Het universele tempo van dierlijke communicatie

Een team van de Universiteit van Genève (UNIGE), NCCR Evolving Language, het reConnect Institute en het Institut Pasteur heeft aangetoond dat de overgrote meerderheid van de diersoorten al honderden miljoenen jaren vocaliseert volgens hetzelfde ritme.

Van insecten tot mensapen, en van vogels tot vissen: dieren communiceren via een enorme verscheidenheid aan geluiden. Hoewel toonhoogte en klankkleur belangrijk zijn, lijkt ritme mogelijk een nog fundamentelere rol te spelen. Wetenschappers analyseerden meer dan 2.000 geluidsopnamen van 98 diersoorten. Daaruit bleek dat al deze soorten geluiden produceren met een opvallend vergelijkbaar tempo: ongeveer twee tot drie akoestische gebeurtenissen per seconde, ongeacht hun grootte, leefomgeving, soort of sociale complexiteit. Deze beperking hangt waarschijnlijk samen met de capaciteit van de hersenen om geluiden te verwerken. Ook de menselijke taal vormt hierop geen uitzondering. De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift PLOS Biology.

Veel diersoorten communiceren met akoestische signalen zoals roepen, zingen of andere vocalisaties die verschillen in frequentie en toon. Volgens onderzoekleider Anne-Lise Giraud wilden de onderzoekers weten of er een gemeenschappelijk tempo bestaat of dat het ritme zich aanpast aan de kenmerken van elke soort. Die tijdsdimensie stond centraal in het onderzoek.

De wetenschappers onderzochten geluiden van 98 soorten, waaronder zoogdieren, vogels, amfibieën, insecten, reptielen en vissen. Zij ontwikkelden een methode om de snelheid van vocalisaties op een uniforme manier te berekenen en factoren te onderzoeken die hierop van invloed kunnen zijn.

Uit de analyse bleek dat 95% van de soorten tussen 0,45 en 4,99 vocalisaties per seconde produceert, met een duidelijke concentratie rond 2,8 Hz. Volgens eerste auteur Théophane Piette is dit opmerkelijk gezien de grote verschillen tussen deze dieren. Factoren zoals lichaamsgewicht, longcapaciteit, sociale complexiteit en leefomgeving bleken geen bepalende rol te spelen. Dit wijst erop dat het ritme voortkomt uit een gedeelde, oude biologische beperking die bij veel soorten aanwezig is.

Een neurologische verklaring

Om geluid te verwerken moeten hersenen zowel de algemene structuur als de fijne details van een geluid analyseren. De onderzoekers stellen daarom dat gehoorsystemen zijn geëvolueerd rond twee complementaire tijdschalen.

Langzame hersengolven in het zogenoemde delta-bereik (1–4 Hz) zouden verantwoordelijk zijn voor het volgen van geluidsreeksen en het herkennen van de algemene structuur van geluiden. Dit tempo komt overeen met het ritme dat bij veel dierlijke vocalisaties wordt aangetroffen.

Snellere processen, waarschijnlijk in de lagere gammafrequenties, maken het mogelijk om fijne temporele details te onderscheiden. Deze mechanismen helpen bijvoorbeeld bij het herkennen van individuele sprekers of geluidsbronnen.

Communicatie tussen soorten

Ook mensen volgen dit universele patroon. Hoewel de menselijke spreeksnelheid iets hoger ligt dan het gemiddelde bij dieren, mede door de opbouw van taal uit lettergrepen, woorden en zinnen, vertragen mensen hun spraak spontaan in moeilijke communicatiesituaties, zoals bij achtergrondlawaai, gesprekken met ouderen of met jonge kinderen.