فناوری اطلاعات

February 3, 2023
17:38 جمعه، 14ام بهمنماه 1401
کد خبر: 142842

ساخت پهپاد ویژه جمع آوری دی ان ای از درختان

بوم شناسان به طور فزاینده ای از آثار ژنتیکی به جا مانده از موجودات زنده در محیط به نام دی ان ای محیطی (eDNA) برای فهرست بندی و نظارت بر تنوع زیستی استفاده می کنند. بر اساس این ردیابی های دی ان ای، محققان می توانند تعیین کنند که کدام گونه ها در یک منطقه خاص وجود دارند.
محققان توضیح می دهند: به دست آوردن نمونه از آب یا خاک آسان بوده اما سایر زیستگاه ها مانند تاج پوشش های جنگلی برای محققان دشوار است. در نتیجه، بسیاری از گونه ها در مناطقی که کاوش ضعیفی ندارند، ردیابی نمی شوند.
 
برای حل این مشکل، محققان دانشگاه زوریخ و موسسه فدرال سوئیس برای تحقیقات جنگلی، یک پهپاد ویژه توسعه داده اند که می تواند به طور مستقل از شاخه های درختان نمونه برداری کند. به گفته پژوهشگران، این پهپاد مجهز به نوارهای چسبنده است و هنگامی که بر روی شاخه فرود می آید، مواد شاخه ها به این نوارها می چسبد. سپس محققان می توانند دی ان ای را در آزمایشگاه استخراج و تجزیه و تحلیل کرده و آن را با استفاده از مقایسه پایگاه داده به تطابق ژنتیکی موجودات مختلف اختصاص دهند.
 
دانشمندان در ادامه توضیح می دهند: اما همه شاخه ها یکسان نیستند چراکه برخی از نظر ضخامت و کشسانی متفاوت هستند. شاخه‌ ها نیز با فرود این پهپاد خم می ‌شوند، بنابراین برنامه ریزی پهپاد به گونه ای است که بتواند همچنان به طور مستقل به یک شاخه نزدیک شده و به اندازه کافی روی آن ثابت بماند تا نمونه برداری کند که چالش بزرگی برای ربات ها محسوب می شود.
 
استفانو مینچف (Stefano Mintchev) پروفسور رباتیک محیطی و پژوهشگر این مطالعات در دانشگاه زوریخ توضیح می دهد:فرود روی شاخه ها نیاز به کنترل پیچیده ای دارد. در ابتدا، پهپاد نمی دانست که یک شاخه چقدر انعطاف پذیر است، بنابراین محققان آن را با یک مکانیسم سنجش نیرو تجهیز کردند. این امر به پهپاد اجازه می دهد تا این عامل را در صحنه اندازه گیری کرده و آن را در مانور پرواز خود بگنجاند.
 
در ادامه محققان دستگاه جدید خود را بر روی هفت گونه درخت آزمایش کرده اند. به گزارش سیناپرس، در این نمونه ها، آنها دی ان ای ۲۱ گروه متمایز از موجودات یا گونه از جمله پرندگان، پستانداران و حشرات را یافتند. مینچف می گوید: این نتایج دلگرم کننده است، زیرا نشان می دهد که تکنیک جمع آوری به درستی کار می کند.
 
اکنون محققان می‌خواهند پهپاد خود را بیشتر بهبود بخشند تا آن را برای رقابتی آماده کنند که هدف آن شناسایی هر چه بیشتر گونه ‌های مختلف در ۱۰۰ هکتار از جنگل‌های بارانی سنگاپور در مدت زمان ۲۴ ساعت است.
 
مینتچف می ‌گوید: با وجود این فناوری این مزیت را داریم که بدانیم کدام گونه‌ ها وجود دارند که به ما کمک می ‌کند تا ارزیابی دقیق ‌تری داشته باشیم که آیا می توانیم همه دی ان ای محیطی را با این تکنیک به دست می ‌آوریم یا موضوعی مغفول باقی می ماند.
 
جمع ‌آوری نمونه‌ ها در جنگل ‌های بارانی طبیعی، چالش ‌های سخت‌تری را برای محققان به وجود می ‌آورد. باران های مکرر دی ان ای محیطی را از سطوح پاک می کند، در حالی که باد و ابرها مانع از عملکرد پهپاد می شوند. مینتچف در خاتمه می ‌گوید: بنابراین ما بسیار کنجکاو هستیم که ببینیم آیا روش نمونه‌ گیری ما در شرایط خاص مانند مناطق استوایی نیز خودش را نشان می ‌دهد یا خیر.
 
شرح کامل این پژوهش به تازگی در مجله Science Robotics منتشر شده است.
  • مشترک شوید!

    برای عضویت در خبرنامه روزانه ایستنا؛ نشانی پست الکترونیکی خود را در فرم زیر وارد نمایید. پس از آن به صورت خودکار ایمیلی به نشانی شما ارسال میشود، برای تکمیل عضویت خود و تایید صحت نشانی پست الکترونیک وارد شده، می بایست بر روی لینکی که در این ایمیل برایتان ارسال شده کلیک نمایید. پس از آن پیامی مبنی بر تکمیل عضویت شما در خبرنامه روزانه ایستنا نمایش داده میشود.

    با عضویت در خبرنامه پیامکی آژانس خبری فناوری اطلاعات و ارتباطات (ایستنا) به طور روزانه آخرین اخبار، گزارشها و تحلیل های حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات را در هر لحظه و هر کجا از طریق پیام کوتاه دریافت خواهید کرد. برای عضویت در این خبرنامه، مشترکین سیمکارت های همراه اول لازم است عبارت 150 را به شماره 201464 و مشترکین سیمکارت های ایرانسل عبارت ozv ictn را به شماره ۸۲۸۲ ارسال کنند. دریافت موفق هر بسته خبری که محتوی پیامکی با حجم ۵پیامک بوده و ۴ تا ۶ عنوان خبری را شامل میشود، ۳۵۰ ریال برای مشترک هزینه در بردارد که در صورتحساب ارسالی از سوی اپراتور مربوطه محاسبه و از اعتبار موجود در حساب مشترکین سیمکارت های دائمی کسر میشود. بخشی از این درآمد این سرویس از سوی اپراتور میزبان شما به ایستنا پرداخت میشود. مشترکین در هر لحظه براساس دستورالعمل اعلامی در پایان هر بسته خبری قادر خواهند بود اشتراک خود را در این سرویس لغو کنند. هزینه دریافت هر بسته خبری برای مشترکین صرفا ۳۵۰ ریال خواهد بود و این هزینه برای مشترکین در حال استفاده از خدمات رومینگ بین الملل اپراتورهای همراه اول و ایرانسل هم هزینه اضافه ای در بر نخواهد داشت.