Ученые обнаружили, что ритмические сигналы коммуникации самых разных животных могут укладываться в один и тот же диапазон. Изначально исследователи из Северо-Западного университета США заметили, что в мангровых лесах Таиланда светлячки Pteroptyx malaccae и находившиеся рядом сверчки подавали сигналы почти с одинаковой частотой — около 2,4 герца, или 145 ударов в минуту. Результаты работы опубликованы в журнале PLOS Biology.
После этого ученые проанализировали исследования коммуникации животных и обнаружили более широкий общий диапазон — примерно от 0,5 до 4 герц, то есть от 30 до 240 ударов в минуту. Подобные ритмы встречаются у животных, сильно различающихся по размеру и устройству организма: от светлячков и крабов-скрипачей до рыб, птиц, человекообразных обезьян и людей. Дополнительный анализ 124 записей из архива звуков дикой природы Xeno-Canto позволил выявить 50 видов с регулярными ритмическими сигналами. Они также преимущественно попадали в этот диапазон, а чаще всего встречалась частота около 180 ударов в минуту.
Исследователи предположили, что причина может быть связана с тем, как нервная система животных воспринимает сигналы. Нейроны реагируют на поступающую информацию не мгновенно: на их работу могут влиять сигналы, полученные в течение предыдущих нескольких сотен миллисекунд. Поэтому нервные цепи могут особенно хорошо обрабатывать информацию, поступающую с определенной скоростью.
Компьютерная модель поддержала эту гипотезу. Простые нейронные цепи, настроенные на внутренний темп около 120 ударов в минуту, лучше всего реагировали на сигналы с близкой частотой. Исследователь музыкального восприятия из Амстердамского университета Хенкьян Хонинг, не участвовавший в работе, назвал возможное существование общего ритма у столь разных видов интригующим и отметил, что большая часть популярной западной музыки также находится в этом диапазоне — около 120 ударов в минуту.
Наблюдение согласуется с исследованиями восприятия ритма человеком. По словам когнитивного ученого из Корнеллского университета Нори Джейкоби, люди способны синхронизироваться с широким спектром ритмов, однако восприятие и воспроизведение такта обычно наиболее эффективны примерно при 85–120 ударах в минуту.
При этом ученые пока не считают нейронную обработку единственным объяснением. По мнению Хонинга, на темп коммуникации могут влиять и другие биологические ритмы — например, движения тела или дыхание. Почему столь разные виды независимо друг от друга используют похожие скорости передачи сигналов, еще предстоит выяснить.
Ранее американские ученые раскрыли секрет формирования мозга.