Sinais de comunicação no reino animal seguem um ritmo de 2 hertz

Uma quantidade inesperadamente grande de criaturas, muito diferentes entre si em tamanho, espécie e forma de comunicar, parece sincronizar os seus sinais com o mesmo pulso base.

Uma análise de sinais de comunicação ao longo do reino animal - de danças de acasalamento de aves a cantos de rãs, passando pela música humana e pelos lampejos dos pirilampos - indica que o tempo destes sinais tende a concentrar-se em torno de 2 batidas por segundo.

Tendo em conta há quanto tempo todas estas espécies evoluem de forma independente, esta assinatura comum pode ajudar-nos a perceber melhor de onde vem a comunicação.

"Parece haver uma abundância de organismos a sinalizar ou a comunicar numa faixa relativamente estreita de andamentos. Quase todos ficam por volta de 2 ou talvez 3 hertz. Em princípio, poderiam comunicar noutros ritmos", diz o matemático Guy Amichay, da Northwestern University, nos EUA.

"Do ponto de vista físico, nada os impede de comunicar, por exemplo, a 10 hertz, mas não o fazem. Para explicar este fenómeno, propomos que este andamento de 2 hertz pode ser mais fácil de compreender porque ressoa com o cérebro. Ressoa com o cérebro humano, o cérebro do pirilampo, o cérebro do leão-marinho, o cérebro da rã, e assim sucessivamente."

@chasingbugs
"Lampejos síncronos de pirilampos em tempo real! As fotos finais são feitas a partir de centenas de fotografias individuais de longa exposição tiradas ao longo de 60-90 minutos. #pirilampos #pirilampossíncronos #greatsmokymountains #smokies #magia #vagalumes"
"♬ Conto de Fadas - Victoria Beits"

Pirilampos e a coincidência que deu origem ao estudo (2 hertz)

O trabalho começou na Tailândia. Amichay tem estudado a forma como os animais usam a sincronia na comunicação, e um dos exemplos mais conhecidos de exibições de acasalamento sincronizadas é o pirilampo. Durante trabalho de campo, ele e os colegas repararam que o chilrear dos grilos parecia alinhar-se com a luz pulsante 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 quando voltaram a analisar as gravações é que os investigadores perceberam que, afinal, os animais não se estavam a sincronizar uns com os outros. Cada espécie estava, tranquilamente, a cumprir o seu próprio ritual de acasalamento. O que aconteceu foi que os andamentos eram parecidos.

Como a coincidência parecia improvável, os cientistas fizeram o que os cientistas fazem: foram investigar. Recorrem então a estudos publicados sobre comunicação na fauna, e recolheram amostras de duas dúzias de espécies distribuídas por seis grupos - insetos, anfíbios, aves, peixes, crustáceos e mamíferos.

Além disso, escolheram 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.

Como foram comparados os sinais de comunicação

O conjunto analisado incluiu tipos de sinal muito distintos: lampejos de pirilampos, chilreios de grilos, vocalizações de rãs, exibições de acasalamento de aves, pulsos sonoros e luminosos de peixes, e ainda vocalizações e gestos em mamíferos.

A partir daí, o procedimento foi simples: determinar o andamento de cada sinal de comunicação e colocá-los todos num gráfico. Foi nesse momento que a investigação passou de um "Hum, isto é curioso" para um "Isto é mesmo significativo".

Considerando oito ordens de grandeza em peso corporal, e abrangendo espécies em terra, no ar e no mar, a maioria tende a comunicar numa "frequência portadora" de 0.5 a 4 hertz - 0.5 a 4 batidas por segundo. E sim, isto inclui os humanos; como os investigadores observam, muitas canções rock e pop são escritas a 120 batidas por minuto - ou seja, 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 dançarmos com música 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."

A hipótese neuronal por trás do andamento comum

Sabemos que os humanos e outros animais conseguem emitir sinais fora desse intervalo. Foi o biofísico Vijay Balasubramanian, da University of Pennsylvania, quem forneceu a 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.

Para explorar se esta poderia ser a razão para a concentração de andamentos, a equipa realizou uma experiência exploratória. Construíram um modelo computacional de um circuito neuronal e observaram a resposta a sinais pulsados com diferentes períodos.

A resposta mais forte do circuito surgiu com o sinal a 2 hertz.

"Suspeitamos que acertar a 'portadora' no intervalo certo de andamento é essencial para comunicar de forma eficiente", diz o engenheiro Daniel Abrams, também da Northwestern University.

"Pode não ser o andamento em si a transportar informação; pode simplesmente funcionar como uma base para captar atenção, sendo o conteúdo real transmitido por cima, como notas musicais que se vão encaixando no tempo de uma canção."

Limitações do estudo

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

Ainda assim, a descoberta é surpreendente e 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.