Önjáró drónnal gyűjtenek mintákat a fákról

Tóth-Gál Enikő fordítása

2023. 01. 22., vasárnap, 06:34

A környezeti DNS vizsgálatával az adott területen élő fajokról lehet információt gyűjteni. Nagy előnye, hogy nem kell szem elé kerülnie az összes állatnak, növénynek, hanem a talajból vagy vízből vett mintákból kimutatható a genetikai anyaguk, így sokkal pontosabb képet lehet alkotni az adott terület biodiverzitásáról.

Egy új módszer a környezeti DNS vizsgálatára, hogy fák ágairól gyűjtenek mintákat, melyhez egy önjáró drón nyújt segítséget.

A talajból és a vízből könnyű mintákat gyűjteni, azonban más élőhelyekről, történetesen a fák lombkoronaszintjéről már bonyolultabb. Emiatt sok faj, mely odafent éli életét, kimarad az ilyen típusú monitoring programokból.

Az ETH Zurich (Eidgenössische Technische Hochschule, Zürich, Szövetségi Műszaki Főiskola) és a Svájci Szövetségi Erdő-, Hó- és Tájkutató Intézet WSL a SPYGEN céggel karöltve kifejlesztettek egy speciális drónt, mely képes önműködő módon mintákat gyűjteni a fák ágairól - írja a techxplore.com.

Hogy gyűjti be a mintákat a drón?

A gépezet ragadós csíkokkal van felszerelve. Amikor leszáll egy ágra, akkor az ott lévő anyagok átragadnak ezekre a csíkokra. Ezekből a mintából a kutatók laboratóriumban ki tudják vonni a DNS-t, és az így kapott adatokat összevetve a meglévő genetikai anyagok adathalmazával azonosítani tudják az élőlényeket.

A drón mintagyűjtés közben

Fotó: ETH Zürich Youtube

Azonban az ágak nem egyformák: változó a vastagságuk és a rugalmasságuk is. Némelyek elhajolnak, majd visszacsapódhatnak, amikor a drón leszáll rájuk. Ezt a gép programozásánál figyelembe kell venni, hogy az önjáró módon meg tudja közelíteni az ágakat, és elég ideig tudjon rajtuk stabilan megmaradni, hogy megfelelő mennyiségű minta kerüljön a ragadós csíkokra - ez pedig nagy kihívás a robotika szakértői számára.

"Az ágakra történő leszálláshoz egy komplex vezérlés szükséges" - magyarázta Stefano Mintchev, az ETH Zurich és a WSL környezeti robotikával foglalkozó professzora.

Alapvetően a drón nem tudja, hogy mennyire hajlékony az ág, ezért a kutatók egy erőhatás érzékelő rácsozattal látták el. Ezzel a drón a helyszínen képes mérni az ágak hajlékonyságát, és számolni tud vele manőverezés közben.

Esőerdei bevetésre készülve a zürichi állatkertben

A kutatók hét fafajnál tesztelték a gépüket. A gyűjtött mintákban 21 különböző csoporthoz tartozó élőlény DNS-ét találták meg, beleértve madarakat, emlősöket és rovarokat is. "Ez nagyon biztató, mivel azt mutatja, hogy ez a mintagyűjtési technika működik" - mondta Mintchev, a Science Robotics tudományos lapban megjelent tanulmány társszerzője.

A zürichi állatkert Masoala Esőerdeje

Fotó: Pixabay

A kutatók szeretnék továbbfejleszteni a drónt, hogy részt vehessenek egy versenyben, melynek célja hogy minél több különböző fajt észleljenek egy 100 hektáros szingapúri esőerdőben 24 óra alatt.

Hogy kipróbálják a gépezetet hasonló körülmények között, mint amilyenre a versenyen számíthatnak, jelenleg a zürichi állatkert Masoala Esőerdejében gyakorolnak.

"Itt megvan az az előnyünk, hogy tudjuk, milyen fajok vannak jelen, így jobban látjuk, hogy ezekből mennyinek DNS-ét képes kimutatni ez a technika, és hogy mit hagyunk ki"

- tette hozzá Mintchev.

Az eseményhez azonban a begyűjtést végző szerkezetnek sokkal hatékonyabbnak kell lennie, és gyorsabban kell mozognia. A svájci tesztelések során a drón három nap alatt gyűjtött mintákat hét darab fáról. Szingapúrban azonban tízszer ennyi fát kell meglátogatnia mindössze egyetlen nap alatt.

Ráadásul az esőerdei adatgyűjtés még több kihívást tartogat a kutatók számára. A gyakori csapadék ugyanis lemossa ezeket a környezeti DNS mintákat az ágakról, miközben a szél és felhők akadályozhatják a drón működését. "Emiatt nagyon kíváncsiak vagyunk, hogy működik-e az adatgyűjtési technikánk a trópusok extrém körülményei között" - jelentette ki Mintchev.

Special drone collects environmental DNA from trees

Forrás:

techxplore.com

Népszerű agrárszaklapok

A Mi Erdőnk

Titkos út a lombok között
Erdőkről, filmekről Szikora Jánossal
Hódok a Szigetközben
Gesztenyefák árnyékában
Csipkejóga Nemes Violával

Előfizetek a NYOMTATOTT lapra

Előfizetek a DIGITÁLIS lapra

Ezeket olvasta már?

Nem csak itták a sört, a képekhez is felhasználták a dán festők

Az istenek komlós itala kulcsszerepet játszott Dánia kulináris történetében, de az aranykori festészet fejlődésére is hatással volt.

Műanyag újrahasznosítás kamerával?

A műanyagok hatékony újrahasznosítását segíti majd az a speciális kamera, ami felismeri az anyag összetételét.

Kanadai olívaolaj?

A világ meghatározó olajbogyó termesztője, Spanyolország, második éve küzd az aszállyal és a hőséggel. Ennek pedig komoly hatása van az olívaolaj világpiaci árára is. A szélsőséges időjárás a klímaváltozás számlájára írható, aminek a következménye az is, hogy új területek válnak alkalmassá az olajfák telepítésére: történetesen Kanadában is.

A kertészkedés meglepő egészségügyi előnyei

A Coloradói Egyetem tanulmánya szerint a kertészkedő emberek egészségesebbek, mint azok, akik nem végeznek kerti munkákat. Ennek több oka is van, mint például, hogy több rostot fogyasztanak, és több testmozgást végeznek.

Négy étel, ami öregíti az agyat

Az ételek nem csak a testünk számára jelentenek üzemanyagot, hanem agyunk egészségében is jelentős szerepet játszhatnak, de a kiegyensúlyozott táplálkozás segíthet az agyműködés javításában és a kognitív hanyatlás megelőzésében. Ha azonban nem vagyunk körültekintőek az ételválasztásunkkal, bizonyos élelmiszerek felgyorsíthatják az agy öregedését, és növelhetik a demencia kialakulásának kockázatát.

Ősláp és erdőrezervátum

Magyarország legnagyobb egybefüggő síkvidéki erdőtömbje, Somogy zöld szíve 1993 óta áll a KASZÓ Zrt. gondozásában. Története azonban sokkal régebbre nyúlik vissza, már hercegi tulajdonban is színvonalas, fenntartható gazdálkodás zajlott a területen. Ezt az örökséget őrzi az erdőgazdaság, miközben óvja és népszerűsíti a természeti értékeket, köztük a Kaszó település határában lévő Baláta-tavat.