جمع آوری DNA محیطی از بلندترین درختان جنگلی با پهپاد میسر شد

فناوری به جای انسان؛

از آنجایی که جمع آوری دستی مواد ژنتیکی از بالای درختان در جنگل‌های بارانی استوایی برای انسان تقریبا کار غیرممکنی است، دانشمندان پهپادی ابداع کرده اند که می‌تواند بدون لمس درختان این کار را انجام دهد.

به گزارش خبرگزاری کاماکس به نقل ازنیو اطلس، جمع آوری و تجزیه و تحلیل چیزی که به عنوان «DNA محیطی» یا به اختصار «eDNA» شناخته می‌شود به دانشمندان در شناخت حیوانات ساکن در یک منطقه کمک می‌کند.

eDNA در مواد بیولوژیکی مانند مدفوع و پوست کنده شده‌ای یافت می‌شود که حیوانات به طور مرتب به محیط اطراف خود می‌ریزند. این بدان معناست که اگر نمونه‌ای از آب، خاک یا حتی هوا راکه از آن محیط جمع آوری شده است، تجزیه و تحلیل کنید، می‌توانید به سادگی با دیدن اینکه eDNA کدام گونه در نمونه نشان داده می‌شود، دریابید چه حیواناتی در آن منطقه حضور دارند.

طی چند سال گذشته، تجزیه و تحلیل eDNA برای همه چیز از ارزیابی تنوع زیستی حشرات گرفته تا جستجوی هیولای دریاچه نس استفاده شده است. 

سال گذشته، دانشمندان مؤسسه تحقیقاتی ETH زوریخ در سوئیس از این روش استفاده کردند تا ببینند کدام گونه‌ها خانه خود را در بالای تاج جنگلی می‌سازند.

مهندسان برای انجام این کار، یک پهپاد کوادکوپتر با نوار‌های چسبنده در قسمت زیرین آن ساخته اند. هنگامی که پهپاد به آرامی روی شاخه‌ها فرود می‌آید، مواد ژنتیکی موجود در آن شاخه‌ها برای تجزیه و تحلیل بعدی به این چسب ها، می‌چسبد.

اگرچه این جایگزین بسیار سریع تر، ایمن‌تر و آسان‌تر از فرستادن زیست شناسان به بالای درختان بود، اما خطر آسیب رساندن به پهپاد و یا درخت در صورت برخورد شدید ناخواسته وجود داشت. علاوه بر این، نمونه‌ها را فقط می‌توان از شاخه‌هایی که هواپیما می‌توانست روی آن فرود بیاید، جمع آوری کرد.

اینجاست که سیستم جدید وارد می‌شود.

این دستگاه جدید که توسط گروهی از پژوهشگران ETH زوریخ، ابداع شده است، از یک کاوشگر پارچه‌ای صاف و دایره‌ای شکل استفاده می‌کند که با استفاده از یک قلاب نصب شده در قسمت زیرین کوادکوپتر و زنجیره متصل به آن پایین می‌آید.

این پهپاد به طور ایمن در بالای درختان شناور می‌شود، کاوشگر راه خود را از میان شاخ و برگ درختان به سمت پایین هدایت کرده و در حین انجام این کار با تعداد زیادی برگ و شاخه برخورد می‌کند. هنگامی که کاوشگر فرصتی برای جمع آوری مقداری eDNA خوب پیدا کرد، دوباره به سمت پهپاد بالا کشیده می‌شود. سپس بالگرد به پایگاه خود باز می‌گردد، تا محتویات جمع آوری شده را برای تجزیه و تحلیل تحویل دهد.

این محققان در مطالعات اثبات مفهومی خود که در یک جنگل بارانی در جنوب شرقی آسیا انجام شد، پهپاد را از راه دور و با استفاده از تصاویر زنده یک دوربین نصب شده روی پهپاد، کنترل کرده و آن را فراتر از محدوده دید خود به پرواز درآوردند تا ۱۰ نمونه از تاج جنگل جمع آوری کنند. نمونه‌ها حاوی ۱۵۲ دی ان‌ای محیطی گونه‌ی مختلف بود که بیشتر آنها شامل عنکبوت و حشراتی مانند مورچه‌ها و موریانه‌ها بودند، اگرچه eDNA میمون ماکاک دم دراز نیز وجود داشت.

پژوهشگران می‌گویند: «اگر می‌خواهیم مردم از طبیعت محافظت کنند، باید به آنها بگوییم که واقعا از چه چیزی محافظت می‌کنیم. امیدواریم با راه حل مان زندگی در تاج جنگل را بهتر درک کنیم.»

نتایج این تحقیقات در نشریه Environmental Science & Technology منتشر شده است.