Учёные создали биороботов из лягушачьих эмбрионов — они «размножаются», создавая свои копии из отдельных клеток

Эти биороботы «живы наполовину»: они не могут есть сами и умирают, когда заканчивается внутренний запас питательных веществ.

Учёные Вермонтского, Тафтского и Гарвардского университетов обнаружили, что созданные ими в 2020 году биороботы могут самовоспроизводиться. Они собирают отдельные клетки в группы и создают из них свои подобия. Исследование опубликовано в научном журнале PNAS.

Для создания полисинтетических организмов учёные использовали стволовые клетки эмбрионов гладкой шпорцевой лягушки. Генетический компьютерный алгоритм конструировал на их основе тысячи случайных биохимических конструкций, состоящих от 500 до 1000 живых клеток, и тестировал их на выживаемость в виртуальной среде. Самые удачные варианты исследователи выращивали по-настоящему в солевом растворе. Подобия живых организмов, по аналогии с обозначением вида лягушки Xenopus laevis названные ксеноботами, могли ползать прямо, поворачиваться и объединяться в группы.

Ксеноботы при этом не способны получать питательные вещества из окружающей среды. Когда в созданиях заканчивался запас питательных веществ из эмбриональных клеток, они превращались в мёртвые комки.

Наблюдая, как их создания плавают в чашке Петри среди отдельных клеток эмбрионов, учёные заметили, что ксеноботы собирают эти клетки вместе и создают из них копии самих себя — почти таких же ксеноботов. Раньше такой механизм саморепликации наука наблюдала лишь у отдельных молекул, но не в масштабе искусственно созданных клеток или организмов. Потомство вело себя так же, как их «родители», но поколение «внуков» уже было «бесплодным».

Генетический алгоритм также смог вывести самую эффективную для размножения форму — оказалось, что это ксенобот в виде Пакмана. Он быстрее всего поглощает клетки и собирает из них копию себя.

По мнению исследователей, ксеноботы потенциально могут использоваться во множестве задач. Например, при сборе микропластика в океане или транспортировке лекарств в нужные органы и ткани человеческого тела.