เทคโนโลยีโดรน

การหาตัวอย่างจากน้ำหรือดินเป็นเรื่องง่าย แต่ที่อยู่อาศัยอื่น ๆ เช่น เรือนยอดไม้ เป็นเรื่องยากสำหรับนักวิจัยที่จะเข้าถึง เป็นผลให้หลายชนิดยังคงไม่ถูกติดตามในพื้นที่ที่มีการสำรวจไม่ดี นักวิจัยจาก ETH Zurich และ Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research WSL และบริษัท SPYGEN ได้ร่วมมือกันพัฒนาโดรนพิเศษที่สามารถเก็บตัวอย่างบนกิ่งไม้ได้เอง โดรนเก็บรวบรวมวัสดุอย่างไร โดรนติดตั้งแถบกาว เมื่อเครื่องบินลงจอดบนกิ่งไม้ วัสดุจากกิ่งไม้จะเกาะติดกับแถบเหล่านี้ จากนั้นนักวิจัยสามารถสกัด DNA ในห้องทดลอง วิเคราะห์และกำหนดให้ตรงกับพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตต่างๆ โดยใช้การเปรียบเทียบฐานข้อมูล แต่ไม่ใช่ทุกสาขาจะเหมือนกัน: แตกต่างกันไปตามความหนาและความยืดหยุ่น กิ่งไม้ยังโค้งงอและดีดตัวขึ้นเมื่อโดรนร่อนลงบนกิ่งไม้ การตั้งโปรแกรมเครื่องบินในลักษณะที่ยังคงสามารถเข้าใกล้สาขาได้ด้วยตนเองและคงอยู่บนเครื่องบินนานพอที่จะเก็บตัวอย่างได้ถือเป็นความท้าทายที่สำคัญสำหรับนักวิทยาการหุ่นยนต์ "การลงจอดบนกิ่งไม้จำเป็นต้องมีการควบคุมที่ซับซ้อน" Stefano Mintchev ศาสตราจารย์ด้านวิทยาการหุ่นยนต์เพื่อสิ่งแวดล้อมแห่ง ETH Zurich และ WSL อธิบาย ในขั้นต้น โดรนไม่รู้ว่ากิ่งไม้มีความยืดหยุ่นเพียงใด ดังนั้นนักวิจัยจึงติดตั้งกรงตรวจจับแรง สิ่งนี้ทำให้ โดรน สามารถวัดปัจจัยนี้ในที่เกิดเหตุและรวมเข้ากับแผนการบิน เตรียมปฏิบัติการป่าฝนที่ Zoo Zurich นักวิจัยได้ทดสอบอุปกรณ์ใหม่กับต้นไม้เจ็ดชนิด ในตัวอย่าง พวกเขาพบ DNA จากกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกัน 21 กลุ่มหรือแท็กซ่า รวมถึงนก สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และแมลง "สิ่งนี้น่ายินดี เพราะมันแสดงให้เห็นว่าเทคนิคการเก็บรวบรวมได้ผล" Mintchev ผู้ร่วมเขียนการศึกษาที่เพิ่งปรากฏในวารสารScience Robotics กล่าว ตอนนี้ นักวิจัยต้องการปรับปรุงโดรนของตนให้ดียิ่งขึ้นเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแข่งขัน โดยมีเป้าหมายคือตรวจจับสายพันธุ์ต่างๆ ให้ได้มากที่สุดทั่วพื้นที่ป่าฝน 100 เฮกตาร์ในสิงคโปร์ภายใน 24 ชั่วโมง เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของโดรนภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายกับที่เผชิญในการแข่งขัน Mintchev และทีมของเขากำลังทำงานอยู่ที่ป่าฝน Masoala Rainforest ของ Zoo Zurich "ที่นี่เรามีข้อได้เปรียบในการรู้ว่ามีสปีชีส์ใดอยู่ ซึ่งจะช่วยให้เราประเมินได้ดีขึ้นว่าเราละเอียดแค่ไหนในการจับร่องรอย eDNA ทั้งหมดด้วยเทคนิคนี้ หรือว่าเราขาดอะไรไปหรือเปล่า" Mintchev กล่าว อย่างไรก็ตาม สำหรับเหตุการณ์นี้ อุปกรณ์เก็บรวบรวมจะต้องมีประสิทธิภาพมากขึ้นและเคลื่อนที่ได้เร็วยิ่งขึ้น ในการทดสอบที่บ้านในสวิตเซอร์แลนด์ โดรนเก็บวัสดุจากต้นไม้เจ็ดต้นในสามวัน ในสิงคโปร์ต้องสามารถบินไปเก็บตัวอย่างต้นไม้ได้มากถึงสิบเท่าภายในวันเดียว อย่างไรก็ตาม การเก็บตัวอย่างในป่าฝนธรรมชาติทำให้นักวิจัยพบกับความท้าทายที่ยากยิ่งกว่า ฝนตกบ่อยครั้งชะล้าง eDNA ออกจากพื้นผิว ขณะที่ลมและเมฆขัดขวางการทำงานของโดรน "เราจึงอยากรู้เป็นอย่างยิ่งว่าวิธีการสุ่มตัวอย่างของเราจะพิสูจน์ตัวเองภายใต้สภาวะสุดขั้วในเขตร้อนได้หรือไม่" Mintchev กล่าว