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Das HVC steuert bei Singvögeln äußerst wichtige Verhaltensmuster dar - denn über den Gesang werden Territorien verteidigt und Weibchen angelockt. Die Forscher des MPG konnten nun zeigen, dass sich ein Aufstieg in der Gruppenhierarchie der Vögel zu einer Zunahme der Nervenzellen in dieser Hirnregion führen. Die Ergebnisse der Studie wurde in der aktuellen Ausgabe des Magazins Proceedings of the Royal Society of London veröffentlicht.

In Gruppen lebende Tiere besitzen in der Regel eine ausgeprägte Dominanzhierarchie. Ändert sich der soziale Status eines Individuums, so wird oft nicht nur das Verhalten, sondern auch die Physiologie erheblich beeinflusst. Die Wissenschaftler haben am Beispiel einer Singvogelart untersucht, inwieweit sich der soziale Rang eines Tieres im Gesang und in der Morphologie der gesangskontrollierenden Gehirnzentren widerspiegelt.

Ihr Untersuchungsobjekt war der Mahaliweber (Plocepasser mahali) aus dem südlichen Afrika. Die Vögel leben dort in Gruppen von bis zu zehn Individuen in ganzjährig etablierten Territorien. «Der Mahaliweber eignet sich besonders gut als Modell, da er ein umfangreiches und darüber hinaus status-abhängiges Gesangsverhalten besitzt», sagt Ornithologin Cornelia Voigt.

In jeder Gruppe gibt es ein dominantes Brutpaar. Alle übrigen Gruppenmitglieder sind dem dominanten Paar untergeordnet und helfen ihm bei der Aufzucht des Nachwuchses. Die dominante Position in einer Gruppe wird in der Regel ein Leben lang beibehalten. Es gibt zwei unterschiedliche Arten des Gesangs: Zum einen den Duettgesang, der sich bei mehr als zwei mitsingenden Tieren zum Chorusgesang ausweitet; wiird er von allen Vögeln gesungen, dient er hauptsächlich der Revierverteidigung.

Zum anderen gibt es den ausschließlich vom dominanten Männchen jeder Gruppe dargebrachten Sologesang, der meistens nur zu Sonnenaufgang während der Brutzeit zu hören ist und sehr wahrscheinlich der Kommunikation mit dem Weibchen dient. «Beide Gesangstypen haben ein umfangreiches, aber völlig voneinander getrenntes Silbenrepertoire», erklärt Voigt. Und das bedeutet, dass dominante Männchen zwei verschiedene Gesangsrepertoires beherrschen müssen. «Sie sind sozusagen zweisprachig», sagt die Forscherin.

Sobald ein erwachsenes Männchen die dominante Position in einer Gruppe übernimmt, muss es zusätzlich zu dem ganzjährig produzierten Duett- und Chorusgesang regelmäßig ein Solo geben. Die Frage, die sich die Forscher nun stellten, war, ob sich diese Änderungen im Verhalten auch auf physiologischer Ebene niederschlagen. Bei den äußerlichen Körpermerkmalen sind keine Unterschiede zu erkennen.

«Wir konnten zeigen, dass sich bei den dominanten Männchen die Morphologie der Gehirnzentren, die den Gesang kontrollieren, von der ihrer subdominanten Helfer-Männchen unterscheidet», erläutert Co-Autor Stefan Leitner. So sind die im Vorderhirn liegenden Gesangskontrollzentren und die so genannte RA-Region, die die Gesangsmotorik überwacht, bei dominanten Männchen um ein Drittel größer als bei subdominanten.

Darüber hinaus weist das HVC in Abhängigkeit vom Dominanzstatus eine veränderte Ausprägung der genetischen Information auf: Bei den dominanten Männchen ist die Expression von Steroidhormonrezeptoren und einiger synaptischer Proteine im Vergleich zu den subdominanten Männchen deutlich herabgesetzt.

Mehr im Internet: Max-Planck-Institut für Ornithologie Max-Planck-Gesellschaft

«Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass mit der Änderung des sozialen Ranges in der Gruppe und der daraus resultierenden Verhaltensänderungen eine Umorganisation der entsprechenden Gehirngebiete im erwachsenen Vogel stattfinden muss», fasst Leitner zusammen. Normalerweise beeinflusst die Steroidhormonkonzentration im Blut die Morphologie der Gesangskontrollzentren beim Singvogel - diesbezüglich konnten die Forscher beim Mahaliweber jedoch keine Unterschiede zwischen dominanten und subdominanten Männchen finden.

Weitere Studien sind deshalb nötig, um den tatsächlichen Mechanismus zu identifizieren, der den Umbau der Gehirnstruktur auslöst. «Fest steht, dass das Gehirn auch im erwachsenen Tier auf soziale Veränderungen mit umfangreichen, dauerhaften Umstrukturierungen neuronaler Netzwerke reagieren kann», sagt Manfred Gahr, Direktor der Abteilung Verhaltensneurobiologie am Max-Planck-Institut für Ornithologie. (nz)