„Viele Vögel können zweistimmig singen“
Es wird Frühling, und die Vogelkonzerte sind vielerorts nicht zu überhören. Prof. Dr. Franz Goller vom Institut für Integrative Zellbiologie und Physiologie am Fachbereich Biologie untersucht, wie es Vögeln gelingt, diese Stimmvielfalt zu produzieren und welche ökologischen und evolutionsbiologischen Faktoren dabei eine Rolle spielen. Im Interview mit Christina Hoppenbrock erklärt er, wie und warum Vögel ihre unverwechselbaren Gesänge produzieren.
Warum fangen Vögel nach dem Winter überhaupt an zu singen?
Zwei Funktionen sind besonders wichtig. Erstens: die Verteidigung des Territoriums. Singvögel erkennen ihre Nachbarn individuell an der Stimme. Wenn sie sie morgens singen hören, wissen sie, dass sie gar nicht erst versuchen müssen, etwas von den Territorien der Nachbarn wegzunehmen. Zweitens dient der Gesang dazu, einen Partner beziehungsweise eine Partnerin anzulocken. Bei vielen unserer heimischen Singvögel singen die Männchen mehr. Sie etablieren ein Territorium, singen und locken auf diese Weise die Weibchen an. Momentan studiere ich das Trommeln von Spechten, das eine ähnliche Funktion hat.
Ist den Vögeln denn ihr Gesang in die Wiege gelegt?
Teils, teils. Viele Rufe sind angeboren, zum Beispiel das Krähen des Hahns. Papageien dagegen imitieren Laute gut. Es liegt also auf der Hand, dass Lernen eine wichtige Rolle spielt. Eine Amsel kann nicht richtig singen, wenn sie den für sie typischen Gesang nicht als junge Amsel gehört und geübt hat. In Nordamerika gibt es dagegen einen Zaunkönig, der ist ‚Jazzsänger‘: Er hat komplizierte Gesänge mit schnellen Trillern, aber er muss den Gesang anscheinend nicht erlernen. Er improvisiert.
Und wie erzeugen Vögel ihren Gesang konkret?
Sie haben ein spezifisches Lautorgan, die Syrinx. Bei Menschen und anderen landlebenden Wirbeltieren sitzt das Stimmorgan im oberen Bereich der Luftröhre. Die Syrinx der Vögel befindet sich jedoch an der Stelle, an der sich die Luftröhre in Richtung Bronchien gabelt. Dadurch besitzen viele Gruppen von Vögeln, darunter unsere einheimischen Singvögel, zwei Lautorgane – auf jeder Seite der Gabel eines. Sie haben also zwei Paar Stimmlippen, die ihr Gehirn unabhängig voneinander ansteuern kann, und sie können zweistimmig singen.
Welche Klänge lassen sich dabei unterscheiden?
Es gibt eine Bandbreite an Klängen und Klangfarben, von den charakteristischen Pfeiftönen bis zu selteneren, sehr chaotisch klingenden Tönen. Vögel erzeugen Pfeiftöne anders als wir. Wenn wir die Lippen spitzen und pfeifen, entsteht der Ton durch aerodynamische Turbulenzen. Vögel erzeugen die Töne durch die Vibration ihrer Stimmlippen. Dadurch entstehen auch Obertöne, also Vielfache der Grundfrequenz. Ein Pfeifton hat aber keine Obertöne. Das heißt, dass die Vögel, die wir als pfeifend wahrnehmen, die Frequenzen dieser Obertöne herausfiltern müssen. Das machen sie durch spezielle Strukturen in der Luftröhre und im Mundraum.
Wie funktioniert das genau?
Stellen sie sich eine Flasche vor, die sie am Hals anblasen. Der Ton, der entsteht, hängt vom Volumen der Flasche, von der Größe der Öffnung und von der Länge des Flaschenhalses ab. Die Vögel passen den Hohlraum in ihrer Luftröhre durch Bewegungen einer speziellen Knochenstruktur, des Zungenbeins, an. Wenn Sie einem Vogel beim Singen zuschauen, dann sehen Sie diese Bewegung.
Man wundert sich manchmal, wie Vögel zwischendurch Luft holen – man hört zum Teil kaum Pausen.
Bei Kanarienvögeln wurde dieses Phänomen zuerst untersucht. Sie machen ultraschnelle Atempausen, in der Wissenschaftssprache ‚mini breath‘ genannt. Ein ‚mini breath‘ dauert nur zwölf bis 15 Millisekunden. Kanarienvögel können auf diese Weise beim Singen bis zu 30-mal pro Sekunde ein- und ausatmen – man hört das als trillernden Gesang. Eine Studentin aus der Arbeitsgruppe, der ich als Postdoktorand angehörte, hat das Phänomen bei nordamerikanischen Spottdrosseln untersucht. Diese Vögel imitieren den Gesang anderer Vögel. Sie können auch Kanarienvögel nachahmen, müssen dabei aber längere Atempausen machen. Denn Spottdrosseln sind deutlich größer als Kanarienvögel, und der massigere Brustkorb lässt sich nicht so schnell heben und senken.
Sie haben kürzlich eine Studie veröffentlicht, in der es um die Frage ging, wie amerikanische Kuhstärlinge einen speziellen Klang erzeugen: den von Wassertropfen, die auf eine Wasseroberfläche treffen. Warum baut ein Vogel solche Klänge in seinen Gesang ein?
Das weiß niemand. Sicherlich spielt der Selektionsdruck, inmitten eines Chores aus zahlreichen Vogelarten einen unverwechselbaren Gesang zu erzeugen, eine Rolle. Uns hat aber vor allem interessiert, wie diese Klangfarbe entsteht. Dazu haben wir ein selbst entwickeltes Computermodell eingesetzt, das die physikalischen Parameter der Vogelstimmen abbildet und es uns ermöglicht, die Vogelstimmen nachzumachen.
Der Trick besteht darin, dass er seine Stimmlippen verschließt und Druck aufbaut, bis zu 40 Millisekunden, das ist etwa zehnmal so lang wie bei anderen Klängen. Wenn der Druck hoch genug ist, macht er sie auf. Das erzeugt eine explosive Vibration, einen extrem schnellen Anstieg der Lautstärke, die anschließend langsam abfällt. Das machen die Stärlinge abwechselnd mit beiden Stimmlippenpaaren. Das linke Paar hat ein acht- bis zehnmal größeres Volumen als das rechte und erzeugt daher tiefere Frequenzen – das klingt wie unterschiedlich große Wassertropfen.
Während unseres Gesprächs haben Sie verschiedene Vogelstimmen sehr überzeugend imitiert. Sie spielen sicher ein Instrument oder singen ...
Nein, ich bin leider sehr unmusikalisch.
Dieser Artikel stammt aus der Unizeitung wissen|leben Nr. 2, 1. April 2026.
Literaturhinweis:
Franz Goller, Brenton G. Cooper, Gabriel B. Mindlin (2025): Water-like timbral quality in birdsong arises from complex motor control of two sound sources. Current Biology, Volume 35, Issue 23, Pages 5915-5922.e2: DOI: 10.1016/j.cub.2025.10.045