Comunicação animal: muitos animais, o mesmo ritmo

A comunicação animal pode assumir formas muito distintas - luzes intermitentes, chamamentos, movimentos corporais e cânticos. Mas, por detrás de toda essa diversidade, os cientistas começam a identificar um padrão surpreendente.

Um novo estudo sugere que muitas espécies animais, dos insetos aos mamíferos, podem estar a “falar” quase ao mesmo ritmo - cerca de duas batidas por segundo. E esse compasso partilhado pode não ser uma coincidência, mas sim um reflexo da forma como os cérebros estão organizados para processar o mundo.

Muitos animais, o mesmo ritmo

Os investigadores concluíram que muitos sinais de comunicação entre espécies se concentram numa faixa bastante estreita. Repetidamente, os animais pareciam produzir sinais rítmicos a cerca de 2 hertz, ou seja, aproximadamente 2 pulsos por segundo.

Esse padrão surgiu numa variedade impressionante de criaturas. Não se limitava 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 numa banda relativamente estreita de tempos”, afirmou Guy Amichay, coautor do estudo e investigador associado da Universidade Northwestern.

“Todos parecem manter-se por volta dos 2 ou talvez 3 hertz. Em princípio, poderiam comunicar noutros ritmos. Do ponto de vista físico, nada os impede de comunicar, por exemplo, a 10 hertz, mas não o fazem.”

Os investigadores defendem que um compasso de cerca de 2 hertz pode ser mais fácil de processar pelos cérebros, porque ressoa entre muitas espécies, incluindo seres humanos, pirilampos, leões-marinhos e rãs.

Um padrão captado em vídeo

A ideia nasceu numa deslocação de campo à Tailândia, onde Amichay e os colegas recolhiam imagens de pirilampos a piscar em simultâneo no interior do país. Enquanto os observava durante longos períodos, reparou em algo estranho.

Os lampejos dos pirilampos pareciam acompanhar o chilrear dos grilos nas proximidades. Durante um momento, parecia que duas espécies muito diferentes estivessem, de algum modo, a marcar o tempo em conjunto.

“Em certo momento, pensei que o piscar dos pirilampos e o chilrear dos grilos próximos estavam sincronizados”, disse Amichay.

Quando a equipa analisou as gravações com mais atenção, verificou que os insetos não estavam, na verdade, sincronizados. Comunicavam de forma independente, mas ambos o faziam a um ritmo muito semelhante, de cerca de dois a três pulsos por segundo.

Um ritmo em todo o reino animal

Essa coincidência levou os investigadores a alargar muito mais a pesquisa. Recorreram a estudos já publicados que abrangiam vários tipos de comunicação animal.

A sua análise incluiu lampejos de pirilampos, chilreios de grilos, chamamentos de rãs, exibições de corte de aves, pulsos de luz e som em peixes, e sinais vocais e físicos em mamíferos. Os animais diferiam bastante em tamanho, habitat e estilo de comunicação.

Mesmo assim, muitos deles repetiam sinais dentro de uma faixa de cerca de 0,5 a 4 hertz. Quer a mensagem chegasse por som, luz ou movimento, o mesmo compasso básico continuava a aparecer.

Isto era particularmente intrigante porque o limite não parecia ser imposto apenas pelo corpo. Alguns animais conseguem claramente sinalizar muito mais depressa quando precisam.

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

“Do ponto de vista biomecânico, eles conseguem sinalizar mais depressa. Por isso, perguntámo-nos se poderia haver uma razão mais profunda para sistemas muito diferentes sinalizarem neste ritmo e não em qualquer outro.”

O ponto ideal do cérebro

A possível resposta ganhou forma depois de os investigadores terem conhecido o físico teórico Vijay Balasubramanian, da Universidade da Pensilvânia, numa conferência ligada ao National Institute for Theory and Mathematics in Biology. Balasubramanian assinalou que os neurónios individuais funcionam numa escala de tempo semelhante.

Os neurónios precisam de tempo para recolher informação e reiniciar antes de dispararem novamente. Por isso, circuitos neurais simples podem responder com especial eficácia a sinais que chegam a cada poucas centenas de milissegundos.

Para explorar essa ideia, os investigadores construíram modelos informáticos de circuitos neurais básicos. Depois testaram a forma como esses circuitos reagiam a sinais enviados a ritmos diferentes.

Os modelos mostraram as respostas mais fortes na mesma faixa observada nos dados animais, perto de 2 hertz. Isso apoia a hipótese de que a comunicação pode ter evoluído para coincidir com os ritmos que os cérebros processam com maior eficiência.

“Há aqui um ponto algo subtil: suspeitamos que receber o sinal ‘portador’ no intervalo de tempo certo é fundamental para comunicar de forma eficiente”, explicou Daniel Abrams, professor de Engenharia das Ciências e Matemática Aplicada na Universidade Northwestern, coautor do estudo.

“Pode não ser o ritmo em si que transmite informação; talvez sirva apenas de base para captar a atenção, enquanto o conteúdo real é enviado por cima, como notas musicais que seguem o compasso de uma canção.”

Ecos na vida humana

Os investigadores pensam também que este padrão pode ajudar a explicar ritmos familiares no comportamento humano. A equipa observou que a música popular costuma situar-se perto de 120 batimentos por minuto, o que equivale a 2 hertz.

“Esse ritmo adapta-se ao nosso corpo; adapta-se aos nossos membros”, disse Amichay. “Andamos aproximadamente a 2 hertz, por isso é fácil dançarmos ao som de música com 2 hertz.”

“Claro que a música mais experimental pode ter batimentos muito diferentes. Mas, se ligar o rádio e ouvir Taylor Swift - muitas vezes isso está em 2 hertz.”

O resultado não prova que todos estes ritmos tenham exatamente a mesma origem. Mas levanta a possibilidade de que os animais, incluindo os seres humanos, partilhem uma preferência comum por determinados tempos, enraizada no modo como os sistemas nervosos funcionam.

Amichay espera agora que outros cientistas testem mais espécies diretamente e analisem de que forma os cérebros respondem a diferentes ritmos de comunicação. Isso poderá mostrar se este compasso é, de facto, uma característica generalizada dos sistemas neurais nos animais.

“É tentador pensar que existe 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.