Πώς κάνουν σεξ τα ρομπότ;

«Πώς κάνουν σεξ τα ρομπότ;» Ακούγεται σαν ένα κακόγουστο αστείο. Ωστόσο, για τον Stefan Elfwing, ερευνητή στη Μονάδα Νευρωνικού Υπολογισμού στο Ινστιτούτο Επιστήμης και Τεχνολογίας (OIST) της Οκινάουα, στην Ιαπωνία, το ερώτημα βρίσκεται στο επίκεντρο της ανακάλυψης του πώς και γιατί πολλαπλές (ή πολυμορφικές) στρατηγικές ζευγαρώματος εξελίσσονται εντός του ίδιου πληθυσμού ενός είδους. Επειδή η παρατήρηση των ειδών πάνω από εκατοντάδες γενιές είναι ανέφικτη, ο δρ Elfwing και άλλοι επιστήμονες χρησιμοποιούν όλο και περισσότερο ένα συνδυασμό προσομοίωσης σε ρομπότ και σε υπολογιστή με το μοντέλο της εξέλιξης. Και η απάντηση στο ερώτημα αυτό; Με την εναλλαγή λογισμικού «γονότυπων» μέσω υπέρυθρης επικοινωνίας, στην ιδανική περίπτωση όταν είναι αντιμέτωπα σε απόσταση 30 εκατοστών. Δεν είναι και πολύ πικάντικη λεπτομέρεια…

Ο Κάρολος Δαρβίνος ενδιαφέρθηκε για τον πολυμορφισμό σε γενικές γραμμές και εξακολουθεί να συναρπάζει τους εξελικτικούς βιολόγους. Η ιδέα ότι περισσότερες από μία στρατηγικές ζευγαρώματος μπορεί να συνυπάρχουν στον ίδιο πληθυσμό ενός είδους φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με τη φυσική επιλογή. Αυτό προβλέπει ότι ο βέλτιστος φαινότυπος (οποιαδήποτε γνώρισμα προκαλείται από έναν συνδυασμό γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων) θα προκαλέσει την εξαφάνιση λιγότερο επιτυχημένων φαινοτύπων.

Στη φύση, όμως, υπάρχουν πολλά παραδείγματα των πολυμορφικών στρατηγικών ζευγαρώματος μέσα σε ενιαίους πληθυσμούς του ίδιου είδους, με αποτέλεσμα φαινόμενα όπως ρο επίμονο χρώμα και η παραλλαγή του μεγέθους εντός αυτού του πληθυσμού. Οι αρσενικές σαύρες των δέντρων, για παράδειγμα, χρησιμοποιούν τρεις διαφορετικές στρατηγικές ζευγαρώματος που σχετίζονται με το χρώμα του λαιμού και το μέγεθος του σώματος και οι θιασώτες της καθεμιάς καταφέρνουν να τεκνοποιήσουν.
Οι προσομοιώσεις από μόνες τους μπορεί ακούσια να παραβλέψουν περιορισμούς που βρίσκονται στον φυσικό κόσμο, όπως το πόσο μακριά ένα πλασματάκι που ψάχνει για σύντροφο μπορεί να δει. Έτσι, η ομάδα του OIST βάσισε τις προσομοιώσεις της στην πραγματική συμπεριφορά των μικρών, προκαθορισμένων «κυβερνο- τρωκτικών» ρομπότ. Αυτό καθιέρωσε τους φυσικούς περιορισμούς τους, όπως το πώς θα πρέπει να ευθυγραμμιστούν το ένα με το άλλο για να ζευγαρώσουν και την έκταση του περιορισμένου οπτικού τους πεδίου.

Σεξ υψηλής ταχύτητας

Η χρησιμοποίηση των φυσικών αλληλεπιδράσεων των ρομπότ ως αφετηρία σήμαινε ότι οι προσομοιώσεις σε ηλεκτρονικό υπολογιστή που ακολούθησαν ήταν πιο ακριβείς. Και οι προσομοιώσεις επέτρεψαν επίσης στην OIST να μελετήσει μια πιο ρεαλιστική αποικία 80 μονάδων και όχι μόνο τα τέσσερα κυβερνο- τρωκτικά που είχαν κατασκευαστεί για αυτούς. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι με την προσομοίωση σε υπολογιστή ήταν σε θέση να δημιουργήσουν «εικονικά» ρομπότ που μοιράζονται τους ίδιους περιορισμούς με τα τέσσερα αρχικά. Αυτό έδωσε τη δυνατότητα να μοντελοποιηθούν οι δραστηριότητες της αποικίας με πάνω από 1.000 γενιές, σε λίγο περισσότερο από μία εβδομάδα.
Τα κυβερνο- τρωκτικά του δρ Elfwing είναι απλές, βραχύβιες ψυχές. Περιφέρονται τριγύρω σε δύο τροχούς, έχουν μια φωτογραφική μηχανή για να εντοπίζουν το πλησιέστερο ρομπότ με μια θύρα υπερύθρων για το ζευγάρωμα ή τον πλησιέστερο φορτιστή μπαταρίας για να επαναφορτιστούν. Η αποστολή τους ήταν να επιβιώσουν με την αναζήτηση φορτιστών για να ενισχύσουν τα ενεργειακά τους επίπεδα (που ισοδυναμεί με τν έυερεση φαγητού) και η εξεύρεση εταίρων με την οποία θα ανταλλάξουν γονότυπους (το ζευγάρωμα). Κάθε ρομπότ μπορούσε να αναπαράγει - ήταν ερμαφρόδιτα- αλλά μόνο αν η ενέργειά του ήταν αρκετά υψηλή. Και το καθένα μπορούσε να λάβει μόνο 1.200 «αποφάσεις» κατά τη διάρκεια των πέντε λεπτών ζωής του. Ελέγχονταν από ένα πρόγραμμα που έχει σχεδιαστεί για να μιμείται τη συμπεριφορά των πραγματικών ζώων.

