Comunicação animal: estudo revela um ritmo comum de 2 hertz

A comunicação animal pode assumir formas muito distintas - sinais luminosos intermitentes, chamamentos estridentes, movimentos corporais e verdadeiras “canções”. Ainda assim, por baixo dessa diversidade, os cientistas começam a identificar um padrão inesperado.

Um novo estudo indica que muitas espécies, dos insectos aos mamíferos, poderão estar a “falar” praticamente ao mesmo ritmo: cerca de duas batidas por segundo. E esse compasso partilhado pode não ser mero acaso, mas antes um reflexo de como os cérebros estão organizados para processar o mundo.

Muitos animais, o mesmo ritmo

Ao comparar sinais de comunicação de várias espécies, os investigadores concluíram que muitos deles se encaixam num intervalo bastante estreito. Repetidamente, os animais pareciam produzir sinais rítmicos a cerca de 2 hertz (Hz), isto é, aproximadamente 2 impulsos por segundo.

O mais marcante é que este padrão surgiu numa diversidade impressionante de seres vivos. Não ficou circunscrito a um único ramo do reino animal nem a um só tipo de sinal.

“Parece haver uma abundância de organismos a sinalizar ou a comunicar dentro de uma faixa relativamente estreita de andamentos”, afirmou o coautor do estudo, Guy Amichay, investigador associado na Northwestern University.

“Todos parecem ficar por volta de 2 ou talvez 3 hertz. Em princípio, poderiam comunicar noutros ritmos. Do ponto de vista físico, não há nada que os impeça de comunicar, por exemplo, a 10 hertz, e no entanto não o fazem.”

A equipa defende que um andamento em torno de 2 Hz poderá ser particularmente fácil de tratar pelo cérebro, por ressoar em múltiplas espécies - incluindo humanos, pirilampos, leões-marinhos e rãs.

Um padrão captado pela câmara

A hipótese começou a ganhar forma durante uma saída de campo à Tailândia, onde Amichay e colegas recolhiam imagens de pirilampos a piscarem em conjunto no meio rural. Ao observá-los durante longos períodos, ele reparou num detalhe fora do comum.

Os clarões dos pirilampos pareciam coincidir com o chilrear de grilos nas redondezas. Por momentos, deu a impressão de que duas espécies tão diferentes poderiam estar, de algum modo, a marcar o tempo em conjunto.

“A certa altura, pensei que os flashes dos pirilampos e o chilrear dos grilos próximos estavam sincronizados”, contou Amichay.

Quando a equipa analisou as gravações com maior rigor, verificou que os insectos não estavam, na realidade, a sincronizar-se. Cada espécie emitia sinais de forma independente - mas ambas o faziam a um ritmo muito parecido, perto de dois a três impulsos por segundo.

Um ritmo em todo o mundo animal

Essa coincidência levou os investigadores a alargar o olhar. Para isso, recorreram a estudos anteriormente publicados que abrangiam muitos tipos de comunicação animal.

A revisão incluiu flashes de pirilampos, chilreios de grilos, coaxares de rãs, exibições de cortejo em aves, pulsos de luz e de som em peixes, e ainda sinais vocais e físicos em mamíferos. Os animais variavam muito em tamanho, habitat e estilo de comunicação.

Apesar dessas diferenças, muitos repetiam os sinais numa faixa aproximada entre 0,5 e 4 hertz. Quer a mensagem chegasse por som, luz ou movimento, o mesmo compasso de base surgia vezes sem conta.

Isto tornou-se ainda mais interessante porque o limite não parecia vir apenas do corpo. Em situações específicas, alguns animais conseguem sinalizar muito mais depressa.

“Se tentar apanhar um pirilampo, ele entra em pânico e pisca muito mais rápido”, disse Amichay.

“Do ponto de vista biomecânico, conseguem sinalizar mais depressa. Por isso, perguntámo-nos se poderia existir uma razão mais profunda para sistemas tão diferentes comunicarem a este andamento e não a qualquer outro.”

O ponto ideal do cérebro

Uma possível explicação começou a clarificar-se após os investigadores conhecerem Vijay Balasubramanian, físico teórico da University of Pennsylvania, numa conferência associada ao National Institute for Theory and Mathematics in Biology. Balasubramanian chamou a atenção para o facto de neurónios individuais operarem numa escala temporal semelhante.

Os neurónios precisam de tempo para acumular informação e “reiniciar” antes de dispararem novamente. Por esse motivo, circuitos neurais simples poderão responder de forma mais eficaz a estímulos que chegam a cada poucas centenas de milissegundos.

Para testar a ideia, a equipa construiu modelos informáticos de circuitos neurais básicos e avaliou como reagiam a sinais apresentados com diferentes andamentos.

Nos modelos, as respostas mais fortes concentraram-se no mesmo intervalo observado nos dados de comunicação animal - perto de 2 Hz. Este resultado dá suporte à hipótese de que a comunicação poderá ter evoluído para se alinhar com ritmos que os cérebros processam com maior eficiência.

“Há aqui um ponto um pouco subtil: suspeitamos que acertar no intervalo de andamento do sinal ‘portador’ é fundamental para comunicar de forma eficiente”, explicou o coautor Daniel Abrams, professor de Ciências da Engenharia e Matemática Aplicada na Northwestern University.

“Pode não ser o andamento em si a transmitir informação, mas sim servir como base para captar atenção, com o conteúdo real a ser enviado por cima - como notas musicais que seguem a batida de uma canção.”

Ecos na vida humana

Os investigadores consideram ainda que este padrão pode ajudar a compreender ritmos familiares no comportamento humano. A equipa observou que a música popular frequentemente se aproxima de 120 batimentos por minuto, o que corresponde a 2 hertz.

“Esse ritmo encaixa no nosso corpo; encaixa nos nossos membros”, afirmou Amichay. “Caminhamos aproximadamente a 2 hertz, por isso é fácil para nós dançar ao som de música a 2 hertz.”

“Claro que música mais experimental pode ter batidas drasticamente diferentes. Mas se ligar a rádio e ouvir Taylor Swift - muitas vezes é 2 hertz.”

A descoberta não demonstra que todos estes ritmos tenham exactamente a mesma origem. No entanto, levanta a possibilidade de que os animais, incluindo os humanos, partilhem uma preferência temporal comum enraizada no modo como os sistemas nervosos funcionam.

Amichay espera agora que outros cientistas testem mais espécies directamente e avaliem como os cérebros reagem a diferentes andamentos de comunicação. Isso poderá esclarecer se este ritmo é, de facto, uma característica ampla dos sistemas neurais nos animais.

“É tentador pensar que há aqui uma ligação mais profunda - que talvez estejamos todos na mesma ‘frequência’ partilhada. Mas ainda estamos a explorar o que isto poderá significar”, concluiu.

A investigação foi publicada na revista PLOS Biology.