Die Vögel und die Menschen: ein überraschender Vergleich der Stimmorgane

Der Ursprung des Stimmorgans der Vögel, des Syrinx, blieb bis vor kurzem ein Rätsel. Forscher der Universität von Texas in Austin haben sich daran gemacht, dieses Geheimnis zu lüften, indem sie die Syrinx von Kolibris und Straußen genau untersuchten und überraschende Verbindungen zur Evolution der Stimmorgane bei Reptilien und Säugetieren, einschließlich des Menschen, aufdeckten.


Diese Studien zeigen, dass der Syrinx und der Kehlkopf eine gemeinsame genetische Programmierung teilen, ein bemerkenswertes Beispiel für "tiefe Homologie". Laut Professorin Julia Clarke ist diese Entdeckung vergleichbar mit dem Übergang von Flossen zu Gliedmaßen und verdeutlicht ein völlig neues Organ mit einer alten, gemeinsamen Funktion.

Die Forschungen, die 2013 mit der Entdeckung eines fossilen Syrinx in der Antarktis begannen, haben anhand innovativer Konservierungs- und CT-Scan-Techniken neue Details über die Struktur dieses Organs enthüllt. Clarke und ihr Team konnten den fossilen Syrinx mit denen moderner Vögel vergleichen und damit eine Lücke in der wissenschaftlichen Literatur schließen.

Die Untersuchungen an Straußen zeigen, dass Männchen eine vielfältigere Geräuschpalette als Weibchen erzeugen, trotz ähnlicher Syrinx-Anatomien. Diese Entdeckungen, die auf einer Farm in Texas gemacht wurden, veranschaulichen, wie das Verhalten der Vögel ihr vokales Repertoire beeinflusst.

Bei Kolibris teilen die Syrinx Strukturen mit denen der Segler und Nachtschwalben, was darauf hinweist, dass der gemeinsame Vorfahre dieser Vögel bereits komplexe Stimmfalten besaß. Dies könnte die Evolution des Stimmengesangs bei Kolibris erleichtert haben, die komplexe Lieder beherrschen, die sie von ihren Artgenossen lernen.

Eine Studie, die in Zusammenarbeit mit dem Biologen Clifford Tabin von Harvard durchgeführt wurde, hat gezeigt, dass dieselben Gene die Entwicklung von Kehlkopf und Syrinx steuern, was auf eine ähnliche Zellstruktur und vibrierende Eigenschaften hinweist. Diese eingehende Forschung zur Genexpression bei 14 Vogelarten deutet darauf hin, dass der gemeinsame Vorfahre der modernen Vögel einen Syrinx mit zwei unabhängigen Klangquellen besaß.

Obwohl bedeutende Fortschritte erzielt wurden, bleiben das Auftreten des Syrinx und seine Anwesenheit bei nicht-vogelartigen Dinosauriern unbekannt. Um die Klangproduktion bei Dinosauriern besser zu verstehen, untersuchen Wissenschaftler weiterhin die Vokalisationen heutiger Vögel und ihrer Reptilienvettern.