• Tweet

Un număr tot mai mare de studii recente au descoperit că, cel puțin pentru unele celule, moartea nu este sfârșitul, ci începutul a ceva complet neașteptat.

Oamenii de știință au descoperit că unele celule se pot reorganiza după moartea unui organism în noi forme de „al treilea stadiu" numite xenoboți, care prezintă comportamente neașteptate. În timp ce unii cercetători susțin că celulele arată capacitatea de a lua decizii sau chiar conștiință, scepticii spun că nu există suficiente dovezi. Xenoboții ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă organizarea celulară și să dezvolte terapii de sănătate viitoare. Ciclul biologic al existenței noastre pare relativ simplu: ne naștem, trăim, murim. Sfârșitul.

Dar când examinezi existența la nivel celular, lucrurile devin puțin mai interesante. Tu, eu și toți cei aproximativ 108 miliarde de Homo sapiens care au pășit vreodată pe Pământ am fost toți propria noastră constelație de aproximativ 30 de trilioane de celule. Fiecare dintre corpurile noastre este un organism colectiv format din celule umane vii și microbi care colaborează pentru a crea ceea ce mințile noastre percep ca fiind „viață". Cu toate acestea, un număr tot mai mare de studii recente au descoperit că, cel puțin pentru unele celule, moartea nu este sfârșitul. În schimb, este posibil să fie începutul a ceva nou și complet neașteptat.

O avalanșă tot mai mare de cercetări privind o nouă clasă de organisme multicelulare concepute de inteligența artificială, cunoscute sub numele de „xenoboți", a câștigat atenția științifică datorită autonomiei lor aparente. Ele reprezintă o schimbare semnificativă în înțelegerea noastră asupra vieții, spun Peter Noble, PhD, un microbiolog de la Universitatea din Alabama la Birmingham, împreună cu Alex Pozhitkov, PhD, un cercetător în bioinformatică la centrul oncologic City of Hope, într-un articol din septembrie 2024 pe site-ul The Conversation.

Xenoboții sunt celule care își formează noi roluri dincolo de funcția lor biologică originală-de exemplu, folosind cili asemănători cu firele de păr pentru locomotie în loc de a transporta mucus. Deoarece par să se reasambleze în această nouă formă și funcție, autorii susțin că xenoboții formează un fel de „a treia stare" a vieții, în care celulele se pot reorganiza după moartea unui organism pentru a forma ceva nou. Aceste forme probabil nu s-ar materializa în natură, dar xenoboții arată că celulele au o abilitate surprinzătoare de a se adapta la schimbările din mediu. Experimentele cu celule umane, sau „anthrobots," prezintă și ele acest comportament.

„Luate împreună, aceste descoperiri ... contestă ideea că celulele și organismele pot evolua doar în moduri predeterminate," scriu autorii în The Conversation. „Al treilea stadiu sugerează că moartea [unui organism] poate juca un rol semnificativ în modul în care viața se transformă de-a lungul timpului."

Recent, cercetătorii au dus xenoboții la un nou nivel, introducând celule precursor neuronale în designul original al xenoboților din 2020 realizat de cercetătorii de la Tufts. Ei au vrut să vadă dacă „neuroboții" lor vor fi capabili să-și schimbe comportamentul în vreun fel atunci când au adăugat această nouă complexitate. Și nu au fost dezamăgiți. Celulele precursoare s-au transformat în neuroni, formând axoni, dendrite și, posibil, conexiuni sinaptice. Împreună, noile structuri s-au organizat în rețele neuronale simple care au prezentat activitate electrică, așa cum este descris în lucrarea lor, publicată în revista științifică peer-reviewed Advanced Science în februarie.

Cercetătorii, atât de la Tufts, cât și de la Wyss Institute de la Harvard, au observat că acești xenoboți îmbunătățiți deveneau mai mari și afișau modele de mișcare mai complexe. Apoi, echipa a expus organismele la medicamentul pentylenetetrazol, care afectează activitatea cerebrală, provocând chiar și convulsii. Modelele de mișcare ale neurobotilor s-au schimbat odată cu administrarea medicamentului, ceea ce sugerează că sistemele nervoase simple ar putea influența comportamentul unui organism. Cercetătorii doresc să învețe de la neuroboti regulile fundamentale ale modului în care celulele neuronale se organizează, în speranța de a ști cum să restaureze țesuturile neuronale existente în corp.

Implicatiile acestor roboti celulari, sau bioboti, sunt destul de mari-imagineaza-ti medicamente personalizate create din propriile tale tesuturi pentru a evita un raspuns imun periculos. Dar ele formează și o imagine complicată a ceea ce este de fapt o celulă. Cel puțin, așa crede biologul evoluționist și medicul William Miller. Este coautor al cărții din 2023 „The Sentient Cell", care explorează idei găsite în teoria Bazei Celulare a Conștiinței (CBC), sugerând că celulele păstrează un fel de conștiință. Miller crede că xenoboții sunt doar un alt exemplu de cum nu recunoaștem abilitățile cognitive-sau chiar conștiente-întrinseci ale celulelor care alcătuiesc corpurile noastre.

