Australiens einzigartige Wälder sind der Geburtsort des Vogelgesangs. Die Pflanzen dort sind sonnendurchflutet und können durch Photosynthese Zucker in Massenproduktion herstellen. Aber mit wenigen Nährstoffen im Boden haben sie Schwierigkeiten, diesen Zucker in Blätter, Samen und anderes Gewebe umzuwandeln. Sie landen im Überfluss, den sie einfach verschenken. Blumen überlaufen mit Nektar. Eukalyptusbäume verströmen aus ihrer Rinde eine süße Substanz namens Manna. Sogar Insekten, die Pflanzensaft saugen, sind gezwungen, überschüssigen Zucker in Form von Flüssigkeiten, die als Honigtau oder Lerp bekannt sind, auszuscheiden. Wie der Biologe Tim Low einmal schrieb, gibt es in Australien „Wälder, die Energie ausstrahlen“.
In seinem Buch Wo das Lied begann, Low begründete, dass Australiens Vögel von den frei fließenden Kalorien der Insel profitiert haben und ungewöhnlich groß, aggressiv, intelligent und laut geworden sind. Sie sind auch außerordentlich erfolgreich. Genetische Studien zeigen, dass die größte Vogelgruppe – die Oscines oder Singvögel – ihren Ursprung in Australien hat, bevor sie sich weltweit verbreitet hat. Diese Gruppe umfasst jetzt etwa 5.000 der 10.000 bekannten Vogelarten, darunter Rotkehlchen, Kardinäle, Drosseln, Spatzen, Finken, Eichelhäher und Stare. Alle diese Vögel stammen von einem Vorfahren ab, dessen Stimme durch australische Bäume klang und dessen Geschmacksknospen von süßem australischem Nektar gekitzelt wurden.
Aber diese Geschichte hat einen Haken. Ein Tier sollte natürlich in der Lage sein, die Nahrung, die es frisst, zu spüren. Und bis vor kurzem sah es nicht so aus, als könnten Singvögel überhaupt Zucker schmecken.
Menschen und die meisten anderen Säugetiere erkennen Zucker mit einem Sensor, dem süßen Rezeptor, der sich in den Geschmacksknospen befindet und die Form von Zuckermolekülen erkennt. Zwei Gene, T1R2 und T1R3 genannt, bilden jeweils eine Hälfte des Rezeptors. Aber bei Katzen, Hyänen, Robben, Delfinen und Vampirfledermäusen ist das T1R2-Gen fehlerhaft und der Süßrezeptor funktioniert nicht. Wenn Tiere Fleisch (oder Blut) und nichts anderes essen, brauchen sie nicht mehr die Fähigkeit, Zucker zu schmecken und verlieren ihn schnell. Das gleiche Schicksal ereilte wahrscheinlich die kleinen Raubdinosaurier, die die Vorfahren der Vögel waren. Möglicherweise haben sie T1R2 vollständig verloren, weshalb keine modernen Vögel das Gen haben. Als sich Vögel zum ersten Mal entwickelten, war Süße nicht Teil ihres Gaumens.
Aber was ist mit Kolibris? Sie sind eine andere Gruppe von Singvögeln und sind auf das Trinken von Nektar spezialisiert. Sie sind so von Süße angezogen, dass sie Blumen meiden, die nicht zu zuckerhaltig sind. Wie anderen Vögeln fehlt ihnen T1R2. Aber wie Maude Baldwin vom Max-Planck-Institut für Ornithologie 2014 zeigte, haben sie einen Workaround entwickelt. Zusammen mit Yasuka Toda von der Universität Tokio fand Baldwin heraus, dass Kolibris einen anderen Geschmacksrezeptor, der normalerweise herzhaftes Umami erkennt, in einen anderen umwandeln, der auch Zucker erkennt. Dadurch erlangten sie die sensorischen Fähigkeiten zurück, die ihre Dinosaurier-Vorfahren verloren hatten. (Der herzhafte Rezeptor einiger Kolibris kann immer noch Umami erkennen, was bedeutet, dass “sie möglicherweise nicht zwischen süß und herzhaft unterscheiden können”, sagte Baldwin zu mir; stellen Sie sich vor, Sojasauce und Apfelsaft würden für Sie identisch schmecken.)
Baldwin und ihre Kollegen studierten weitere Nektarspezialisten wie Honigfresser – große Singvögel, die in Australien verbreitet sind. (Fans des Brettspiels Wingspan und seiner Erweiterung Ozeanien werden mit der Bedeutung von Nektar für australische Vögel vertraut sein.) Das Team fand heraus, dass Honigfresser ebenso wie Kolibris herzhafte Rezeptoren haben, die auf Zucker reagieren. Aber unerwartet auch andere Singvögel, darunter Kanarienvögel, die hauptsächlich Getreide fressen, und Kohlmeisen, die hauptsächlich Insekten fressen. Durch den Vergleich der herzhaften Rezeptoren dieser modernen Arten konnte Baldwins Team eine Zeitreise machen und herausfinden, wie die Rezeptoren der frühen Singvögel ausgesehen hätten. Sie konnten diese uralten Sensoren sogar in ihrem Labor nachbauen und zeigen, dass sie auch auf Zucker reagieren. Ihre Forschung legt nahe, dass Singvögel fast so lange süß schmecken, wie es Singvögel gibt. „Das war wirklich überraschend“, erzählte mir Baldwin. Und als sie sich den schmackhaften Singvogel-Rezeptor genauer ansah, wurde ihre Überraschung noch größer.
