Je leest:

Suf gekoer vraagt supersnelle spier

Suf gekoer vraagt supersnelle spier

Auteur: | 17 september 2004

Inleiding

Duiven gebruiken supersnelle spieren en papegaaien zetten hun tong in. Nederlandse publicaties verduidelijken vogelzang.

‘Fuck the Nazi’s!’ zegt de Britse papegaai Charlie, en dat zou het eloquente 104 jaar oude dier nog van de Britse oorlogspremier Winston Churchill geleerd hebben, aldus een weinig plausibel bericht aan het begin van dit jaar. Van wie hij het ook geleerd heeft, Charlie gebruikt sowieso zijn tong bij het maken van de zin. Net als mensen hebben papegaaien hun tong nodig om keelklanken om te vormen tot spraak. Dat ontdekte de Leidse gedragsbioloog dr. Gabriël Beckers. Hij beschrijft zijn resultaten, samen met Amerikaanse collega’s van Indiana University, in het tijdschrift Current Biology van vorige week.

De vinding betekent dat geluid- of spraakproductie bij vogels ingewikkelder in elkaar zit dan gedacht. Het heersende idee was dat alleen het stemorgaan, de syrinx, het geluid bepaalde. Nu blijkt dat de neus- en keelholtes, met de tong, bij papegaaien het geluid omvormen. Dankzij zijn tong kan de papegaai ‘formanten’ maken, klankgebieden die benadrukt worden, en die essentieel zijn voor het produceren van spraak. Net zoals de mens formantpatronen bepaalt door middel van tongbewegingen, bijvoorbeeld bij het maken van verschillende klinkers, zo beïnvloedt de tong van de papegaai zulke patronen in geïmiteerde spraak, en waarschijnlijk ook in natuurlijke papegaaiengeluiden.

Beckers: ‘Wat nog ontbreekt is het bewijs dat papegaaien de formanten ook echt gebruiken in communicatie, maar het lijkt er wel heel sterk op. Veldstudies waaruit blijkt dat papegaaien anders reageren op verschillende formanten, moeten dat definitief bewijzen.’

‘In de literatuur is af en toe wel gespeculeerd over de rol van de papegaaientong’, vertelt Beckers. ‘En er bestaan ook wel correlatie-studies waarbij de beweging van de tong is gekoppeld aan het geproduceerde geluid. Maar dan weet je nog niet wat de oorzaak is van de verschillen in het geluid. Daarom hebben we in ons experiment de syrinx vervangen door een luidspreker, waardoor we de rol van de syrinx konden uitschakelen en alleen kijken naar de neus- en keelholte.’

Beckers achterhaalde de rol van de tong door de invloed van het stemorgaan, de syrinx, uit te schakelen. In dode monniksparkieten verving hij het stemorgaan door een luidsprekertje dat een ‘frequency sweep’ produceerde, een geluid waar alle tonen in zitten. Ondertussen verstelden de biologen met een micromanipulator de tong van het dode dier. Door de frequency sweep te vergelijken met het geluid wat er uit de snavel komt, is het mogelijk de invloed van de tongpositie te bepalen.

De proefdieren zijn afkomstig uit bestrijdingsprogramma’s. De bewoners van onder meer Florida, New York en Chicago beschouwen de oorspronkelijk Zuid-Amerikaanse monniksparkiet (Myiopsitta monachus) als een plaag. De opgeruimde dieren gebruikten Beckers en zijn Amerikaanse collega’s voor hun experimenten.

Een andere Nederlandse publicatie van vorige week verschaft nieuw inzicht in het eenvoudige roekoe-roekoe van de duif. Daar zijn ongewoon snelle spieren voor nodig. Spieren in de syrinx van lachduiven kunnen in tien milliseconden samentrekken en weer ontspannen, ze kunnen maximaal samentrekken in slechts drie tot vier milliseconden. Zulke snelle spieren zijn tot nu toe alleen bekend bij ratelslangen en bepaalde vissen. Normale skeletspieren contraheren in ongeveer 200 milliseconden.

Supersnel

Promovendus Coen Elemans, van de Experimentele zoölogie groep van Wageningen UR, is eerste auteur van het Nature-artikel waarin de biologen hun ontdekking wereldkundig maken. Toen Elemans de spieractiviteit tijdens duivenzang bestudeerde, bleek dat de spieren supersnel moesten zijn. Dat ze in die korte periode nog invloed konden hebben op de zang, dat is een nieuw inzicht.

Naast snelheidsmetingen verrichtte Elemans ook onderzoek aan het mechanisme waarmee de twee spieren de syrinx manipuleren. Twee membranen aan weerszijden van de luchtpijp sluiten voorafgaand aan het maken van geluid de pijp af. De duif bouwt nu druk op in de luchtpijp door te blazen. Vervolgens komen de spieren in actie, ze halen de membranen een klein beetje van elkaar. Zo kan de onder druk staande lucht erlangs stromen en de membranen in trilling brengen. De duif koert.

En daar zijn twee – elkaar tegenwerkende – spieren voor nodig, stelt Elemans. Van één spier was dat bekend, de tracheolateralis, maar de functie van de tweede, de sternotrachealis, was tot nu onbekend. ‘Nu is die spier ook niet nodig om sec geluid te maken, maar hij is waarschijnlijk wel nodig om de positie van de membranen heel nauwkeurig te beïnvloeden. En dat is nodig om het geluid subtiel te sturen, wat belangrijk is voor de aantrekkelijkheid voor soortgenoten, bijvoorbeeld.’

‘De supersnelle spieren zijn al wel bekend, ze zijn alleen heel zeldzaam’, vertelt Elemans. Het feit dat duiven met hun eenvoudige zang al deze geavanceerde spieren hebben, impliceert een wijde verspreiding ervan bij zangtechnisch meer onderlegde vogels. ‘Het gekoer van duiven is heel suf, het slaat eigenlijk nergens op in verhouding tot zangvogels. Dat zijn echte zangvirtuozen, ze hebben dialecten en grammatica. Maar dat maakt het wel moeilijker om te bestuderen, daarom richten wij ons op duiven.’

‘Ik acht de kans groot dat alle zangvogels supersnelle spieren hebben. Het is zelfs te verwachten dat ze nog snellere spieren dan duiven zullen hebben, want sommige zangvogels moduleren hun zang zeer snel. Zo kan een Noord-Amerikaanse lijster de luchtstroming met meer dan 120 keer per seconde moduleren, en dat is maar een van vele voorbeelden. Als dit mechanisme ook via spieren gestuurd wordt, moeten deze vogels over spieren beschikken die nog veel sneller zijn dan wat we in de lachduiven hebben aangetroffen.’

Bezoek de website van Bionieuws

Dit artikel is een publicatie van Bionieuws.
© Bionieuws, alle rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 17 september 2004

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.