Komplexe Vogelstimmen helfen Biologen, die Evolution des lebenslangen Lernens zu verstehen

Bonjour! Ni hao! Merhaba! Wenn man als Erwachsener in ein neues Land zieht, muss man sich viel mehr anstrengen, um über dieses erste "Hallo" in der Landessprache hinauszukommen, als wenn man als Kind umgezogen wäre. Warum ist es so mühsam, eine neue Sprache im späteren Leben zu lernen?

Unsere menschliche Fähigkeit, Sprachen zu lernen, verlangsamt sich mit zunehmendem Alter, aber die Wissenschaftler sind sich nicht sicher, wie oder warum dies geschieht. Eine unerwartete Möglichkeit, diesen Lernprozess zu verstehen, könnte darin bestehen, Vögeln beim Singen zuzuhören.

Schließlich haben Singvögel viel zu lernen. Sie schlüpfen nicht aus dem Wissen, welche Lieder sie singen oder wie sie sie singen sollen. Stattdessen müssen sie den Gesang ihrer Art lernen. Junge Vögel hören erwachsenen Vögeln zu und üben dann, die Gesangssilben der Erwachsenen zu kopieren, bis sie richtig klingen. Wenn es ihnen nicht gelingt, einen geeigneten Gesang zu lernen, haben männliche Vögel Schwierigkeiten, Partner zu finden oder ihr Revier zu verteidigen.

Wie lernen Vögel zu singen?

Dieser Prozess des Gesangslernens ist dem menschlichen Spracherwerb erstaunlich ähnlich: Babys hören ihren Eltern beim Sprechen zu und üben dann, die gleichen Laute zu erzeugen, indem sie brabbeln. Weil diese Prozesse so ähnlich sind, werden Vögel seit langem zur Untersuchung des Gesangslernens herangezogen.

Doch obwohl diese Lernprozesse ähnlich sind, sind die Funktionen von Sprache und Gesang recht unterschiedlich. Die menschliche Sprache ist komplex und besteht aus vielen Lauten, mit denen wir uns gegenseitig unendlich viele Ideen mitteilen können. Vögel müssen ihre Anwesenheit nur ihren Partnern und Rivalen mitteilen, doch auch ihr Gesang kann aus einem Repertoire von Hunderten oder Tausenden von einzigartigen Silben bestehen. Welchen Nutzen könnten diese komplizierteren Gesänge für die Männchen haben?

Vogelstimmenforscher vermuten seit langem, dass diese ausgefeilten Repertoires das Ergebnis sexueller Selektion sind: Wenn Männchen, die mehr Silben kennen, mehr Partnerinnen anziehen oder mehr Rivalen abwehren können, sind sie bei der Paarung erfolgreicher. Dann sollte die Art im Laufe der Zeit größere Silbenrepertoires entwickeln. Tatsächlich haben wir bereits festgestellt, dass die Weibchen die wortreichsten Männchen vor allem bei Arten bevorzugen , die bereits über ein großes Silbenrepertoire verfügen.

Selbst erwachsene Stare können ihr komplexes Repertoire durch das Erlernen neuer Silben erweitern.Soru Epotok/Shutterstock.com

Lernen mit Leichtigkeit - innerhalb des Zeitfensters

Singvögel haben sich in einer unglaublichen Vielfalt entwickelt - ihre Lieder reichen von einfach bis komplex, und auch ihre Lernprozesse sind sehr unterschiedlich. Die Dauer des Gesangslernfensters ist von Art zu Art sehr unterschiedlich.

Einige Singvögel, so genannte "closed-ended learners", können nur für einen kurzen Zeitraum ein Lied lernen. Zebrafinken zum Beispiel müssen ihren Gesang bis zum Alter von 90 Tagen perfektionieren. Danach ändern sie ihre Melodie nicht mehr. Im Gegensatz dazu haben offene Lerntypen wie der Star ein sehr langes Lernfenster. Der Mensch liegt vielleicht irgendwo dazwischen - wir können eine Reihe von Jahren lang problemlos Sprache lernen, aber im Erwachsenenalter wird es viel schwieriger.

