Theo một nghiên cứu được công bố ngày 2 tháng 4 trên tạp chí truy cập mở PLOS Biology bởi Simon Ripperger, Viện Khoa học tiến hóa và đa dạng sinh học Leibniz và các đồng nghiệp, một mạng lưới sinh học không dây mới được phát triển (WBN) có thể cho phép theo dõi của động vật nhỏ với độ phân giải cao.

Theo ghi nhận của các tác giả, WBN có thể thu hẹp một khoảng cách quan trọng trong sinh học: theo dõi hoàn toàn tự động và cảm biến tiếp cận (trạng thái gần) các loài động vật nhỏ, ngay cả trong môi trường sống khép kín, ở độ phân giải không gian và thời gian cao.

Những tiến bộ gần đây trong công nghệ theo dõi động vật đã mở ra một kỷ nguyên mới trong lĩnh vực sinh học. Bằng cách thu thập dữ liệu về số lượng và chất lượng chưa từng có, các phương pháp tự động đã cách mạng hóa nhiều lĩnh vực, bao gồm sinh thái động vật, hành vi tập thể, di cư và sinh học bảo tồn động vật.

Vệ tinh thông tin để địa phương hóa hoặc truy cập dữ liệu đòi hỏi rất nhiều năng lượng và các máy phát tín hiệu nặng nên hạn chế rất nhiều khả năng theo dõi các loài động vật có xương sống nhỏ hơn. Để giải quyết vấn đề này, Ripperger và các đồng nghiệp đã phát triển hệ thống WBN của họ. Hệ thống cho phép theo dõi với độ phân giải cao các loài động vật có trọng lượng nặng chỉ 20 gram. Những loài vật nhỏ hơn này chiếm tỷ lệ lớn các loài chim và động vật có vú, vì vậy hệ thống WBN sẽ giúp cho các nhà nghiên cứu có khả năng giải quyết một loạt các vấn đề liên quan đến hành vi và sinh thái của động vật.

WBN là một hệ thống linh hoạt, có thể mở rộng, độ phân giải cao, cho phép cho phép ghi tự động các quỹ đạo chuyển động ngay cả trong môi trường sống có cấu trúc phức tạp như trong rừng và là một giải pháp năng lượng cực thấp, có thể truy cập dữ liệu từ xa với khoảng cách vài km.

Các nhà nghiên cứu đã triển khai lắp đặt hệ thống WBN để nghiên cứu các loài dơi hoang dã, tạo ra các mạng xã hội và quỹ đạo bay của loài này với chất lượng chưa từng có. Để làm điều này, các nút giao điểm địa phương hóa không dây được đặt bên trong khu vực nghiên cứu và các nút giao điểm di động có trọng lượng rất nhẹ sẽ được gắn vào động vật. Trong một ví dụ, các tác giả đã cấy 17 nút địa phương hóa trong một khu rừng rộng 1,5 ha của Đức và gắn các nút di động lên các sợi lông phần lưng của 11 con dơi tai chuột, cho phép họ có thể theo dõi các chuyến bay và những tương tác của chúng.

Theo các tác giả của nghiên cứu, WBN sẽ có ích nhiều cho quá trình ghi chép sinh học của các loài động vật nhỏ hơn di chuyển qua các phạm vi không gian nhỏ hơn và dễ dự đoán hơn, đặc biệt là trong môi trường sống có đường truyền tín hiệu bị hạn chế. Các thiết lập như vậy sẽ cho phép thực hiện các nghiên cứu về tác động của động lực mạng xã hội đối với các hiện tượng như truyền tải thông tin xã hội và các tác nhân mầm bệnh, và các chức năng hệ sinh thái quan trọng như quá trình thụ phấn và phát tán hạt giống.

Ripperger cho biết thêm: “Chìa khóa thành công trong dự án này là sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà sinh học, nhà khoa học máy tính và kỹ sư điện. Nhờ mức độ thu nhỏ của các thẻ sinh vật cao, giờ đây chúng tôi có thể thu thập dữ liệu về số lượng và chất lượng các loài chưa từng có, có thêt cho phép chúng ta nghiên cứu hành vi của động vật nhỏ một cách chi tiết hơn rất nhiều lần. Trong tương lai, chúng tôi dự định mở rộng nghiên cứu của mình sang các nhóm phân loại khác chẳng như loài chim và bò sát”.

P.T.T (NASATI), theo https://phys.org/news/2020-04-next-generation-sensor-network-tracking-small.html, 2/4/2020