تعرّف إلى سمكة آلية تُحاكي الكائنات البحرية لتجمع الحمض النووي

دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN)-- على بُعد حوالي 400 كيلومتر من أقرب بحر، ينكب طلاب الهندسة في المعهد التقني الفدرالي العالي بزيورخ في سويسرا (ETH Zurich) على صناعة روبوتات متطورة قد تغيّر الطريقة التي تتم بها دراسة محيطات العالم.

وتقوم السمكة الآلية، واسمها "إيف" (Eve)، بتحريك ذيلها المصنوع من السيليكون المدعوم بمضخات مخبأة في الداخل أثناء السباحة بسلاسة عبر المياه الباردة في بحيرة "زيورخ"، حيث تختبرها مجموعة "SURF-eDNA".

وأمضت المجموعة التي يقودها الطلاب العامين الماضيين، في بناء مجموعة من الأسماك الآلية الناعمة، وكانت "إيف" الأحدث بينها.

سمكة آلية صممها طلبة من المعهد التقني الفدرالي العالي في زيورخ بسويسرا.Credit: SURF eDNA

وقال طالب الماجستير، دينيس باومان، لـCNN، إنّه "من خلال جعل إيف تبدو أشبه بسمكة، يسمح لنا ذلك بالتدخّل في الحدّ الأدنى، بالنظام البيئي الذي نقوم بمسحه"، مضيفًا أنّه يفترض ألا يخيف وجود هذا التصميم الذي يعتمد على المحاكاة الحيوية، الأسماك أو الحياة البحرية الأخرى".

وأضاف: "يمكننا الاختلاط، والاندماج في النظام البيئي".

والقدرة التي تتمتّع بها "إيف" لجهة التمويه بأنها سمكة ليست ميزتها الوحيدة.

فهذه المركبة الآلية المستقلة تحت الماء (AUV) مجهّزة أيضًا بكاميرا للتصوير تحت الماء، بالإضافة إلى جهاز سونار يسمح لها بتجنب العوائق عند إقرانه بخوارزمية.

وتتميز المركبة أيضًا بمرشح لجمع الحمض النووي من البيئة (eDNA) أثناء السباحة.

ويمكن إرسال جزيئات "eDNA" إلى المختبر لتسجيل تسلسلها من أجل تحديد الأنواع التي تعيش في الجسم المائي.

وأوضحت باحثة ما بعد الدكتوراه في المعهد، مارتينا لوثي، لـCNN أنّ "جميع الحيوانات الموجودة في البيئة تترك حمضها النووي، لذا هناك أحماض نووية تحوم حولنا يمكننا العثور عليها".

ويأمل الطلاب بأن تتمكّن "إيف" من منح العلماء صورة أكثر تفصيلاً عن المحيطات والكائنات التي تسكنها. 

ومع أنّ المحيطات تغطي أكثر من 70% من كوكبنا، إلا أن الكثير ممّا يكمن تحت السطح لا يزال لغزًا.

وتُستخدم أدوات مثل المركبات المستقلة تحت الماء (AUV)، والمركبات التي تُشغَّل عن بُعد بشكلٍ متزايد لاستكشاف المحيطات ومعرفة المزيد عن الموائل تحت الماء.

على سبيل المثال، طورت شركة "Aquaai" الناشئة في كاليفورنيا مركبات مُسيَّرة تشبه سمكة المهرج يمكنها جمع معلومات مثل مستويات الأكسجين، والملوحة، ودرجة الحموضة في الممرات المائية.

وفي العام الماضي، التقطت مركبة جوالة أعمق سمكة تم تصويرها على الإطلاق، على عمق 8،300 متر.

ويتزايد استخدام الحمض النووي من البيئة لرصد التنوع البيولوجي، ولكن أخذ العينات يمكن أن يكون بدائيًا، فلا يزال بعض العلماء يجمعونه عبر غرف الماء في كوب من جانب القارب.

وقد تكون الأدوات الأكثر تقدمًا التي تستطيع دراسة البيئات بمزيد من التفصيل أمرًا مهمًا لحماية محيطات الأرض بشكل أفضل، في وقت تواجه فيه موائل المحيطات تهديدات غير مسبوقة من تغير المناخ، والصيد الجائر، والأنشطة البشرية الأخرى.

وأكّد باومان: "نريد بناء أداة موثوقة لعلماء الأحياء"، وأضاف أنه يأمل في يوم من الأيام أن يتمكنوا من توسيع نطاق التكنولوجيا الخاصة بهم، بحيث تكون في متناول أي عالِم يود استخدامها. 

وقال: "ربما نستطيع منع أنواع الكائنات من التعرض للخطر أو الانقراض".