Warum lernen manche Vögel nur für einen kurzen Zeitraum, während andere ein Leben lang lernen? Wie wirkt sich ein längeres Lernfenster auf ihren Gesang aus? Könnten Paarungsvorlieben, wie z. B. die Bevorzugung komplexer Gesänge durch die Weibchen, die Evolution des Lernens beeinflussen? Als Biologen , die sich dafür interessieren, wie sich erlernte Verhaltensweisen im Laufe der Zeit verändern, wollten wir untersuchen, ob die Gesänge, die Vögel lernen, mit der Entwicklung ihres Gehirns in Verbindung gebracht werden können. Dies könnte eine entscheidende Verbindung zwischen der Entwicklung des Lernens und der Frage herstellen, warum das Erlernen der Sprache als erwachsener Mensch so schwierig ist.

Die Lernuhr tickt für Zebrafinkenküken.Olena Kurashova/Shutterstock.com

Die Entwicklung komplexer Gesänge und lebenslanges Lernen

Aus einer früheren Studie mit einer kleinen Anzahl von Tierarten wussten wir, dass Tiere, die mit offenem Ende lernen, mehr einzelne Silben kennen als solche, deren Lernfenster sich früher schließt. Dies deutete darauf hin, dass die Komplexität des Gesangs und das Lernfenster sich gegenseitig in ihrer Entwicklung beeinflussen könnten, aber wir hatten noch nicht gezeigt, dass dies der Fall ist.

Um diese Möglichkeit zu untersuchen, sammelten wir veröffentlichte Felddaten, um zu testen, ob die Länge des Gesangslernfensters die Entwicklung von Gesangsmerkmalen wie der Gesangskomplexität, gemessen an der Anzahl der einzigartigen Silben, die ein Vogel singt, beeinflusst. Außerdem wollten wir eine evolutionäre Reihenfolge der Ereignisse herausfinden: Entwickelten sich größere Repertoires vor längeren Lernfenstern oder umgekehrt?

Wir fanden heraus, dass nicht nur die Gesangs- und Silbenrepertoires von Arten mit offenem Ende größer waren, sondern dass sie sich bei diesen Arten auch schneller entwickelten als bei jenen, die vor ihrer ersten Brutsaison mit dem Lernen aufhörten. Singvogelarten, die komplizierte Lieder mit kurzen Lernfenstern lernen, entwickeln schnell entweder einfachere Lieder oder längere Lernphasen. Im Gegensatz dazu entwickelten Arten, die einfache Lieder während eines längeren Lernfensters erlernen, eher kompliziertere Lieder oder verkürzten ihre Lernzeit.

Unsere Ergebnisse deuten auf eine faszinierende Möglichkeit hin: Die sexuelle Selektion für kompliziertere Gesänge kann wiederum die Evolution des lebenslangen Lernens begünstigen. Dies könnte ein entscheidender Unterschied zwischen der Evolution der menschlichen Sprache und der Evolution des Vogelgesangs sein, da die sexuelle Selektion wahrscheinlich nicht in gleicher Weise auf Sprachen wirkt.

Zusammengenommen unterstützen unsere Ergebnisse zwei Ideen: Erstens sind umfangreichere Repertoires leichter zu erlernen, wenn die Vögel über einen längeren Zeitraum lernen. Zweitens kann längeres Lernen kostspielig sein, da Vögel mit kleinen Repertoires, die schnell erlernt werden können, ihre Fähigkeit zum Lernen über längere Zeitfenster zu verlieren scheinen.

Diese intuitiven Ergebnisse helfen uns beim Aufbau unserer Vogelstimmengeschichte. Wenn die sexuelle Selektion größere Repertoires begünstigt, dann verschafft das Wachstum des Silbenrepertoires einer Art den Vögeln mit längeren Gesangslernfenstern einen Wettbewerbsvorteil. Mit anderen Worten: Allein dadurch, dass Vögel ausgefallene Lieder bevorzugen, könnten sie die Entwicklung ihres Gehirns verändert und ihre Lernfähigkeit erhöht haben.

Haben auch Menschen lange Lernfenster, weil die Entwicklung unserer komplexen Sprache und Kulturen davon abhing? Wenn das Sprachenlernen so wertvoll ist, warum wird es dann im Erwachsenenalter so viel schwieriger? Künftige Forschungen an Vögeln und ihren Gehirnen könnten den Wissenschaftlern helfen, mehr über die Gründe zu erfahren.

Nicole Creanza erläutert die neuesten Studienergebnisse der Autoren.

Dieser Artikel wurde von The Conversation unter einer Creative-Commons-Lizenz neu veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.