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谁住在雨林树梢上DNA采集无人机提供见解

开心的月饼 2024-09-27 14:37:50 生活常识

眯着眼睛看树梢是看不到上面的微生物的。但这些生物会在树叶和树枝上留下DNA形式的线索。现在,研究人员在《环境科学与技术》杂志上报告说,他们已经开发出一种收集这种遗传物质的方法:一种带有专门织物探针的无人机。研究小组驾驶无人机飞越雨林,根据探针收集的DNA,识别出树冠中的无脊椎动物。

谁住在雨林树梢上DNA采集无人机提供见解

“如果我们希望人们保护自然,我们需要告诉他们我们实际上在保护什么——通过我们的解决方案,我们希望更好地了解树冠中的生命,”该研究的主要作者斯特芬·基希格奥尔格说。

无人机可以飞到人类无法或不应该去的地方,包括偏远、受保护或无法到达的地方。因此,研究人员开始使用空中机器人在森林冠层拍照、部署传感器和收集样本。

为了识别树木内和周围的物种,研究人员需要采集树叶和树枝上残留的遗传物质样本。这些环境DNA(eDNA)来自粘液、粪便和死皮细胞。然而,如果一架装有拭子以轻轻收集eDNA的无人机不小心撞到一棵树上,机器人和植物都可能受损。因此,Kirchgeorg、StefanoMintchev和同事们想要设计一个采样系统,让无人机远离植被。

他们开发了一种无人机采样系统,该系统配有一种特殊的织物探针,可以擦过树枝和树叶来收集环境DNA。当遥控飞行员启动无人机下方的滑轮时,系绳会通过顶篷降低和升高探针。

该系统包括一块剪成圆形的羊毛布,形状类似于咖啡滤纸,上面附有玻璃纤维条以提供结构。此外,传感器可防止探测器的系绳缠绕在树枝上:如果检测到撞击,研究人员对系统进行编程,使其在完成投放或回收之前自动改变位置。

在概念验证演示中,研究人员将无人机飞入东南亚的一片雨林,将其送出视线范围,以10次不同的方式从树木中获取遗传物质。当无人机飞行返回时,研究人员取下织物并从每个探针中提取eDNA,然后将样本带到实验室进行分析和物种鉴定。

在10个独立样本中,检测到的大多数生物都是蛛形纲动物和昆虫。研究人员表示,其他值得注意的物种包括长尾猕猴、多种蚂蚁和白蚁,以及一种名为瘿蚊的苍蝇。这项研究提出了另一种研究偏远栖息地生物多样性的方法,研究人员表示,这对于保护和恢复计划至关重要。


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