HAKIRANJE PRIRODE

Kad životinje postanu kiborzi

21.04.2013 u 10:08

Bionic
Reading

Ribe koje neonski svijetle, dupini s protetičkim udovima i računalno upravljane bube kao vojni špijuni, samo su neka od neobičnih bića koja u svojoj novoj knjizi 'Frankensteinova mačka' (Frankenstein’s Cat) opisuje znanstvena novinarka Emily Anthes

Kao što i sam naslov implicira, u knjizi se opisuju različiti načini kojima znanstvenici, koristeći biotehnologiju, 'dorađuju' i mijenjaju neke životinjske vrste.

Prešli smo dug put od ovce Dolly, klonirane 1996., ali su etička pitanja koja se tiču bioinženjeringa ostala jednako komplicirana kao što su bila na početku.

Još je u 60-im godinama prošlog stoljeća CIA regrutirala neobičnog terenskog agenta - mačku. Kirurškim je postupkom u mačkino uho ugrađen mikrofon spojen s radio predajnikom u bazi lubanje, a antena je provedena kroz njeno dugo krzno.

Operacija pretvaranja mačke u elitnog špijuna nazvana je Acoustic Kitty, a voditelji projekta su se nadali da će mačku naučiti da dođe i sjedne do stranih dužnosnika što bi omogućilo prisluškivanje njihovih razgovora.

Međutim, zaboravili su na to da mačke nisu naročito sklone treningu i da, za razliku od pasa, nemaju duboko ukorijenjenu želju da zadovolje ljudskog gospodara pa tako ni CIA-ina robo-mačka nije bila naročito zainteresirana za nacionalnu sigurnost.

Za svoj prvi službeni test CIA-ini djelatnici pustili su mačku u park sa zadatkom prisluškivanja razgovora dvoje ljudi koji su sjedili na klupi. Na žalost (po mačku), umjesto da poslušno obavi dodijeljeni joj zadatak, mačka je zalutala na ulicu gdje ju je odmah zgnječio taksi.

Danas, američka vlada opet traži načine da hibridi životinje i stroja posluže za čuvanje države i njezinih građana.

Bube na daljinsko upravljanje

Do sada je priroda uvijek daleko nadmašivala naše vlastite kreacije jer se po pitanju veličine, efikasnosti i manevarskih sposobnosti nijedan robotski uređaj ne može mjeriti s onim što je tijekom evolucije unaprijeđeno i 'ugrađeno' u životinjske vrste.

Na primjer, insekti su aerodinamični, projektirani za let i vrlo vješti u manevriranju i izbjegavanju prepreka, a uz to imaju vrlo efikasan vlastiti izvor pogonske energije - obična muha može letjeti naokolo satima bez punjenja 'baterija'.

Vođena idejom 'hakiranja' tijela životinja pogodnih za razne zadatke, poput kukaca, DARPA je pokrenula veliki natječaj s ciljem izrade kukca kiborga s mogućnošću daljinskog upravljanja, koji bi nosio nadzornu opremu poput mikrofona, kamera i senzora plina te bežičnim putem sve prikupljene podatke slao vojnim dužnosnicima.

Na natječaj se javio i Michael Maharbiz, inženjer elektrotehnike s kalifornijskog sveučilišta Berkely, inače stručnjak za izradu minijaturnih elektroničkih uređaja, ali potpuni amater na području entomologije, što je značilo da je njegov prvi izazov bilo otkrivanje biologije kukaca.

On i njegov tim počeli su raditi s nekoliko različitih vrsta i na kraju su se odlučili za Mecynorrhina torquata ili cvjetnu bubu, dugu više od pet centimetara, sa zastrašujućim kandžama i rogom posred čela.

Maharbizov je tim otkrio je da ugradnjom elektroda u područje optičkih režnjeva mozga i pravilnim stimuliranjem mogu pokrenuti ili zaustaviti bubin let. Kad su poslali niz brzih električnih signala u tu regiju mozga, buba je odmah počela mahati krilima, a slanjem jednog dugog impulsa krila su se u trenu smirila.

Učinak kontrole krila bio je tako dramatičan da je buba, kada bi joj poslali impuls, jednostavno stala i pala usred leta.

Korisni i za mirnodopske svrhe

Naravno, Maharbizov je rad u medijima popraćen katastrofičnim najavama, poput 'Stvaranje vojske kukaca kiborga upravo je za jedan korak bliže stvarnosti.' No on tvrdi kako postoje i mogućnosti korištenja tako unaprijeđenih kukaca i u mirnodopske svrhe.

Na primjer, vojska buba robota poslana na mjesto potresa mogla bi spasiti mnoge živote. Bube opremljene senzorima temperature, daljinski vođene kroz krš i programirane za slanje poruka spasilačkim timovima ako otkriju bilo kakve predmete koji su blizu temperature ljudskog tijela, spasiocima bi omogućile preciznije lociranje preživjelih.

Kukci mogu odlično poslužiti kao kiborško zrakoplovstvo zujeći nebom tražeći znakove opasnosti (ili nas špijunirati), no za zemaljske misije su pogodniji sisavci kiborzi.

Štakor na daljinsko upravljanje

Na Državnom sveučilištu New York (SUNY) znanstvenici su smislili kako napravili štakora na daljinsko upravljanje.

Neuroznanstvenici već dugo eksperimentiraju sa mozgovima štakora šaljući signale izravno u mozak glodavaca kako bi izazvali određene reakcije ili modificirali njihovo ponašanje.

