Op een avond in Thailand, terwijl onderzoekers vuurvliegzwermen filmden Pteroptyx malakkagebeurde er iets kleins en beslissends. De flitsen van insecten en het getjilp van nabijgelegen krekels leken in bijna hetzelfde tempo te gaan. Uit latere analyse bleek dat er geen echte synchronisatie tussen de twee soorten bestond, maar dat hun cadans verrassend dichtbij bleef: ongeveer 2,4 pulsen per seconde, met een verschil van ongeveer 10%. Dat toeval leidde tot een breder onderzoek, gepubliceerd op PLOS-biologiewat tot een fascinerende conclusie leidt: in de dierenwereld concentreert de communicatie zich vaak rond de 2 hertz.
We hebben het niet alleen over geluiden. Dit bereik omvat signalen geproduceerd door stem, licht en beweging. De vocalisaties van zoogdieren, het zingen van vogels, de roep van kikkers, de flitsen van vuurvliegjes, zelfs enkele ritmische uitvoeringen die bij heel verschillende soorten worden waargenomen. Het gemeenschappelijke kenmerk is niet het communicatiemiddel, maar het tijdstip waarop het signaal terugkeert. En die tijd ligt heel vaak tussen de 0,5 en 4 hertz, dat wil zeggen tussen de één en vier slagen per seconde.
Van de flitsen van vuurvliegjes tot de roep van vogels, kikkers en zoogdieren
Om te begrijpen of deze Thaise observatie slechts een curiosum was, heeft de Northwestern University-groep eerder gepubliceerde onderzoeken over een grote verscheidenheid aan soorten beoordeeld. Insecten, schaaldieren, amfibieën, vogels, vissen en zoogdieren, waaronder primaten, mensen en zeeleeuwen, komen in beeld. De auteurs schrijven dat dit patroon voorkomt in acht ordes van grootte van het lichaamsgewicht, dus bij zeer kleine dieren en bij andere enorm grotere, zonder dat het ritme zich echt verspreidt.
Om het risico te verkleinen dat het resultaat wordt geconstrueerd door alleen de handigste voorbeelden te kiezen, combineerden de onderzoekers de literatuur ook met een willekeurige controle. Ze haalden vijftig isochrone signalen uit de bio-akoestische database van xeno-liedjes, tien voor elk van de vijf diergroepen: vogels, vleermuizen, kikkers, sprinkhanen en landzoogdieren. Ook daar keerde de verspreiding terug naar hetzelfde gebied. Het is een van de meest interessante passages uit het werk, omdat het iets meer gewicht geeft aan het idee dat het niet slechts een suggestieve indruk is.
De gegevens zijn om een simpele reden nog opvallender: veel van deze dieren konden op fysiek niveau nog sneller communiceren. De auteurs schrijven het duidelijk. Een bange vuurvlieg versnelt bijvoorbeeld zijn flitsen. De grens lijkt daarom niet alleen in de biomechanica te liggen. Het gevoel is dat er een soort gunstige zone is, een punt waarop het signaal degenen bereikt die het met maximale effectiviteit moeten ontvangen.
De hersenen zouden de diepgaande reden voor deze cadans kunnen zijn
Hier komt het sterkste deel van de hypothese in het spel. Volgens de auteurs valt die band tussen 0,5 en 4 hertz samen met de deltaband, d.w.z. het langzaamste hersenritme dat doorgaans in de neurowetenschappen wordt geïdentificeerd. Het idee is dat hersenen, bij heel verschillende soorten, vatbaar zijn voor het beter verwerken van signalen die in dat tempo aankomen, omdat neuronen een paar honderd milliseconden nodig hebben om de informatie te integreren voordat ze opnieuw vuren.
Om deze mogelijkheid te testen, bouwde het team computermodellen van kleine neurale circuits. Het resultaat gaat in dezelfde richting als de gegevens die bij dieren zijn waargenomen: deze circuits reageren met grotere intensiteit precies op de signalen die binnen het bereik vallen dat in het onderzoek is waargenomen. In essentie stellen de onderzoekers dat veel communicatiesystemen zijn geëvolueerd door zich aan te passen aan ritmes die de hersenen met minder inspanning en meer efficiëntie kunnen verwerken.
Het is onmogelijk om niet na te denken over de connectie met muziek. In de notitie van Northwestern herinnert Guy Amichay zich dat musicologen al lang hebben waargenomen hoeveel populaire liedjes ongeveer 120 slagen per minuut zijn, wat precies overeenkomt met 2 hertz. Het is een cadans die ook goed lijkt aan te sluiten bij het menselijk lichaam, bij het tempo van het lopen, bij het gemak waarmee men een ritme volgt en zich daarin voortbeweegt. Een ander opmerkelijk detail komt ook in het artikel voor: recent werk heeft aangetoond dat de intonatie-eenheden van de menselijke taal binnen hetzelfde tijdsbestek vallen.
Dit betekent niet dat alle levende wezens altijd en alleen op die frequentie communiceren. De auteurs zelf dringen aan op voorzichtigheid: het werk is verkennend en gebouwd op een niet-uitputtende verzameling van reeds bestaande onderzoeken, waardoor het risico op selectiebias blijft bestaan. Het vereist bredere observaties, andere soorten en directe tests van hoe hersenen op verschillende signalen reageren. Ondertussen komt dat ritme vaak genoeg terug om een duidelijk idee achter te laten: als het leven zichzelf begrijpelijk moet maken, komt het daar vaak terecht.
Mogelijk bent u ook geïnteresseerd in:
