Önjáró drónnal gyűjtenek mintákat a fákról

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.

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.

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 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.

- 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.