无人驾驶飞机收集DNA样本难以树

生态学家们越来越多地使用生物留下的遗传物质的痕迹留在环境,称为环境DNA(埃德娜),目录和监测生物多样性。基于这些DNA痕迹,研究人员可以确定哪些物种存在于一个特定区域。

获得水或土壤样本是很容易的,但其他栖息地——比如森林的树冠困难人员访问。因此,许多物种仍无路径的探索领域。

苏黎世联邦理工学院和瑞士联邦理工学院的研究人员对森林、雪和景观研究WSL,公司SPYGEN合作开发一种特殊的无人机,可以自动收集样本在树枝上。

无人驾驶飞机收集材料如何

无人机配备胶粘带。当飞机降落在树枝上,坚持这条材料的分支。研究人员在实验室中可以提取DNA,分析它,并将其分配给各种生物体的基因匹配使用数据库的比较。

但并不是所有分支都是一样的:他们不同的厚度和弹性。树枝弯曲和反弹时无人驾驶飞机的土地。编程飞机以这样一种方式,它仍然可以自动方法的一个分支,保持稳定足够长的时间取样机器人是一个重大的挑战。

“降落在树枝上需要复杂的控制,”斯特凡诺Mintchev解释说,环境机器人技术教授苏黎世ETH和WSL。最初,无人驾驶飞机不知道有多灵活的一个分支,所以研究人员安装力传感笼。这使得无人机在现场测量这个因素并把它融入其飞行操纵。

苏黎世动物园热带雨林操作做准备

研究人员检测了他们的新设备在七个树种。在样本,他们发现DNA来自21个不同种类的生物,或类群,包括鸟类、哺乳动物和昆虫。“这是令人鼓舞的,因为它表明,收集技术的作品,“Mintchev说,他也是这项研究的合著者,刚刚出现在杂志上科学的机器人。

研究者们现在想进一步提高无人机为竞争做好的目的是为了发现尽可能多的不同的物种在100公顷的雨林在新加坡24小时。

测试条件下无人机的效率将经历类似的竞争,Mintchev和他的团队目前在苏黎世动物园工作的Masoala雨林。“我们知道哪些物种存在的优势,这将帮助我们更好地评估我们是多么彻底捕获所有埃德娜痕迹与这种技术或如果我们遗漏了什么东西,“Mintchev说。

然而,对于这一事件,收集设备必须更加有效率和动员速度更快。在瑞士,测试无人驾驶飞机收集材料七树在三天内;在新加坡,它必须能够飞到十倍的树木,收集样本在仅仅一天。

收集样本自然雨林,然而,给研究人员提供了更大的挑战。频繁的雨洗艾德娜从表面,而风和云阻碍无人操作。“我们因此也很好奇的想看看我们的抽样方法是否会在极端条件下证明自己在热带地区,“Mintchev说。

参考:Aucone E, Kirchgeorg年代,Valentini,利谢尔L,我K, Mintchev S Drone-assisted收集DNA从树枝生物多样性监测环境。科学。机器人。2023;8 (74):eadd5762。doi:10.1126 / scirobotics.add5762

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