В последние десятилетия наука проделала огромный путь в понимании основ биологии и жизни в целом. Одним из самых захватывающих направлений исследований стало создание новых форм жизни, которые бросают вызов традиционным представлениям о клетках и организмах. В этом контексте исследование, опубликованное в журнале Physiology, описывает создание биороботов, которые представляют собой «третье состояние» существования, состоящее как из живых, так и из мертвых клеток одновременно. Это открытие не только расширяет границы нашего понимания жизни, но и открывает новые горизонты для биомедицинских и биоинженерных приложений.
▎I. Третье состояние существования
▎1.1. Определение третьего состояния
Третье состояние, о котором говорят биологи Питер Нобл и Алекс Пожитков, представляет собой уникальную комбинацию живых и мертвых клеток, которые способны функционировать как единое целое. Это состояние отличается от традиционных представлений о жизни, где организмы состоят исключительно из живых клеток, выполняющих заданные функции. В новых формах жизни, таких как ксеноботы, клетки могут адаптироваться, самовоспроизводиться и демонстрировать поведение, выходящее за рамки их первоначальных биологических функций.
▎1.2. Примеры третьего состояния
Одним из наиболее ярких примеров третьего состояния являются ксеноботы, созданные из клеток кожи мертвых эмбрионов лягушки. Эти многоклеточные организмы, обладая уникальными свойствами, способны к кинематическому самовоспроизведению, что позволяет им создавать копии самих себя без роста. Они используют свои реснички для ориентации и передвижения, что является совершенно новым поведением для клеток, извлеченных из мертвых организмов.
▎II. Биороботы и их поведение
▎2.1. Создание ксеноботов
Исследования, проведенные командой ученых, показали, что клетки кожи, взятые из мертвых эмбрионов лягушки, могут реорганизовываться в новые структуры, формируя многоклеточные организмы. Этот процесс включает в себя не только адаптацию к новым условиям, но и самоорганизацию клеток, что позволяет им функционировать как единое целое.
▎2.2. Уникальные функции ксеноботов
Ксеноботы обладают рядом уникальных функций, которые отличают их от традиционных живых организмов. Например, они могут:
• Самовоспроизводиться: Ксеноботы способны физически реплицировать свою структуру, создавая новые организмы без необходимости в процессе роста.
• Ориентироваться в среде: Используя реснички, ксеноботы могут перемещаться и адаптироваться к окружающей среде, что является новым поведением для клеток, извлеченных из мертвых тканей.
• Взаимодействовать с окружающей средой: Они могут реагировать на стимулы и взаимодействовать с другими клетками и организмами, демонстрируя уровень сложности, который ранее считался возможным только для живых существ.
▎III. Антроботы и их поведение
▎3.1. Одиночные клетки легких человека
Другим примером новых форм жизни являются антроботы — многоклеточные организмы, созданные из одиночных клеток легких человека. Эти клетки способны самоорганизовываться в подвижные структуры, которые ведут себя по-новому.
▎3.2. Уникальные способности антроботов
Антроботы обладают рядом уникальных свойств, включая:
• Способность к восстановлению: Они могут восстанавливать поврежденные нейронные клетки, что открывает новые возможности для лечения различных заболеваний.
• Новая структура и поведение: Антроботы демонстрируют пластичность и способность адаптироваться, что ставит под сомнение традиционные представления о клеточной эволюции.
▎IV. Влияние на научное понимание жизни
▎4.1. Пластичность клеточных систем
Открытия, связанные с созданием ксеноботов и антроботов, подчеркивают важность пластичности клеточных систем. Это означает, что клетки и организмы могут эволюционировать не только по заранее определенным путям, но и адаптироваться к новым условиям, создавая новые формы жизни.
▎4.2. Роль смерти в трансформации жизни
Одним из самых интересных аспектов третьего состояния является то, что смерть организма может играть значительную роль в трансформации жизни. Клетки, извлеченные из мертвых тканей, способны к новым формам организации и функционирования, что бросает вызов традиционным представлениям о жизни и смерти.
▎V. Применения и перспективы
▎5.1. Биомедицинские приложения
Создание новых форм жизни открывает новые горизонты для биомедицинских исследований и приложений. Ксеноботы и антроботы могут быть использованы для:
• Лечения заболеваний: Способность антроботов восстанавливать поврежденные клетки открывает новые возможности для лечения неврологических заболеваний и травм.
• Разработки новых терапий: Исследование поведения ксеноботов может привести к созданию новых терапевтических подходов, основанных на принципах самоорганизации и самовосстановления.
▎5.2. Этические и философские вопросы
Создание новых форм жизни также поднимает важные этические и философские вопросы. Как мы должны относиться к организмам, состоящим из мертвых клеток? Каковы последствия для нашего понимания жизни и смерти? Эти вопросы требуют внимательного рассмотрения и обсуждения в научном и общественном контексте.
▎Заключение
Создание новых форм жизни, таких как ксеноботы и антроботы, представляет собой значительное достижение в области биологии и биоинженерии. Эти открытия бросают вызов традиционным представлениям о жизни и смерти, подчеркивая важность пластичности клеточных систем и роли смерти в трансформации жизни. В будущем эти исследования могут привести к новым медицинским приложениям и углубленному пониманию основ биологического существования. Исследование третьего состояния существования открывает новые горизонты для науки и ставит перед нами важные философские и этические вопросы, которые необходимо обсудить и решить.
