Gesangslernen bei Staren hängt mit Problemlösungsfähigkeiten und Gehirngröße zusammen

Der Europäische Star verfügt über ein bemerkenswertes Repertoire. Stare sind vielseitige Singvögel, die ihr ganzes Leben lang Träller, Pfeifen, Rufe und Lieder lernen. Sie gehören zu den am weitesten fortgeschrittenen Gesangslernern der Vögel. Jetzt eine neue Studie veröffentlicht In Wissenschaft stellt fest, dass Stare zusammen mit anderen komplexen Gesangslernern auch hervorragende Problemlöser sind.

„Es gibt eine seit langem bestehende Hypothese, dass nur die intelligentesten Tiere in der Lage sind, komplexe Laute zu lernen“, sagt Jean-Nicolas Audet, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor von Erich Jarvis an der Rockefeller University. „Wenn das stimmt, dann sollten komplexe Gesangslerner auch bei kognitiven Aufgaben besser sein, aber das hatte noch nie jemand gezeigt.“

Nur eine Handvoll Tiergruppen sind in der Lage, komplexe Laute zu erlernen, grob definiert als die Fähigkeit, eine große Anzahl von Lauten zu lernen und zu behalten. Menschen, Elefanten, Wale, Robben und Fledermäuse stellen die meisten Gesangslerner unter Säugetieren dar; Singvögel, Papageien und Kolibris bedecken die Vögel. Das Jarvis-Labor konzentriert sich seit langem auf Singvögel und bewertet die Komplexität ihres Stimmlernens anhand von drei Maßstäben: Wie viele Lieder und Rufe gehören zum Repertoire des Vogels, ob der Vogel im Laufe seines Lebens weiterhin neue Lieder und Rufe lernen kann und ob er nachahmen kann andere Arten.

Um herauszufinden, ob das Erlernen der Stimme mit unterschiedlichen kognitiven Fähigkeiten bei Singvögeln zusammenhängt, haben Audet und Kollegen drei Jahre lang Hunderte von Wildvögeln aus 21 Arten in Nebelnetzen im Rockefeller University Field Research Center gefangen, einem weitläufigen, 1.200 Hektar großen, geschützten Landgebiet, das viele verschiedene Ökosysteme beeinträchtigt im New Yorker Hudson Valley.

„Es ist ein Schutzgebiet, was bedeutet, dass die Tiere nur begrenztem Kontakt mit Menschen ausgesetzt sind“, sagt Mélanie Couture, eine wissenschaftliche Mitarbeiterin, die an der Studie gearbeitet hat. „Das ist ideal, um das Verhalten von Wildvögeln zu untersuchen – was sie können und wie sie auf kognitive Aufgaben reagieren.“

Bei der Bewertung der stimmlichen Lernfähigkeiten ihrer Probanden kristallisierten sich drei Spitzenreiter heraus: Stare, Blauhäher und graue Katzenvögel (Verwandte der Spottdrosseln). Dies waren auch die einzigen drei, die in der Lage waren, andere Arten nachzuahmen („der Inbegriff des stimmlichen Lernens“, sagt Audet).

Anschließend führte das Team eine Reihe kognitiver Tests an 214 Vögeln aus 23 Arten durch (darunter zwei im Labor gezüchtete Vogelarten, die zu den wild gefangenen Vögeln hinzugefügt wurden). Sie testeten ihre Fähigkeiten zur Problemlösung, indem sie die Vögel herausforderten, einen Deckel zu entfernen, Folie zu durchstechen oder an einem Stock zu ziehen, um ein Leckerli zu holen. Zur Messung der Selbstkontrolle wurde zwischen jedem Vogel und einem Snack eine transparente Barriere angebracht und aufgezeichnet, wie lange es dauerte, bis die Vögel nicht mehr gegen die Barriere stießen und um sie herumgingen. In anderen Tests wurde analysiert, ob die Vögel lernen konnten, eine bestimmte Farbe mit einer Futterbelohnung zu assoziieren, und wie schnell sich die Vögel daran anpassten, wenn sich die zugehörige Farbe änderte.

Statistische Analysen zeigten einen starken Zusammenhang zwischen Problemlösungsfähigkeiten und stimmlichen Lernfähigkeiten. Stare, Blauhäher und Katzenvögel waren nicht nur die fortgeschrittensten Stimmlerner, sondern auch die geschicktesten im Lösen von Rätseln, und je besser ein Vogel Hindernisse umging, um sich ein Leckerli zu schnappen, desto komplexer war seine Stimmlernfähigkeit. Es gab keinen Zusammenhang zwischen den anderen kognitiven Tests und der Komplexität des Stimmlernens.

Die Forscher fanden außerdem heraus, dass fortgeschrittene Gesangslerner und Problemlöser im Verhältnis zu ihrer Körpergröße größere Gehirne hatten – eine mögliche biologische Grundlage für die Beobachtungen.

„Unser nächster Schritt besteht darin, die Gehirne der komplexesten Arten zu untersuchen und zu verstehen, warum sie besser in der Problemlösung und beim Erlernen von Lauten sind“, sagt Audet. „Wir haben eine ziemlich gute Vorstellung davon, wo im Gehirn Stimmlernen stattfindet, aber es ist noch nicht klar, wo Problemlösung stattfindet.“

Insgesamt deuten die Ergebnisse darauf hin, dass sich Stimmlernen, Problemlösung und Gehirngröße möglicherweise parallel entwickelt haben, möglicherweise als Möglichkeit zur Steigerung der biologischen Fitness. Basierend auf diesen Erkenntnissen sowie früheren Arbeiten zur Fähigkeit von Gesangsschülern, zu einem rhythmischen Takt zu tanzen, nennt Jarvis diese Sammlung von Merkmalen nun den „kognitiven Komplex des Gesangslernens“.

„Unsere Ergebnisse unterstützen eine bisher unbewiesene Annahme: dass die Entwicklung eines komplexen Verhaltens wie der gesprochenen Sprache, das vom Erlernen der Stimme abhängt, mit der Koevolution anderer komplexer Verhaltensweisen verbunden ist“, sagt Jarvis.