ロボット実験で油と水の進化を再現

地球の初期化学物質、両性具有のロボット、さらには数学モデルを使った完全に仮想的な進化の実験を私たちは見てきました。それぞれにおいて、科学者やエンジニアが実験にいくつかの開始条件を与え、実験を実行させます…そして数十世代または数百世代後に何が起こるかを確認します。このような実験には魅力的なものがあります。進化を体験したくない人がいるでしょうか?

これは私が見つけた最新の進化実験です。これは今までに見たことのない手法です。この実験は、進化が極めて最小限の条件で起こり得ることを示しています。他の科学者もこの実験を利用して、生物学以外の分野で化学構造がどのように進化するかを研究することができます。英国グラスゴー大学の化学者チームが実施したこの実験は、水溶液に浮かぶ油滴のみに基づいています。この研究には生物学的分子は一切使用されていませんが、担当ロボットは「適応した」個体を繁殖させ、不適応な個体を殺すなど、重要な生物学的原理に従っています。

実験は、RepRap 3D プリンターをベースにしたカスタム プログラム ロボットがノズルから油滴をこの世界に放出するところから始まりました。油滴は、1-オクタノール、ジエチル フタル酸、1-ペンタノール、オクタン酸、ドデカンなど、さまざまな油性物質の組み合わせでできていました。これにより、密度、粘度、表面張力、その他の特性が異なるさまざまな「種」の液滴ができました。表面での化学反応により、一部の液滴は水の世界で泡を吹いたり、小さな液滴に分裂したり、回転したり、その場で震えたりしました。

この設定は、進化が極めて最小限の条件で起こり得ることを示しています。

ロボットは水滴の挙動を観察し、新しい水滴を落としました。ロボットのプログラムによると、ロボットが観察した水滴の「子孫」は「適合」していました。ロボットは時々、十分に動いていない水滴に飛び込んで吸い取りました。厳しいですね！

21世代後、ロボットがどのように飛沫を除去するようにプログラムされたかに応じて、分裂、飛び回り、振動（最悪の超能力）が非常に得意な飛沫の集団が出現しました。

将来的には、コンピューターの関与を減らすことで、この種の実験装置を使用して、進化が起こるための最小要件が何であるかを調査できる可能性があると、研究チームは昨日、 Nature Communications誌に発表した論文に記している。必要なのは、少量の油と水だけなのかもしれない。