Wie der süße Rezeptor besteht der herzhafte Rezeptor aus zwei Hälften, die von unterschiedlichen Genen gebaut werden – T1R1 und T1R3. Kolibris haben den Rezeptor meistens umfunktioniert, indem sie die T1R3-Hälfte geändert haben. Aber Singvögel taten es, indem sie hauptsächlich T1R1 veränderten. Stellen Sie sich diese Hälften als zwei offene Hände vor, die sich am Handgelenk berühren, mit Fingern, die speziell gespreizt sind, um Moleküle einer bestimmten Form zu greifen. Sowohl Singvögel als auch Kolibris veränderten die Position dieser Finger, damit sie Zucker besser erfassen konnten, aber eine Gruppe tat dies auf der rechten und die andere auf der linken Hand. Sie erreichten das gleiche Ziel mit radikal unterschiedlichen Mitteln.
Diese Singvogel-Entdeckungen stellen mindestens sechs Jahre Forschung und „einen erstaunlichen Arbeitsaufwand“ dar, sagt Heather Eisthen, eine Sensorikbiologin von der Michigan State University. “Es ist erstaunlich, was sie lernen konnten.” Zum Beispiel fand das Team heraus, dass Singvögel 16 Mutationen benötigen, um ihren herzhaften Rezeptor in einen süßen umzuwandeln. Keine dieser Mutationen allein bewirkt viel, und Baldwin vermutet, dass sie sich langsam und willkürlich angesammelt haben und weder den herzhaften Rezeptor deaktivieren noch ihm neue Eigenschaften verleihen. Nur mit Kombinationen von ihnen und vielleicht sogar mit dem vollständigen Satz von 16 reagierte der Rezeptor auf Zucker. Erst dann bekamen Singvögel ein Gefühl der Süße.
Diese evolutionäre Reise ist so kompliziert, dass es kein Wunder ist, dass nicht noch mehr Vögel sie abgeschlossen haben. Und vielleicht blühten deshalb diejenigen auf, die es taten. Singvögel haben wahrscheinlich vor etwa 30 Millionen Jahren eine süße Wahrnehmung entwickelt, als Australien viel feuchter war. Als das Klima trocknete, wurden die Böden ärmer und die Eukalyptusbäume wuchsen. Die Wälder waren reich an neuen Zuckerquellen wie Manna, auf die die Singvögel bereits vorbereitet waren, um sie zu finden und auszubeuten. Vielleicht ermöglichte ihnen die zusätzliche Energie aus diesen reichlich vorhandenen Kalorien, über weite Strecken zu wandern und auf andere Kontinente zu reisen. Vielleicht konnten sie in ihrem neuen Zuhause gedeihen, indem sie Blumen fanden, die bereits Insekten mit Nektar köderten. „Sie sind die erfolgreichste Vogelgruppe“, sagte mir Eisthen. „Man muss sich fragen, wie viel von ihrem Erfolg auf dieses verborgene Talent zurückzuführen ist, das es ihnen ermöglicht, in neue Nischen einzudringen und sich von Nahrungsquellen zu ernähren, die andere Tiere nicht ausbeuten.“
Baldwin versucht es herauszufinden. Sie möchte wissen, ob auch andere Vögel Naschkatzen geworden sind und ob sich diejenigen, die es taten, schneller zu neuen Arten entwickelt haben. Sie möchte wissen, ob Singvögel wie die fleischfressenden Würger hat verloren ihren Sinn für Süße. Und sie will wissen, ob eine Vorliebe für Zucker komplexe Balzrituale wie energiegeladene Tänze anheizen kann.
Unterdessen weist Sushma Reddy, Ornithologin an der University of Minnesota, darauf hin, dass Kolibris, Singvögel und Papageien, drei Vogelgruppen mit vielen nektarfressenden Arten, „auch die gleichen Abstammungslinien sind, die konvergent das stimmliche Lernen entwickelt haben“ – Fähigkeit, neue Lieder und Klänge zu machen, nachdem man anderen zugehört hat. Könnten diese Eigenschaften zusammenhängen? Vielleicht gibt es eine verborgene Verbindung zwischen dem zuckerhaltigen Reichtum der australischen Wälder und den schönen Melodien, die die Luft aller Kontinente erfüllen – zwischen der Süße des Gaumens und der Süße der Stimme.
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