30 Jan Droni special mbledh ADN mjedisore nga pemët

Ekologët po përdorin gjithnjë e më shumë gjurmë të materialit gjenetik të lënë pas nga organizmat e gjallë në mjedis, të quajtur ADN mjedisore (eDNA), për të kataloguar dhe monitoruar biodiversitetin. Bazuar në këto gjurmë të ADN-së, studiuesit mund të përcaktojnë se cilat specie janë të pranishme në një zonë të caktuar.
Marrja e mostrave nga uji ose toka është e lehtë, por habitatet e tjera siç është kurora e pyjeve janë të vështira për t’u aksesuar nga studiuesit. Si rezultat, shumë specie mbeten të pa gjurmuara në zona pak të eksploruara.
Studiuesit në ETH Cyrih dhe Instituti Federal Zviceran për Kërkimin e Pyjeve, Borës dhe Peizazhit WSL dhe kompania SPYGEN kanë bashkëpunuar për të zhvilluar një dron të veçantë që mund të mbledhë në mënyrë autonome mostra në degët e pemëve.
Si e mbledh materialin droni
Droni është i pajisur me shirita ngjitës. Kur droni ulet në një degë, materiali nga dega ngjitet në këto shirita. Hulumtuesit më pas mund të nxjerrin ADN-në në laborator, ta analizojnë atë dhe ta përcaktojnë atë në përputhjet gjenetike të organizmave të ndryshëm duke përdorur krahasimet e bazës së të dhënave.
Por jo të gjitha degët janë të njëjta: ato ndryshojnë për nga trashësia dhe elasticiteti i tyre. Degët gjithashtu përkulen dhe tërhiqen kur një dron ulet mbi to. Programimi i dronit është bërë në atë mënyrë që ai të mund t’i afrohet një dege në mënyrë autonome dhe të qëndrojë në të për aq kohë sa për të marrë mostra, ishte një sfidë e madhe për robotistët.
“Zbarkimi në degë kërkon kontroll kompleks,” shpjegon Stefano Mintchev, profesor i Robotikës Mjedisore në ETH Zurich dhe WSL. Fillimisht, droni nuk e di se sa fleksibël është një degë, kështu që studiuesit e pajisën atë me një kafaz që ndjen forcën. Kjo i lejon dronin të matë këtë faktor në vendngjarje dhe ta inkorporojë atë në manovrën e tij të fluturimit.
Përgatitja e operacioneve të pyjeve tropikale në kopshtin zoologjik të Zyrihut
Studiuesit kanë testuar pajisjen e tyre të re në shtatë lloje pemësh. Në mostrat, ata gjetën ADN nga 21 grupe të ndryshme organizmash, duke përfshirë zogjtë, gjitarët dhe insektet. “Kjo është inkurajuese, sepse tregon se teknika e grumbullimit funksionon,” -thotë Mintchev, i cili është bashkëautor i studimit që sapo është botuar në revistën Science Robotics.
Studiuesit tani duan të përmirësojnë më tej dronin e tyre për ta përgatitur atë për një konkurs në të cilin qëllimi është të zbulojë sa më shumë specie të ndryshme të jetë e mundur në 100 hektarë pyje tropikale në Singapor në 24 orë.
Për të testuar efikasitetin e dronit në kushte të ngjashme me ato që do të përjetojë në konkurs, Mintchev dhe ekipi i tij aktualisht janë duke punuar në pyllin Masoala Rainforest të Kopshtit Zoologjik të Cyrihut. “Këtu kemi avantazhin të dimë se cilat specie janë të pranishme, gjë që do të na ndihmojë të vlerësojmë më mirë se sa të plotë jemi në kapjen e të gjitha gjurmëve eADN me këtë teknikë.” – thotë Mintchev.
Për këtë ngjarje, megjithatë, pajisja grumbulluese duhet të bëhet më efikase dhe të mobilizohet më shpejt. Në testet në shtëpi në Zvicër, droni mblodhi material nga shtatë pemë në tre ditë; në Singapor, duhet të jetë në gjendje të fluturojë dhe të mbledhë mostra nga dhjetë herë më shumë pemë në vetëm një ditë.
Megjithatë, mbledhja e mostrave në një pyll tropikal natyror i paraqet studiuesve sfida edhe më të vështira. Shiu i shpeshtë lan eADN nga sipërfaqet, ndërsa era dhe retë pengojnë funksionimin e dronëve. “Prandaj ne jemi shumë kureshtarë të shohim nëse metoda jonë e marrjes së mostrave do të provojë veten edhe në kushte ekstreme në tropikët,” -thotë Mintchev.