მეცნიერებმა მეხსიერების მქონე "ცოცხალი რობოტები" შექმნეს
"ცოცხალი რობოტები" — ქსენობოტები იმ ბიოლოგიური მანქანის განახლებულ ვარიანტს წარმოადგენს, რომელიც მეცნიერებმა გასულ წელს შექმნეს.
ქსენობოტები ტაფტისა და ვერმონტის უნივერსიტეტების მეცნიერებმა ბაყაყის უჯრედებისგან დაამზადეს. ამ პატარა მანქანებს მრავალი დავალებებისა თუ მოქმედების შესრულება შეუძლიათ, მათ შორის, საკუთარი თავებისა თუ მათ გარშემო სხვა რამის გადაადგილება და ერთ დიდ ოჯახად მოქმედება.
ბიოლოგიური მანქანების ამ ვერსიაში განახლებული ფუნქციების მთელი წყებაა წარმოდგენილი. ქსენობოტებს მოძრაობისთვის კუნთები არ სჭირდებათ. ყველა სიკეთესთან ერთად, მათ მეხსიერებაც აქვთ, რაც მეცნიერებს იმ ამბების ჩაწერის შესაძლებლობას აძლევს, რაც "ცოცხალი რობოტების" გარშემო ხდება.
წინა ვარიანტთან შედარებით, ისინი უფრო სწრაფები არიან და გაზრდილი სიცოცხლის ხანგრძლივობითაც გამოირჩევიან. დაზიანების შემთხვევაში, ისინი კოლექტიურად იწყებენ მუშაობას საკუთარი თავის აღდგენის მიზნით.
ორიგინალი ვერსიისგან განსხვავებით, მათი აგებისას მკვლევრებმა ოდნავ განსხვავებული მექანიზმი გამოიყენეს — მათ ბაყაყის ემბრიოდინად ღეროვანი უჯრედები აიღეს და მათ საშუალება მისცეს, ისე მოწყობულიყვნენ, როგორც ამას ბაყაყის ემბრიონის ზრდის პროცესში გააკეთებდნენ. ამ უჯრედებმა კი პასუხად შექმნეს პატარა ბუშტები "წამწამებით", ან თმის მსგავსი ღეროებით, რომლებსაც ორგანიზმი აკონტროლებს.
მკვლევრების თქმით, მომავალში ისინი გეგმავენ, ქსენობოტებს კიდევ ახალი ფუნქციები დაამატონ, რომელთა გამოყენება შესაძლებელი იქნება გარემოს დაცვისა თუ ჯანდაცვის სფეროებში.
გარდა ამისა, მათი საშუალებით ნათელი გახდება მეცნიერებისთვის, თუ როგორ აყალიბებენ უჯრედები ერთ მთლიან სხეულს — ერთიანად მომუშავე სისტემას.
ქსენობოტების საშუალებით მეცნიერები შეძლებენ იმის გარკვევას, თუ როგორ განვითარდნენ ერთუჯრედიანებიდან კომპლექსური მრავალუჯრედიანი ორგანიზმები, რომლებსაც დღეს ჩვენ გარშემო ვხედავთ. ქსენობოტების შექმნისთვის საჭირო პროცესების საშუალებით, შესაძლოა, მეცნიერებმა გაიგონ, თუ როგორ ჩამოყალიბდნენ ადამიანები და საიდან გვაქვს ისეთი უნარები, როგორიცაა, მაგალითად, ინფორმაციის გააზრება.
კვლევა ახალ ქსენობოტებზე ჟურნალ Science Robotics-ში გამოქვეყნდა.
ბაყაყებსა თუ ადამიანებში ეს წამწამები ისეთ ორგანოებში გვხვდება, როგორიცაა ფილტვები — აქ ისინი საზიანო ნივთიერების გამოდევნას უწყობენ ხელს. მაგრამ, ამ შემთხვევაში მეცნიერებმა ისინი სრულიად სხვა მიზნებისთვის გამოიყენეს — მათ თავიდან დააპროგრამეს ქსენობოტები ისე, რომ "ცოცხალმა რობოტებმა" წამწამები გადაადგილებისთვის, პატარა ფეხებად გამოიყენეს.
"უჯრედული ჯგუფები ძალიან პლასტიურები არიან. ისინი ქმნიან სხეულს, რომელიც მკვეთრად განსხვავდება მათი წყაროსგან — ამ შემთხვევაში, ბაყაყისგან. ეს ყველაფერი კი იმის მიუხედავად, რომ ამ ჯგუფს სრულიად ნორმალური გენომი აქვს", — ამბობს მაიკლ ლევინი, ბოლოგიის პროფესორი, ტაფტის უნივერსიტეტის Allen Discovery ცენტრის დირექტორი, და კვლევის ავტორი.
"ბაყაყის ემბრიონში უჯრედები ერთობლივი მოქმედებით თავკომბალებს აყალიბებენ. აქ უჯრედებს შეუძლიათ შეუცვალონ ფუნქცია თავიანთ გენეტიკურად დაშიფრულ აპარატს გადაადგილების მიზნით. საოცარი ისაა, რომ უჯრედებს ასე სპონტანურად შეუძლიათ შეითვისონ ახალი როლები და შეითვისონ ახალი ქცევითი თავისებურებები მათი ევოლუციური სელექციის გარეშე".
მკვლევრების განმარტებით ქსენობოტების შექმნის პროცესი დიდად არ განსხვავდება რობოტების შექმნის ნორმალური გზისგან — განსხვავება ისაა, რომ "ცოცხალი რობოტების" შემთხვევაში მეცნიერები ბიოლოგიურ ქსოვილს იყენებენ.
"ქსენობოტები ტრადიციული რობოტების მსგავსადაა აგებული, თუმცა, ამ შემთხვევაში, ჩვენ ხელოვნური კომპონენტის ნაცვლად, წინასწარ პროგნოზირებადი ქცევების მისაღებად, უჯრედებსა და ქსოვილებს ვიყენებთ", — ამბობს უფროსი მეცნიერი, დუგ ბლექისტონი.
"ეს მიდგომა უჯრედებს შორის კომუნიკაციის მექანიზმისა და მათი ურთიერთქმედების გარკვევაში დაგვეხმარება, რის საფუძველზეც შევძლებთ დავადგინოთ, თუ როგორ შეიძლება ამ ურთიერთქმედებაზე კონტროლის დამყარება".
ამავდროულად, ვერმონტის უნივერსიტეტის მეცნიერები ქმნიდნენ კომპიუტერულ სიმულაციებს იმის შესახებ, თუ როგორ მუშაობენ ისინი ერთად თუ ცალცალკე და აკვირდებოდნენ მათ ქცევას.
"ამის შემდეგ ვიყენებთ სუპერკომპიუტერს, რომელიც ეძებს ქსენობოტების ყველა შესაძლო განაწილებას და არჩევს ერთ განაწილებას, რომელიც ყველაზე ეფექტიანად იმუშავებს", — ამბობს ჯოშ ბონგარდი, რომელიც კომპიუტერული მეცნიერებებისა და რობოტიკის ექსპერტების გუნდს უძღვება.
"გვინდა, რომ ქსენობოტებმა სასარგებლო საქმე შეასრულონ. ამჟამად მათ მარტივ დავალებებს ვაძლევთ, ჩვენი სამომავლო მიზანი კი ახალი სახის ცოცხალი იარაღის დამზარებაა, რომელიც ისეთი საქმეების შესრულებას შეძლებს, როგორიცაა ოკეანის მიკროპლასტმასისგან თუ ნავთობისგან გასუფთავება".
კომენტარები