News & media services

Gener avgör fågelsångens melodi

Nykläckta flugsnappare i boet. Redan tidigt lär de sig artens sång.

Fågelungar känner igen och lär sig sin egen arts sång även när de exponeras för sång från andra arter. De underliggande mekanismerna för detta har dock varit okända. En studie vid Uppsala universitet visar att det är de genetiska skillnaderna mellan arterna snarare än tidig inlärning eller andra mekanismer som ligger bakom fåglarnas förmåga.

Inom forskningen fungerar sångfåglar som studiesystem för undersökningar av den beteendemässiga och neurala basen för sång- och språkinlärning och för hur inlagring av minnen i hjärnan fungerar i största allmänhet. Fågelsångens enorma variation fascinerar och kan även ses som en markör för arternas mångfald. Att förklara hur artskillnaderna i sången bevaras är en utmaning eftersom sångfåglar typiskt lär sig den sång som de har präglats av som ungfåglar.

Frågan är då vad som hindrar ungfåglar från att präglas av andra arters sånger i sin miljö. När de utsätts för en blandning av sånger från olika arter kan ungfåglar både urskilja och selektivt lära sig den artspecifika sången vilket tyder på en anmärkningsvärd finjustering av förmågan att uppfatta och tolka olika typer av ljud.

David Wheatcroft, forskare vid institutionen för
ekologi och genetik.

– Trots att denna betydelsefulla kunskap varit vägledande i vår förståelse av hur både sång och språkinlärning går till har själva mekanismen som ligger till grund för denna tidiga förmåga att urskilja sånger varit okänd, berättar David Wheatcroft, forskare vid institutionen för ekologi och genetik vid Uppsala universitet.

Han är en av forskarna från Uppsala universitet som genom en serie studier hittat svaret på frågan. De använde sig först av olika ljudinspelningar av fågelsång som spelades upp för flugsnapparungar, vars reaktioner undersöktes.

Fågelungar som bara var tio dagar gamla visade att de kunde särskilja sin egen arts sång genom att tigga efter mat i större utsträckning efter att ha hört just den egna artens sång. Dessa fåglar har alltså förmågan att urskilja den egna artens sång redan innan de lämnat boet.

Här är en film som visar fåglarnas reaktioner:

I nästa steg visade forskarna att flugsnapparungarna behöll förmågan att särskilja den egna artens sång även när de blivit uppfödda av föräldrar som tillhörde en annan art. Detta visar att det inte enbart är sociala faktorer som styr vilken sång fåglarna ”väljer” att präglas på.

För att slutligen utesluta alternativa förklaringar till en genetisk bas för styrningen av sånginlärning undersökte forskarna hybridfågelungars förmåga att särskilja sång. Eftersom hybrider mellan svartvitflugsnappare och halsbandsflugsnappare alltid uppvisade en preferens för svartvit sång (även när deras mamma var en halsbandsflugsnappare) kan en påverkan av substanser i ägget (som i sin tur skulle kunna styra hjärnans utveckling) uteslutas. Sammantaget visar resultaten att förmågan att särskilja den egna artens sång har en genetisk bas.

Skillnader i sång mellan arter är central för fåglars
förmåga att välja rätt partner.

– Skillnader i sång mellan arter är central för fåglars förmåga att välja rätt partner att fortplanta sig med och för att förhandla i komplexa sociala interaktioner. En genetisk bas för förmågan att särskilja olika sånger redan tidigt i livet förklarar hur skillnader mellan olika fågelsånger kan behållas i en värld full av andra ljud, säger David Wheatcroft.

Sånginlärning hos fåglar och språkinlärning hos oss människor har förvånansvärt många beteendemässiga och neurala paralleller. En av de klassiska frågeställningarna handlar om att förstå hur minnen av ljudsekvenser inlagras i hjärnan. Resultaten från den här studien tyder på att början av den här processen styrs av en genetisk ”blåkopia” som yttrycks tidigt i livet.

---

Lyssna på fågelsång:

Halsbandsflugsnappare

Svartvit flugsnappare

Fakta:

Resultaten publicerades i tidskriften Nature Ecology and Evolution, David Wheatcroft and Anna Qvarnström (2017): Genetic divergence of early song discrimination between two young songbird species.

2017-06-13