Hoe leren vogels zingen?

De meeste vogels die zingen, leren hun lied zoals kinderen leren praten. Een jonge zangvogel luistert naar volwassen vogels van zijn eigen soort, slaat een herinnering op van hoe het lied moet klinken en oefent daarna weken of maanden, van zacht, rommelig gebrabbel dat subzang heet tot een stabiel volwassen lied; mannetjes van de zebravink zijn rond 3 maanden klaar. Horen is daarbij de hele tijd onmisbaar: een vogel die zichzelf niet kan horen, kan niet goed leren zingen.

Niet alle vogels werken zo. Zangvogels, papegaaien en kolibries leren hun geluiden, terwijl veel andere vogels ermee geboren worden. In dit artikel lees je hoe dat leerproces werkt, wat er in de hersenen gebeurt, waarom vogelzang een van de beste modellen is geworden om menselijke spraak te bestuderen en wat dit allemaal betekent als je in je eigen tuin naar merels, vinken en roodborsten luistert.

Kort antwoord: de stappen van het zangleren

1. Luisteren. Tijdens een gevoelige periode vroeg in het leven hoort de jonge vogel liedjes van volwassen vogels en prent ze in. Dit heet de sensorische fase.
2. Brabbelen. De vogel begint zachte, wisselende, ongestructureerde geluiden te maken, de zogenoemde subzang, vergelijkbaar met het brabbelen van een baby.
3. Oefenen. In de loop van weken of maanden krijgen de geluiden meer structuur. Deze middelste fase heet plastische zang.
4. Vergelijken. De vogel vergelijkt wat hij zelf produceert met de opgeslagen herinnering, gebruikt zijn gehoor als terugkoppeling en stuurt bij.
5. Vastleggen. Het lied wordt vast en stabiel. Onderzoekers noemen dat kristallisatie. Bij veel soorten gebeurt dit uiterlijk in het eerste broedseizoen.

Welke vogels leren hun zang?

Wetenschappers onderscheiden drie groepen vogels die hun geluiden leren:

De schreeuwvogels zijn een belangrijke vergelijkingsgroep. Ze horen bij dezelfde grote orde als de zangvogels, de zangvogelachtigen, maar de meeste hoeven geen volwassen vogels te horen om hun zang te ontwikkelen. In klassieke experimenten van Donald Kroodsma en collega’s ontwikkelden Amerikaanse tirannen die zonder soortgenoten opgroeiden toch een normaal lied.

Geleerde vocalisatie is zeldzaam in het dierenrijk. Bij zoogdieren kennen we het van mensen, sommige vleermuizen, walvissen en dolfijnen, zeehonden en olifanten, maar niet op dezelfde manier van onze naaste verwanten, de mensapen. Vogels hebben het vermogen minstens een paar keer onafhankelijk van elkaar ontwikkeld, en dat maakt ze waardevol als vergelijking.

Wat is het verschil tussen zang en een roep?

Zang is meestal langer en ingewikkelder en hoort bij territorium en balts. Roepen zijn korter en dienen als alarm, contact, bedelgeluid of om een vlucht te coördineren. Veel roepen zijn aangeboren, zelfs bij zangvogels, al worden sommige, zoals bepaalde contactroepen van papegaaien en vinkachtigen, ook geleerd. Als wetenschappers het over zangleren hebben, bedoelen ze de geleerde, ingewikkelde geluiden.

Hoe ontdekten wetenschappers dat vogels hun zang leren?

Wat lieten de proeven met vinken zien?

In de jaren vijftig werkte William Thorpe in Cambridge met de vink, dezelfde vogel die je in Nederland en België in bijna elke tuin en elk park hoort. Met de sonograaf, een toen nieuw apparaat dat geluid omzet in een zichtbaar beeld, kon hij liedjes nauwkeurig vergelijken. Vinken die in isolatie opgroeiden, zongen liedjes van ongeveer de juiste lengte en toonhoogte, maar zonder de normale opbouw, en ook de karakteristieke slotkrul ontbrak. Vogels die in hun eerste maanden volwassen zang hoorden, leerden het lied wel goed.

