Generna gör att fåglar lär sig sin egen arts sång

Ungfåglar känner igen och lär sig sin artspecifika sång även när de exponeras för sång från andra arter. De underliggande mekanismerna för detta har dock varit okända. I en ny studie visar forskare vid Uppsala universitet att det är de genetiska skillnaderna mellan arterna snarare än tidig inlärning eller andra mekanismer som ligger bakom fåglarnas förmåga. Resultaten publiceras i Nature Ecology & Evolution.

– 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, forskare vid institutionen för ekologi och genetik vid Uppsala universitet och en av författarna till studien.

En utmaning
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. Vi människor har länge fascinerats av fågelsångens enorma variation som även kan 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 präglas 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. 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.

Ljudinspelningar
Forskare från Uppsala universitet har nu 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.

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.

Genetisk bas
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.

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 uttrycks tidigt i livet.

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

Kontakt:
David Wheatcroft, tel: 072-2238327, e-post: David.Wheatcroft@ebc.uu.se

För ljudfiler med fågelsång från halsbandsflugsnappare och svartvit flugsnappare kontakta forskaren eller presstjänsten (linda.koffmar@uadm.uu.se)