لمراقبة وفهرسة ما تخلّفه الحيوانات والحشرات
«مسيّرة» تجمع «الحمض النووي»... من أغصان الأشجار !
- يتم تجهيزها بشرائط لاصقة لتلتصق المواد من الشجرة بها
- مزوّدة بقفص لاستشعار قوة الفرع الذي ستحطّ عليه
بات بالإمكان مراقبة وفهرسة الحمض النووي البيئي الذي تخلفه الحيوانات والحشرات، عبر استخدام طائرة مسيّرة، في خطوة تحول دون استخدام الفخاخ التي تؤدي إلى قتل الحشرات تحديداً.
ورغم سهولة الحصول على عينات هذه الحشرات والحيوانات من الماء أو التربة، فإن الوصول إليها في الغابات وغيرها من المناطق غير المستكشفة يمثل تحدياً.
ولهذه الأسباب، دخل الباحثون في جامعة «إيه تي إتش» للتكنولوجيا في زيورخ والمعهد الفيديرالي السويسري لأبحاث الغابات والثلوج والمناظر الطبيعية، المعروف اختصاراً بـ«دبليو إس إل» وشركة «سباي جن»، في شراكة لتطوير طائرة مسيّرة فريدة يمكنها جمع العينات بشكل مستقل من فروع الأشجار، وفقاً لما نقلته «الجزيرة.نت» عن موقع مجلة «Science Robotics».
تكنولوجيا معقدة
ربما تبدو الآلية بسيطة، لكنها في الواقع تستخدم تكنولوجيا شديدة التعقيد، إذ يتم تجهيز الطائرة المسيّرة بشرائط لاصقة، بحيث تلتصق المواد من الشجرة بهذه الشرائط عندما تهبط المسيّرة على الفرع.
ويمكن للباحثين بعد ذلك استخراج الحمض النووي البيئي في المختبر وفهرسته باستخدام مقارنات قاعدة البيانات.
وقال أستاذ الروبوتات البيئية في جامعة «إيه تي إتش» للتكنولوجيا ستيفانو مينتشيف، في بيان، «الهبوط على الفروع يتطلب تحكماً معقداً».
وتختلف الفروع من حيث سمكها ومرونتها، ويمكن أن تنحني وترتد عندما تهبط عليها طائرة مسيّرة، لذلك فإن الطائرة مبرمجة للاقتراب من الفرع من تلقاء نفسها، وتبقى ثابتة عليه لأخذ العينات؛ وكان هذا تحدياً كبيراً للعلماء.
ونظراً لأن الطائرة المسيّرة لا يمكنها فهم مرونة الفرع، فقد زودها الباحثون بقفص لاستشعار القوة يمكّن الطائرة من القياس في مكان الحادث.
مجموعة متميزة
وتم اختبار الطائرة على 7 أنواع من الأشجار، وكشفت العينات عن الحمض النووي من 21 مجموعة متميزة من الكائنات الحية أو الأصناف، بما في ذلك الطيور والثدييات والحشرات.
وقال مينتشيف «هذا أمر مشجع لأنه يظهر أن تقنية جمع العينات تعمل».
ويقوم مينتشيف وفريقه حالياً بإعداد الطائرة المسيّرة لمسابقة في سنغافورة، حيث يتعيّن على الطائرة اكتشاف أكبر عدد ممكن من الأنواع المختلفة عبر 100 هكتار من الغابات المطيرة في غضون 24 ساعة.
مشكلة المطر
ويعمل الفريق في غابة ماسولا المطيرة في حديقة حيوان زيورخ، وقال مينتشيف «هنا لدينا ميزة معرفة الأنواع الموجودة، ما سيساعدنا على تقييم أفضل لمدى شمولنا في التقاط جميع آثار الحمض النووي البيئي باستخدام هذه التقنية أو إذا أخطأنا في شيء ما».
ويأتي جمع العينات من الغابات المطيرة الطبيعية مصحوباً بمجموعة من المشكلات، فالمطر المتواصل يغسل الحمض النووي البيئي عن الأسطح، وقد تكون الرياح والغيوم عقبة في عملية إطلاق الطائرات المسيّرة.
وأضاف مينتشيف «لذلك، نحن فضوليون للغاية لمعرفة إذا كانت طريقة أخذ العينات لدينا ستثبت نفسها أيضاً في ظل الظروف القاسية في المناطق الاستوائية».
