Een beetje vals meefluiten met de radio, menig mens komt niet veel verder waar het zijn zangcapaciteiten betreft. Nee, dan de nachtegaal. Die zingt niet alleen de pannen van het dak, maar past ook nog automatisch zijn toonhoogte aan om concurrenten te imiteren.
Volgens de onderzoekers van het Max Planck Institute die de ontdekking deden, vergroot het slimme trucje de kans op een partner tijdens het broedseizoen. Maar gek genoeg namen ze het gedrag ook waar tijdens de overwintering van de vogels in Afrika, terwijl ze daar normaal gesproken hun verfijnde zang nauwelijks laten horen. Waarschijnlijk is er dus een robuust hersencircuit waardoor de nachtegalen altijd in realtime in staat zijn om de toonhoogte van hun deuntjes aan te passen aan geluid in hun omgeving.
Zangwedstrijdjes
De nachtegaal spreekt al eeuwen tot de verbeelding. Niet voor niets is ‘zingen als een nachtegaal’ een bekende uitdrukking. Maar ook grote schrijvers als Shakespeare en Homerus roemen in hun werk de bijzondere zangvogel. En uiteraard zijn ook biologen gefascineerd door het vocale repertoire van de nachtegaal. Zo ontdekten ze dat de dieren een heel beschaafde manier hebben om te vechten om een vrouwtje of hun territorium te verdedigen: ze houden zangduels. En daarbij gaan ze dan niet zomaar een potje zingen om het hardst. Integendeel, ze doen aan iets dat songmatching wordt genoemd: mannelijke nachtegalen imiteren de liedjes van hun rivalen om de vrouwtjes voor zich te winnen.
“Voor songmatching is het noodzakelijk dat de nachtegaal zijn lied in realtime aanpast aan wat hij hoort”, legt onderzoeker Daniela Vallentin uit. “Mensen passen veel kenmerken van hun stem aan tijdens een gesprek, zoals volume of toonhoogte, afhankelijk van de luisteraar. Dit helpt ons om betekenisvolle gesprekken te voeren. We wilden uitzoeken of nachtegalen ook zoiets kunnen door flexibel hun zanggedrag aan te passen, afhankelijk van de liedjes van hun rivalen.”
Snel antwoord
Om daarachter te komen, registreerden de onderzoekers de zangduels van nachtegalen tijdens het broedseizoen in Duitsland. De mannetjes hebben een heel groot bereik als het gaat om de toonhoogten waarop ze fluiten. De geluidsopnames onthulden dat de vogels liedjes uitwisselden met hun rivalen en flexibel hun toonhoogte aanpasten om de fluittoon van hun tegenstanders na te bootsen. Dat lukte hen op vele verschillende toonhoogtes en zelfs als de wetenschappers kunstmatige fluitliedjes lieten horen.
Opmerkelijk: de nachtegalen waren het beste in het aanpassen van de toonhoogte als ze snel reageerden op het gefluit van anderen. Hun antwoord werd minder nauwkeurig naar mate het langer duurde voor ze reageerden. “Dit duidt erop dat voor de imitatie een speciaal hersencircuit wordt gebruikt dat sensorische input – het geluid van concurrerende mannetjes bijvoorbeeld – verbindt met de motorische hersengebieden die zanggedrag voortbrengen”, zegt onderzoeker Giacomo Costalunga.
Overwinteren in Afrika
Om dit idee verder te onderzoeken, trokken de onderzoekers naar de overwinteringslocaties van de nachtegalen in Gambia. Net als veel andere trekvogels gedragen nachtegalen zich in de winter anders dan in de zomer. Zo zijn ze lang niet meer zo veel aan het zingen als ‘s zomers. En toch: toen de wetenschappers fluitliedjes aan de vogels lieten horen, precies zoals tijdens het broedseizoen in Duitsland, reageerden de nachtegalen eveneens met fluitliedjes op dezelfde toonhoogte.
“Dat was een grote verrassing voor ons”, vertelt onderzoeker Giacomo Costalunga. “Het duidt erop dat het neurale circuit dat de toonhoogte van de fluitliedjes regelt niet onderhevig is aan de fysieke veranderingen die andere aspecten van het zingen beïnvloeden in de winter.” Het zou er bovendien op kunnen wijzen dat het imiteren van de toonhoogtes niet alleen nuttig is tijdens het broedseizoen, maar het hele jaar door een functie heeft. Denk aan het verdedigen van het territorium.
Hoe kan dat?
De onderzoekers willen nu achterhalen welke neurale mechanismen precies ten grondslag liggen aan het knappe trucje van de nachtegalen. “We willen weten hoe geluidsinformatie wordt overgedragen aan de motorische hersengebieden die het zingen controleren”, zegt Vallentin. “Hoe worden verschillende toonhoogtes gecodeerd? Zijn de neurale mechanismen hetzelfde tijdens het broedseizoen als daarbuiten?” Zo hopen de onderzoekers beter te leren begrijpen hoe het kan dat die fascinerende nachtegalen zo mooi kunnen zingen.
