Живых роботов научили размножаться
Спроектированные искусственным интеллектом и собранные вручную ксеноботы — живые машины из эмбриональных клеток лягушки — теперь могут спонтанно воспроизводить самих себя.
Впервые ксеноботов (англ. xenobots) группа американских ученых представила в 2020 году. Для их создания использовали стволовые клетки, полученные из эмбрионов южноафриканской лягушки Xenopus laevis (отсюда и название роботов). Геном лягушки оставался неизменным, но клетки перепрограммировали: в эмбрионе из них получились бы клетки кожи, однако исследователи дали им шанс переосмыслить свое назначение. После инкубации около 3000 клеток соединяли вручную при помощи крошечного пинцета и еще более крошечного электрода. Созданные таким образом ксеноботы могли перемещаться в пространстве, находить заданные цели и восстанавливаться после повреждений.
В новой работе ученые наделили ксеноботов еще одним атрибутом живого, показав, что те могут создавать себе подобных. По сути, это совершенно новый способ размножения: «взрослые» ксеноботы собирают отдельные клетки, удерживая их вместе, а через несколько дней собранные «малыши» превращаются в полномасштабных ксеноботов. Ксеноботы используют так называемую кинематическую саморепликацию — процесс, который раньше наблюдали только на молекулярном уровне.
Чтобы выяснить, какая форма ксеноботов лучше всего подходит для воспроизводства, ученые обратились к искусственному интеллекту. Запущенный на суперкомпьютере эволюционный алгоритм протестировал миллиарды форм тела ксеноботов — треугольники, квадраты, пирамиды, звездочки — и нашел ту, которая обеспечит наиболее эффективную кинематическую саморепликацию. На эту задачу у суперкомпьютера ушло несколько месяцев, в результате он остановился на С-образной форме, напоминающей «Пакмана» из одноименной игры. Затем ученые собрали роботов по предложенной компьютером схеме и показали, что новые ксеноботы могут успешно воспроизводить себя на протяжении нескольких поколений.
Авторы работы считают, что результаты их исследования могут иметь как теоретические, так и практические результаты: с одной стороны, с помощью ксеноботов можно глубже понять сам процесс размножения, а с другой — создавать живые машины для регенеративной медицины, разработки новых лекарств или даже сбора микропластика в воде.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Telegram 
Дзен 
VK Во время раскопок в старинном немецком городе Падерборн археологи наткнулись на отхожие места XIII-XIV веков. В одном обнаружили исключительно хорошо сохранившиеся предметы. Среди них — деревянный блокнот с покрытыми воском «страницами», исписанными латынью, и куски шелковой ткани, которые, видимо, использовали в качестве туалетной бумаги.
Лесовозные дороги сегодня важны для вывозки сырья и связи между удаленными территориями. Однако из-за слабых грунтов, сурового климата и высоких нагрузок от тяжелой техники они быстро разрушаются. Традиционно их строят из щебня и песка, но на переувлажненной или промерзающей земле такие конструкции деформируются и требуют частых ремонтов. Поэтому для укрепления дорог все чаще применяют геосинтетические материалы — полимерные прослойки, которые удерживают полотно от сдвига и отводят воду. Проблема в том, что действующие российские нормативы учитывают их влияние лишь усредненно, что не позволяет точно спрогнозировать поведение дороги на конкретном грунте. В итоге проектировщики либо закладывают избыточные слои материалов, либо недооценивают нагрузки и получают недолговечную конструкцию. Ученые Пермского Политеха впервые в России разработали методику количественной оценки влияния геосинтетики на прочность путей. Она позволяет заранее рассчитывать, во сколько раз вырастет устойчивость дороги в зависимости от типа грунта и жесткости прослойки. Это поможет не только сократить затраты, но и строить более надежные конструкции даже в сложных природных условиях.
Явление цветового полиморфизма у пауков-тенетников долгое время считалось уникальной чертой нескольких видов, разбросанных в Америке и на Гавайях. Новое исследование показало, что сходные «улыбающиеся» узоры независимо возникли и в горных лесах Западных Гималаев.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
Во всем мире во всех человеческих культурах около 90% людей пользуются преимущественно правой рукой. Такое поразительное единство практически всего человечества не имеет аналогов среди приматов и до сих пор остается эволюционной загадкой. Ученые проанализировали данные о более чем двух тысячах человекообразных обезьянах и выяснили, когда и почему праворукость стала популяционной тенденцией.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
Астроциты — клетки, которые долго считались лишь «помощниками» нейронов — оказались частью скрытой системы связи в мозге. Они, как показали результаты нового исследования, формируют собственные протяженные сети, соединяющие разные части головного мозга. Это открытие меняет представление о том, как мозг координирует свою работу, адаптируется к новым условиям и восстанавливается после повреждений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии