Ornithologie Hier piept’s nicht richtig

Manche Singvögel stottern. Das ist schlecht für ihre Partnersuche, aber spannend für das Grundstudium stimmlicher Kommunikation

Auf den ersten Blick ist Erich ein attraktiver Kerl. Er hat einen korallenroten Schnabel, rostbraune Bäckchen, eine schwarze Brust und weiß getupfte braune Flanken – ganz so, wie es sich für einen feschen Zebrafinken gehört. Doch sobald er den Schnabel aufmacht, wird klar, dass etwas mit ihm nicht stimmt. Bei jedem Lied verheddert er sich bei der letzten Silbe. Statt eines klaren Finales wiederholt er den abschließenden Laut immer wieder: qui, qui, qui. Es hat keinen Sinn. Und klingt irgendwie unbeholfen. Man ahnt Verstörendes: Erich stottert.

Zebrafinken mögen sich dasselbe fragen wie die Wissenschaftler, die Erich untersuchen:Warum kann er nicht so schön singen wie alle Vögel?

Alle? Santosh A. Helekar, Professor für Neurowissenschaften am Baylor College of Medicine in Texas, schüttelt den Kopf. Erich ist mit seinem Problem keineswegs allein. »Etwa sieben Prozent der Zebrafinken stottern«, sagt Helekar. Gemeinsam mit anderen Leidensgenossen und gesunden Artgenossen hat er Erich ins Weill Cornell Medical College nach New York gebracht, wo die Vögel in einer Kiste vorsichtig festgeschnallt und in eine riesige Röhre geschoben wurden. »Im Kernspintomografen konnten wir erstmals beobachten, wie das Gehirn der Tiere auf das eigene Lied und auf jenes seiner Artgenossen reagiert«, sagt der Physiker Henning Voss.

Die Forscher möchten verstehen, wie Vögel singen lernen und was dabei schieflaufen kann. Das ist auch deshalb interessant, weil die Ergebnisse helfen könnten, auch die Sprachentwicklung beim Menschen besser zu begreifen. Singvögel zählen nämlich – neben Walen, Fledermäusen und dem Homo sapiens – zu den wenigen Wesen, die Sprache nicht spontan entwickeln, sondern durch Nachahmung lernen. »Zwar ist die Anatomie des Gehirns und die Vernetzung der einzelnen Areale bei Mensch und Vogel verschieden. Der Basisplan und die Strategie beim Spracherwerb sind jedoch dieselben«, sagt Fernando Nottebohm von der New Yorker Rockefeller University. »Ein Schimpanse schreit irgendwann einfach mit Standardlauten drauflos. Bei Singvögeln ist das anders.«

Nachdem Zebrafinken geschlüpft sind, betteln sie laut um Futter und Zuneigung. Nach etwa 20 Tagen beginnen sie zuzuhören, was der Papa oder die anderen Vogelväter zu singen haben. Etwa eine Sekunde lang dauert ihr Lied. Es besteht aus vier bis sieben Silben, die unterschiedlich kombiniert werden können und so individuelle Botschaften vermitteln. »Hallo, ich bin ein Zebrafink, ein schon etwas älterer, weil geübter Sänger – und dein Nachbar! So könnte eine der Botschaften lauten«, sagt Nottebohm.

Vögel, die isoliert aufwachsen und keine Möglichkeit haben, sich die Melodien ihrer männlichen Vorbilder einzuprägen und so ein »auditorisches Gedächtnis« zu bilden, tun sich schwer mit der Singerei. Sie beginnen zwar auch irgendwann zu zwitschern, allerdings ziemlich schräg. Das ist für die Partnersuche fatal. Denn wer weder rhythmisch noch strukturiert singt, findet später bei den Vogelweibchen kein Gehör. Schließlich haben diese dank der eifrig singenden Väter frühzeitig gelernt, auf welches Gezwitscher sie fliegen sollen.

Sie selbst bleiben stumm. Anders als die Männchen müssen sie sich weder für Partner noch für Brutplätze stimmlich ins Zeug legen. Doch selbst wenn sie wollten, bekämen sie keinen Ton heraus, weil es ihnen an Androgenen mangelt. Die männlichen Sexualhormone sind ausschlaggebend dafür, dass sich bei den Zebrafinken die Muskulatur des Stimmapparates entwickelt und die Vernetzung im Gehirn. »Werden den Weibchen Androgene verabreicht, bilden auch sie ein Vokalisierungssystem und beginnen am Ende zu singen«, sagt Nottebohm.

Normalerweise aber halten sie den Schnabel, während Männchen nach gut zwei Wochen des Zuhörens beginnen, das im Gehirn gespeicherte Notenblatt abzusingen. Die Augen geschlossen, das Federkleid aufgeplustert, den Kopf zur Seite geneigt, »brabbeln sie vor sich hin«, sagt Nottebohm. Eine gute Woche dauert es, bis der vokale Apparat und das Gehör eingestimmt sind. Dann treffen die Jungs die ersten Töne und tun fortan das, was den Meister macht: üben, üben, üben.

