Biolodzy zorientowali się genetycznych korzeni ludzkiej mowy

"Byliśmy pierwszą w świecie, by sprawdzić wpływ zmian w strukturze FOXP2 na komórkach ludzkich i stwierdzili, że mózgi ludzi przy urodzeniu przygotowany na słowa, że ​​podczas gdy młode szympansy nie mają czegoś takiego"- powiedziała w informacji prasowej uniwersytetu Geschwind (fot UCLA).

Jak to jest, że my, ludzie mogą mówić, a nasze dość bliskie szympansów - nie? Eksperci USA przeprowadzili badania na dużą skalę, w którym starał się dowiedzieć, co było prawdziwym powodem takiej krytycznej różnicy. Jest to ważne dla rozwoju mózgu na przestrzeni lat lub są odpowiedzialne za wszystkich naszych genów?

Komunikacja werbalna między ludźmi jest jedną z głównych cech wyróżniających osoby, oddzielając go od reszty świata zwierzęcego. Niech ta granica jest arbitralne i pewne przejawy mowy (jak również świadomość, percepcja, mowie i dźwiękowy) zwierzęta nadal istnieją. Ale niezaprzeczalnym faktem, że nie osiągnie poziomu danej osoby.

Czym wyróżnia się homo sapiens, Postanowiliśmy dowiedzieć się, na pewno genetyki z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles (UCLA) i Emory (Emory University). Sugerowano, że "wina" że nasze geny. Jednak naukowcy z tego są, oczywiście, nie pierwszy, ale ta grupa ekspertów odbyło się pierwsze takie szeroko zakrojone badania na podstawie genetycznego wyglądu mowy u ludzi.

Dość dawno wiadomo, że centralny gen odpowiedzialny za prawidłowy rozwój mowy u ludzi FOXP2. Gen ten koduje białko o tej samej nazwie, według którego FOXP2 może kontrolować działanie innych genów.

Wcześniejsze badania wykazały, że gdy gen ulega inaktywacji, ludzie wystąpić poważne problemy z mową (wpis) i wymowie dźwięków.

Nie jest wykluczone, że do takiej radykalnej różnicy w możliwościach głosowych ludzkiej i szympansa był wystarczający, aby zmienić "gen mowy" tylko dwa aminokwasy. Jednak, aby wyjaśnić różnicę między absolutnie wszystkich rodzajów jeden procent różnicy ich DNA było znacznie trudniejsze (Ilustracja San Francisco State University).

Jednakże FOXP2 występuje u niektórych zwierząt (ptaki, gady i ryby nawet). Zgodnie z logiką okazuje się, że w przypadku pojawienia się mowy u ludzi nie odpowiedzieć. Niektóre grupy badawcze zaczęły szukać innych "geny mowy"I inni - kontynuował szczegółową analizę pracy FOXP2.

Dalsze badania wykazały, że FOXP2 nie zmienił się w trakcie ewolucji ssaków (do separacji czasowej człowieka i szympansa). Jednak około 200.000 lat temu, gen zaczęła nabierać ich "człowiek" funkcje.

Ostatnio stwierdzono, grupa niemieckich naukowców w 2002 roku. Biologowie czym okazało się, że białko kodowane szympans wersję genu pewne różnice w stosunku do ludzkiej. Może to oznaczać, że funkcje osób FOXP2 inaczej. Stąd, unikalne umiejętności językowe.

Kolejny krok w kierunku zrozumienia procesów dokonanych w bieżącym roku od Genetyki Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka (Max Planck-Institut f R-evolution re Anthropologie). Wprowadzili ludzką wersję genu do DNA myszy.

Oczywiście, gryzonie by nie mówić jak człowiek: nadal zdolność do mowy - kompleks umiejętności. Ale wtedy Przeprowadzone badania wykazały, że zwierzę wokalizacja zmieniło. Ponadto, w skrawkach mózgu myszy (te związane z mową u ludzi) w neuronach swą strukturę i działanie. I to jest coś!

Niektórzy antropolodzy uważają, że rozwój mowy w naszym kraju, a może neandertalczyków przyczyniły się do specjalnej struktury kości gnykowej (kości gnykowej). Poniżej: kopia odpowiednich kości ludzi i zwierząt (zdjęcie z listverse.com i witrynach boneclones.com).

Bardziej szczegółowe badania zabrał grupę naukowców kierowanych przez Genevieve Konopka (Genevieve Konopka) i Daniel (Daniel Geschwind Geschwind) z University of California w Los Angeles. Biolodzy zyskały na szalkach Petriego koloniami komórek w mózgu, który nie ma genu FOXP2.

Wtedy jedna część ludzkiego wersją genu wprowadzono komórkę, a drugi - od szympansów. Następnie specjalistów po ekspresji genów i proces translacji informacji DNA do komórek i białek zarejestrowanych w którym geny i te zmiany pracy.

W swoim artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature naukowcy piszą, że setki genu podwładni FOXP2 był w stanie izolować 116, którzy odpowiedzieli na aktywację wersji ludzi nie jako gen pobranej od małpy. "Aby ustalić skład tej grupy, mamy nasze ręce na zestaw narzędzi wpływania na ludzką mowę na poziomie molekularnym"- mówi Konopka.

Ten zbiór genów może również uczestniczyć w rozwoju mowy i języka, ponieważ wiele jej elementów kontrolować rozwój mózgu, lub są związane z poznania. Część genów określa wygląd i kontroluje ruchy tkanek twarzy i szyi (które jest znane, aby aktywnie uczestniczyć w ruchu przegubowego).

