أعطى العلماء فطرًا جسمًا روبوتيًا وتركوه يتجول بحرية

أعطى العلماء فطرًا جسمًا روبوتيًا وتركوه يتجول بحرية

لا أحد يعلم ما تحلم به فطر النوم عندما تومض وتنبض شبكاتها الفطرية الواسعة باستجابات كيميائية كهربائية تشبه تلك الموجودة في خلايا أدمغتنا.

ولكن لو أُتيحت لها الفرصة، ماذا قد تفعل هذه الشبكة من النبضات إذا مُنحت لحظة من الحرية؟

قام فريق بحثي متعدد التخصصات من جامعة كورنيل في الولايات المتحدة وجامعة فلورنسا في إيطاليا مؤخراً باتخاذ خطوات لاكتشاف ذلك، حيث وضعوا ثقافة من نوع الفطر الصالح للأكل Pleurotus eryngii (المعروف أيضاً بفطر المحار الملكي) للتحكم في زوج من المركبات، والتي يمكنها أن ترتج وتدحرج على سطح مستوٍ.

من خلال سلسلة من التجارب، أظهر الباحثون أنه من الممكن استخدام النشاط الكهربيولوجي للفطر كوسيلة لترجمة الإشارات البيئية إلى توجيهات، والتي يمكن، بدورها، استخدامها لتحريك حركات جهاز ميكانيكي.

“بنموّ الفطريات داخل أجهزة إلكترونية لروبوت، تمكّنا من تمكين الآلة الحيوية الهجينة من الإحساس بالبيئة والاستجابة لها،” قال الباحث الأول روب شيبارد، وهو عالم مواد في جامعة كورنيل، عندما نُشرت الأبحاث في أغسطس.

إن دمج اللحم مع الآلة ليس بالأمر الجديد. لقد أمضى التطور مئات الملايين من السنين في صقل الآلات العضوية، لذلك من الطبيعي أن نتجه إلى علم الأحياء للوصول إلى اختصارات في صنع أجهزة قوية قادرة على الإحساس والتفكير والحركة بالطريقة التي نريدها.

وبشكل مدهش، تُعدّ مملكة الفطريات بمثابة منجم ذهب غير مستغلّ لـ التكنولوجيا السيبرانية.

بسهولة زراعتها مع متطلبات بسيطة نسبياً وميلها للبقاء على قيد الحياة حيث تعاني العديد من الكائنات الحية الأخرى، يمكن أن توفر العفن والفطريات للمهندسين مجموعة متنوعة من المكونات الحية القوية لتناسب أي حاجة حسية أو حتى حسابية تقريباً.

غالبًا ما تكون مخفية عن الأنظار، تستجيب شبكات الخيوط الفطرية الدقيقة للتغيرات في محيطها بينما تنسج عبر التربة بحثًا عن الموارد.

حتى أن عددًا من الأنواع تتألق بنشاط عبر الغشاء يشبه استجاباتنا العصبية، مما يوفر للباحثين وسيلة محتملة للتنصت على محادثاتهم السرية.

من خلال تطبيق خوارزميات تستند إلى الكهربية الفسيولوجية خارج الخلية لخيوط *P. eryngii* وإدخال المخرجات في وحدة تحكم دقيقة، استخدم الباحثون طفرات النشاط التي أثارها محفز – في هذه الحالة، ضوء الأشعة فوق البنفسجية – لتبديل الاستجابات الميكانيكية في نوعين مختلفين من الأجهزة المحمولة.

mushroom driven rolling robot

mushroom driven rolling robot

عرضٌ حيٌّ لروبوتٍ بعجلاتٍ مُتحكّمٌ فيه بواسطة إشاراتٍ من الفطر. (روبرت شيبارد)

في تجاربٍ مُتحكّمة، استخدم الفريق الإشارات من زراعةٍ فطريةٍ للتحكم في حركات روبوتٍ لينٍ ذي خمسة أطرافٍ ومركبةٍ غير مُقيدةٍ بأربعة عجلات.

لقد تمكّنوا من التأثير على الدوافع “الطبيعية” التي ينتجها الفطر والتغلب عليها، مُبرهنين على القدرة على تسخير قدرات النظام الحسية لتحقيق هدفٍ مُحدّد.