Direkt zum Inhalt

Lernen: Schief gepfiffen

Das Gezwitscher eines Vogels hört sich ein Leben lang gleich an. Spult er stupide sein Programm ab? Mit kleinen Kopfhörern schickten Forscher die gefiederten Sänger aufs Glatteis.
Fink mit Kopfhörer
Wer reden will, muss hören können – und zwar vor allem sich selbst. Man kennt das aus dem Alltag: Läuft über Stöpsel im Ohr Musik, fängt man unwillkürlich an daherzupoltern. Die sonst so sinnvolle Lautstärkeanpassung läuft dann zum Ergötzen der Umstehenden ins Leere. Unser Sprechapparat ist für sein Finetuning eben auf permanente Rückmeldung über die Ohren angewiesen.

In eine ganz ähnliche Situation brachten jetzt Samuel Sober und Michael Brainard von der University of South California in San Francisco knapp drei Dutzend Prachtfinken, für die sie kleine Kopfhörer bastelten. Die Spitzschwanz-Bronzemännchen (Lonchura striata) bekamen so ihren eigenen Gesang live zugespielt. Dessen Tonhöhe – genauer gesagt die Grundfrequenz – verschoben die Forscher allerdings um einen Halbton nach oben.

Vogel mit Kopfhörer
Vogel mit Kopfhörer | Wissenschaftler statteten Spitzschwanz-Bronzemännchen mit kleinen Kopfhörern aus und spielten ihnen ihren eigenen Gesang mit veränderter Tonhöhe vor. Würden die Tier den Fehler bemerken?
Die typischen Rufe ihrer Art erlernen die meisten Vögel in ihrer Jugend von einem erwachsenen "Vorsänger". Zu diesem Zeitpunkt sind sie also auf genaues Zuhören angewiesen. Wie aber sieht es im Erwachsenenalter aus? Spult der Vogel dann nur noch das einmal eingebrannte Liedprogramm ab? Keineswegs, fanden Sober und Brainard heraus: Weil der Trick mit dem Kopfhörer ihre Finken glauben machte, sie pfiffen zu hoch, korrigierten diese mit der Zeit die Grundfrequenz ihrer Darbietung in die entgegengesetzte Richtung: Sie sangen tiefer.

Veränderung in kleinen Intervallen

Anders als ein humaner Sprachproduktionsapparat reagierte das Vogelhirn jedoch reichlich träge. Als nach zwei Wochen die Forscher den Tieren die Hörer wieder abnahmen, hatten diese die Tonhöhe gerade einmal um einen Viertelton herabgesetzt. Im gleichen Zeitraum kehrte sie anschließend wieder zur Ausgangslage zurück. Eine vergleichbare Veränderungsrate lasse sich auch bei heranwachsenden Finken beobachten, meinen Sober und Brainard. Offenbar schließt die Plastizität des Vogelhirns schnellere Sprünge aus.

Denn rein stimmesphysiologisch wären die Finken zu einem vollen Halbtonschritt oder mehr in der Lage gewesen. Aber möglicherweise nutzten die Vögel noch andere Feedback-Quellen wie die Muskelbewegung beim Singen oder Töne, die über den Schädelknochen zum Ohr transportiert wurden. Das tatsächliche Vergleichssignal wäre in diesem Fall nicht so weit verschoben gewesen wie von den beiden Neurowissenschaftlern beabsichtigt.

Wahrscheinlicher sei jedoch, dass das motorische Singprogramm zu festgelegt ist für größere Korrekturen, das Finkenhirn suche den Kompromiss zwischen Stabilität und schneller Anpassungsfähigkeit. Schließlich soll nicht jeder falsch gehörte Ton das Gezwitscher verändern. Eher könnte die Fähigkeit zur Korrektur dazu dienen, zum Beispiel altersbedingtes Erschlaffen der Muskulatur langsam auszugleichen.

Einprägsame Zielvorgaben

Sober und Brainard stellen in ihrer Studie außerdem den grundsätzlichen Vergleich zum ursprünglichen Gesangserwerb heraus: In beiden Fällen spielen klangliche Zielvorgaben eine Rolle, die es so genau wie möglich zu treffen gilt. Alles deutet darauf hin, dass dieses Prinzip ein Leben lang der entscheidende Regelungsmechanismus bleibt. Von einem starren und unflexiblen Bewegungsprogramm gibt es jedenfalls keine Spur.

Aber wie so oft steuert Mutter Natur bei so viel Anpassungsfähigkeit und Variabilität mit einigen klaren Anweisungen gegen. Kürzlich entdeckten Forscher, dass auch bei Vögeln, die ihr Gezwitscher den Eltern abschauen, ein genetisches Programm die Melodie sanft, aber bestimmt in die richtige, nämlich arttypische Richtung lenkt.
25. Woche 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 25. Woche 2009

Lesermeinung

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Leserzuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Leserzuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmer sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Lesermeinungen können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quellen
Sober, S., Brainard, M.: Adult birdsong is actively maintained by error correction. In: Nature Neuroscience 10.1038/nn.2336, 2009.

Partnervideos