Ağaçkakan beyinleri ağaç davul seslerini kuş sesleri gibi işler

Kuşların şarkı öğrenmesini sağlayan beyin devresi, ağaçkakanlar ağaçların üzerinde davul çaldığında aktiftir, bu da yeteneklerin benzer evrimsel süreçlerden ortaya çıkmış olabileceğini düşündürür.

İle Jake Buehler

Bir ağaçkakanın beyni için bir ağaca vurmak kuş cıvıltısına çok benzer. Bulgular, kuşlarda bu iki ana akustik aktiviteyi duymanın ve yürütmenin arkasındaki beyin devrelerinde önemli benzerlikler olduğunu ortaya koyuyor; bu, bunların paylaşılan bir evrim şablonunun modifikasyonları olabileceği anlamına geliyor.

Bazı kuşlar için sesler doğal olarak gelir – örneğin bir şahinin nasıl çığlık atacağını öğrenmesi gerekmez. Öte yandan ötücü kuşlar ve papağanlar, melodilerini üretmek için yaşlı kuşları dinlemeli ve taklit etmelidir ve beyindeki özel devreler bunu yapmalarına izin verir. Erich Jarvis New York’taki Rockefeller Üniversitesi’nden Dr., kuşların (flamingolar, şahinler ve diğerleri) seslerini öğrenmeyen beyinlerinin, öğrenenlerden farklı görünüp görünmediğini öğrenmek istedi. Önceki araştırmalar, ötücü öğrenen kuşların ön beyinlerindeki özel alanlarda, öğrenmeyenlere kıyasla parvalbumin adlı bir genin aktivitesinin arttığını göstermişti. Jarvis, bunun gerçekten de daha geniş bir öğrenci olmayanlar yelpazesinde geçerli olduğunu doğrulamak istedi.

O ve meslektaşları, bu tür yedi kuş türünün beyinlerini analiz ettiler ve bunlardan birinin beyninde parvalbumin açısından zengin bölümlere sahip olduğunu görünce şaşırdılar: tüylü ağaçkakan (Dryobates pubescens).

Ağaçkakanlar ağaç gövdelerindeki kurtçukları delmek için sadece gagalarını kullanmazlar. Diğer ağaçkakanlarla bölgesel bilgileri ileten belirli ses kalıpları oluşturmak için ağaçlara çekiçle vururlar. Jarvis ve Matthew Fuxjager Daha sonra Rhode Island’daki Brown Üniversitesi’nde ağaçkakanların meraklı beyin bölgelerinin davul çalmayla mı yoksa kuşun basit seslendirmeleriyle mi bağlantılı olduğunu araştırmayı amaçlayan bir ekip yönetti.

Araştırmacılar, 15 vahşi tüylü ağaçkakanın yuvalama boşluklarının yakınındaki hoparlörlerde davul sesleri çaldılar ve ardından ön beyinlerini incelediler.

Davul sesini duyan ve karşılık olarak davul çalan kuşlarda, araştırmacılar, ötücü kuşlarda öğrenme ve şarkı söyleme ile ilgili ön beyin bölgesinde son zamanlarda artan aktivite için anahtar genetik belirteçler buldular. Bunu, bir başkasının davulunu duyan ağaçkakanlar arasında yaygın bir tepki olan, yanıt olarak yalnızca “kistik” diye seslenen bireylerde bulamadılar.

Jarvis, “İster ses organıyla ister gagayla yapılsın, karmaşık akustik iletişim için beyin devreleri sınırlı bir gelişme yoluna sahip olabilir” diyor.

Araştırmacılar, kuş cıvıltısı ve davul çalmanın her ikisinin de kuşların önbeyinindeki eski bir dizi bağlantıda, görüntü davranışındaki ince ölçekli hareketler için “evrimsel kurcalamadan” ortaya çıkmış olabileceğini düşünüyorlar.

Jarvis, bulguların davul çalma davranışının en azından kısmen öğrenilebileceğini öne sürdüğünü söylüyor.

Nicole Creanza Tennessee’deki Vanderbilt Üniversitesi’nden, kuşların hayat ağacında daha da geniş bir beyin örneği görmenin ilginç olacağını söylüyor. Cennet kuşlarının ve manakinlerin ayrıntılı kur dansları gibi, motor öğrenme alanlarına bağlantılar için başka görüntüler de incelenebilir.

Dergi referansı: PLOS Biyoloji, DOI: 10.1371/journal.pbio.3001751