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Erster lebender Roboter der Welt kann sich durch die "Pac-Man"-Methode fortpflanzen

·Lesedauer: 3 Min.
Eine Gruppe von KI-entwickelten Organismen in einer Petrischale über einer Dollarnote als Maßstab.
Eine Gruppe von KI-entwickelten Organismen in einer Petrischale über einer Dollarnote als Maßstab.

Wissenschaftler, die Xenobots - die ersten lebenden Roboter der Welt - entwickelt haben, haben einen Weg gefunden, die Bots so zu formen, dass sie sich selbst reproduzieren. Die Xenobots werden aus Stammzellen des Xenopus laevis (ein afrikanischer Krallenfrosch) gebildet. Dessen Zellen haben winzige Härchen, die Zilien genannt werden – und ihnen helfen, sich in einer Petrischale zu bewegen. Der Wissenschaftler Sam Kriegman erklärte, dass man bei Robotern zwar an große Industrie- oder Metallfiguren denken mag, der Begriff aber eigentlich jede Maschine bezeichnet, die in der Welt "physische, nützliche Arbeit" verrichtet.

Kriegman arbeitete an dem Xenobot-Projekt zusammen mit Forschern der University of Vermont, der Tufts University und des Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering der Harvard University. "Wir haben versucht, herauszufinden, welche nützliche Arbeit sie verrichten könnten, und eines, was uns einfiel, war die Schüssel aufzuräumen", so Kriegman. Mit der "Schüssel" meint er die kleine Petrischale, in der Xenobots sich im Labor befinden. Die Forscher gaben also Farbstoffpartikel und silikonbeschichtete Eisenkügelchen in die Petrischale und beobachteten die Bewegung der kleinen Xenobots und wie sie die Abfälle aufhäuften. Kriegman beschrieb die Xenobots als Bulldozer, die sich fortbewegen und Stammzellen zu Haufen schieben.

Die Zellen stammen von dem afrikanischen Krallenfrosch (xenopus laevis).
Die Zellen stammen von dem afrikanischen Krallenfrosch (xenopus laevis).

Fortpflanzung durch die "Pac-Man"-Methode

Kriegman erzählte, dass sein Kollege Douglas Blackiston dann den Prozess wiederholte, indem er zusätzliche Zellen - die gleiche Art, aus der die Xenobots bestehen - mitten in die Petrischale platzierte, um zu sehen, wie die Bots reagieren würden. Nach einigen Tagen deutete sich an, dass die Häufchen zu "Nachkommen" der Bots wurden, die ihre eigenen Flimmerhärchen ausbilden und sich selbständig bewegen. "Wenn sich genügend Stammzellen in einem Haufen befinden, beginnen sie sich zu entwickeln und verdichten sich zu einer Kugel", sagte Kriegman.

"Sie entwickeln Flimmerhärchen, die es ihnen ermöglichen, sich fortzubewegen und in einigen Fällen auch weitere Haufen zu bilden, die dann zu ihren Nachkommen werden." Kriegman sagte, dass die Replikation zunächst "spontan" geschah, so dass die Forscher künstliche Intelligenz einsetzten, um die beste Form für die Xenobots herauszufinden, damit sie sich auf einer beständigeren Basis replizieren. "Wir haben ein Computermodell erstellt, das die Stammzellen und die Replikation im Computer simuliert", so Kriegman über diesen Prozess.

Sie entdeckten, dass eine "Pac-Man"-Form die besten Ergebnisse lieferte, um sicherzustellen, dass die Xenobots in der Lage waren, sich zu replizieren. "Es stellte sich heraus, dass dieses Design mindestens zwei- bis dreimal besser ist als der natürliche Zustand", so Kriegman. "Die Bots schufen also Kinder, die Enkel, Urenkel und Ur-Urenkel erzeugten. Also vier Runden der Replikation mit dem 'Pac-Man'-Design."

Kriegman sagt, dass Biologen und Robotiker hoffen, dass das Projekt Aufschluss darüber geben könnte, warum einige Tiere in der Lage sind, verlorene Körperteile zu regenerieren, während andere dies nicht können. Menschen zum Beispiel können offenbar Teile ihrer Leber regenerieren – und Salamander sogar ganze Gliedmaßen. Für den Forscher besteht der nächste Schritt darin, den Xenobots eine Art Sinnesorgane zu geben, wie zum Beispiel die Möglichkeit zu sehen. "Im Moment schwimmen sie im Wesentlichen mit geschlossenen Augen in der Petrischale herum", sagt er. "Sie sind einfach nur Kugeln aus Motoren." Das würden Kriegman und sein Team gerne ändern.

Dieser Text wurde von Lisa Ramos-Doce aus dem Englischen übersetzt. Das Original findet ihr hier.

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