Biyolojik malzemeden yapılmış ‘canlı robotlar’ olan minik ksenobot sürüleri, tek tek hücreleri bir araya getirerek çoğalırlar. Bu üreme şekli daha önce çok hücreli organizmalarda görülmemiştir.
Geçen yıl, bilim adamları ilk kez ksenobotlar yarattılar. Bunun için pençeli kurbağa türlerinin embriyo hücrelerini kullandılar. Xenopus laevis. Laboratuardaki doğru koşullar altında, bu hücreler kendilerini gruplar halinde hareket eden küçük yapılar halinde yeniden düzenlerler. Şimdi aynı araştırmacılar, bu ksenobotların da kendilerini kopyalayabildiğini keşfettiler.
hücre yığını
evrim mühendisi Josh Bongard Vermont Üniversitesi’nden ve biyolog Michael Levin Massachusetts’teki Tufts Üniversitesi’nden ve meslektaşları, kurbağa embriyolarından elde edilen deri kök hücreleri ile çalışmaya başladılar. Kök hücreleri, beş gün içinde kürelerin oluştuğu kümeler halinde bir araya getirdiler. Her küre yaklaşık üç bin hücreden oluşuyordu ve bu nedenle yaklaşık yarım milimetre genişliğindeydi. Ayrıca, küreler küçük saç benzeri yapılarla çevriliydi. Bongard, esnek kürekler gibi davrandıklarını ve ksenobotu tirbuşon benzeri bir şekilde ileriye doğru ittiklerini söylüyor.
Ekip ayrıca hücre kümelerinin bir sürü halinde birlikte çalıştığını fark etti. Bu şekilde, diğer bireysel hücreleri çanakta bir araya getirdiler. Bu hücre yığınları daha sonra yavaş yavaş yeni ksenobotlar oluşturdu.
İşbirliği
Ekip daha sonra 60.000 ayrı hücreyle birlikte on iki ksenobot grubunu bir tabağa yerleştirdi. Bu, ksenobotların bir veya iki yeni nesil yaratmak için birlikte çalıştığını gösterdi. “Bir ebeveyn, tek hücreleri bir yığına iter ve sonra şans eseri, ikinci bir ebeveyn bu yığına daha fazla hücre iter ve bu böyle devam eder. Bu sonuçta çocuğu yaratır’, diye açıklıyor Bongard.
Her yeni replikasyon turu, gitgide daha küçük xenobot bebekleri üretir. Sonuçta, küreler elli hücreden daha büyük değildir ve artık kendilerini hareket ettiremezler. Bununla birlikte kendini yeniden üretme yeteneği de ortadan kalkar.
optimize et
Ekip, birden fazla nesil xenobot yaratma çabasıyla yapay zekaya yöneldi. Evrime dayalı bir algoritma kullanarak, ksenobotların en çok nesli hangi şekilleri ürettiğini tahmin ettiler.
Bu simülasyon, bir C şeklindeki hücre kümelerinin en fazla nesli vereceğini öngördü. Doğal olarak küresel ksenobotlar daha sonra bir C şeklinde kesildi. Dört kuşak ksenobot çocuğu üretti: küresel ksenobotların iki katı.
Bongard, “Ebeveynlerin şeklini bir C şekline çevirerek, daha fazla hücreyi taşımak için daha iyi bir kepçe yaratırsınız” diyor.
Büyük adım
Çok hücreli organizmaların kendi vücutlarında veya vücutlarında büyüme yoluyla değil, bu şekilde çoğalabildikleri ilk kez gösterilmiştir. Bongard, “Çalışmamız, yaşamın kendini kopyalaması için şimdiye kadar bilinmeyen bir yol olduğunu gösteriyor” dedi.
Bazı ekip üyeleri, Dünya’nın ilk organizmalarının nasıl çoğaldığını araştırmak için ksenobotları kullanmayı umuyor.