Wie in het voorjaar goed naar vinken luistert, merkt bovendien dat niet elke vink precies hetzelfde zingt. Buren lijken vaak op elkaar, en vinken uit verschillende streken klinken soms net iets anders. Dat past precies bij een lied dat van anderen wordt overgenomen.

Wat lieten de proeven met witkruingorzen zien?

In de jaren zestig en zeventig bouwden Peter Marler en collega’s dit werk uit met witkruingorzen in Californië. Een aantal bevindingen uit die tijd is nog steeds de kern van het vakgebied.

• Er is een gevoelige periode. Jonge gorzen leerden het best van opnamen die ze ongeveer in de eerste twee levensmaanden hoorden. Liedjes die ze later hoorden, hadden veel minder effect.
• Vogels zijn voorbereid op hun eigen soort. Kregen jonge gorzen verschillende voorbeeldliedjes te horen, dan leerden ze bij voorkeur het lied van hun eigen soort en niet dat van andere soorten. Ze lijken een aangeboren sjabloon te hebben dat helpt het juiste voorbeeld te kiezen.
• Geïsoleerde vogels zingen afwijkend. Gorzen die zonder enig voorbeeld opgroeiden, ontwikkelden een eenvoudig, ongestructureerd lied, herkenbaar als gorzenzang maar zonder de lokale details.

Waarom is horen zo belangrijk?

In 1965 liet Masakazu Konishi rechtstreeks zien hoe belangrijk het gehoor is. Jonge gorzen die doof werden nadat ze voorbeeldliedjes hadden gehoord, maar voordat ze begonnen te oefenen, ontwikkelden sterk afwijkende zang, nog slechter dan vogels die in isolatie opgroeiden. Ze hadden wel een herinnering aan het juiste lied, maar konden zichzelf niet horen om het na te doen. Vogels die pas doof werden nadat hun zang was gekristalliseerd, bleven redelijk goed zingen, in elk geval een tijd lang.

Dat resultaat legde het tweedelige model vast dat nog steeds wordt gebruikt: eerst onthouden, dan oefenen met het gehoor als terugkoppeling.

Hoe oefent een jonge vogel zijn lied?

Wat is subzang?

Subzang is het vogelequivalent van brabbelen. Het is zacht, rommelig en heel wisselend, en het klinkt vaak van diep uit een struik. Jonge vogels kunnen er lang mee bezig zijn. Het lijkt nog weinig op het volwassen lied, maar het laat de vogel ontdekken hoe zijn stemorgaan, de syrinx, werkt.

Wat is plastische zang?

Daarna volgt de plastische zang. Herkenbare stukjes van het volwassen lied verschijnen, maar ze zijn nog onstabiel, staan in de verkeerde volgorde of zijn vermengd met geluiden die later weer verdwijnen. Bij veel soorten produceren jonge vogels meer zangmateriaal dan ze uiteindelijk houden. Ze laten daarna een deel vallen, een proces dat soms selectieve uitdunning wordt genoemd.

Wanneer ligt de zang vast?

In de laatste fase, de kristallisatie, wordt het lied vast en wordt het steeds in dezelfde vorm herhaald. Bij de zebravink, de meest onderzochte zangvogel in het laboratorium, zijn mannetjes meestal rond een leeftijd van drie maanden klaar met leren. Bij veel trekvogels duurt het proces langer: onthouden in de eerste zomer, oefenen in de herfst en winter en kristallisatie in het volgende voorjaar, als de vogel een territorium gaat verdedigen.

Leren vogels beter van een levende leraar dan van een opname?

Vaak wel. Verschillende studies vonden dat jonge vogels gemakkelijker leren van een levende volwassen vogel waarmee ze contact hebben dan van een luidspreker. Bij sommige soorten kan sociaal contact de gevoelige periode zelfs verlengen, zodat een vogel later nog van een levende leraar leert dan hij van een bandje zou doen. Dat lijkt op onderzoek bij mensen, waaruit blijkt dat baby’s spraakklanken beter oppikken van echte mensen dan van een video.