Kada je SUNY-ev tim na čelu s neuroznanstvenikom Johnom Chapinom započeo svoj rad prije više od deset godina, željeli su stvoriti metodu za isporuku električnih impulsa bežično. Takav bi sustav znanstvenicima dao na raspolaganje alat za manipulaciju štakorskih kretnji i ponašanja, omogućavajući im pri tom slobodno kretanje te tako stvoriti kiborg glodavca pogodnog za sve vrste specijalnih operacija.

Štakori imaju izvrstan osjet mirisa, pa bi štakori kiborzi mogli biti osposobljeni, na primjer, za otkrivanje eksploziva, a zatim usmjereni na područje za koje se sumnja da sadrži mine. Zadatak ne bi predstavljao nikakvu opasnost za životinje jer su prelagane da bi ih aktivirale.

Ili bi mogli biti poslani u zgrade srušene potresom sa zadaćom traženja ljudi zarobljenih ispod ruševina, obavljajući posao sličan onome koji Maharbiz predlaže za njegove kukce kiborge. 'Mogli bi proći kroz uske prostore u ruševinama kroz koje psi tragači nikada ne bi mogli', kaže Linda Hermer-Vazquez, neuroznanstvenica iz SUNY-evog tima.

Virtualne nagrade

Kiborškom štakoru znanstvenici su usadili čelične elektrode u mozak, a na leđa stavili 'ruksak' koji je sadržavao mikroprocesor i radioprijemnik. Chapin ili netko od njegovih kolega mogao bi sjediti pet stotina metara dalje od štakora i koristiti prijenosno računalo za prijenos poruke do prijemnika koji je putem mikroprocesora slao električne impulse elektrodama u glodavčevu mozgu.

Da bi mogli usmjeriti kretanje životinje, znanstvenici su usadili elektrode u somatosenzorni korteks, dio mozga koji obrađuje osjet dodira. Štakor je osjećao fantomski dodir s lijeve ili desne strane svoje njuške ovisno o tome koje je područje korteksa pobuđivano električnim impulsima.

Cilj je bio naučiti glodavca da se okrene u smjeru suprotnom od osjeta dodira koji štakor ionako instinktivno tumači kao prisutnost prepreke.

Tijekom obuke SUNY-evi znanstvenici su nekim glodavcima za dobro izvršen zadatak umjesto hrane davali 'virtualnu' nagradu šaljući dodatni električni impuls u treću elektrodu usađenu u dio mozga koji je uključen u obradu užitka poznat pod nazivom medijalni snop prednjeg dijela mozga (MFB).

Studije na ljudima i drugim životinjama pokazale su da je izravna aktivacija MFB područja davala ispitanicima osjećaj velikog zadovoljstva. Kad su znanstvenici dali štakorima priliku da sami stimuliraju svoje MFB-ove pritiskom na polugu, životinje su je žestoko udarale, čak do 200 puta u 20 minuta.

Zahvaljujući direktnoj stimulaciji centra zadovoljstva, štakori su naučili ispravno odgovoriti na poticaje u svega desetak seansi te su uspješno svladavali zahtjevne prepreke, penjali se uz ljestve, prelazili preko uskih dasaka, silazili stepenicama, provlačili kroz obruče te se spuštali niz strmine.

Igranje s prirodom

Za konačnu demonstraciju njihovih vještina, istraživači su simulirali zadatak potrage i spašavanja, nešto što bi se od štakora kiborga moglo tražiti u stvarnom svijetu.

Prvo su glodavce naučili raspoznavati ljudski miris, a zatim ih pustili u malu arenu načinjenu od pleksiglasa i napunjenu debelim slojem piljevine u koju su zakopali tkivo ljudskog mirisa. Štakori kiborzi nanjušili su i otkrili tkivo u manje od minute.

Taj je pokus otkrio i da su štakori kojima je za vrijeme treninga stimuliran MFB nalazili mirisne mete brže i kopali energičnije u potrazi za njima od onih koji su za nagradu dobivali hranu.

Je li etički prihvatljivo da se zauzda i kontrolira živčani sustav nekog stvorenja? Kada kontroliramo kretanje živih bića protiv njihove volje, pretvaramo ih u obične strojeve koji se ne razlikuju puno od igračke aviona ili automobila na daljinsko upravljanje.

Mnogi ljubitelji životinja kao i filozofi tvrde da je jedna od naših obveza prema životinjama 'nemiješanje', da životinje imaju pravo vladati vlastitim životima i da nam je dužnost pusti ih na miru. Životinje kiborzi predstavljaju ekstremnu povredu te odgovornosti.

Za razliku od projekta praćenja divljih životinja u njihovom prirodnom okruženju, u kojem naše uplitanje može pomoći spašavanju vrsta, slanje kiborg kukaca i glodavaca na bojišta sigurno neće učiniti puno za dobrobit tih životinja.

Biotehnologija sama po sebi nije 'dobra' ili 'loša'. Njezina kategorizacija ovisi o načinu na koji će se koristiti, tvrdi Anthes u svojoj knjizi.

Postoji razlika, kaže ona, između stvaranja neonskih svjetlećih riba za prodaju u trgovinama kućnim ljubimcima i razvoja protetičkog repa za dupina koji je stradao u ribarskoj zamci.

Isto tako postoji razlika i između uzgoja pasa s namjerom da se ispune estetske želje vlasnika, često na štetu zdravlja tako modificiranih novih ljubimaca i razvoja koza koje proizvode mlijeko bogato proteinima koje bi moglo pomoći ishrani djece u siromašnim zemljama.

'Ako ćemo koristiti naše znanstvene moći pametno, život možemo učiniti boljim za sve vrste živih bića, kako za stvorenja koja žive slobodno u prirodi tako i za ona u znanstvenim laboratorijima pa i za ljude koji ih vode', zaključuje Anthes.