Δεδομένου ότι τα ρομπότ θα μπορούσαν να ζευγαρώσουν μόνο όταν κοιτάζουν το ένα το άλλο (όταν κάποιο έβλεπε μια κόκκινη λυχνία), αντιμετώπισαν ένα δίλημμα, όταν τα μόνα αντικείμενα στο πεδίο της όρασής τους ήταν το πράσινο πίσω φως του άλλου ρομπότ και η μπλε λάμπα ενός φορτιστή μπαταρίας. Ως αποτέλεσμα, σε εκατοντάδες γενιές, δύο φαινότυποι ζευγαρώματος εμφανίστηκαν στις προσομοιώσεις. Οι πρώτοι, που ονομάστηκαν «αναζητητές τροφής», ήταν εκείνοι που ποτέ δεν θα περιμένουν το άλλο ρομπότ να γυρίσει έτσι ώστε να μπορεί να γίνει το ζευγάρωμα: στρέφονταν πάντα προς τον φορτιστή. Οι αναζητητές ζευγάρωναν μόνο αν έβλεπαν το πρόσωπο ενός πιθανού συντρόφου αμέσως. Οι «ιχνηλάτες», αντίθετα, θεωρώντας ότι είχαν αρκετή ενέργεια, αγνοούσαν τον φορτιστή και περίμεναν το άλλο ρομπότ να γυρίσει για να ζευγαρώσουν.
Μετά από 1.000 περίπου γενιές, ο πληθυσμός σε αυτά τα πειράματα όπου προέκυψε αυτός ο πολυμορφισμός σταθεροποιήθηκε σε περίπου 25 % «αναζητητές τροφής» και 75% «ιχνηλάτες». Επιπλέον, οι πληθυσμοί με αυτό το μείγμα ήταν από τους «ισχυρότερους» (δηλαδή, με την ταχύτερη αναπαραγωγή) στα 70 πειράματα με τα κυβερνο- τρωκτικά.

Παρότι οι αναζητητές είναι ουσιαστικά παρασιτικοί, καθώς βασίζονται σε ένα υψηλό ποσοστό στους ιχνηλάτες για να διασφαλίσουν την καταλληλότητα των αποικιών τους, διαδραματίζουν έναν χρήσιμο ρόλο. Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι ιχνηλάτες «ανιδιοτελώς» θυσιάζουν την ενέργειά τους για την αύξηση του πληθυσμού, οι αναζητητές μεγιστοποίησαν την ενέργειά τους και τρέφονταν ευκαιριακά όταν οι ιχνηλάτες ξέμειναν από σεξουαλική ώθηση. Αυτός ο συνδυασμός στρατηγικών ζευγαρώματος μπορεί να προσφέρει σε ένα είδος την καλύτερη ευκαιρία για μακροπρόθεσμη επιβίωση, πιστεύει ο δρ Elfwing, η έρευνα του οποίου δημοσιεύεται στο Public Library of Science.
Το πιο εντυπωσιακό παράδειγμα του πολυμορφισμού, όσον αφορά το ζευγάρωμα, είναι η ύπαρξη αρσενικών και θηλυκών. Ο δρ Elfwing πιστεύει ότι οι αναζητητές και οι ιχνηλάτες μπορεί να είναι το πρώτο βήμα προς αυτή την εξελικτική πορεία. Για να ξεχωρίσουν ανδρικούς και γυναικείους ρόλους που θα εξελιχθούν από έναν πληθυσμό που δεν έχει προκαθορισμένες προτιμήσεις στο ζευγάρωμα, τα ρομπότ θα πρέπει να εξετάσουν τους κινδύνους και το κόστος του κάθε ρόλου: τα θηλυκά, για παράδειγμα, πρέπει να επωμιστούν το κόστος του να γεννήσουν απογόνους. Ο πόλεμος των φύλων στα ρομπότ μόλις άρχισε.

http://www.economist.com/news/science-and-technology/21601230-using-robots-model-evolutionary-conundrum-robocopulation

Διαβάστε περισσότερα