Cảm biến gắn trên cơ thể tiết lộ tâm trí của động vật hoang dã như thế nào

Cò Ruồi

17-04-2025

Kingfisher, however, tends to think differently. He observes the whole situation. With his wisdom and experience, he slowly reaches out and makes friends with Kitty. 
As time passes, Kitty spends more time talking and playing with Kingfisher. Sometimes Kitty would jump up a tree where Kingfisher perches waiting. Other times Kitty would lie on the ground, and Kingfisher would swoop down for a chat.
Still, the bird village is scared. Being scared is innate. Seeing how Kingfisher is so close to Kitty, even sitting on its back to go out, the birds are as much frightful as they are wide-eyed, amazed.

Trích “Brotherhood”; Wild Wise Weird [1]

Hiện tượng động vật đưa ra quyết định trong tự nhiên—chẳng hạn như chọn nơi kiếm ăn, thời điểm di cư hay cách thức tương tác xã hội—từ lâu đã là một thách thức khoa học do sự phức tạp và biến đổi không ngừng của môi trường sống. Trong một tổng quan toàn diện, Goldshtein và Yovel [2] nhấn mạnh rằng sự tiến bộ trong công nghệ theo dõi mini đa cảm biến đang mở ra bước ngoặt trong việc nghiên cứu hành vi ra quyết định của động vật từ góc độ cá thể.

Trước đây, các nghiên cứu về hành vi động vật chủ yếu dựa vào môi trường phòng thí nghiệm kiểm soát chặt chẽ, nơi chỉ tập trung vào một số biến số nhất định và thường bỏ qua bối cảnh sống phong phú và động trong tự nhiên. Ngày nay, các thiết bị cảm biến nhẹ—bao gồm máy định vị GPS, gia tốc kế, micro và cảm biến sinh lý—có thể gắn lên động vật trong môi trường hoang dã, giúp các nhà khoa học thu thập dữ liệu chi tiết về chuyển động, trạng thái sinh lý, điều kiện môi trường và tương tác xã hội [3,4].

Nhờ công nghệ này, nhiều phát hiện đáng chú ý đã được ghi nhận. Ví dụ, các nghiên cứu về dơi ăn mật cho thấy chúng sử dụng học tăng cường (reinforcement learning) để tối ưu hóa hiệu quả kiếm ăn trong điều kiện cạnh tranh. Các con mẹ còn hướng dẫn con non đến những "cây đón" đặc biệt để hỗ trợ quá trình học không gian—một hình thức truyền đạt tri thức giữa các thế hệ [5,6]. Những công cụ bổ trợ như drone và cảm biến từ xa giúp tái dựng cảnh quan môi trường và phân bố tài nguyên, từ đó làm giàu thêm bối cảnh cho việc phân tích hành vi.

Việc theo dõi ở cấp độ quần thể cũng cho thấy cách mà mối quan hệ xã hội, ký ức và kinh nghiệm ảnh hưởng đến quyết định. Từ việc các bầy khỉ đầu chó chọn đường đi dựa trên địa hình và tín hiệu từ đồng loại, đến việc chim non học theo lộ trình di cư từ bố mẹ, các phát hiện đều cho thấy hành vi ra quyết định là sự đan xen giữa yếu tố di truyền, học tập và bối cảnh tình huống. Theo dõi dài hạn còn giúp làm rõ sự khác biệt cá thể và tính linh hoạt trong hành vi—một yếu tố then chốt để hiểu cách các loài phản ứng trước biến đổi môi trường [2].

Dù vậy, các thách thức kỹ thuật vẫn tồn tại, đặc biệt là trong việc thu hồi dữ liệu, thu nhỏ thiết bị và theo dõi lâu dài các loài có cơ thể nhỏ. Các tác giả kêu gọi tiếp tục đổi mới trong thiết kế pin, truy cập dữ liệu từ xa và phương pháp gắn cảm biến có đạo đức, cũng như mở rộng phạm vi nghiên cứu đến nhiều loài và tương tác sinh thái hơn nữa.

Sự kết hợp giữa sinh thái học hành vi và công nghệ cảm biến không chỉ làm sâu sắc hiểu biết về nhận thức phi con người, mà còn tăng cường năng lực bảo tồn của chúng ta. Trong bối cảnh con người đang không ngừng tái định hình hành tinh, việc thấu hiểu cách động vật cảm nhận, định hướng và thích nghi với môi trường sống sẽ là chìa khóa để xây dựng các chiến lược bảo tồn thông minh, đồng cảm và hiệu quả hơn [7,8].

Tài liệu tham khảo

[1] Vuong QH. (2024). Wild Wise Weird. https://www.amazon.com/dp/B0BG2NNHY6/ 

[2] Goldshtein A, Yovel Y. (2024). Onboard Sensors Reveal New Insights into Animal Decision-Making. Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics, 55, 115-131. https://doi.org/10.1146/annurev-ecolsys-102722-125640

[3] Nathan R, et al. (2012). Using tri-axial acceleration data to identify behavioral modes of free-ranging animals: general concepts and tools illustrated for griffon vultures. Journal of Experimental Biology, 215, 986-996. https://doi.org/10.1242/jeb.058602 

[4] Luo J, et al. (2021). Flight rapidly modulates body temperature in freely behaving bats. Animal Biotelemetry, 9, 45. https://doi.org/10.1186/s40317-021-00268-6 

[5] Goldshtein A, et al. (2022). An artificial neural network explains how bats might use vision for navigation. Communications Biology, 5, 1325. https://www.nature.com/articles/s42003-022-04260-5 

[6] Goldshtein A, et al. (2022). Mother bats facilitate pup navigation learning. Current Biology, 32, 350-360.e4. https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.11.010 

[7] Vuong QH. (2018). The (ir)rational consideration of the cost of science in transition economies. Nature Human Behaviour, 2, 5. https://www.nature.com/articles/s41562-017-0281-4 

[8] Nguyen MH. (2024). How can satirical fables offer us a vision for sustainability? Visions for Sustainability. https://ojs.unito.it/index.php/visions/article/view/11267