- Pokazaliśmy, że maszyna może posiadać żywy mózg. Stworzyliśmy robota, którym kierują bakterie. Inspiracją były mikroorganizmy zdolne kontrolować zachowanie nosiciela - opowiada dr Warren Ruder z Virginia Tech. Hybrydy maszyn i żywych organizmów mogą posłużyć m.in. do walki z katastrofami ekologicznymi.

- Nasza praca zaczęła się od obserwacji zwierząt. Badaliśmy głównie psy - opowiada dr Ruder. - Ich poczynania są w zaskakująco dużym stopniu uzależnione od zamieszkujących w ich organizmach kultur bakterii - dodaje. Prowadzony przez niego zespół chciał zbadać te zależności dokładniej. Wymagałoby to jednak prowadzenia eksperymentów na zwierzętach. Naukowcy wpadli więc na pomysł wyposażenia w bakterie mechanicznego nosiciela.

Połączenie mikrobiomu, czyli siedliska żywych mikroorganizmów, z robotem opiera się na komunikacji w obie strony. Bakterie przekazują informacje do urządzenia, a dane z czujników maszyny są przekazywane zwrotnie do bakterii. - Osiągnęliśmy to, umieszczając w robocie bioreaktor. Odpowiednio zmodyfikowane genetycznie bakterie są cały czas monitorowane przez mikroskopy. Komunikują się, przybierając rożne kolory oraz inicjując rozmaite reakcje chemiczne - wyjaśnia naukowiec.

Dzięki temu sterowany przez nie robot może na przykład szukać substancji potrzebnych bakteriom do życia. - Maszyna jest wyposażona w zestaw czujników pozwalających jej określać swoje położenie w przestrzeni i wykrywać źródło pożywienia. Gdy je wykryje, stosowny sygnał jest tłumaczony z języka cyfrowego na biologiczny. - Przy bioreaktorze umieściliśmy zasobnik z rożnymi związkami chemicznymi pozwalającymi mikroorganizmom odbierać informacje z otoczenia. Otrzymują więc ten sam zestaw bodźców, co w swoim naturalnym środowisku - mówi dr Ruder. Jego zdaniem w zależności od rodzaju ich reakcji na owe bodźce robot przemieszcza się w wybranym kierunku z wybraną prędkością.

- Zauważyliśmy przy tym ciekawe zjawisko. Urządzenie, podchodząc do źródła pożywienia, powoli się przemieszczało, następnie zamierało na moment, by ostatecznie pokonać ostatni odcinek z maksymalną prędkością - opowiada badacz. Według niego jest to strategia stosowana przez większość wyżej rozwiniętych drapieżników. - Podejście, pauza i uderzenie. Byliśmy tym zaskoczeni. Pojedyncze bakterie tak nie robią. Jednak system złożony z zespołu bakterii spełniających rolę mózgu oraz wyposażonej w odpowiednie czujniki maszyny spełniającej rolę ciała zachowywał się dokładnie jak wilk czy gepard. Nie przypuszczałem, że to pojawi się już na poziomie tak pierwotnych, ograniczonych reakcji - twierdzi dr Ruder.

- Myślimy o kilku możliwych zastosowaniach naszej technologii. Przede wszystkim zbudowanie tego rodzaju systemu nie jest kosztowne. My jako podstawę wykorzystaliśmy małe urządzenie poruszające się na kółkach jak dziecięca zabawka. Przy odrobinie chęci takiego robota może zrobić każda szkoła, by urozmaicić uczniom lekcje biologii. Istnieją jednak inne zastosowania - mówi badacz.

Według naukowca drony będące hybrydami maszyn i mikroorganizmów mogą posłużyć do usuwania skutków katastrof ekologicznych, takich jak wycieki ropy z tankowców. - Za pomocą inżynierii genetycznej potrafimy stworzyć bakterie, które będą usuwały ropę. Problem polega na tym, że użycie ich na szerszą skalę wymagałoby wprowadzenia do ekosystemu zupełnie nowych organizmów. Skutki takiego zabiegu ciężko przewidzieć. Mogą okazać się bardziej niszczące niż sam wyciek - tłumaczy dr Ruder. Ten kłopot może rozwiązać wyposażenie w takie bakterie mechanicznych nosicieli. - Roboty prócz zapewniania mobilności służyłyby im także za system podtrzymywania życia. Po wykonaniu zadania moglibyśmy ten system wyłączyć. Dzięki temu efekty inżynierii genetycznej nie trafiałyby do środowiska - wyjaśnia.

Cały tekst na portalu Wyborcza.pl