Gesundheit: Das Sing-Gen

Warum singen manche Vögel und andere nicht? Ist es die genetische Ausstattung, die Amseln und Drosseln, Finken und Stare so musikalisch macht? „Ja“, sagt Constance Scharff vom Max-Planck-Institut (MPI) für molekulare Genetik in Berlin.

Bestimmte Vögel geben sich aber nicht mit den ererbten Gesangskünsten zufrieden. Sie nehmen vielmehr Unterricht bei den Eltern, um neue Melodien zu lernen. Mit solchen gefiederten Strebern der Gattungen Singvögel, Kolibri und Papageienartige hat sich die Neurobiologin beschäftigt. Sie interessierte sich besonders für die Vorgänge im Vogelhirn. Sie fand heraus, dass ein Gen namens FoxP2 eine wichtige Rolle spielt. „Beim Lernen von Gesang ist das Gen besonders aktiv“, sagte Scharff dem Tagesspiegel.

Zusammen mit ihrem Berliner Mitarbeiter Sebastian Haesler und Forschern der amerikanischen Duke-Universität in North-Carolina nahm Scharff besonders Zebrafinken unter die Lupe. Wie das Team in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Journal of Neuroscience“ (Band 24, Seiten 3164-3175) berichtet, ist das Gen vor allem in den Basalganglien aktiv. Das sind wichtige Schaltzentralen im Hirnzentrum, die auch Bewegungsabläufe steuern.

FoxP2 ist schon vor etwa zwei Jahren bei Menschen, Affen oder Mäusen als „Sprachgen“ identifiziert worden. Beim Vergleich der verschiedenen FoxP2-Varianten hatte eine Arbeitsgruppe um Svante Pääbo vom MPI für evolutionäre Anthropologie in Leipzig nur geringe Unterschiede festgestellt. Daraus schlossen die Forscher, dass sich das Gen während der Evolution der Säugetiere kaum verändert hat. Das Genprodukt, ein Protein aus etwa 715 Aminosäuren, differiert ebenfalls nur minimal. Die Mausversion unterscheidet sich von der des Menschen um drei, das Schimpansenprotein gar nur um zwei Aminosäuren. Dennoch haben nur Menschen sprechen gelernt. Der menschlichen FoxP2-Variante kommt also eine zentrale Stellung beim Sprachenlernen zu. „Darüber hinaus spielt auch die Architektur des Gehirns eine wichtige Rolle“, sagt Scharff.

Die Leipziger Forscher waren auch beim Vergleich von Vogel-FoxP2 mit der menschlichen Variante behilflich. „Die Genprodukte unterscheiden sich nur um fünf Aminosäuren“, sagt Scharff. Mit dieser genetischen Ausstattung seien die Vögel der drei untersuchten Gattungen in der Lage, Singen zu lernen, ahnlich wie die Menschen Sprechen lernen. Mäuse und Menschenaffen haben diese Fähigkeit dagegen nicht, ebenso wenig wie Krokodile, die nächsten Verwandten der Vögel.

Und auch Vögel anderer Gattungen, Ringeltauben, Hühner oder Wachteln, können nur so gurren oder krähen, wie ihnen der Schnabel gewachsen ist. Neue Melodien lernen diese Vögel nicht, obwohl sie auch über genügend FoxP2 verfügen. „Ihr Gehirn hat aber nicht die passende Architektur“, sagt Scharff. So kann es nicht zur verstärkten Produktion von FoxP2 kommen, wie es zum Melodienlernen erforderlich ist.

Der „Genschub“ ist nicht nur bei jungen Vögeln zu beobachten. Er findet sich auch bei erwachsenen Kanarienvögeln, die jahreszeitlich die Tonart ändern. Es sind vor allem Männchen, die singen. Mit eher eintönigem Gesang werben sie um das Weibchen. Erst nach Abschluss der Paarungszeit stimmen sie melodischere Gesänge an. „Beim Wechseln der Gesangsart steigt die Konzentration an FoxP2 im Gehirn“, sagt Scharff.

Paul Janositz