Los ecologistas utilizan cada vez más rastros de material genético que dejan los organismos vivos en el medio ambiente, llamado ADN ambiental (eDNA), para catalogar y monitorear la biodiversidad. Con base en estos rastros de ADN, los investigadores pueden determinar qué especies están presentes en un área determinada.
Obtener muestras del agua o del suelo es fácil, pero otros hábitats, como el dosel del bosque, son de difícil acceso para los investigadores. Como resultado, muchas especies permanecen sin seguimiento en áreas poco exploradas. Investigadores de ETH Zurich y el Instituto Federal Suizo para la Investigación Forestal, de la Nieve y del Paisaje WSL, y la empresa SPYGEN se han asociado para desarrollar un dron especial que puede recolectar muestras de forma autónoma en las ramas de los árboles.
Cómo recoge el dron el material
El dron está equipado con tiras adhesivas. Cuando el avión aterriza en una rama, el material de la rama se pega a estas tiras. Luego, los investigadores pueden extraer ADN en el laboratorio, analizarlo y asignarlo a coincidencias genéticas de los diversos organismos mediante comparaciones de bases de datos.
Pero no todas las ramas son iguales: varían en cuanto a su grosor y elasticidad. Las ramas también se doblan y rebotan cuando un dron aterriza sobre ellas. Programar la aeronave de tal manera que aún pueda acercarse a una rama de forma autónoma y permanecer estable en ella el tiempo suficiente para tomar muestras fue un gran desafío para los expertos en robótica.
“Aterrizar en las ramas requiere un control complejo”, explica Stefano Mintchev, profesor de robótica ambiental en ETH Zurich y WSL. Inicialmente, el dron no sabe cuán flexible es una rama, por lo que los investigadores lo equiparon con una jaula de detección de fuerza. Esto permite que el dron mida este factor en la escena y lo incorpore a su maniobra de vuelo.
Preparación de operaciones en la selva tropical en el zoológico de Zúrich
Los investigadores han probado su nuevo dispositivo en siete especies de árboles. En las muestras, encontraron ADN de 21 grupos distintos de organismos o taxones, incluidos pájaros, mamíferos e insectos. “Esto es alentador, porque muestra que la técnica de recolección funciona”, dice Mintchev, coautor del estudio que acaba de aparecer en la revista Science Robotics.
Los investigadores ahora quieren mejorar aún más su dron para prepararlo para una competencia en la que el objetivo es detectar tantas especies diferentes como sea posible en 100 hectáreas de selva tropical en Singapur en 24 horas.
Para probar la eficiencia del dron en condiciones similares a las que experimentará en la competencia, Mintchev y su equipo están trabajando actualmente en el bosque tropical Masoala del zoológico de Zúrich. “Aquí tenemos la ventaja de saber qué especies están presentes, lo que nos ayudará a evaluar mejor qué tan minuciosos somos al capturar todos los rastros de eDNA con esta técnica o si nos estamos perdiendo algo”, dice Mintchev.
Para este evento, sin embargo, el dispositivo de recolección debe volverse más eficiente y movilizarse más rápido. En pruebas caseras en Suiza, el dron recolectó material de siete árboles en tres días. En Singapur, debe poder volar y recolectar muestras de diez veces más árboles en un solo día.
Sin embargo, recolectar muestras en una selva tropical natural presenta a los investigadores desafíos aún más difíciles. La lluvia frecuente limpia las superficies de eDNA, mientras que el viento y las nubes impiden el funcionamiento del dron. “Por lo tanto, tenemos mucha curiosidad por ver si nuestro método de muestreo también se probará en condiciones extremas en los trópicos”, dice Mintchev.
Fuente: Tech Xplore.
