Bedeutung und Mechanismen des Vogelgesangs: Inspiration für die Pneumologie

ZusammenfassungIm Gegensatz zum Menschen ist der Ort der Lautbildung bei Vögeln nicht der Kehlkopf, sondern der sog. „Stimmkopf“ (wissenschaftliche Name „Syrinx“). Bei einigen Arten ist der Syrinx an der Bifurkation der Trachea in die beiden Hauptbronchien (trachealer Stimmkopf), bei anderen Arten in den Hauptbronchien (bronchialer Stimmkopf) lokalisiert. Bei der Inspiration strömt ein Teil der Luft in die Lunge, der zum Singen benötigte Teil in die der Lunge benachbarten Luftsäcke. Während der Exspiration verlässt die Luft die Luftsäcke, strömt durch die Syrinx, wo dann der Gesang entsteht. Wenn Vögel gleichzeitig zweistimmig singen, werden einzelne Sequenzen simultan im rechten und linken Anteil der Syrinx gebildet.Die Gesangsanalyse erfolgt mittels Spektrogrammen (sog. Sonagrammen), die den zeitlichen Verlauf des Frequenzspektrums des Vogelgesangs grafisch darstellen.Der Gesang besteht aus einer oder mehreren Strophen, die ihrerseits aus der variablen bzw. konstanten Abfolge von Motiven oder Silben aufgebaut sind. Einige Singvögel verfügen über ein enormes Silben- und Strophenrepertoire (max. bis zu 7000 Strophen/Tag). Bei den meisten Vogelarten existieren neben dem Gesang auch deutlich einfachere Bettel-, Kontakt-, Droh-, Flug-, Alarm- und Kopulationsrufe.Der Gesang der männlichen Vögel hat vorwiegend zwei Funktionen: 1. Mithilfe des Gesangs wird um eine mögliche Partnerin geworben. Den Weibchen liefert der Gesang wichtige Informationen über Leistungsfähigkeit und Gesundheitszustand des Bewerbers. 2. Der Gesang dient der Revierverteidigung.Bei ca. 40 % der Singvogelarten singen auch die Weibchen. Pärchen mancher Singvogelart singen perfekt synchronisiert.Eine ganze Reihe von Singvögeln imitiert sowohl die Stimmen anderer Singvögel als auch Umgebungsgeräusche und viele Singvögel besitzen regionale Dialekte.Die Gesangsentwicklung hängt neben genetischen von weiteren Faktoren, wie z. B. Umwelt, Stoffwechsel und hormonellem Einfluss, ab. Sie verläuft schrittweise und beinhaltet initial relativ primitive Sequenzen (sog. „subsongs“), führt dann über komplexere Zwischenformen („plastic songs“) zum vollendeten Gesangsmuster („full songs“).Jungvögel lernen den Gesang ihrer Art bereits zu einem Zeitpunkt, an dem sie selbst noch gar nicht singen, oft bereits im Alter von 10–50 Tagen durch Prägung von älteren Artgenossen, gewöhnlich den Vätern.In einem Netzwerk aus sensomotorischen Neuronen im Vorderhorn entwickelt sich der Gesang der Jungvögel auf der Basis der Schablone des Erwachsenengesangs.Für das Sprachlernen des Menschen bieten Singvögel, insbesondere der Zebrafink, das derzeit beste Modell bzgl. neuronaler Mechanismen des Sprachlernens. Bei Vögeln orchestriert das sog. „High Vocal Center“ (HVC) alle für den Gesang relevanten Hirnregionen, wobei die neuronale Kontrolle des Gesangs sensitiv für Geschlechtshormone ist.