یک کامپیوتر کوچک روی حلزون به حل یک رمز و راز نابودی کمک می کند

[ad_1]

در سال 2017 ، یک حلزون گرگی گلگون با یک مسافر غیر منتظره در تاهیتی در امتداد مسیر آفتابی خزید: یک کامپیوتر سفارشی به اندازه یک شته ، مانند یک کلاه بالایی با ظرافت روی پوسته خود پیچ ​​می شود.

این گونه خاص حلزون در انقراض 134 گونه حلزون در سراسر جهان نقش دارد. مردم ده ها سال پیش حلزون گرگ گوشتخوار گوشتخوار را به تاهیتی معرفی کردند و گونه های درنده بازماندگان کمی داشتند.

اما یک گونه تاهیتی موفق شد در ده ها دره در این جزیره زنده بماند: حلزون کوچک ماست رنگ Partula hyalina. سیندی بیک ، محقق در دانشگاه میشیگان گفت: “باید چیز خاصی در مورد آنها وجود داشته باشد.”

اکنون ، با جمع آوری اطلاعات خورشیدی از کوچکترین رایانه های جهان متصل به پوسته گرگ گلگون و زیستگاه برگ دار P. hyalina ، دکتر بیک و همکارانش روشن کردند که پوسته کم رنگ P. hyalina چگونه گونه ها را قادر به انقراض دامن می کند . نتایج آنها در ماه ژوئن در زیست شناسی ارتباطات منتشر شد.

در سال 2012 ، هنگامی که دکتر بیک هنوز دانشجوی تحصیلات تکمیلی بود ، تحقیق در مورد رمز و راز زنده ماندن P. hyalina را به همراه Diarmaid Ó Foighil ، استاد زیست شناسی و زیست شناسی تکاملی و متصدی موزه جانورشناسی دانشگاه آغاز کرد. آنها با هم مقاله ای را در سال 2014 منتشر کردند که نشان می دهد انبوه فرزندان این گونه به زنده ماندن بهتر از گونه های دیگر کمک می کند. اما حتی این نیز برای توضیح موفقیت نادر P. hyalina کافی نبود. دکتر Óفوئیل گفت: “این کار بیش از زنده ماندن است.”

بیشتر حلزون های خشکی سایه را ترجیح می دهند. حلزون گرگی گلگون گلگون تیره ، مانند بسیاری از گونه ها ، اگر در معرض آفتاب قرار بگیرد ، مانند تند خشک می شود. اما دکتر بیک هنگام تحقیق در مجلات میدانی یک متخصص بیماریهای پزشکی در اوایل قرن 20 خواند که P. hyalina اغلب در لبه های جنگل ، جایی که درختان در زیر نور خورشید لاغر می شوند ، یافت می شود.

دکتر بیک و دکتر Ó فوئیل شروع به فکر کردند: اگر پوسته شیری P. hyalina بتواند بازتابیده شود و نور خورشید را بیشتر تحمل کند ، حاشیه های جنگل آفتابی می تواند پناهگاه امن و عاری از گرگ گلگون باشد. آنها فقط به روشی برای اندازه گیری میزان نور خورشید هر گونه در روز نیاز داشتند.

در حالی که این دو جانورشناس در حال حلزون بودند ، در آن طرف دانشگاه ، آزمایشگاه مهندسی دیوید بلاو کوچکترین کامپیوتر جهان را ساخته است که دارای باتری است: یک سنسور 2 در 5 در 2 در 2 میلی متر که کمی بزرگتر از یک شته است. سنسورها داده ها را با نور مرئی دریافت کرده و از طریق رادیو منتقل می کنند.

چندین سال بعد ، تیم دکتر Blaauw درخواستی دریافت کردند که برجسته بود: اتصال رایانه های کوچک به حلزون های گوشتخوار در تاهیتی. پیشنهاد دکتر بیک عالی به نظر می رسید – فرصتی برای آزمایش حسگرها در دنیای واقعی با همکاری نزدیک و کمک به پروژه ای که می تواند باعث حفظ حیات وحش شود.

