Kleiner neuseeländischer Vogel liefert eine Lektion zur Evolution des Vogelgesangs

Papageien, Singvögel und Kolibris können lernen, neue Laute zu erzeugen. Niemand wusste es, aber Neuseelands kleinster Vogel, der Titipounamu, könnte eine rudimentäre Version dieser Fähigkeit besitzen.

Die Forschungen der University of Auckland zu diesem Vogel sind Teil einer Neubetrachtung der Frage, wie und wann sich das vokale Lernen bei Vögeln entwickelt hat.

Wissenschaftler gingen traditionell davon aus, dass Vögel in zwei Gruppen unterteilt sind: diejenigen, die Geräusche lernen können (Papageien, Singvögel und Kolibris) und diejenigen, die dies nicht können. Studie veröffentlicht in der Zeitschrift Kommunikationsbiologie liefert weitere Beweise, die diese Annahme in Frage stellen.

Die Stimmsignaturen entfernt verwandter Titipounamu wiesen starke Ähnlichkeiten auf, wenn sie nahe beieinander lebten, wie die Forschung von Waipapa Taumata Rau, University of Auckland, ergab. Nahe Verwandte, die weit voneinander entfernt lebten, klangen nicht ähnlich.

Dies deutet darauf hin, dass die Laute der Vögel möglicherweise nicht angeboren sind, sondern voneinander erlernt werden, sagen Dr. Kristal Cain, die leitende Autorin der Studie, und Dr. Ines G. Moran, die Hauptautorin.

Titipounamu wiegen so viel wie fünf oder sechs Büroklammern, leben in hochgelegenen, alten einheimischen Wäldern, ernähren sich von Insekten und erzeugen hohe, für manche Menschen unhörbare Geräusche.

Der Vogel ist eine der beiden überlebenden einheimischen Zaunkönigsarten des Landes und eine Art fehlendes Bindeglied der Evolution zwischen zwei der beeindruckendsten Lernvögel, Singvögeln und Papageien. Als Relikte Gondwanas existierten die Zaunkönige wahrscheinlich schon in Aotearoa, bevor sich die Inseln vor etwa 80 Millionen Jahren vom Superkontinent lösten.

„Wenn Neuseelandzaunkönige lautlich lernen, dann ist es wahrscheinlich, dass auch der gemeinsame Vorfahr von Papageien und Singvögeln zu rudimentärem Lernen fähig war“, sagt Cain. „Diese Fähigkeit könnte sich bei Vögeln Millionen von Jahren früher entwickelt haben, als wir bisher dachten.“

Wissenschaftler schätzen, dass die Entwicklung des Stimmlernens bei Singvögeln vor 30 bis 50 Millionen Jahren begann. Die Entwicklung der Singvögel und Papageien begann jedoch schon viel früher – vor fast 80 Millionen Jahren.

Stimmliche Konvergenz

Die Wissenschaftler unternahmen alle möglichen Anstrengungen, um Beweise für eine Stimmkopie zu sammeln, wie etwa die sogenannte „Stimmkonvergenz“, bei der die Rufe der Tiere sich akustisch ähneln.

Zunächst beobachteten sie aufmerksam die Nester der Titipounamu auf Boundary Stream Mainland Island in der Hawke’s Bay, identifizierten und beringten einzelne Vögel und zeichneten dann über drei Sommer hinweg mehr als 6.800 der Futterrufe auf, die die erwachsenen Vögel (Eltern und deren Helfer) regelmäßig ausstoßen, um den jungen Nestlingen Futter zu bringen.

Während die Unterschiede in den Rufen der Vögel für die meisten Menschen nicht erkennbar sind, brachte eine detaillierte Analyse der Spektrogramme – der „Stimmabdrücke“ – einzigartige individuelle Stimmsignaturen ans Licht.

Anschließend erarbeiteten die Forscher genetische Informationen über die gesamte Population.

Schließlich nutzten sie fortgeschrittene genetische Methoden, um zu ermitteln, wie viel und welche Aspekte der Stimmsignatur genetisch bedingt waren und wie viel vom sozialen Umfeld. Für einige Parameter war das soziale Umfeld wichtiger als die Genetik; es gab Ähnlichkeiten mit einem bekannten Stimmlerntier, dem Zebrafinken.

Die Beweise aus der Studie der Wissenschaftler sind nicht schlüssig, deuten aber stark auf „rudimentäre Fähigkeiten zum Erlernen der Stimme“ hin.

„Immer mehr Beweise deuten darauf hin, dass wir Vögel nicht mehr als stimmliche Lerner oder stimmliche Nicht-Lerner klassifizieren sollten“, sagt Cain. „Die Fähigkeit ist möglicherweise viel weiter verbreitet und erstreckt sich wahrscheinlich über ein Spektrum.“

Menschen, Wale, Fledermäuse

Die meisten Tiere kommunizieren durch angeborene, nicht erlernte Lautäußerungen. Zu den stimmlichen Lernern zählen Menschen, Wale und Delfine, Elefanten und Fledermäuse.

„Das Stimmverhalten, das wir in dieser Studie entschlüsselt haben, ist dem sehr ähnlich, was in der menschlichen Linguistik als Stimmakkommodation bekannt ist“, sagt Moran. „Es ist vergleichbar mit unserer Fähigkeit, unsere Sprechweise an unterschiedliche soziale, dialektische oder hierarchische Situationen anzupassen – unsere Stimme so zu modulieren, dass sie besser in bestimmte soziale Gruppen passt.“

Künstliche Intelligenz, speziell entwickelte RFID-Lesegeräte (Radio Frequency Identification) und maßgeschneiderte Computeranalysetools waren Teil der Studie, die Bioakustik, Genetik, Verhaltensökologie und Feldbiologie umfasste.

Die Wissenschaftler dankten den Mana Whenua der Region Maungaharuru, dem Ingenieurteam der Universität, der Abteilung für Naturschutz, AgResearch und dem Centre for eResearch.