Wykres ten pokazuje złożoną FOXP2 związek i jego 116 "podwładni", Czerwone linie zaznaczyć interakcji, które występują zarówno u ludzi i szympansów, niebieski - bardzo dobry. Druk i duże zielone kółka, naukowcy zidentyfikowali najbardziej "popularny" geny (Fig UCLA).

Wstępne badania ewolucji bardzo Geschwind 116 genów wykazały, że mieli o tej samej historii. "Może zmienili wszystko razem, jakby w wiązce"- mówi naukowiec.

Daniel zauważa również, że pomimo udowodnionego znaczenia FOXP2, nie nazwałbym jego "gen mowy", Może FOXP2 - tylko część grupy, czy to nie jest pierwszym ogniwem w łańcuchu (to również kontroluje działanie niektórych dotychczas nieznanej substancji), biolog wyjaśnia.

Geschwind mówi, że to nie jest sprawiedliwe. Jego grupa przeprowadzono drugie doświadczenie porównaniu aktywację genów u dorosłych tkanek ludzkiego mózgu i szympansów. Okazało się, że nie pokrywają się w pracach tych genów, które różniły się w aktywności mózgu osób fizycznych, a te, które są kontrolowane przez inną wersją ludzkiej FOXP2.

Co z papug? Po tym wszystkim, choć nie mówił do siebie, ale dość dobra kopia mowy ludzkiej. Pytanie pozostaje otwarte, ale wiele zoologów uwierzyć, że jest to tylko rodzaj mimikry. Na zdjęciu Żako, Alex (Alex), znany ze swoich niekonwencjonalnych zdolności do całego świata (zdjęcie z wordpress.com i miejscu economist.com).

"Kluczową kwestią nie jest to w jaki sposób, ale dlaczego pojawił się język - uważa Derek Bickerton (Derek Bickerton), Profesor lingwistyki na University of Hawaii. - Zaczęliśmy rozmawiać i nie komunikują się automatycznie. Jeżeli inne zwierzęta bezpiecznie zrobić bez pytania, więc ona po prostu ich nie potrzebują. Nasz samego gatunku była taka potrzeba", W książce zdjęć pokrycie Derek "Adam Język: W jaki sposób ludzie tworzą język jako język stworzył ludzi" (Adams Tongue: Jak ludzie Wykonane Język, jaki język ludzi) (fot Macmillan).

Jest zbyt wcześnie, aby wyciągać jakiekolwiek wnioski, ale jest prawdopodobne, że większość różnic w mózgu homo sapiens i szympansy (wzdłuż linii językowych) można wyjaśnić tylko dwa małe zmiany pojedynczego genu. "Jeśli to prawda, to byłoby niesamowite"- mówi Wolfgang Enard (Wolfgang Enard) z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka. (Możemy dodać, że znowu będzie podkreślać płynnego przejścia władzy z szympansów na ludzi).

"Ta praca - punkt wyjścia, podstawą wszystkich przyszłych badań molekularnych poświęcony badaniu ewolucji języka"- dodaje neurobiolog Pasko Rakic ​​(Pa ko Raki) z Yale.

On skomentował bieżącej pracy i profesora Faraneh Vargha-Khadi (Faraneh Vargha-Khadem) z University College w Londynie. To dotyczy zaburzeń mowy pacjentów spowodowanych przez wady genetyczne (aktywność FOXP2 w szczególności).

Profesor zgadza się z ustaleniami obecnych grup badawczych i zauważa, że ​​jej pacjenci często zakrzywiony kształt dolnej części twarzy (co po raz kolejny potwierdza wpływ FOXP2 - wieloaspektowy). Być może szympansy nie można mówić z powodu tych samych zaburzeń fizycznych. Człowiek nie mógł tańczyć, nie być w nogach, porównuje Vargha-Khadi.

Tak, żaden z naszych braci, w tym tak blisko nas szympansy nie może komunikować się jak sensownie iw pełni, ale koń, na przykład za pomocą pewnego rodzaju słów, małpy wydawał się zrozumieć gramatykę i odróżnić głosy i surykatki - intonacji krewnych , Może to oni odziani swoje myśli w słowa, ale nie mają one odpowiednie predyspozycje genetyczne.

Faraneh wesprzeć Daniela i zintegrowanego podejścia do rozwoju mowy u ludzi. Nie powinno się po prostu skupić się na jednym genem i jego wielu oddziałach, powiedziała.

Ponadto Vargha-Khadi sugeruje, że FOXP2 dał człowiekowi tylko fizyczną możliwość mówienia, ale nie wyjaśnia, jak abstrakcyjne idee zmaterializowane w starożytnym ludzkiego mózgu w słowa jak były wyższe umiejętności poznawcze. I z tego mam jeszcze do zrozumienia.

Często zaburzenia mowy u osób z autyzmem lub schizofrenii. Obecne badania, ujawniając prawdziwych przyczyn tych odchyleń, daje początek nowej pracy, w którym naukowcy prawdopodobnie ustalić, co zapobiega mózg normalnie postrzegają język, wymyślić odpowiednie leki (fot Momma Rolle / flickr.com).

Jednakże, nawet przy prawidłowej wymowy naukowców pracować bardzo długo. Mimo wszystko, jeśli myślisz o tym, "ruch mięśni, które są odpowiedzialne za wymowie - jest zbyt mały cud"- mówi Vargha-Khadi. W celu odtworzenia sekwencji dźwięków, dzięki czemu są one zrozumiałe dla słuchacza, też musimy przebyć bardzo długą drogę.

Jakieś specjalne, niesamowite korzyści u ludzi nie został jeszcze znaleziony. Może niektóre zwierzęta są już zmierza w tym kierunku stopniowo i niepostrzeżenie gonić ludzi?