Anatomie der Stimmorgane und Hirngröße bestimmen die Meisterschaft der Vögel in der Nachahmung komplexer Laute

Ein neues wissenschaftliches Forschungsprojekt beleuchtet die Faktoren, die bestimmen, wie präzise bestimmte Vogelarten komplexe elektronische Geräusche reproduzieren können, insbesondere die ikonischen Signale des Droiden R2-D2 aus der Filmreihe „Krieg der Sterne“. Forscher der Universität Amsterdam und der Universität Leiden in den Niederlanden führten eine vergleichende Analyse der Gesangsdaten von Arten wie Papageien und Staren durch. Die Ergebnisse dieser Arbeit, die in der Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht wurden, basieren auf der Auswertung von 115 Videoaufnahmen, die im Rahmen der Initiative „Bird Singalong Project“ gesammelt wurden. Der Fokus lag dabei auf der Imitation sowohl einfacher als auch mehrtoniger akustischer Muster.

Eine zentrale Beobachtung war, dass kleinere Arten, darunter Wellensittiche und Nymphensittiche, eine höhere Genauigkeit bei der Nachbildung synthetischer Klänge zeigten. Im Gegensatz dazu schnitten größere Papageien, obwohl sie über weiter entwickelte Gehirnstrukturen verfügen, bei der Imitation der Robotersignale schlechter ab. Die Wissenschaftler vermuten, dass große Papageien möglicherweise ein größeres Repertoire an Lauten erlernen, dies jedoch mit geringerer Detailtreue geschieht. Dies könnte mit ihrem stärkeren Bedarf an aktiver sozialer Interaktion zusammenhängen, während kleinere Arten möglicherweise mehr Zeit in die Perfektionierung jeder einzelnen Lautimitation investieren.

Es wurde eine Korrelation zwischen der vokalen Präzision und den Besonderheiten der Gehirnstruktur festgestellt: Kleinere zentrale Gehirnregionen und periphere Kerne korrelierten mit einer qualitativ besseren Reproduktion von Einzeltönen. Der entscheidende Faktor für die Nachahmung komplexer, mehrtoniger Geräusche, wie sie die R2-D2-Signale darstellen, erwies sich jedoch als die anatomische Struktur des Stimmapparates. Stare übertrafen die Papageien bei der Reproduktion dieser komplexen Signale deutlich. Der Grund liegt in ihrem Stimmkopf, dem sogenannten Syrinx, der im Gegensatz zu dem der Papageien über zwei unabhängige Schallquellen verfügt, was die gleichzeitige Erzeugung mehrerer Töne ermöglicht.

Der Syrinx, das Stimmorgan der Vögel, befindet sich am unteren Ende der Luftröhre (Trachea). Er funktioniert durch die Vibration der tympanalen Membranen und des Pesselus, wenn Luft hindurchströmt, da Vögel die bei Säugetieren vorhandenen Stimmbänder nicht besitzen. Dieses Organ wurde Mitte des 19. Jahrhunderts nach Thomas Henry Huxley benannt und könnte bereits bei ihren Dinosaurier-Vorfahren existiert haben. Papageien hingegen können, ähnlich wie Menschen, nur jeweils einen Ton erzeugen. Diese Einschränkung begrenzt ihre Fähigkeit, die mehrstimmigen Signale, die vom Sounddesigner Ben Burtt kreiert wurden, exakt zu kopieren.

Die Forschung kommt somit zu dem Schluss, dass für ein hohes Niveau der vokalen Imitation, insbesondere bei komplexen akustischen Herausforderungen, nicht nur die kognitiven Fähigkeiten, die mit der Gehirngröße verbunden sind, von entscheidender Bedeutung sind, sondern auch die anatomische Flexibilität sowie die Neigung zu explorativem Verhalten. Während Stare ihre Überlegenheit bei der Nachahmung komplexer Signale demonstrierten, meisterten beide Vogelgruppen die einfacheren, monophonen R2-D2-Laute erfolgreich. Dies unterstreicht den multifaktoriellen Ansatz zum Verständnis des vokalen Lernens bei Vögeln, bei dem morphologische Merkmale eine ebenso bedeutende Rolle spielen wie neuronale Netzwerke.