Wat gebeurt er in de hersenen van een vogel tijdens het zangleren?

Wat is het zangsysteem?

Zangvogels hebben een apart netwerk van hersengebieden voor het leren en produceren van zang. Belangrijke onderdelen zijn:

• HVC, een gebied in de voorhersenen dat betrokken is bij de timing en volgorde van het lied.
• RA, de robuuste kern van het arcopallium, die verbonden is met de centra in de hersenstam die de syrinx en de ademhaling aansturen.
• Area X, een deel van de basale ganglia, dat onmisbaar is voor het leren maar minder voor het zingen van een lied dat al vastligt.
• LMAN, een gebied dat tijdens het oefenen variatie toevoegt, waardoor jonge vogels kunnen uitproberen en verbeteren.

Dit systeem heeft een motorische route om zang te produceren en een leerlus die via de basale ganglia loopt. De opbouw vertoont duidelijke overeenkomsten met de hersencircuits die mensen gebruiken voor spraak en voor het aanleren van ingewikkelde bewegingen.

Kunnen vogels nieuwe hersencellen aanmaken?

Onderzoek naar zangleren leidde tot een van de grote ontdekkingen van de moderne neurowetenschap. In de jaren tachtig lieten Fernando Nottebohm en collega’s zien dat volwassen kanaries nieuwe neuronen toevoegen aan hun zangsysteem. Kanaries veranderen hun repertoire van jaar tot jaar, en de omvang van de zanggebieden in hun hersenen verandert met de seizoenen. Dat werk hielp het lang gekoesterde idee onderuit te halen dat volwassen gewervelden geen nieuwe hersencellen maken.

Delen vogels en mensen genen voor geleerde vocalisatie?

Voor een deel. Het gen FOXP2, dat bij mensen in verband is gebracht met een erfelijke spraak- en taalstoornis, is ook actief in het zangsysteem van zangvogels. Experimenten waarbij de activiteit van FOXP2 in Area X van jonge zebravinken werd verlaagd, leidden tot onvolledig en onnauwkeurig nadoen van het voorbeeldlied. Latere genetische studies vonden dat lerende vogels en mensen vergelijkbare patronen van genactiviteit hebben in hun zang- en spraakcircuits, terwijl het vermogen onafhankelijk is ontstaan. Dat is een van de redenen waarom neurowetenschappers vogelzang het beste diermodel voor het leren van menselijke spraak noemen.

Hoe leren papegaaien en kolibries hun geluiden?

Het meeste onderzoek naar zangleren is gedaan bij zangvogels, maar de andere twee lerende groepen laten hetzelfde basisvermogen zien, elk met een eigen draai.

Hoe leren papegaaien hun roepen?

Wilde papegaaien gebruiken geleerde contactroepen om groepsgenoten en partners te volgen. Studies bij grasparkieten in gevangenschap vonden dat vogels die bij elkaar worden gezet, langzaam naar gedeelde roepkenmerken toegroeien, een soort groepshandtekening. Onderzoek aan wilde groenstuitmuspapegaaien in Venezuela, geleid door Karl Berg en gepubliceerd in 2011, vond dat nestjongen een eigen contactroep ontwikkelden. Proeven waarbij jongen door andere ouders werden grootgebracht, wezen erop dat ze die roep leerden van de volwassen vogels die hen opvoedden, een beetje alsof ouders hun kuikens een naam geven. Papegaaien blijven hun hele leven leren. Daarom kunnen tamme papegaaien spraak, deurbellen en telefoons nadoen.

Papegaaienhersenen hebben hun eigen gebieden die op het zangsysteem lijken. Opvallend is dat papegaaien een extra schil van leergebieden rondom de kerngebieden hebben, wat sommige onderzoekers in verband brengen met hun bijzondere talent voor imitatie.

Hoe leren kolibries zingen?

