Ученые из Северо-Западного университета обнаружили, что коммуникационные сигналы самых разных видов животных повторяются в одном ритме. Исследователи проанализировали ритмы сигналов насекомых, птиц и млекопитающих и установили что природа «настроена» на частоту около 2 герц, что соответствует двум ударам в секунду.
2 герца. Универсальность ритма в 2 герца наглядно подтверждается биофизикой человеческого тела: это не только средняя частота шага взрослого человека, но и ритм, к которому стремится сердцебиение при умеренной физической нагрузке. Если светлячок напуган, он начинает мерцать быстрее, но его «спокойный» коммуникативный ритм все равно возвращается к природному стандарту — 2 герца. Это доказывает, что мозг эволюционно настроен на поиск сигналов именно в этом узком частотном диапазоне.
Мир природы наполнен невероятным многообразием сигналов: от мерцания светлячков и стрекотания сверчков до сложных песен птиц и танцев млекопитающих. На первый взгляд эти проявления кажутся хаотичными и уникальными для каждого вида, но детальный анализ выявил скрытый универсальный стандарт.
Команда исследователей под руководством Гая Амичая изучила огромный массив данных о поведении животных в различных средах обитания. Оказалось, что, несмотря на огромные различия в размерах тела и способах передачи информации, большинство существ придерживается узкого диапазона от 0,5 до 4 герц при средней частоте 2 герца.
Это касается и световых вспышек, и звуковых призывов, и даже механических движений. Биологически ничто не мешает многим из этих видов подавать сигналы значительно быстрее, но они этого не делают. Работа опубликована в журнале PLOS Biology.
Ученые предположили, что такая закономерность продиктована не физическими возможностями организма, а особенностями восприятия информации мозгом. Темп в 2 удара в секунду является своего рода «золотой серединой», позволяющей нейронным сетям максимально эффективно распознавать и обрабатывать входящий поток данных.
Резонанс жизни и музыки
Изучение вопроса привело специалистов к выводу, что корни этого явления уходят в фундаментальную нейробиологию. Каждому нейрону требуется определенное время, чтобы интегрировать полученную информацию перед следующим импульсом.
Компьютерное моделирование показало, что простейшие нейронные цепи реагируют наиболее интенсивно именно на сигналы с частотой около 2 герц. Как отмечает старший автор работы Даниэль М. Абрамс: «Здесь есть тонкий момент: мы подозреваем, что попадание "несущего" сигнала в правильный диапазон темпа является ключом к эффективному общению. Возможно, сам темп не несет информации, но служит базой для привлечения внимания, поверх которой передается реальное содержание, подобно тому как музыкальные ноты следуют за тактом в песне».
Этот ритм пронизывает и человеческую культуру. Большинство популярных музыкальных композиций имеют темп около 120 ударов в минуту, что в точности соответствует 2 герцам. Мы ходим с такой скоростью, нам удобно танцевать под такую музыку, и даже наша речь подчиняется этим природным часам. Таким образом, универсальный ритм природы связывает воедино биологические процессы, социальное взаимодействие животных и эстетические предпочтения человека.