Droonid otsivavd vihmametsadest midagi, mis muidu kättesaamatuks jääks

Spetsiaalne droon kogub puudelt keskkonna DNAd. Demo esitati XPRIZE Rainforesti poolfinaali raames. Foto: Environmental Robotics Lab

Teadlased on välja töötanud droonisüsteemi, mis võimaldab koguda geneetilist materjali vihmametsade puulatvadelt. Uus droonitehnoloogia avab mitmekülgseid võimalusi troopiliste alade loomastiku turvaliseks ja efektiivseks kaardistamiseks.

Keskkonna DNA ehk eDNA analüüs on viimasel ajal muutunud populaarseks vahendiks, et teha kindlaks, millised loomad mingis piirkonnas elavad. Loomad jätavad oma elukeskkonda bioloogilist materjali, nagu väljaheited ja nahad või kestad, mis kannavad nende geneetilist teavet. Kui koguda ja analüüsida proove veest, pinnasest või isegi õhust, saab tuvastada, milliste liikide DNAd proovis esineb, ning sellest saab järeldada, millised loomad selles keskkonnas viibivad.

Viimastel aastatel on eDNA analüüsi kasutatud mitmesuguste eesmärkide saavutamiseks – alates putukate elurikkuse hindamisest kuni Loch Nessi koletise otsinguteni. Eelmisel aastal kasutasid Šveitsi teadlased Zürichi teadusinstituudist ETH Zurich seda tehnikat, et uurida, millised liigid elavad kõrgel vihmametsa võrades.

Selleks töötas ETH Zurichi meeskond välja nelikopteri (quadcopter), mille allosas olid kleepuvad ribad. Kui droon maandus okstele, kandus oksal olev geneetiline materjal ribadele ja seda sai hiljem analüüsida. Kuigi see meetod oli palju kiirem ja ohutum alternatiiv bioloogide puulatvadesse saatmisele, oli siiski oht, et droon või puud saavad võimalike kokkupõrgete tõttu kahjustada. Lisaks sai proove koguda vaid nende okste pealt, kuhu droon maanduda suutis.

Siin tulebki mängu uus süsteem

ETH Zurichi doktorandi Steffen Kirchgeorgi juhitud meeskond arendas välja uuendusliku süsteemi, mis kasutab lapikust kangast valmistatud kettakujulist sondi, mida saab vintsi ja trossi abil nelikopteri kere alt langetada. See sond, mis meenutab kohvifiltrit ja millele on jäikuse tagamiseks lisatud klaaskiust ribid, laskub aeglaselt puulatvade vahele, puudutades seejuures puuoksi ja lehti. Kui sond on kogunud piisavalt geneetilist materjali, tõmmatakse see uuesti üles ja droon naaseb oma baasi, kus kogutud proovid analüüsitakse.

Kontseptsiooni demonstreeriti Kagu-Aasia vihmametsas, kus Kirchgeorg ja tema kolleegid juhendasid drooni kaugjuhtimise teel, kasutades selle pardakaamerast edastatavat otsepilti. Droon lendas pilootide vaateväljast ka kaugemale, kogudes vihmametsa võradelt kümme proovi. Proovidest leiti 152 erineva liigi eDNAd. Enamik tuvastatud liikidest olid ämblikud ja putukad, sealhulgas sipelgad ja termiidid, kuid tuvastati ka pika sabaga makaakide eDNA.

Kirchgeorg kommenteeris: «Kui me tahame, et inimesed loodust kaitseksid, peame neile näitama, mida me tegelikult kaitseme – sellise lahendusega loodame paremini mõista elu puulatvades.»

Uuringu tulemused avaldati ajakirjas Environmental Science & Technology.

Allikas: New Atlas, American Chemical Society