De syrinx, het stemorgaan van de vogel

Vogelzang spreekt ons mensen tot de verbeelding. Eén Japanse nachtegaal kon voor een keizer het verschil uitmaken tussen leven en dood. En met de opkomst van de mobiele telefoon haalden spreeuwen en gaaien de krant omdat ze in staat bleken de ringtones zo goed na te bootsen dat menigeen naar zijn telefoon greep als er in de buurt een vogel zat te ringen. Die bewondering door de mens heeft de vogel te danken aan de syrinx, een aan vogels voorbehouden orgaan dat niet groter is dan een doperwt.

Iedere vogel zijn eigen stem

Iedere vogelsoort heeft een kenmerkend stemgeluid en onderscheidt zich in klankkleur, toonhoogte, geluidssterkte, tempo en ritme. Daarbij kunnen vogels van dezelfde soort zich per leefgebied een ander repertoire van liedjes en kreten eigen maken. Het bekendste voorbeeld hiervan zijn de verstedelijkte gaaien en spreeuwen die hun gebruikelijke repertoire grotendeels vervangen door – niet van echt te onderscheiden – beltonen. Iemand die vogels aan de hand van hun stemgeluid wil onderscheiden, moet dus zowel rekening houden met soorteigen geluid als het geluid dat een bepaalde vogelsoort zich in een specifiek leefgebied eigen gemaakt kan hebben.

Voor elke situatie een geluid

De geluiden die een vogel voortbrengt, zijn grofweg te verdelen in de 'roep' en de 'zang', waarbij de roep weer onder te verdelen is in contactroepjes, lokroepjes, vluchtroepjes, bedelroepjes en de alarmroep. In alle gevallen bestaat de roep uit korte geluiden met maximaal drie 'lettergrepen'. De zang is afwisselender en complexer van opbouw en spreekt mensen het meest aan.

De plek van het stemorgaan

Het orgaan dat vogels in staat stelt om die enorme diversiteit aan geluiden voort te brengen is niet groter dan een doperwt en wordt syrinx genoemd. Dit orgaan, dat uitsluitend bij vogels voorkomt, zit een stuk lager in de luchtpijp dan de stembanden bij de mens. Bij niet-zangvogels bevindt de syrinx zich onderaan de luchtpijp, net boven het punt waar deze zich splitst in de bronchiën die naar de longen leiden. Zangvogels hebben een dubbele syrinx, net onder de splitsing van de luchtpijp op iedere bronchus/bronchi een.

Samenstelling en werking van de syrinx

De syrinx bestaat, simpel gezegd, uit membranen en spieren. Op het punt in de luchtpijp waar de syrinx zich bevindt, zitten er membranen tussen de kraakbeenringen van de luchtpijp. Een vogel kan geluid voortbrengen door middel van zijn ademhaling. De werking van de syrinx is vergelijkbaar met die van blaasinstrument, waarbij de membranen van de syrinx in trilling komen en de luchtpijp als klankbord fungeert. Hoe langer de luchtpijp, hoe dieper de toon, vergelijkbaar met een schuiftrompet. Ook de snelheid waarmee de lucht langs de membranen gaat en de fijnheid van de membranen (en het aantal spieren, zie later) speelt een rol. De lucht die door membranen van de syrinx tot trillen wordt gebracht, vormt een geluid van een bepaalde hoogte, die tussen ca. 70 en 17.000 hertz ligt.

Hoe meer spieren, hoe meer variatie

De spanning op de membranen wordt gecontroleerd door spieren, waarmee de aard van het geluid gewijzigd kan worden. Het verschil in de mate van complexiteit die niet-zangvogels en zangvogels kunnen bereiken, is grotendeels te verklaren vanuit de spieren. Niet-zangvogels hebben slechts een paar spieren, aan de buitenkant van de syrinx. Zangvogels kunnen tot wel zes paar spieren hebben, die zich zowel aan de binnenkant als aan de buitenkant van de syrinx bevinden. En omdat zij in staat zijn de beide onderdelen van de dubbele syrinx apart aan te sturen, zijn zij in staat een duet met zichzelf te zingen.

Mythologische vernoeming

Het bijzondere, aan de vogel voorbehouden orgaan, is vernoemd naar de Grieks-mythologische riviernimf Syrinx. Toen de god Pan haar achterna zat, vluchtte de kuise Syrinx tot zij stuitte op de rivier de Ladon waardoor zij niet verder kon. In reactie op haar smeekbeden haar onvindbaar te maken, veranderden de riviernimfen haar in een veld moerasriet. Toen Pan haar wilde grijpen, hield hij riet in zijn handen. Hij zuchtte toen zo spijtig, “dat zijn adem door de stengels een dun geluid teweegbracht, een soort klagelijk gesuis.” Zo bleef haar naam leven “in de rietfluit, stengels met bijenwas aaneengevoegd, van groot naar klein...”, aldus Ovidius in zijn Metamorphosen.

Onontgonnen gebied

De mythologische vernoeming is toepasselijk vanwege de werking van het orgaan, maar zeker ook vanwege het feit dat de werking ervan nog niet tot in detail bekend is. Omdat de syrinx diep in het lichaam ligt en het erg moeilijk is om het orgaan in actie te bestuderen, draagt het nog veel geheimen.