Hebben vogels oren? Zo werkt het gehoor van vogels

Ja, vogels hebben oren. Ze missen alleen de vlezige oorschelp die zoogdieren hebben. Elk oor is een opening aan de zijkant van de kop, iets achter en onder het oog, verborgen onder een vlak speciale veren: de oordekveren. Binnenin heeft een vogeloor dezelfde basisonderdelen als het onze: een gehoorgang, een trommelvlies, een middenoor en een binnenoor dat geluid omzet in zenuwsignalen. De meeste vogels horen het best tussen ongeveer 1 en 4 kHz.

Vogels horen goed binnen het bereik dat voor hen telt, vooral de frequenties van hun eigen zang en roepjes. Sommige, zoals uilen, kunnen een muis in volledig donker puur op geluid lokaliseren. En ze hebben een vermogen waar mensen jaloers op mogen zijn: ze kunnen beschadigde gehoorcellen opnieuw aanmaken.

Kort antwoord: vogeloren in één oogopslag

Waar zitten de oren van een vogel?

Kijk naar de zijkant van de kop van een vogel, net achter het oog en iets lager, en je kijkt naar het oor, ook al zie je het niet. De opening wordt bedekt door de oordekveren, een vlak veren dat vaak net iets anders van structuur of kleur is dan de rest van het gezicht. Bij veel soorten is dat vlak zelfs een kenmerk om de vogel op te herkennen. De witte wang van een koolmees, de zwarte wangvlek van een ringmus en de lichte oorstreek van een spreeuw in winterkleed liggen allemaal over het oor.

Soms zie je de opening zelf:

• Bij nestjongen, voordat de veren doorkomen, zijn de oorgaten duidelijk zichtbaar.
• Bij natte vogels, na een flink bad, wijken de veren uiteen en kan de opening zichtbaar worden.
• Bij vogels met een kale kop, zoals gieren en sommige ooievaars, is het oorgat gewoon te zien.

Waarom hebben vogels geen oorschelpen?

Een vlezige oorschelp zou in de vlucht luchtweerstand geven, wind vangen en extra spieren en bloedvoorziening vragen. Vogels hebben de problemen die een oorschelp oplost op andere manieren opgelost.

De oordekveren zijn de sleutel. Anders dan de meeste lichaamsveren hebben ze losse, open baarden zonder de kleine haakjes die normale veren tot een gesloten vlag ritsen. Door die open bouw kan geluid erdoorheen, terwijl windgeruis wordt gedempt en stof, water en insecten buiten blijven. Het werkt een beetje als het schuimkapje op een microfoon.

Sommige vogels vormen het geluid wel op weg naar binnen. Uilen zijn het duidelijkste voorbeeld: de schotelvormige gezichtssluier vangt geluid op en leidt het naar de oren, als een uitwendig oor van veren. Daarover verderop meer.

Hoe werkt het oor van een vogel?

De weg die geluid door een vogeloor aflegt, lijkt in grote lijnen op die bij ons, met een paar vereenvoudigingen.

1. Geluid komt de gehoorgang binnen via de opening onder de oordekveren.
2. Het trommelvlies trilt. Het trommelvlies zit aan het einde van een korte gehoorgang.
3. Eén botje geeft de trilling door. In plaats van onze keten van drie gehoorbeentjes hebben vogels één staafvormig botje, de columella. Dat is het equivalent van onze stijgbeugel. Het geeft trillingen van het trommelvlies door aan het binnenoor.
4. Het binnenoor zet trilling om in zenuwsignalen. Het gehoororgaan is de basilaire papil, een korte, licht gebogen buis in plaats van het lange, slakvormige slakkenhuis van zoogdieren. De binnenkant is bekleed met zintuiglijke haarcellen die over de lengte op verschillende frequenties zijn afgestemd.
5. De hersenen ontcijferen het signaal. Vogels gebruiken flinke hersengebieden voor het verwerken van geluid, vooral zangvogels en uilen.

Bij veel vogels verbinden luchtruimtes in de schedel de twee middenoren met elkaar. Onderzoekers denken dat elk trommelvlies daardoor reageert op geluidsdruk aan beide kanten van de kop, wat kleine vogels met een smalle kop kan helpen de richting van een geluid te bepalen. Hoe belangrijk dit is, verschilt per soort en wordt nog onderzocht.