Um sich dabei nicht in die Quere zu kommen, verfolgen die Zebrafinken unterschiedliche Strategien: Während der eine sein Lied in einem Zug abzuspulen versucht, übt der andere die einzelnen Silben getrennt. Das hat den Vorteil, dass sich die Vögel selbst gut hören und genau kontrollieren können, ob das, was sie von sich geben, mit dem übereinstimmt, was sie verinnerlicht haben. Diese »auditorische Rückkopplung« ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum Meistersänger. Wenn sie fehlt, geht am Ende gar nichts. Zebrafinken, denen die Wissenschaftler während der Übungsphase das Gehör kappten, trafen nur selten den richtigen Ton. Bei Taubenvögeln ist es einerlei, ob sie gehörlos sind oder nicht. Denn ihr Gurren erfolgt instinktiv und ist nicht erlernt.

Zebrafinken hingegen müssen hören, wenn sie stimmlich danebenliegen. Etwaige Patzer lassen sich dann am besten morgens ausmerzen. »Über Nacht scheinen die neuronalen Verbindungen im Gehirn, die sich beim Üben gebildet haben, wieder aufzuweichen. Es ist, als würde man eine Schallplatte löschen«, sagt Kristen Maul, die mit anderen Biologen am City College in New York etwa 40 Zebrafinken Tag und Nacht abhört. »In der Folge können die Vögel in der Früh zwar schlechter singen als am Tag zuvor. Doch sie kommen schnell wieder in Fahrt, und am Abend ist die Schallplatte wieder beschrieben, mit mehr Silben und weniger Fehlern.« Etwa drei Monate haben die Zebrafinken Zeit, das Lied ihres Lebens zu lernen. Zu Beginn sind vor allem jene Bereiche im Gehirn aktiv, die – ähnlich unserem Wernicke-Areal – für das Erkennen und das Verständnis von Lauten zuständig sind. Später werden jene Bereiche wichtiger, die – ähnlich unserem Broca-Areal – die Bildung von Silben steuern und den Stimmapparat justieren. Fallen diese Produktionsbereiche bei einem Finken aus, beginnt er wieder zu brabbeln, selbst, wenn er schon erwachsen ist.

Größe und Aufbau der Singzentren im Gehirn sind eng mit dem arteigenen Repertoire verknüpft. Bei manchen Vögeln sind sie einfacher, bei anderen komplexer. Wenn nötig, sind aber selbst simple Modelle erstaunlich anpassungsfähig. Sogar Spatzenhirne lernen Fremdsprachen, fanden Forscher am Max-Planck-Institut für Verhaltensphysiologie in Starnberg heraus. Sie jubelten Kanarienvögeln Spatzenkücken unter und beobachteten deren stimmliche Entwicklung. Am Ende trumpften die Kuckuckskinder vor den erstaunten Forschern mit Kanarisch auf – manche sogar mit dem typischen Triller.

Dabei ist Singenlernen weit mehr als reines Nachäffen. Vögel scheinen ein genetisch bedingtes Gespür dafür zu haben, welche Töne artgerecht sind und welche nicht ins Programm gehören. Zebrafinken, die von stotternden Artgenossen aufgezogen werden, haspeln selbst nur in der Hälfte der Fälle. »Bei den anderen scheint sich etwas in ihrem Inneren gegen die unnatürlichen Wiederholungen zu sträuben«, sagt Santosh Helekar.

Was bei der Entwicklung spontaner Stotterer wie Erich schiefgelaufen ist, wissen die Experten noch nicht genau. »Auffällig bei der Untersuchung im Kernspintomografen war, dass er auf das Lied seines Lehrers sehr schwach, auf sein eigenes hingegen völlig normal reagiert hat«, sagt Henning Voss. Deshalb vermuten die Forscher, dass Stotterer Probleme haben, das ihnen vorgesungene Repertoire richtig wahrzunehmen oder dauerhaft abzuspeichern. Ein möglicher Grund dafür könnte ein Gendefekt sein. »Wenn wir ihn finden, könnten wir vergleichen, ob beim Menschen ein ähnlicher Mechanismus das Stottern bedingt«, sagt Helekar. »Auf molekularer Ebene könnte es da durchaus Gemeinsamkeiten geben.«

Und was geschieht mit Erich, besteht für ihn Hoffnung auf Besserung? Helekar nickt. Werden Stotterer zu gesunden Vögeln gesteckt, können sie ihr Handicap durchaus verringern, auch wenn es nicht gänzlich verschwindet. Immerhin. So hätte Erich bei den Zebrafinkenweibchen nach tüchtigem Üben vielleicht doch noch eine Chance.

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