แรนดอล์ฟ เมนเซลเปิดห้องทดลองทางประสาทวิทยาของแมลงที่มีความซับซ้อนในเบอร์ลิน
แต่เขาก็ยังงงอยู่หลายปีว่าจะติดตามผึ้งได้อย่างไร เว็บสล็อต “การวิ่งตามผึ้งไม่ได้ช่วยอะไรมาก” เขากล่าว ขณะวิ่งแข่ง ผู้สังเกตการณ์สามารถเก็บจุดเล็กๆ ไว้กับท้องฟ้าในสายตาเป็นระยะทางที่ดี แต่ไม่ช้าก็เร็ว บุคคลนั้นจะละสายตาจากผึ้งไปชั่วครู่ “หากคุณสูญเสียมันไปจากสายตา คุณจะไม่พบมันอีกเลย” เมนเซลกล่าว
การชี้นิ้วไม่ได้ช่วยอะไรมากเกิน 30 เมตร แต่อย่างน้อยนักเรียนก็สามารถประมาณทิศทางที่ผึ้งกำลังมุ่งหน้าไปเมื่อพบเห็นครั้งสุดท้าย ซึ่งนักวิจัยผึ้งเรียกว่า “แบริ่งที่หายไป” กลุ่มของเมนเซลยังใช้เครื่องมือวิธีนี้ โดยติดเครื่องตรวจจับทิศทางไว้ที่แขนของนักเรียนชี้สามคนนอนอยู่บนพื้นตามจุดต่างๆ อุปกรณ์ที่เชื่อมโยงกับคอมพิวเตอร์ซึ่งกำหนดตำแหน่งของผึ้งบนท้องฟ้าเป็นสามเหลี่ยมและวาดเส้นทางการบิน
เมื่อเร็ว ๆ นี้ Menzel แทนที่นักเรียนชี้ด้วยอุปกรณ์เรดาร์ นักกีฏวิทยาได้ใช้เรดาร์ในการเลือกแมลงอพยพจำนวนมากที่ระดับความสูงเป็นเวลาหลายสิบปี แต่เทคโนโลยีนี้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพน้อยกว่าตาเปล่าในการติดตามแมลงตัวเดียวที่อยู่ใกล้พื้นดิน
อย่างไรก็ตาม เริ่มต้นในทศวรรษ 1980 กลุ่มวิจัยหลายกลุ่มมุ่งเน้นไปที่แมลงตัวเดียวที่กำลังบินโดยการปรับเปลี่ยนระบบที่มีจำหน่ายในท้องตลาดซึ่งใช้ในการปฏิบัติการกู้ภัย วิธีนั้นระบุทิศทางการบินเท่านั้น จากนั้น ทีมงานซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ Rothamsted Research ในเมืองฮาร์เพนเดน ประเทศอังกฤษ ได้สร้างระบบที่ใหญ่กว่าและทรงพลังกว่า ซึ่งติดตามแมลงด้วยเรดาร์จริง ซึ่งเผยให้เห็นทั้งทิศทางและระยะทาง
แทนที่จะสะดุดก้อนหินหรือเหลือบมองขึ้นไปบนท้องฟ้า Menzel และเพื่อนร่วมงานของเขาสามารถใช้เรดาร์เพื่อดูผึ้งเป็นเพียงเล็กน้อยบนหน้าจอติดตาม “มันน่าตื่นเต้นอย่างยิ่ง” เขากล่าว
การศึกษาติดตามดังกล่าวทำให้นักวิจัยสามารถถามคำถามรูปแบบใหม่ได้ และหลายปีที่ผ่านมาได้เห็นเอกสารเรดาร์ของการเดินทางของผีเสื้อและแมลงปีกแข็ง เมนเซลกำลังจัดการกับคำถามเก่าแก่หลายสิบปีเกี่ยวกับพฤติกรรมของผึ้ง ในขณะที่เขาได้เรียนรู้ว่าจุดเหล่านั้นไปที่ใดเมื่อการชี้นิ้วสิ้นสุดลง
ต่อสู้กับความยุ่งเหยิง
เรดาร์สามารถตรวจจับสิ่งที่มองไม่เห็นได้อย่างดี เช่น เครื่องบินที่อยู่ห่างไกลหรือกลุ่มแมลงบนท้องฟ้า ซึ่งยากจะเชื่อว่าผึ้งในสวนหลังบ้านจะทำให้เทคโนโลยีนี้สะดุด
