevis (гладка шпорцева жаба), є синтетичними формами життя, винайденими у 2020 році, пише Science Alert.

Метод розмноження цих ксеноботів — природний, оскільки вони не є традиційними роботами, створеними з металу, а містять організми, які можуть успішно розвиватися самі собою.

"Ми довгий час вважали, що нам відомі всі способи розмноження організмів. Однак це щось інше, те, що ми раніше ніколи не бачили", — розповів співавтор дослідження Дуглас Блекістон із Університету Тафтса.

У ході свого нового дослідження вчені надали ксеноботам можливість самовідтворюватись і створювати нові версії самих себе. Однак у цьому випадку самовідтворення не досягалося за допомогою тих методів розмноження, які зазвичай бачимо в біологічних формах життя.

Щоб створити самовідтворюваних роботів, дослідники витягли стовбурові клітини шкіри серцевого м'яза ембріона гладкої шпорцевої жаби й інкубували їх у сольовому розчині, після чого частина клітин злилася в сфероїдний організм, на зовнішньому шарі якого виросли джгутики, що дозволяють йому пересуватися.

Дослідники виявили, що якщо помістити достатню кількість ксеноботів у чашку Петрі в безпосередній близькості один від одного, їхній колективний рух почне накопичувати інші вільні клітини жаби, що плавають поруч у розчині.

Після того, як достатня кількість цих клітин буде зібрана разом, сукупна групка близько 50 клітин стане свого роду потомством ксенобота, здатне плавати саме по собі та при цьому накопичувати власних нащадків.

Це явище, зване спонтанним кінематичним самовідтворенням, уже спостерігалося в інших видах молекулярних машин і моделей, але ніколи раніше в живих багатоклітинних системах, подібних до ксеноботів. Що примітно, ця форма розмноження виникає спонтанно протягом кількох днів, а не розвивається протягом тисячоліть.

Коли жменьку організмів першого покоління опустили в другу чашку разом із окремими стовбуровими клітинами, рух організмів зібрав стовбурові клітини в купки, сформувавши нове покоління організмів, які потім повторили цю поведінку.

Важливо, що самі розділені стовбурові клітини, залишені в розчині в спокої, було неможливо самозбиратися. Це свідчить про те, що для формування в багатоклітинні організми необхідний початковий рух ксеноботів-прабатьків.

Крім того, команда виявила, що вони можуть посилити це явище, використовуючи штучний інтелект для моделювання умов, які можуть поліпшити поведінку, що самовідтворюється.

Моделювання показало, деякі форми тіла збільшують розмір організмів і його нащадків, тоді як інші послаблюють чи зупиняють їхнє самовідтворення.

Зрештою С-подібна форма, що нагадує Pac-Man, була найкращим кандидатом для об'єднання вільних клітин жаби в нові організми. Також вченим допомогла й модифікація довкілля — створення стін, які обмежували рух ксеноботів.

"Незважаючи на те, що ми тільки починаємо працювати з цими "живими роботами", одного дня вони зможуть виконувати корисну для нас роботу, якщо ми продовжуватимемо з'ясовувати те, як вони функціонують, а також навчимося, як ними керувати. Ксеноботів можна використовуватиме в медичних застосуваннях, а також для збирання мікропластику", — пдсумували вчені.

Нагадаємо, раніше Фокус розповідав про те, як були створені та як працюють перші у світі "живі роботи". Рік тому американські вчені створили живі, програмовані організми.