Wilde kolibries leven alleen in Noord-, Midden- en Zuid-Amerika, maar ze zijn een belangrijk deel van dit verhaal. Hun zang is zachter en minder bekend, maar verschillende soorten leren hem. Mannetjes van Anna’s kolibrie in het westen van Noord-Amerika zingen vanaf een uitkijkpost een krassend, zoemend liedje, en studies bij jonge vogels wijzen erop dat dat geleerd wordt. Bij sommige tropische heremietkolibries delen mannetjes die samen baltsen op een baltsplaats lokale zangtypen die verschillen van die op naburige baltsplaatsen, een patroon dat typisch is voor geleerde geluiden.

Omdat geleerde vocalisatie voorkomt bij zangvogels, papegaaien en kolibries, maar niet bij hun naaste verwanten, denken de meeste onderzoekers dat het in elke groep afzonderlijk is ontstaan, of herhaaldelijk verloren is gegaan. Hoe dan ook zijn de vergelijkbare oplossingen in de hersenen een treffend voorbeeld van convergente evolutie.

Hoeveel liedjes kan een vogel leren?

De omvang van het repertoire loopt enorm uiteen.

• Sommige vogels zingen één zangtype. Veel mannetjes van de witkruingors zingen hun hele leven in feite één lied.
• Sommige hebben er een handvol tot een dozijn. De vink zingt vaak een paar verschillende strofen, en de zanggors in Noord-Amerika heeft een repertoire van meerdere zangtypen waar hij doorheen wisselt.
• Sommige hebben er honderden. Van de Noord-Amerikaanse moeraswinterkoning zijn heel grote repertoires bekend, en de rosse spotlijster wordt vaak genoemd met meer dan duizend zangtypen. Dichter bij huis zingt de merel een rijk, steeds wisselend lied, en de zanglijster herhaalt elke frase twee of drie keer uit een grote voorraad motieven.
• Sommige kopiëren andere soorten. De spreeuw in onze tuinen is een meester in nadoen: buizerd, wulp, merel en zelfs telefoons en autoalarmen duiken op in zijn zang. De bosrietzanger, die in Nederland en België broedt en in Afrika overwintert, is beroemd omdat hij imitaties van tientallen Europese en Afrikaanse soorten in zijn lied verweeft.

Kunnen volwassen vogels blijven leren?

Vogels vallen grofweg in twee groepen.

Gesloten lerende soorten leren in hun eerste jaar en houden daarna een grotendeels vast lied. De zebravink en de witkruingors zijn typische voorbeelden.

Open lerende soorten blijven als volwassen vogel materiaal toevoegen of veranderen. Kanaries bouwen hun lied elk seizoen om. Spreeuwen blijven nieuwe geluiden oppikken. Veel papegaaien leren hun hele leven nieuwe roepen, en daarom blijven tamme papegaaien woorden bijleren.

Sommige soorten zitten ertussenin. Ze leren in hun eerste jaar, maar passen hun zang aan als ze naar een nieuw gebied verhuizen en hun buren moeten evenaren. Dat leidt vanzelf tot de vraag naar dialecten, die we behandelen in hebben vogels dialecten. De vink is daar een mooi Europees voorbeeld van: vinken hebben regionale varianten, niet alleen in hun lied maar ook in de zogenoemde regenroep.

Hoe leren broedparasieten het juiste lied?

De koekoek in Europa en de bruinkopkoevogel in Noord-Amerika worden grootgebracht door andere soorten. Hoe komt het dat ze toch als hun eigen soort klinken? De koekoek heeft een eenvoudige, kennelijk aangeboren roep: het bekende koe-koe dat een jonge koekoek nooit van zijn eigen vader heeft gehoord. De koevogel is wel een zangvogel die leert, maar lijkt sterke aangeboren voorkeuren te hebben en leert van andere koevogels nadat hij de zorg van de waardouders heeft verlaten. Onderzoek wijst erop dat sociale terugkoppeling, zoals vrouwtjes die op bepaalde zangversies reageren, de zang van mannetjes ook vormt. Ons artikel over waarom sommige vogels eieren in andere nesten leggen vertelt de kant van de parasiet.

Wat gebeurt er als jonge vogels niemand hebben om van te leren?