برای آماده سازی سنسورهای حلزون ها ، آزمایشگاه دکتر Blaauw یک دستگاه جمع آوری انرژی کوچک با سلول های خورشیدی اضافه کرد تا حسگر بتواند باتری خود را در زیر نور خورشید شارژ کند. آنها سیستم را در اپوکسی پیل کرده اند تا سنسور را ضد آب کند ، از آن در برابر نور شدید محافظت کرده و از زندگی ناهموار حلزون متوسط ​​محافظت کند.

آنها یک مشکل داشتند. آنها نیاز داشتند که به رایانه های کوچک قدرت اندازه گیری نور را بدهند اما سیستم را از باتری های بزرگ که یک حلزون را صاف می کند ، نداشته باشند. اینه لی ، اکنون استادیار مهندسی برق و کامپیوتر در دانشگاه پیتسبورگ که در آن زمان محقق آزمایشگاه دکتر بلاو بود ، در حل معما کمک کرد. دکتر لی و دکتر بلاو به راحتی از دستگاه برداشت استفاده مجدد کردند و سرعت شارژ خورشیدی آن را به عنوان پروکسی برای نور خورشید اندازه گیری کردند.

محققان ابتدا با استفاده از چند حلزون مهاجم یافت شده در باغ میشیگان ، سعی کردند و موفق به چسباندن رایانه ها به پوسته ها با آهن ربا و Velcro نشدند تا اینکه متوجه شدند چگونه می توان یک مهره فلزی را به سطح چسب زد و سنسور را درون مهره پیچ کرد. سپس حلزون ها و مسافران کوچک آنها آماده بودند تا عناصر شبیه سازی شده (سطل آب) را تحمل کنند.

در آگوست 2017 ، دکتر بیک و دکتر لی با 55 حسگر وارد تاهیتی شدند. آنها از راهنمایی Trevor Coote ، نویسنده مقاله و متخصص این حلزون های خشكی كه در تاهیتی مستقر بودند ، از دره ای به دره دیگر می پریدند. (دکتر Coote در فوریه 2021 در اثر Covid-19 درگذشت.)

هر روز محققان برای اطمینان از فرار نکردن حلزون ها ساعت ها ردیابی می کردند. گاهی اوقات ، باران می باریدند. آنها مجوز اتصال کامپیوتر به P. hyalina را که در معرض خطر انقراض محسوب می شود نداشتند ، بنابراین آنها دوربین ها را مستقیماً در کنار حلزون ها روی برگهای خوابیده در طول روز چسباندند و اساساً میزان نور خورشید حلزونهای بی حرکت را ردیابی می کردند. اما حلزون های گرگی گلگون رایانه ای مملو از رایانه چالشی پیچیده تر بود ، زیرا نرم تنان کند حرکت می کردند اما مصمم به علوفه بودند (یک حلزون برای چند روز با سنسور فرار کرد).

داده ها نشان داد سنسورهای موجود در زیستگاه P. hyalina ، به طور متوسط ​​، 10 برابر بیشتر از حلزون های گرگ گلگون ، دارای نور خورشید هستند. این فرضیه محققان را تایید می کند که شرایط روشن از حلزون های رنگ پریده در برابر شکارچیان گلگون محافظت می کند.

حلزون گرگی گلگون با هدف کنترل یک مهاجم دیگر ، حلزون غول پیکر خاکی آفریقا ، در دهه 1970 به جزایر جامعه وارد شد. اما سلطه گرگ گلگون بسیاری از گونه های حلزون های درختی را در جزایر نابود کرد.

دکتر بیک ، که اقیانوس آرام است ، گفت: “من در این محیط ها بزرگ شدم و به افسانه ها و داستان های حیوانات و گیاهانی گوش می دادم که اکنون منقرض شده اند یا در صورت نابودی در راه نابودی هستند.” جزیره ای وی افزود که امیدوار است این تحقیق از تلاش ها برای حفظ زیستگاه پناهگاه خورشیدی P. hyalina در جزایر جامعه پشتیبانی کند.

دکتر بیک گفت: “بیشتر اوقات ، ما درباره چیزهایی صحبت می کنیم که مرده و در حال مرگ هستند.” “این داستان مقاومت است.”

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>