Mäuse singen Liebeslieder      Von Parvin Sadigh | © Zeit online



Der Mensch kann singen, der Vogel auch. Aber die gemeine Hausmaus? Ebenfalls, sagen amerikanische Forscher - und legen uns eindrucksvolle Beweisstücke auf's Ohr

„Es gibt niemanden, den ihr Gesang nicht fortreißt", schrieb Franz Kafka in seiner Erzählung "Josefine, die Sängerin". Josefine war eine Maus, und wenn die Mäusediva ihre Lieder sang, hatten die anderen Mäuse in Kafkas Geschichte das Gefühl, "aus dieser Kehle erklinge etwas, was wir nie zuvor gehört haben und das zu hören wir gar nicht die Fähigkeit haben". Singende Mäuse hat zumindest noch kein Mensch gehört, und die Wissenschaft nahm bisher auch an, dass Mäuse den Gesang einfach nicht beherrschen. Vögel können das, von den Säugetieren vielleicht noch die Wale - und wir natürlich. Von allen anderen Tieren benutzen zwar viele einzelne Klänge und Geräusche, um sich zu verständigen. Aber Lieder mit wiederkehrenden Motiven, mit Melodie und Phrasierungen?

Völlig falsch scheint Kafka mit seiner singenden Josefine indessen nicht gelegen zu haben. Wie Timothy E. Holy und Zhongsheng Guo von der Washington University jetzt in der Zeitschrift PLOS Biology berichten, singen Mäuse wirklich, sogar ähnlich virtuos wie Vögel - zumindest tun das die männlichen Mäuse, wenn sie auf Brautschau sind. Die Nager trällern demnach ganze Lieder mit Melodien, die aus Tönen und Silben zusammengesetzt sind. Gehört hat sie bisher bloß deshalb niemand, weil die Tonlage etwas zu hoch für den Menschen ist: Mäuse singen auf Ultraschallfrequenz, und die nimmt unser Ohr nicht wahr.

Dass Nagetiere auf so hohen Frequenzen miteinander kommunizieren, ist indes nicht ganz neu. Mäusebabys fiepen in dieser Tonlage, wenn sie ihre Mama vermissen. Auch von Mäusemännern kennt die Forschung solche, für uns unhörbare Rufe nach dem Weibchen. Bisher allerdings schien das Ultrafiepen eher Laut denn Lied zu sein - ein akustischer Reflex auf sogenannte Pheromone, das sind Lockstoffe, die vor allem im Urin der Weibchen vorkommen. Holy und Guo haben nun die akustischen Muster der Tiere genauer unter die Lupe genommen. Die Forscher brachten 46 Mäusemänner mit uringetränkten Wattebäuschen zum Singen, nahmen die Töne auf und entzerrten das Tongewirr, um Strukturen und Melodien der Mausmusik sicht- und hörbar zu machen.

Zuerst spielte das Wissenschaftlerduo den Mäusegesang so langsam ab, dass nur noch ein tiefes, von langen Pausen unterbrochenes Pfeifen zu hören war. Ähnlich stellte sich Kafka das übrigens vor, als er die Kunst Josefines zu analysieren versuchte: „Ist es denn überhaupt Gesang? Ist es nicht vielleicht doch nur ein Pfeifen?" Guo und Holy konnten anhand des Pfeifens die Zahl der Silben und ihrer Wiederholungen bestimmen und eine Phrasierung ausmachen - sofern es denn eine geben würde. Tatsächlich fiepten die Mäuse schnell, mit Silben unterschiedlicher Länge. Diese Silben folgten einander in regelmäßigen Abständen (zehn Silben pro Sekunde), wechselten hin und wieder die Tonlage und das auch noch gruppenweise. Und weil die Mäusemännchen ähnliche Silben zudem in regelmäßigen, charakteristischen Strophen arrangieren, zweifeln die beiden Neurobiologen nicht mehr daran, dass ihre Versuchstiere richtige Lieder singen können.

Um diese Melodien nun auch noch für Menschenohren hörbar zu machen, senkten die Wissenschaftler die Tonhöhe der Nagersongs ab, ohne jedoch das Tempo zu beeinflussen. Das Resultat dieses Tricks klingt nicht nur für die Forscher erstaunlich nach Vogelgesang. Und als Holy und Guo ihre Versuche mit 45 weiteren Mäusen wiederholten, fanden sie, dass jeder Mäuserich offenbar seinen eigenen Song singt und ihn vielleicht sogar selbst erfindet.

       

