[ad_1]
شوک های عجیب و غریب جدید ممکن است در نگاه اول به دلیل شباهتشان به Pac-Man جالب به نظر برسند، اما شباهت آنها به این شخصیت بازی ویدیویی احتمالاً عجیب ترین چیز در مورد آنهاست. این حیوانات روباتیک غیرمعمول بخشی از آنچه محققان در یک مطالعه جدید در سال گذشته نشان دادند: ربات J برای اولین بار در جهان با استفاده از سلول های کاملاً زنده ایجاد شد. جاشوا بونگارد، دانشمند کامپیوتر و روباتیک در دانشگاه ورمونت در آن زمان، توضیح داد: «اینها دستگاه های زنده جدیدی هستند.
حالا بونگارد و همکارانش وارد فاز بعدی شده اند و به زنبورها این توانایی را می دهند که خودشان را تکثیر کنند و نسخه های جدیدی از خودشان بسازند. در این مورد، خودتکثیر با نوع مکانیسم‌های تولیدمثلی که معمولاً در موجودات طبیعی مشاهده می‌کنیم، به دست نمی‌آید.
محققان دریافتند که اگر به اندازه کافی لانه زنبوری را در یک ظرف آزمایشگاهی نگه دارند، حرکات ترکیبی آنها سلول‌های قورباغه شناور آزاد را در محلول جمع می‌کند.
وقتی این سلول ها به اندازه کافی در کنار هم نگهداری شوند، جرم حدود 50 سلول به طور طبیعی به فرزندان زنبورهای عسل تبدیل می شود که می توانند به طور مستقل شنا کنند و فرزندان خود را تشکیل دهند.
این پدیده که همانندسازی خود به خود جنبشی یا حرکتی نامیده می‌شود، قبلاً در انواع دیگر مدل‌ها و دستگاه‌های مولکولی مشاهده شده بود، اما در سیستم‌های حیات چند سلولی مانند لانه‌های زنبوری مشاهده نشد. محققان در مقاله جدیدی در توضیح این حیوانات قابل استفاده مجدد می گویند:
ما دریافته‌ایم که مجموعه‌های چند سلولی جنبشی نیز می‌توانند نسخه‌های کاربردی خود را با حرکت و فشرده‌سازی سلول‌های آزاد در محیط خود ایجاد کنند. این شکل از جاودانگی، که قبلاً در هیچ موجود زنده‌ای دیده نشده بود، در عرض چند روز خود به خود به وجود می‌آید. نه اینکه طی هزاران سال تکامل پیدا کند.
شبیه‌سازی (سمت چپ) سیستم خودتکراری واقعی را در شرایط آزمایشگاهی (راست) پیش‌بینی می‌کند.
محققان سلول‌های پوستی رباتیک و پرتوان جنین وزغ آفریقایی را ایجاد خواهند کرد.Xenopus laevis) و آنها را در محلول نمکی قرار دهید. در طی این فرآیند، سلول‌های زیادی به شکل یک حیوان کروی به هم می‌چسبند و گل مژه‌هایی را در سطح بیرونی آن تشکیل می‌دهند که به آن اجازه حرکت می‌دهد.
هنگامی که دوازده ارگانیسم نسل اول به ظرف دیگری با سلول های بنیادی آزاد منتقل شدند، حرکت این موجودات سلول های بنیادی آزاد را در یک توده گرد هم آورد و نسل جدیدی از موجودات را ایجاد کرد که همان رفتار را تکرار می کنند. با این حال، زمانی که همان سلول های بنیادی در محلول به تنهایی رها شدند، به هم نرسیدند. این نشان می دهد که حرکت اولیه زانوهای اجدادی برای شکل گیری نسل بعدی ضروری است.
محققان در تحقیقات خود توضیح دادند که این رفتار خود تکراری حرکت، که رفتاری است که قبلاً در گیاهان یا حیوانات دیده نشده بود، بدون اصلاح ژنتیکی به دست می‌آید. این نشان می دهد که چگونه مولکول های بیولوژیکی در پاسخ به محیط خود سازگار و تغییر می کنند.
لانه زنبوری (قرمز) و تصاویر رنگی از سلول های بنیادی آزادی روی هم چیده شده (سبز)
محققان با استفاده از هوش مصنوعی برای شبیه‌سازی موقعیتی که می‌تواند منجر به تکرار خود شود، دریافتند که می‌تواند بروز را افزایش دهد. توضیح می دهند:
شبیه سازی نشان داد که برخی از اشکال اندازه جرم و چرخه تولید مثل را افزایش می دهند، در حالی که برخی دیگر آن را کاهش می دهند یا از خود تکراری جلوگیری می کنند. برخی از اشکال هندسی، اما نه همه، بهتر از اشکال کروی هستند.
در نهایت، این اشکال کروی (در ابتدا به صورت سه بعدی بسته بندی شده بودند) بهترین نامزدها برای تجمع سلول های آزاد قورباغه به عنوان موجودات جدید بودند و تغییرات آب و هوایی (دیوارهایی که حرکت کندوهای زنبور عسل را محدود می کنند) نیز در این فرآیند نقش داشتند.
در حالی که ما در مراحل اولیه کار با روبات های زنده هستیم، محققان می گویند که اگر آنها بتوانند کار کنند و عملکرد مناسبی برای آنها پیدا کنند، حیوانات غیرعادی روزی می توانند کارهای مفیدی انجام دهند. محققان توضیح می‌دهند: «این مؤسسات می‌توانند به بهبود فناوری‌های آینده و کاهش نیاز به راهنمایی‌های خارجی کمک کنند». “زندگی پر از رفتارهای شگفت انگیز فراتر از آنچه می بینیم، در انتظار کشف شدن است.”
یافته ها در مجله PNAS گزارش شده است.
[ad_2]