Alan Smith จาก Rothamsted กล่าวว่าปัญหามาจากสวนหลังบ้าน โดยพื้นฐานแล้ว เรดาร์ทำงานโดยส่งคลื่นวิทยุและฟังคลื่นวิทยุที่สะท้อนกลับ ด้วยการวิเคราะห์การหน่วงเวลาและทิศทางของสัญญาณที่ส่งกลับ ตัวติดตามจะระบุวัตถุที่ส่งสัญญาณกลับมา
คลื่นวิทยุที่ส่งออกไปใกล้พื้นดิน กระเด็นจากพื้นดิน ต้นไม้ บ้าน แทบทุกอย่าง ผลที่ได้คือความโกลาหลของคลื่นที่หวนกลับ สัญญาณที่กลับมาจากแมลงตัวเล็ก ๆ จะหายไปในกองขยะ
กลยุทธ์ในการแก้ไขปัญหานี้มาจากเรดาร์ฮาร์มอนิก เครื่องติดตามจะพอดีกับวัตถุที่พวกเขาต้องการติดตามด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่าช่องสัญญาณ ซึ่งจะบิดเบือนคลื่นที่เข้ามาเพื่อให้พลังงานถูกแผ่กลับมาเป็นทวีคูณของความถี่เดิม ซึ่งนักดนตรีเรียกว่าฮาร์โมนิก เครื่องติดตามจะฟังความถี่ตอบสนองนั้น ๆ และละเว้นส่วนที่เหลือของเสียงขรมของวิทยุ
แนวคิดนี้ดึงดูดผู้คนที่ติดตามสิ่งต่างๆ ทุกประเภท รวมถึงสัตว์ขนาดใหญ่ ผู้มีวิสัยทัศน์ด้านความปลอดภัยการจราจรได้ทำงานร่วมกับมันในความพยายามที่จะคิดค้นเทคโนโลยีเพื่อหลีกเลี่ยงการชนกันของรถ
เรดาร์ฮาร์มอนิกดึงดูดนักกีฏวิทยาเนื่องจากทรานสปอนเดอร์ไม่ต้องการแหล่งพลังงานของตัวเอง: พลังงานในคลื่นวิทยุที่เข้ามาขับคลื่นที่ส่งออก โดยไม่ต้องใส่แบตเตอรี่อีกต่อไป นักออกแบบมองเห็นโอกาสที่จะลดขนาดอุปกรณ์ให้พอดีกับแมลง
ตรงนั้น
ความสำเร็จครั้งแรกโดยใช้เรดาร์ค้นหาทิศทางเพื่อติดตามแมลงนั้นมาจากการดัดแปลงอุปกรณ์ที่บริษัท RECCO ของสวีเดนจำหน่ายเพื่อระบุตำแหน่งนักเล่นสกีที่ฝังอยู่ในหิมะถล่ม คลื่นวิทยุจะพุ่งทะลุหิมะและระบุตำแหน่งของผู้ที่สวมช่องสัญญาณ
อุปกรณ์นี้พกพาได้อยู่แล้วเพราะทีมกู้ภัยต้องลากขึ้นเนิน อุปกรณ์ที่ดูเหมือนเครื่องเป่าผมแบนจะส่งคลื่นวิทยุที่ส่งออกไป เครื่องตรวจจับจะรับสัญญาณย้อนกลับและมองเห็นทิศทางของช่องสัญญาณที่ถูกฝังไว้
ในทางเทคนิค นั่นไม่ใช่เรดาร์ Smith กล่าว คำว่าเรดาร์มาจาก “การตรวจจับคลื่นวิทยุและการวัดระยะ” และระบบเหล่านี้ไม่ได้ให้การอ่านระยะทาง อย่างไรก็ตาม นักวิจัยที่ใช้ระบบเหล่านี้ยังคงเรียกพวกเขาว่าเป็นเรดาร์ฮาร์มอนิกชนิดพิเศษ
ในช่วงทศวรรษ 1980 Henrik Wallin และ Daniel Mascanzoni ทั้งคู่ที่มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์แห่งสวีเดนใน Uppsala ได้ปรับเปลี่ยนระบบกู้ภัยของนักเล่นสกีเพื่อติดตามด้วงคาราบิดแต่ละตัว ระบบเดิมได้รวมทรานสปอนเดอร์ที่ทำจากไดโอดโลหะที่ทนทานและเสาอากาศคู่หนึ่ง ออกแบบมาให้เย็บเป็นชุดสกีหรือผูกเข้ากับรองเท้าบู๊ต ช่องสัญญาณขนาดใหญ่เกินไปสำหรับแมลงปีกแข็ง เว็บสล็อต