               
^

crooners


Beaucoup d'espèces d'oiseaux, de grenouilles ou d'insectes chantent, c'est entendu. En revanche, le chant est un comportement rarissime chez les mammifères. Très peu chantent : les cétacés (baleine, dauphin, orque, etc.), quelques chauves-souris et bien sur l'homme, même s'il chante essentiellement sous la douche et souvent faux. C'est justement ce qui rend la découverte de deux chercheurs américains si spectaculaire : ils viennent de prouver que les mâles de souris chantent eux aussi. Et ceci dans le but de séduire une femelle. Encore !
Vous allez me dire que d'autres animaux utilisent des cris reconnaissables : le miaulement du chat, l'aboiement du chien ou même le brame du cerf. Leur fonction de communication sociale est indéniable. Néanmoins, ils sont structurellement très différents du chant des baleines ou des oiseaux car ils présentent une très faible diversité de sons ou sont trop irréguliers.
Mais alors quand peut-on dire qu'on a affaire à un chant ? Sans entrer trop les détails techniques (pour ceux que ça intéresse précisément, je vous renvoie à l'article original), un chant doit être composé d'une grande diversité syllabique et non pas seulement quelques motifs. De plus il doit avoir une nette régularité temporelle et se présenter sous forme de phrases répétées : la distribution des motifs ou syllabes dans cette phrase ne doit pas être aléatoire.
Ainsi dans le cas de la souris on retrouve des régularités étonnantes. A partir d'une analyse très précise du chant de plusieurs dizaines de souris enregistrées chacune pendant plusieurs minutes, les chercheurs ont identifié autour de 750 syllabes qui revenaient régulièrement en phrase, et de manière non aléatoire. Pour autant, les mâles ne chantent pas tous un même chant stéréotypé : ils ont chacun leurs vocalises et partitions propres avec des rythmes différents et des syllabes préférées. Il est même possible de les reconnaître à leur chant. Les souris chantent donc vraiment ! Et c'est même un chant très sophistiqué : la richesse des vocalises est bien supérieure à celle des chants d'insectes ou de grenouilles. Le chant de la souris rivalise même en complexité avec celui de beaucoup d'oiseaux.
Ces chants étaient passés inaperçus jusqu'à présent parce qu'ils sont émis dans l'ultrason, entre 30 et 110 kHz, c'est à dire dans des gammes de fréquences qui nous sont complètement inaudibles. Certains chercheurs s'étaient déjà bien rendu compte que des cris à très haute fréquence étaient émis par les souris. Mais les techniques d'enregistrement et d'analyse qu'ils employaient ne leur permettaient pas de détecter une quelconque régularité.
Des chants inaudibles, ça me va ! Parce qu'on doit déjà supporter les chants d'amour et de guerre des piafs au printemps. Si en plus, on entendait les souris pousser la sérénade dans nos planchers pour séduire leur belle, on s'en sortirait pas. Imaginez le Rat Pack de crooners : les Frank Sinatra, Dean Martin, et Sammy Davis Jr souris nous refaisant le Las Vegas des années 50 !

                   
             
^


Music to Her Ears? Male Mice Sing an Ultrasonic Tune


Readers of a certain age may remember Mighty Mouse singing, “Here I come to save the day!” as he raced in to save the innocent from evildoers. Fanciful as his cartoon antics may have seemed at the time (it first aired in the 1950s), the TV show's creators weren't so off the mark. There's still no evidence of superhero behavior in real mice, but in a new study, Timothy E. Holy and Zhongsheng Guo show that mice have a gift for song.
Much of what we know about the biology of song and song learning comes from research on songbirds, but birds are difficult subjects for genetic studies. Song commonly figures in courtship rituals among birds, insects, and frogs, but such behavior in mammals had been restricted to whales, bats, and humans. Evidence of similar behavior in the mouse—a long-established genetic model, often referred to as the pocket human—could open whole new avenues of research into the genetic contributions to song and song learning.
To a lay person, the vocal stylings of rodents appear restricted to squeaks and chatter. But mouse social encounters prompt many vocalizations; some are audible to humans, such as the distress calls of pups, and some aren't, such as the ultrasonic calls of males presented with females or urine pheromones. Previous studies characterized the situations that prompt these vocalizations, but did not detail their acoustics. In this study, Holy and Guo went beyond the conditions that prompt rodent discourse to focus on the sounds themselves. Far from random patter, male ultrasonic calls contain complex passages with long sequences composed of diverse syllable types.

The authors used cotton swabs coated with either female mouse urine, male mouse urine, or a combination of the two to elicit the male mouse's ultrasonic sounds, and then recorded their vocal responses. The authors manipulated the recordings to hear the ultrasonics. One approach used a slow playback (at one-sixteenth of the recorded speed), but this distorted the temporal structure of the sounds, and the calls sounded like low, intermittent whistles. The other dropped the pitch to an audible level without interfering with the time sequence—the pitch-shifted recording sounds remarkably like birdsong.To bolster this subjective conclusion, the authors then undertook a quantitative analysis of the sounds.
The males produced rapid “chirp-like” syllables of varying duration, spaced at about ten syllables per second, with a burst of closely spaced syllables followed by periods of silence. Some of the syllables showed sudden, significant changes in frequency (or pitch)—all in keeping with previous reports. To determine whether these frequency jumps, or pitch changes, followed a stereotyped pattern or occurred randomly, the authors first analyzed a set of 750 syllables produced by one mouse in a single 210-second trial. They identified discrete clusters of pitch changes, including two clusters with stereotyped jumps to or from a low frequency, which they called low jumps. Repeating the trial and analysis with 45 different mice produced similar results, indicating that the pitch changes are a universal feature of mouse ultrasonic vocalizations.
These pitch jumps formed three distinct categories, which together with two other techniques—borrowed from previous research in birdsong, speech, and pattern recognition—confirmed that syllables are naturally grouped by their pitch changes. The syllables, in turn, occurred in complex sequences that, in some cases, constituted regularly repeated motifs. Syllables with low jumps were repeated in blocks, and phrases tended to be introduced with syllables containing no pitch jumps at all. Since the mice produced multiple syllable types arranged in regular, repeated time signatures, their vocalizations meet the definition of song. Finally, the authors showed that individual males produced songs distinct from those of other males. “The richness and diversity of mouse song appear to approach that of many songbirds,” Holy and Guo write. And just like songbirds, the mice appear to be singing their own tune. Future studies can begin to unravel the physiological basis and mechanics of ultrasonic mouse song—and perhaps decipher the messages encoded in the notes and melody. —Liza Gross


Citation: (2005) Music to Her Ears? Male Mice Sing an Ultrasonic Tune. PLoS Biol 3(12): e420 doi:10.1371/journal.pbio.0030420
Published: November 1, 2005

Copyright: © 2005 Public Library of Science. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.
   
                                                                                                                                                                                                                                                        ^