O ritmo de 2 hertz na comunicação animal

Um número inesperadamente elevado de criaturas - muito diferentes em tamanho, espécie e forma de “falar” - parece marcar os seus sinais de comunicação ao mesmo compasso fundamental.

Uma análise de sinais comunicativos em todo o reino animal, que vai de danças de acasalamento de aves a cantos de rãs, passando por música humana e lampejos de pirilampos, conclui que o andamento destes sinais tende a concentrar-se em torno de 2 batidas por segundo.

Tendo em conta há quanto tempo estas espécies evoluem separadamente, esta assinatura comum pode ajudar a esclarecer de onde vem a comunicação.

"Parece haver uma abundância de organismos a sinalizar ou a comunicar numa faixa de andamentos relativamente estreita. Quase todos ficam 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 ressoa com o cérebro. Ressoa com o cérebro humano, com o cérebro do pirilampo, do leão-marinho, da rã, e por aí fora."

@chasingbugs

Lampejos síncronos de pirilampos em tempo real! As fotos finais foram feitas a partir de centenas de fotografias individuais de longa exposição, captadas ao longo de 60-90 minutos. #pirilampos #pirilampossíncronos #montanhasgrandesnebulosas #nebulosas #magia #vagalumes

♬ Conto de Fadas - Victoria Beits

Como surgiu a hipótese dos 2 hertz (Tailândia e pirilampos)

O trabalho começou na Tailândia. Amichay tem investigado de que forma os animais recorrem à sincronia para comunicar, e um dos exemplos mais impressionantes é o dos pirilampos, conhecidos pelos seus deslumbrantes espectáculos de acasalamento sincronizados. No terreno, ele e os colegas repararam que o chilrear dos grilos parecia alinhar-se com a luz pulsante dos pirilampos.

"A certa altura, pensei que o piscar dos pirilampos e o chilrear dos grilos ali ao lado estavam sincronizados entre si", recorda Amichay.

Só quando voltaram a analisar as gravações é que perceberam o que se passava: afinal, os animais não estavam a sincronizar uns com os outros. Cada espécie seguia tranquilamente o seu próprio ritual de acasalamento - apenas coincidiu terem andamentos semelhantes.

Uma análise ampla de sinais de comunicação no reino animal

Como a coincidência parecia estranha, os investigadores fizeram o que é habitual na ciência: foram testar a ideia. Recorreu-se a estudos publicados sobre comunicação da fauna, com uma amostra de duas dezenas de espécies distribuídas por seis grupos - insectos, anfíbios, aves, peixes, crustáceos e mamíferos.

Além disso, foram escolhidos aleatoriamente 50 sinais da base de dados xeno-canto, 10 por cada um dos cinco grupos em que a base se organiza - aves, morcegos, rãs, gafanhotos e mamíferos terrestres.

O leque de sinais analisados incluiu lampejos de pirilampos, chilreios de grilos, coaxos de rãs, exibições de acasalamento de aves, pulsos sonoros e luminosos emitidos por peixes e ainda vocalizações e gestos em mamíferos.

A partir daí, o procedimento foi simples: estimar o andamento de cada sinal e depois representá-los num gráfico. Foi nesse ponto que a curiosidade inicial passou de "Hum, interessante" para "Isto é mesmo significativo".

Um “andamento de base” comum: 0.5 a 4 hertz

Ao longo de oito ordens de grandeza de variação no peso corporal, e em espécies que vivem em terra, no ar e no mar, a maioria tende a comunicar numa espécie de “frequência portadora” entre 0.5 e 4 hertz - 0.5 a 4 batidas por segundo. E, sim, os humanos entram nesta tendência; como os autores referem, muitas canções de rock e pop são compostas a 120 batidas por minuto - o que equivale a duas batidas por segundo.

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

"Caminhamos, em média, a 2 hertz, por isso é fácil dançar ao som de música que está a 2 hertz. Claro que a música mais experimental pode ter batidas drasticamente diferentes. Mas se ligar a rádio e ouvir Taylor Swift - muitas vezes é 2 hertz."

Porque é que 2 hertz poderá ser mais fácil de perceber

Sabe-se que humanos e outros animais conseguem, na prática, sinalizar fora desse intervalo. A pista veio do biofísico Vijay Balasubramanian, da University of Pennsylvania: os neurónios precisam de tempo para processar informação antes de voltarem a disparar - e o intervalo que parece ser mais eficiente é, precisamente, cerca de meio segundo.

Para explorar se isso poderia explicar o agrupamento observado, a equipa realizou uma experiência exploratória. Construíram um modelo computacional de um circuito neuronal e observaram como este reagia a sinais pulsados com períodos diferentes.

A resposta mais forte do circuito ocorreu para o sinal a 2 hertz.

"Suspeitamos que acertar o sinal 'portador' dentro do intervalo certo de andamentos é crucial para comunicar de forma eficiente", afirma o engenheiro Daniel Abrams, da Northwestern University.

"Pode não ser o andamento em si a transportar informação; talvez funcione apenas como uma base para captar a atenção, com o conteúdo real a ser transmitido por cima - tal como notas musicais que seguem a batida de uma canção."

Limitações do estudo e o que falta esclarecer

O estudo tem algumas limitações. Existem milhões de espécies animais no planeta; 74 tipos de comunicação representam apenas uma gota no oceano, e pode haver um enviesamento de selecção, já que tendemos a prestar mais atenção a sinais nessa frequência.

Ainda assim, trata-se de um achado surpreendente que merece ser aprofundado.

"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.