Forscher untersuchten die Evolution des Vogelgesangs

1. November 2014, 17:04
6 Postings

Bei angeborenen Kommunikationsrufen und erlerntem Gesang wird offenbar die selbe Region im Gehirn der Vögel aktiv

Singvögel besitzen neben ihrem Gesang ein umfangreiches Repertoire an Rufen. Während der artspezifische Gesang als Jungvogel erlernt werden muss, sind die meisten Rufe wie bei allen anderen Vögeln angeboren. Forscher vom Max-Planck-Institut in Seewiesen haben nun an Zebrafinken entdeckt, dass auch bei Kommunikationsrufen ein sonst für den Gesang wichtiges Gehirnareal aktiv wird. Diese Beziehung zwischen ungelernten Rufen und einem für gelernte Lautäußerungen zuständigen Hirnareal sei wichtig für das Verständnis der Evolution des Gesangslernens bei Singvögeln, wie die Wissenschafter im Fachblatt "Plos One" schreiben.

Annähernd die Hälfte aller Vogelarten sind Singvögel. Nur sie haben die Fähigkeit, komplizierte Lautmuster zu erlernen, die wir allgemein als Gesang bezeichnen. Zahlreiche Studien belegen, dass die Gesänge der Singvögel hauptsächlich der Partnerwahl und der Verteidigung eines Territoriums dienen. In den gemäßigten Breiten der Nordhalbkugel singt meist nur das Männchen.

Rufe hingegen gibt es bei allen Vögeln und stets bei beiden Geschlechtern - auch bei Arten wie den Zebrafinken, deren Weibchen niemals singen. Die Rufe müssen bis auf wenige Ausnahmen nicht gelernt werden und dienen der Kommunikation. Meist sind sie mit einem bestimmten Zweck verbunden, wie es bei Warnrufen und Kontaktrufen der Fall ist. Für Neurobiologen ist der Gesang der Singvögel interessant, da er von einem Netzwerk aus Neuronenkernen im Vorderhirn gesteuert wird. An diesem Netzwerk können Neurowissenschafter allgemeingültige Gesetzmäßigkeiten erforschen, wie das Gehirn Verhalten steuert.

Sender im Vogelrucksack

Solche Zusammenhänge hat nun ein Team von Forschern aus dem Max-Planck-Institut für Ornithologie in Seewiesen mittels speziell entwickelter Aufnahmemethoden der Gesangs- und Gehirnaktivität gefunden. Die Forscher befestigten ultraleichte, selbstgebaute Mikrofonsender wie Rucksäckchen mit Gummibändern auf dem Rücken verpaarter Zebrafinkenweibchen und -männchen. Bei den Männchen wurde ein Aufnahmesystem zum Messen der Gehirnaktivität aufgesetzt, das per Funk Daten überträgt.

Dank dieser telemetrischen Miniaturtechnik konnten sich die Tiere in Gruppen in großen Volieren frei bewegen, so dass die Forscher das komplette Verhaltensrepertoire kontinuierlich aufzuzeichnen konnten. Dabei konzentrierten sie sich auf sogenannte "Stack"-Rufe. Es zeigte sich, dass sie hauptsächlich innerhalb gefestigter Paarbindungen den Zusammenhalt von Männchen und Weibchen fördern. "Der ständige Kontakt zum Partner ist wichtig, da die Zebrafinken in großen sozialen Gruppen leben", erklärt Lisa Trost, Mitautorin der Studie.

Hohe soziale Bedeutung

Erstaunlicherweise wird nicht jeder der Paarbindungsrufe auch beantwortet, was die Forscher zunächst vor ein Problem bei der Analyse stellte. Sie legten fest, dass ein Ruf des Partners nur dann als Antwort gilt, wenn er innerhalb von zwei Sekunden erfolgt. "So konnten wir eine Matrix erstellen, die klar zeigte, dass fast ausnahmslos die beiden Paarpartner miteinander die Rufe austauschen, was die wichtige soziale Komponente dieses "Stack"-Rufes unterstreicht", so Andries Ter Maat, Erstautor der Studie.

Als die Forscher nun die Aktivität eines für die Gesangsproduktion wichtigen Hirnareals analysierten – des sogenannten RA-Kerns -, fanden sie eine klare Übereinstimmung zwischen dessen Aktivitätsmuster und dem Auftreten des "Stack"-Rufes. Dieser Zusammenhang zwischen einem angeborenen Ruf und der Aktivität eines für erlernte Lautäußerungen wichtigen Gehirnareals lasse vermuten, dass sich während der Evolution der Singvögel die Rolle der Gesangsareale im Gehirn von einem einfachen Vokalisationssystem für angeborene Rufe hin zu einem spezialisiertem neuronalen Netzwerk für gelernte Gesänge geändert habe, schlussfolgern die Forscher. (red, derStandard.at, 1.11.2014)

  • Der Gesang der Zebrafinken hat sich offenbar aus einem einfachen System für angeborene Rufe entwickelt.
    foto: mpi/ susanne seltmann

    Der Gesang der Zebrafinken hat sich offenbar aus einem einfachen System für angeborene Rufe entwickelt.

Share if you care.