Sinais de comunicação no reino animal convergem para 2 hertz, revela estudo na PLOS Biology

Um número surpreendente de criaturas, muito diferentes entre si em tamanho, espécie e forma de comunicação, parece marcar os seus sinais ao mesmo compasso fundamental.

Uma análise de sinais comunicativos em todo o reino animal - desde danças de acasalamento de aves a cantos de rãs, passando por música humana e lampejos de pirilampos - indica que o tempo desses sinais tende a agrupar-se em torno de 2 batidas por segundo.

Tendo em conta há quanto tempo estas espécies evoluem de forma independente, esta assinatura partilhada pode dar pistas sobre a origem da comunicação.

“Parece haver uma abundância de organismos a sinalizar ou a comunicar dentro de uma faixa relativamente estreita de tempos. Todos parecem manter-se perto de 2 ou talvez 3 hertz. Em princípio, poderiam comunicar noutros ritmos”, afirma o matemático Guy Amichay, da Northwestern University, nos EUA.

“Do ponto de vista físico, nada os impede de comunicar, por exemplo, a 10 hertz, e, no entanto, não o fazem. Para explicar este fenómeno, propomos que este tempo de 2 hertz pode ser mais fácil de compreender porque entra em ressonância com o teu cérebro. Entra em ressonância com o cérebro humano, o cérebro do pirilampo, o cérebro do leão-marinho, o cérebro da rã, e assim por diante.”

@chasingbugs

Lampejos de pirilampos sincronizados em tempo real! As fotos finais são compostas por centenas de fotografias individuais de longa exposição, tiradas ao longo de 60-90 minutos. #pirilampos #pirilampossíncronos #greatsmokymountains #smokies #magia #pirilampos

♬ Conto de Fadas - Victoria Beits

Do trabalho de campo na Tailândia à hipótese do compasso comum

O estudo começou na Tailândia. Amichay tem investigado de que forma os animais recorrem à sincronia para comunicar, e um exemplo célebre de exibições de acasalamento sincronizadas é o pirilampo. No terreno, ele e os colegas repararam que o chilrear dos grilos parecia alinhar-se com o pulsar luminoso dos pirilampos.

“A certa altura, achei que os lampejos dos pirilampos e o chilrear dos grilos ali perto estavam sincronizados entre si”, conta Amichay.

Só mais tarde, ao voltarem a analisar as gravações, os investigadores perceberam que não havia sincronização entre espécies. Cada uma seguia tranquilamente o seu próprio ritual de acasalamento; o que acontecia era que partilhavam tempos semelhantes.

Como a coincidência soava estranha, os cientistas fizeram o que é habitual: foram investigar a fundo. Recorreu-se a estudos publicados sobre comunicação na fauna, reunindo uma amostra de duas dezenas de espécies distribuídas por seis grupos - insectos, anfíbios, aves, peixes, crustáceos e mamíferos.

Além disso, selecionaram aleatoriamente 50 sinais da base de dados xeno-canto, 10 de cada um dos cinco grupos em que a base está organizada - aves, morcegos, rãs, gafanhotos e mamíferos terrestres.

Sinais de comunicação no reino animal: muitos “batem” perto de 2 hertz

O leque de sinais analisados incluiu lampejos de pirilampos, chilreios de grilos, chamamentos de rãs, exibições de acasalamento de aves, pulsos sonoros e luminosos em peixes, bem como vocalizações e gestos em mamíferos.

A partir daí, o passo seguinte foi medir o tempo de cada sinal comunicativo e colocá-los todos num gráfico. Foi aí que a investigação passou do “Hum, curioso” para “Isto é mesmo significativo”.

Ao longo de oito ordens de grandeza de massa corporal, e em espécies que vivem em terra, no ar e no mar, a maioria tende a comunicar numa “frequência portadora” básica entre 0.5 e 4 hertz - 0.5 a 4 batidas por segundo. E sim, os humanos estão incluídos: como assinalam os investigadores, muitas canções de rock e pop são compostas a 120 batidas por minuto - isto é, duas batidas por segundo.

“Esse ritmo encaixa no nosso corpo; encaixa nos nossos membros”, explica Amichay.

“Andamos aproximadamente a 2 hertz, por isso é fácil dançar ao som de música a 2 hertz. Claro que música mais experimental pode ter batidas drasticamente diferentes. Mas se ligares a rádio e ouvires Taylor Swift - muitas vezes é 2 hertz.”

Porque é que 2 hertz pode “encaixar” no cérebro

Sabe-se que humanos e outros animais conseguem emitir sinais fora desse intervalo. O biofísico Vijay Balasubramanian, da University of Pennsylvania, forneceu uma pista: os neurónios precisam de tempo para processar informação antes de voltarem a disparar - e o intervalo ideal para isso parece ser, precisamente, cerca de meio segundo.

Assim, a equipa avançou com uma experiência exploratória para testar se esta poderia ser a razão do agrupamento observado. Construíram um modelo computacional de um circuito neuronal e acompanharam a sua resposta a sinais em pulsos com diferentes períodos.

O circuito respondeu com maior intensidade ao sinal de 2 hertz.

“Suspeitamos que acertar o tempo certo do sinal ‘portador’ é crucial para comunicar de forma eficiente”, diz o engenheiro Daniel Abrams, da Northwestern University.

“Pode não ser o tempo em si a transportar informação; talvez funcione apenas como uma base para captar a atenção, com o conteúdo real a ser enviado por cima dele, como notas musicais que seguem a batida numa canção.”

Há, ainda assim, limitações no estudo. O planeta alberga milhões de espécies animais; 74 tipos de comunicação são apenas uma gota no oceano, e pode existir um enviesamento de seleção devido à nossa tendência para prestar mais atenção a sinais nessa frequência.

Mesmo assim, trata-se de um achado inesperado que justifica investigação adicional.

“É tentador pensar que existe aqui uma ligação mais profunda - que talvez estejamos todos na mesma frequência partilhada”, diz Amichay.

“Mas ainda estamos a explorar o que isto poderá significar.”

A investigação foi publicada na PLOS Biology.