Het binnenoor bevat ook de evenwichtsorganen, de halfcirkelvormige kanalen en verwante structuren, net als bij zoogdieren. Die zijn cruciaal voor een vliegend dier en om de kop stil te houden. Dat zie je aan de manier waarop een vogel zijn kop stil houdt terwijl het lichaam beweegt. Ons artikel over waarom duiven met hun kop knikken behandelt een zichtbaar gevolg daarvan.

Wat kunnen vogels horen?

Frequentiebereik

De meeste vogels horen een smallere band van frequenties dan mensen. Bij de onderzochte soorten loopt het gehoor meestal van een paar honderd hertz tot ergens rond 8 tot 10 kHz, met de grootste gevoeligheid ruwweg tussen 1 en 4 kHz. Daar zitten de meeste vogelzang en roepjes, en dat is geen toeval: gehoor en geluidssignalen zijn samen geëvolueerd.

Mensen horen daarentegen ruwweg 20 Hz tot 20 kHz als ze jong zijn, en verliezen met de jaren de hoge tonen. Daarom horen veel oudere vogelaars heel hoge zang niet meer, zoals die van het goudhaantje, het vuurgoudhaantje of de boomkruiper, terwijl de vogels zelf die zang prima horen. Klinkt dat bekend, dan kan onze gids over vogels herkennen op geluid helpen om het gat te vullen.

Gevoeligheid

Binnen hun beste bereik horen veel vogels ongeveer even goed als mensen, en uilen horen veel beter. De kerkuil hoort tot de gevoeligste luisteraars die bij vogels zijn gemeten en kan in zijn beste frequentiebereik zeer zachte geluiden waarnemen.

Timing

In timing zijn vogels ons misschien de baas. Sommige laboratoriumstudies wijzen erop dat vogels snelle veranderingen in de fijne structuur van geluid kunnen volgen die mensen als één vage toon horen. Dat zou verklaren hoe vogels details oppikken in zang die voor ons eenvoudig klinkt. Het onderzoek loopt nog en de resultaten verschillen per soort en methode, dus je kunt het beter een waarschijnlijk voordeel noemen dan een vaststaand feit.

Zeer lage tonen

Duiven zijn de bekendste veronderstelde uitzondering op het normale bereik. Laboratoriumproeven in de jaren zeventig meldden dat rotsduiven infrageluid konden waarnemen, geluid met een zeer lage frequentie ver onder het bereik van het menselijk gehoor. Sommige onderzoekers opperden dat dit een rol kan spelen bij navigatie, maar dat idee blijft speculatief. Voor het grotere plaatje, zie hoe vogels weten waar ze heen moeten trekken.

Ultrasoon geluid

Er is geen goed bewijs dat vogels ultrasoon geluid horen, dus geluid boven ongeveer 20 kHz. Dat heeft een praktisch gevolg: ultrasone “vogelverjagers” worden algemeen als weinig effectief gezien, omdat de vogels ze hoogstwaarschijnlijk niet kunnen horen.

Hoe jagen uilen op geluid?

Uilen zijn de kampioenen van het vogelgehoor, en daarbij werken verschillende eigenschappen samen.

De gezichtssluier

Het ronde gezicht van een uil is een geluidsvanger. Rijen stijve, dichte veren vormen een schotel die geluid naar de oropeningen leidt, die achter de randen van de sluier liggen. Uilen kunnen de vorm van de sluier met gezichtsspieren een beetje aanpassen.

Asymmetrische oren

Bij sommige uilen, waaronder de kerkuil, de ruigpootuil, de ransuil en de laplanduil, zitten de linker- en rechteroropening op verschillende hoogte op de kop. Bij de kerkuil wijst het ene oor iets omhoog en het andere iets omlaag. Geluid van boven komt iets luider binnen in het oor dat omhoog wijst, en geluid van onder is luider in het andere oor.

De hersenen van de uil vergelijken zowel timing als luidheid tussen de twee oren. Verschillen in aankomsttijd vertellen hoe ver links of rechts een geluid zit. Verschillen in luidheid, veroorzaakt door de asymmetrie, vertellen hoe ver boven of onder. Samen leveren ze een nauwkeurige plaatsbepaling in twee richtingen.

Jagen in het donker

Klassieke laboratoriumproeven met kerkuilen lieten zien dat ze muizen in volledig donker konden vangen, alleen op hun gehoor. Ze slaan toe met gespreide poten, gericht in de richting waarin de prooi beweegt. In het wild staat de laplanduil erom bekend dat hij in diepe sneeuw duikt om woelmuizen te vangen die hij niet kan zien, puur op het geritsel eronder. Ook de kerkuil en de bosuil in de Nederlandse en Belgische buitengebieden jagen voor een groot deel op het gehoor.

