Forscher haben eine klebrige Drohne entwickelt, um Umwelt-DNA aus Baumkronen zu sammeln
Wissenschaftler hoffen, mehr über Biodiversität an ansonsten unzugänglichen Orten zu erfahren.
Schweizer Wissenschaftler haben eine Proof-of-Concept-Methode entwickelt, um Umwelt-DNA (eDNA) aus hohen Baumkronen zu sammeln, einem unterbeobachteten Lebensraum. Anstatt erfahrene Kletterer einzustellen, die ihr Leben riskieren, um Insekten- und Vogel-DNA zu stehlen, flog das Team eine Sammeldrohne in die Bäume, um das genetische Material zu erfassen, was ihnen ein klareres Bild der organischen Zersetzung in der Region gibt.
Die Forscher verwendeten einen Quadcopter, der mit einem klebrigen Sammelkäfig ausgestattet war. Aber da sich Äste bei der geringsten Berührung biegen können – und die Drohne die Äste berühren muss, um die DNA zu sammeln – verfügt sie über ein haptisches Steuerungsschema, das Kraftsensoren verwendet, um den Druck zwischen der Drohne und dem Stecker zu messen. Dann passt es seine Landung entsprechend an und lehnt sich sanft genug gegen den Ast, um zu vermeiden, dass wertvolles Material auf den Boden geschleudert wird.
Der Drohnenkäfig greift dann Proben mit einer klebrigen Oberfläche aus „Klebeband und Baumwollgaze, angefeuchtet mit einer DNA-freien Wasser- und Zuckerlösung“. Der Käfig verbringt etwa 10 Sekunden damit, sich auf jeden Ast zu stützen und eDNA zu sammeln, bevor er zur Basis zurückkehrt, wo Wissenschaftler die Proben sammeln und sie an ein Labor schicken. Der Drohne des Experiments gelang es, genügend genetisches Material zu sammeln, um 21 Tierklassen zu identifizieren, die von Insekten und Säugetieren bis hin zu Vögeln und Amphibien reichen.
Wissenschaft
Wissenschaftler sagen jedoch, dass dies noch in Arbeit ist. Am letzten Tag der Suche bemerkte das Team beispielsweise einen Rückgang der eDNA-Erkennung aufgrund der Regenfälle der vorangegangenen Nacht – was darauf hindeutet, dass die Methode ihnen nur mitteilt, welche Kreaturen seit dem letzten Regenguss besucht wurden. Darüber hinaus stellten sie unerklärliche Unterschiede in der Leistung ihrer beiden Kollektoren fest, was die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen zu Gerätevariationen hervorhob.
Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit es Umweltbiologen einfacher und billiger machen wird, herauszufinden, welche Lebewesen an einigen der am schwierigsten zu erreichenden Orte leben. Der Ansatz könnte der wissenschaftlichen Gemeinschaft schließlich dabei helfen zu verstehen, wie sich Umweltveränderungen auf die Biodiversität auswirken, und vielleicht dazu beitragen, bedrohte oder gefährdete Arten zu identifizieren, bevor es zu spät ist.
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Wissenschaftler hoffen, mehr über Biodiversität an ansonsten unzugänglichen Orten zu erfahren.
Schweizer Wissenschaftler haben eine Proof-of-Concept-Methode entwickelt, um Umwelt-DNA (eDNA) aus hohen Baumkronen zu sammeln, einem unterbeobachteten Lebensraum. Anstatt erfahrene Kletterer einzustellen, die ihr Leben riskieren, um Insekten- und Vogel-DNA zu stehlen, flog das Team eine Sammeldrohne in die Bäume, um das genetische Material zu erfassen, was ihnen ein klareres Bild der organischen Zersetzung in der Region gibt.
Die Forscher verwendeten einen Quadcopter, der mit einem klebrigen Sammelkäfig ausgestattet war. Aber da sich Äste bei der geringsten Berührung biegen können – und die Drohne die Äste berühren muss, um die DNA zu sammeln – verfügt sie über ein haptisches Steuerungsschema, das Kraftsensoren verwendet, um den Druck zwischen der Drohne und dem Stecker zu messen. Dann passt es seine Landung entsprechend an und lehnt sich sanft genug gegen den Ast, um zu vermeiden, dass wertvolles Material auf den Boden geschleudert wird.
Der Drohnenkäfig greift dann Proben mit einer klebrigen Oberfläche aus „Klebeband und Baumwollgaze, angefeuchtet mit einer DNA-freien Wasser- und Zuckerlösung“. Der Käfig verbringt etwa 10 Sekunden damit, sich auf jeden Ast zu stützen und eDNA zu sammeln, bevor er zur Basis zurückkehrt, wo Wissenschaftler die Proben sammeln und sie an ein Labor schicken. Der Drohne des Experiments gelang es, genügend genetisches Material zu sammeln, um 21 Tierklassen zu identifizieren, die von Insekten und Säugetieren bis hin zu Vögeln und Amphibien reichen.
Wissenschaft
Wissenschaftler sagen jedoch, dass dies noch in Arbeit ist. Am letzten Tag der Suche bemerkte das Team beispielsweise einen Rückgang der eDNA-Erkennung aufgrund der Regenfälle der vorangegangenen Nacht – was darauf hindeutet, dass die Methode ihnen nur mitteilt, welche Kreaturen seit dem letzten Regenguss besucht wurden. Darüber hinaus stellten sie unerklärliche Unterschiede in der Leistung ihrer beiden Kollektoren fest, was die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen zu Gerätevariationen hervorhob.
Die Forscher hoffen, dass ihre Arbeit es Umweltbiologen einfacher und billiger machen wird, herauszufinden, welche Lebewesen an einigen der am schwierigsten zu erreichenden Orte leben. Der Ansatz könnte der wissenschaftlichen Gemeinschaft schließlich dabei helfen zu verstehen, wie sich Umweltveränderungen auf die Biodiversität auswirken, und vielleicht dazu beitragen, bedrohte oder gefährdete Arten zu identifizieren, bevor es zu spät ist.
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