Zangleren hangt af van volwassen voorbeelden in de buurt, en dat is een risico voor bedreigde soorten. De regenthoningeter uit het zuidoosten van Australië is teruggelopen tot een paar honderd wilde vogels. Een studie uit 2021 onder leiding van Ross Crates meldde dat veel mannetjes in het wild nu ongewone liedjes zingen, en sommige zelfs de zang van andere soorten, kennelijk omdat jonge vogels zelden volwassen soortgenoten horen. Mannetjes met afwijkende zang hadden minder broedsucces. Natuurbeschermers laten in gevangenschap gekweekte vogels nu opnamen van wilde regenthoningeters horen voordat ze worden vrijgelaten, een aanpak die doet denken aan de proeven met bandjes uit de jaren zestig.

Veelvoorkomende fabels over zangleren

Wat betekent zangleren voor tuinvogelaars?

Waarom hoor ik in de nazomer en herfst vreemde liedjes?

Jonge vogels die eerder dat jaar uit het ei kwamen, oefenen hun subzang en plastische zang, vaak diep in dichte struiken. De geluiden kunnen zacht, rommelig en moeilijk te plaatsen zijn. Sommige volwassen vogels zingen buiten het broedseizoen ook zachter en minder gestructureerd. In de herfst hoor je bovendien volop roodborsten, want zowel mannetjes als vrouwtjes zingen dan een wat weemoediger winterlied om hun voedselterritorium te verdedigen.

Kunnen apps voor geluidsherkenning in de war raken door jonge vogels?

Ja. Apps zijn vooral getraind op typische volwassen zang. Oefenzang, imitaties en regionale varianten kunnen vreemde suggesties opleveren. Onze gids over Merlin Sound ID gebruiken zonder fouten legt uit hoe je resultaten dubbel controleert.

Is dit een goed moment om zelf vogelgeluiden te leren?

Het voorjaar is de makkelijkste tijd, omdat het lied dan vastligt en vaak wordt gezongen. Begin met een klein aantal algemene soorten zoals merel, koolmees, vink, roodborst en winterkoning, en leer die goed, zoals we voorstellen in vogelgeluiden leren: begin met 10 zangvogels. Vraag je je af waarom het bij zonsopkomst zo’n kabaal is, lees dan waarom vogels ‘s ochtends zingen over het ochtendkoor.

Wie ook iets wil bijdragen aan onderzoek, kan zijn waarnemingen doorgeven. Vogelbescherming Nederland organiseert elk jaar de Nationale Tuinvogeltelling, en Sovon verzamelt gegevens van duizenden vrijwilligers over broedvogels en wintervogels. In Vlaanderen doet Natuurpunt vergelijkbaar werk.

Snelle feiten

• Zangvogels, papegaaien en kolibries leren hun geluiden; de meeste andere vogels niet.
• Jonge zangvogels prenten liedjes in tijdens een gevoelige periode en oefenen daarna.
• Het oefenen verloopt van subzang via plastische zang naar gekristalliseerde zang.
• Jonge vogels moeten hun eigen stem kunnen horen om die met hun herinnering te vergelijken.
• Zangvogels hebben een apart hersennetwerk voor zang, met onder meer HVC, RA en Area X.
• Volwassen kanaries maken nieuwe neuronen aan, een ontdekking die de neurowetenschap veranderde.
• Het gen FOXP2 speelt een rol bij zowel menselijke spraak als het zangleren van vogels.
• Bedreigde vogels kunnen hun lied verliezen als jonge vogels geen voorbeelden meer hebben.

Bronnen

• Brainard, M. S. en Doupe, A. J. (2002). What songbirds teach us about learning. Nature
• Doupe, A. J. en Kuhl, P. K. (1999). Birdsong and human speech: common themes and mechanisms. Annual Review of Neuroscience
• Odom, K. J. et al. (2014). Female song is widespread and ancestral in songbirds. Nature Communications
• Crates, R. et al. (2021). Loss of vocal culture and fitness costs in a critically endangered songbird. Proceedings of the Royal Society B
• Vogelbescherming Nederland
• Sovon Vogelonderzoek Nederland