Uilen moeten ook tijdens het vliegen kunnen horen, en dat is een van de redenen waarom hun vlucht zo stil is. Lees waarom uilen geruisloos vliegen voor hoe hun veren dat voor elkaar krijgen, en hoe uilen hun kop zo ver kunnen draaien voor hoe ze dat geluidsvangende gezicht richten.

Zijn oorpluimen oren?

Nee. De “hoorntjes” van de oehoe, de ransuil en de Amerikaanse virginia-oehoe zijn gewoon verenpluimen. Ze spelen geen rol bij het horen en helpen waarschijnlijk bij camouflage en signalen naar soortgenoten.

Gebruiken vogels echolocatie?

Een paar soorten wel, al veel grover dan vleermuizen. De vettenvogel uit het noorden van Zuid-Amerika, die in donkere grotten broedt, maakt hoorbare klikgeluiden en gebruikt de echo’s om zich in het donker te oriënteren. Verschillende soorten grotsalanganen in Zuidoost-Azië en Australazië doen hetzelfde. Omdat hun klikken binnen het menselijk gehoorbereik vallen, is hun echolocatie grover dan het ultrasone systeem van een vleermuis. Ze gebruiken het vermoedelijk om zich in grotten te verplaatsen, niet om insecten te vangen.

Kunnen vogels hun gehoor herstellen?

Ja, en die ontdekking veranderde het gehooronderzoek.

Eind jaren tachtig lieten onafhankelijke onderzoeksgroepen zien dat wanneer zintuiglijke haarcellen in het binnenoor van een vogel door hard lawaai of bepaalde medicijnen worden gedood, nabijgelegen steuncellen zich delen en nieuwe haarcellen vormen, waarna het gehoor herstelt. Bij zoogdieren, ook mensen, komen verloren haarcellen in het slakkenhuis niet terug. Dat is de belangrijkste reden waarom lawaaidoofheid en ouderdomsslechthorendheid blijvend zijn.

Daardoor zijn vogels, vooral kippen en sommige zangvogels, belangrijke modellen in de zoektocht naar behandelingen voor doofheid bij mensen. Wetenschappers onderzoeken welke genen en signalen bij vogels het herstel aanzetten, in de hoop ooit iets vergelijkbaars bij mensen op gang te brengen.

Waarom is gehoor zo belangrijk voor zangvogels die leren zingen?

Voor zangvogels draait horen niet alleen om het opmerken van roofdieren of prooi. Het is de manier waarop ze überhaupt leren zingen.

Zangvogels in strikte zin (Passeri), de grote groep waartoe mussen, vinken, lijsters en zangers behoren, leren hun zang op een manier die lijkt op hoe baby’s leren praten. Een jong mannetje luistert naar volwassen “leermeesters”, meestal in een gevoelige periode vroeg in het leven, en slaat een herinnering op van hoe de zang hoort te klinken. Later begint hij te oefenen met rommelige “subzang”, die geleidelijk beter wordt naarmate hij zijn eigen geluid vergelijkt met die opgeslagen herinnering.

Beide stappen hangen af van het gehoor. Klassieke experimenten uit de jaren zestig lieten zien dat jonge zangvogels die doof werden voordat ze begonnen te oefenen, sterk afwijkende zang ontwikkelden, zelfs als ze eerder volwassen zang hadden gehoord. Ze moesten zichzelf horen om het sjabloon te kunnen namaken. Vogels die geïsoleerd waren opgegroeid, die zichzelf wel maar nooit een leermeester hadden gehoord, ontwikkelden eenvoudigere zang die nog wel enkele kenmerken van hun soort had.

Daarom zijn zangvogels een van de belangrijkste diermodellen voor onderzoek naar vocaal leren, en daarom bestaan er regionale zangdialecten. De vink is in Europa het schoolvoorbeeld. Onze gids over hoe vogels hun zang leren gaat dieper in op dit onderwerp, ook op hoe lokale dialecten ontstaan.

Niet alle vogels leren hun geluiden. Bij groepen als duiven, hoenders en de meeste tirannen ontwikkelen roepjes en zang zich grotendeels zonder na te doen. Papegaaien en kolibries leren daarentegen hun geluiden, net als zangvogels, en daarom kunnen papegaaien spraak imiteren.

Hebben verschillende vogels verschillende oren?

Het basisplan is gedeeld, maar de details verschillen met de leefwijze.