„Organismul în ansamblu nu mai răspunde așa cum o făcea, dar subgrupuri de celule sunt active, iau decizii și rezolvă probleme," spune Miller. „Așadar, acest lucru reconstituie fundamental modul în care vedem cadrul viu ... unitatea fundamentală veche funcționează." 

Conștiința este un termen notoriu alunecos, iar definiția sa poate varia în funcție de domeniul de studiu, context sau chiar de-a lungul timpului. Celebrul filosof, matematician, om de știință și, în general, tip deștept din secolul al XVII-lea, René Descartes, credea că doar mintea umană era conștientă (ceea ce a dus la unele experimente inumane). Din fericire, astăzi știința recunoaște diverse tipuri de conștiință în regnul animal; dar când vine vorba de forme de viață fundamental diferite de noi, prejudecățile umane despre ceea ce poate fi conștient sau inteligent se strecoară încet.

„Noi, ca oameni, avem o capacitate foarte limitată și o abilitate foarte bine rafinată de a vedea inteligența în obiecte de dimensiuni medii care se mișcă cu viteze medii prin spațiul tridimensional," spune Michael Levin, PhD, biolog dezvoltamental și sintetic la Universitatea Tufts, într-un videoclip care explorează inteligența celulară. Laboratorul său a construit xenoboți, iar el spune că oamenii sunt răi la recunoașterea inteligenței atunci când aceasta este „extrem de mică sau extrem de mare". Levin a fost, de asemenea, implicat în cercetările recente privind neuroboti.

Pentru Miller, conceptul de celulă conștientă reprezintă o schimbare fundamentală în biologie care contestă unele idei neo-darwiniste precum „supraviețuirea celui mai adaptat." Pentru că celulele trebuie să colaboreze pentru a avea succes, o expresie microbiană mai precisă ar putea fi „Mă servesc cel mai bine servind pe alții", spune Miller.

Punerea celulei inteligente în centrul biologiei „dezlănțuie o poveste biologică complet nouă în care genele nu controlează, genele sunt unelte. În care înțelegem de ce organismele aleg să rămână împreună în trilionii lor, pentru a rezolva probleme, [pentru] luarea deciziilor, sprijinul reciproc, parteneriatele, sinergiile, co-dependențele, colaborarea-nu este vorba de supraviețuirea celui mai puternic," spune Miller.

Mulți oameni de știință nu sunt convinși de acest nou viitor curajos pentru biologie. O scrisoare din 2024 publicată în revista EMBO Reports descrie teoria CBC ca fiind „doar un exercițiu intelectual fără dovezi empirice" și autorii rămân la fel de sceptici în privința afirmațiilor legate de conștiință referitoare la xenoboți sau alte organisme „de al treilea tip".

„Se știe de poate 75 de ani sau mai mult că celulele pot fi induse să se dezvolte anormal atunci când sunt scoase din context și cultivate in vitro." „Acesta nu este un lucru nou", a spus Lincoln Taiz, PhD, biolog vegetal la Universitatea din California, Santa Cruz și co-autor al scrisorii, într-un e-mail. „Când un erbivor insectă secretă hormoni în frunzele plantelor, determinând frunzele să formeze galle [creșteri anormale] care servesc drept adăpost pentru insectă, este aceasta o „a treia stare" de viață?" Taiz a abordat, de asemenea, ceea ce descrie ca fiind „mituri" legate de conștiința plantelor și a co-autorat o recenzie în 2019 intitulată „Plantele nu posedă și nici nu necesită conștiință."

Și pentru Wendy Ann Peer, PhD, biolog la Universitatea din Maryland, care a fost și co-autor al scrisorii de dezacord CBC, ideea de conștiință celulară pur și simplu lipsește de rigurositatea științifică necesară pentru a fi considerată o teorie. „Cu metoda științifică, trebuie să existe un control și o ipoteză care să fie testată clar," spune Peer. „Și cheia pentru ipoteza ta este că trebuie să fie falsificabilă."

Când celulele sunt scoase din context și nu mai schimbă informații sau semnale cu celulele din apropiere, pot fi exprimate gene diferite de cele normale, spune Peer. Pe scurt, xenoboții sunt o versiune avansată a „capsulelor animale," o tehnică bine cunoscută în biologia dezvoltării în care celulele își păstrează capacitatea de a se diferenția în alte celule.

În timp ce unii experți spun că celulele sunt mai mult decât simple automate care urmează ordine genetice stricte, oamenii de știință încă definesc în mod covârșitor conștiința ca fiind legată de ceva cu un sistem nervos și un creier capabil să ofere un punct de vedere subiectiv. Cu toate acestea, în ciuda acestui dezacord, ambele grupuri sunt de acord asupra unui punct important-înțelegerea celulelor și explorarea numeroaselor lor capacități reprezintă o oportunitate uriașă. Taiz compară utilizarea potențială a anthrobotilor în medicină cu comportamentul oamenilor ca proprii „insecte formatoare de galle în plante," prin modificarea dezvoltării celulelor stem pentru a crea comportamente celulare particulare.