Sono costituiti con cellule staminali prelevate da rane embrionali e sono stati presentati lo scorso anno.
Joshua Bongard dell'Università del Vermont, scienziato informatico e robotico, le aveva presentate come le "nuove macchine viventi".
"Non sono né un robot tradizionale né una specie nota di animali", aveva detto.

Ora, Bongard e i suoi collaboratori hanno fatto il passo successivo, dando agli xenobot la possibilità di autoreplicarsi e generare nuove versioni di sé stessi, senza l'impiego di tecniche di riproduzione tipiche  e note per le forme di vita biologiche.

I ricercatori hanno scoperto che, mettendo abbastanza xenobot l'uno vicino all'altro in una capsula di Petri, il movimento collettivo iniziava ad accumulare altre cellule di rana sciolte galleggianti nella soluzione. Quando le cellule aggregate raggiungevano un certo numero, l'ammasso diventava una specie di discendenza dell'organismo xenobot originale, in grado di nuotare da solo e di accumulare la propria progenie.

Questo fenomeno, chiamato autoreplicazione cinematica spontanea, è già stato visto in altri tipi di macchine e modelli molecolari ma mai prima in sistemi multicellulari viventi come gli xenobot.
"Questa forma di perpetuazione, mai vista prima in nessun organismo, sorge spontaneamente nel corso di giorni, invece delle evoluzioni che durano millenni", dicono gli autori.

Il nuovo studio è stato pubblicato sulla rivista PNAS.


Nascita di uno xenobot

Per realizzare i robot autoreplicanti, i ricercatori hanno estratto cellule staminali pluripotenti da embrioni di rana artigliata africana (Xenopus laevis) e le hanno incubate in una soluzione salina, fino ad avere organismi pluricellulari ricoperti di ciglia, capaci di muoversi.

Quando una dozzina di organismi di prima generazione sono stati fatti cadere in un secondo piatto insieme a cellule staminali dissociate, il movimento degli organismi ha raggruppato queste ultime in pile da 50 unità che hanno formato una nuova generazione di Pac-Man, in grado di ripetere l'autoreplicazione a sua volta. Tuttavia, le stesse cellule staminali da sole, dissociate in soluzione, non si sono autoassemblate, dimostrando che c'era bisogno del movimento iniziale degli xenobot progenitori per innescare l'aggregazione.

La natura stupisce sempre

Il fatto che questa autoreplicazione cinematica, un comportamento mai visto prima nelle piante o negli animali, possa manifestarsi senza manipolazioni genetiche, dimostra come le entità biologiche possano adattarsi e cambiare radicalmente in risposta al loro ambiente, hanno sottolineato i ricercatori nel loro articolo.

Il team ha, però, scoperto di poter amplificare il fenomeno utilizzando l'intelligenza artificiale per simulare condizioni che potrebbero migliorare i comportamenti autoreplicanti.
"Le simulazioni hanno indicato che alcune forme del corpo hanno amplificato le dimensioni dell'assemblato e i cicli di replicazione, mentre altre hanno smorzato o interrotto l'autoreplicazione", spiegano i ricercatori.

Alla fine la forma a Pac-Man è risultata il miglior candidato per accumulare cellule di rana sciolte in nuovi organismi.