• Nachtelijke jagers zoals uilen hebben grote oropeningen, en bij sommige soorten een beweegbare huidflap vóór de opening. Hun binnenoor heeft een ongewoon lang gehoororgaan vol haarcellen, wat vermoedelijk helpt bij een fijne analyse van frequenties.
• Zangvogels hebben een gehoor dat nauw is afgestemd op de frequenties van de zang en roepjes van hun eigen soort.
• Vogels met een lage stem, zoals sommige duiven, hoenders en de roerdomp, maken lage geluiden en letten vermoedelijk ook meer op lage frequenties, die goed door dichte begroeiing dragen. De doffe “hoemp” van een roerdomp in het riet is daar een bekend Nederlands voorbeeld van.
• Duikende vogels moeten omgaan met drukverschillen en water. Hoe ze hun oren onder water beschermen, is minder goed onderzocht, en de details verschillen.

Deze verschillen laten zien dat “het vogelgehoor” niet één ding is. Een kerkuil en een huismus hebben dezelfde onderdelen, maar ze luisteren naar heel verschillende werelden.

Heeft lawaai invloed op wilde vogels?

Vogels leven in een wereld van geluid, dus menselijk lawaai doet ertoe.

• Zang schuift omhoog op lawaaiige plekken. Het bekende onderzoek van Hans Slabbekoorn en Margriet Peet aan koolmezen in Leiden liet zien dat vogels in lawaaiige delen van de stad met een hogere laagste toon zongen, boven het lage gerommel van het verkeer uit. Vergelijkbare patronen zijn bij andere soorten op meerdere continenten gemeld.
• Lawaai kan alarmroepen en zang maskeren. Vogels kunnen waarschuwingen van andere vogels missen of moeite hebben om een partner te vinden.
• Sommige vogels mijden lawaaiige gebieden. Onderzoek langs wegen en rond industriële installaties vond minder of andere soorten waar het lawaai constant is.
• De timing kan veranderen. Sommige stadsvogels, zoals roodborsten onder straatverlichting, zingen vroeger of ‘s nachts, mogelijk om lawaai overdag te ontwijken. Zie waarom vogels ‘s nachts zingen.

Fabels en feiten over vogeloren

Wat het gehoor van vogels betekent voor vogelaars in de tuin

• Vogels horen jou. Hard praten en klappende deuren jagen vogels weg bij de voederplek. Rustig en langzaam bewegen bij het raam houdt ze in de buurt.
• Pishen en geluid afspelen werken omdat vogels goed luisteren. Gebruik ze spaarzaam. Onze gids over pishen behandelt de ethiek. Speel in het broedseizoen geen zang af bij nesten, en respecteer de regels in natuurgebieden.
• Ultrasone verjagers helpen waarschijnlijk niet tegen spreeuwen, duiven of spechten. Fysieke maatregelen en aanpassingen in de omgeving werken beter.
• Hoge zang verdwijnt voor jou misschien het eerst. Een app die vogels op geluid herkent, zoals Merlin of ObsIdentify, kan bevestigen wat je zelf niet meer hoort.

Snelle feiten over vogeloren

• Vogels hebben oren aan de zijkanten van de kop, achter en onder de ogen.
• De openingen zijn bedekt met oordekveren, veren met open baarden.
• Vogels hebben één middenoorbeentje, de columella, in plaats van drie.
• De meeste vogels horen het best tussen ongeveer 1 en 4 kHz.
• Weinig vogels horen veel boven ongeveer 10 kHz, en van geen enkele soort is bekend dat ze ultrasoon geluid hoort.
• Sommige uilen hebben oropeningen op verschillende hoogte om geluid in twee richtingen precies te lokaliseren.
• De oorpluimen van uilen zijn veren, geen oren.
• De vettenvogel en sommige salanganen gebruiken eenvoudige echolocatie.
• Vogels kunnen beschadigde haarcellen in het binnenoor vernieuwen, zoogdieren niet.

Bronnen

• Vogelbescherming Nederland
• Sovon Vogelonderzoek Nederland
• Cornell Lab of Ornithology: All About Birds, soortbeschrijving kerkuil
• Cornell Lab of Ornithology: All About Birds, soortbeschrijving laplanduil
• Corwin, J. T. en Cotanche, D. A. (1988). Regeneration of sensory hair cells after acoustic trauma. Science 240: 1772-1774.
• Slabbekoorn, H. en Peet, M. (2003). Birds sing at a higher pitch in urban noise. Nature 424: 267.