Американские ученые заявили, что ксеноботы, или "живые роботы", созданные из клеток африканских лягушек, могут размножаться. По словам ученых, это новая форма биологического размножения, отличная от всех, которые известны науке. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в научном журнале PNAS.

Ксеноботы — это синтетические организмы, изобретенные в 2020 году, которые автоматически собираются машинами для выполнения определенной функции и строятся путем объединения различных живых клеток. Шириной они менее 1 миллиметра, а на вид — как маленькие капли. Это "суп" из стволовых клеток, которые извлекли из зародыша африканской когтистой лягушки (Xenopus laevis) и поместили в физраствор. Без воздействия извне клетки инертны, но если несколько клеток подтолкнуть друг к другу, образуется группа, к которой начинают липнуть другие клетки. 

После недавнего исследования ученые заявили, что открыли новую форму биологического размножения, отличную от всех известных науке.

Так, специалисты заметили, что когда биороботы собираются в группы, они могут образовывать сферы примерно из 3 тысяч клеток в течение пяти дней. Из образовавшихся клеток образовывались новые ксеноботы. Исследователи выяснили, что группы из 12 биороботов могут работать сообща, образуя одно или два новых поколения. Этот процесс называется спонтанным кинематическим самовоспроизведением, он уже наблюдался в молекулярных машинах, но у живых клеток — впервые.

Однако не все так просто: сами по себе клетки собраться в биоробота не могут, им обязательно нужен начальный "родитель", который запустит процесс. По словам исследователей, родитель-ксенобот имеет С-образную форму. Он находит крошечные стволовые клетки в лабораторном стеклянном сосуде и собирает их сотнями. 

"Один ксенобот-родитель может запустить процесс размножения, а затем случайно второй родитель может поместить больше ячеек в эту кучу клеток и так далее", — отметил ведущий автор исследования Джош Бонгард.

NEW - Researchers play god and create the first living, AI-designed "Xenobots" that can self-replicate.https://t.co/c6EgZHTBf5 pic.twitter.com/6m8lbSF3gU

— Disclose.tv (@disclosetv) November 29, 2021

При каждом следующем раунде размножения создается менее способное к самовоспроизведению потомство. В конце концов ксеноботы в последнем поколении состоят менее чем из 50 клеток и теряют способность плавать и размножаться.

"Мы долго считали, что нам известны все способы размножения организмов. Однако это нечто отличное, то, что мы раньше никогда не видели", — рассказал соавтор исследования Дуглас Блэкистон из Университета Тафтса.

В то же время, по утверждению ученых, у ксеноботов нет мозга. Они двигаются в разных направлениях, могут объединяться и передвигаться вместе, а поток с отверстием посередине может переносить грузы. А если разрезать ксенобота пополам — он снова соединится.

По мнению исследователей, ксеноботов потенциально можно будет использовать для решения многих задач в организме и окружающей среде. В частности, для сбора микропластика в океанах, проверки корневых систем и регенеративной медицины. Среди прочего, с помощью своего открытия авторы исследования попытаются выяснить, как размножались первые организмы на Земле.

Используя алгоритм, команда специалистов предсказала, какие начальные формы ксеноботов могут дать больше потомства. Ученые отмечают, что процесс размножения контролируется и безопасен — ксеноботы воспроизводятся только в лаборатории и могут быть легко уничтожены в случае необходимости.