دانشمندان یک ژن زبان انسانی را به موش ها منتقل کردند و اتفاقات شگفت انگیزی رخ داد - ذهن خاکستری

نوزادان موشی که حامل نسخه انسانی این ژن بودند، هنگام صدا زدن مادرشان، آوایی با فرکانس های بالاتر و الگوهای صوتی متفاوت تری نسبت به موش های معمولی فراوری می کردند. زبان شناسان و زیست شناسان این صداهای ماورای صوت را به چهار گروه مجزا تقسیم نموده اند که شامل S، D، U و M هستند. وقتی که دانشمندان این صداهای موش های تغییر یافته را با موش های معمولی مقایسه کردند، دریافتند که بعضی از این الگوهای صوتی تغییر نموده اند. این یافته، نشان از تأثیر عمیق این ژن بر مکانیسم فراوری صدا در این جانوران دارد.

رابرت بی. دارنل (Robert B. Darnell)، پژوهشگر ارشد این مطالعه و مدیر آزمایشگاه نورو-انکولوژی مولکولی در دانشگاه راکفلر، در این باره گفت: ما انتظار داشتیم که این تغییر ژنتیکی باعث بروز تفاوت هایی گردد، اما وسعت و مقدار این تفاوت ها ما را شگفت زده کرد.

تغییرات رفتاری موش ها پس از بلوغ

اما تأثیر این ژن تنها به دوره نوزادی محدود نبود. وقتی این موش ها به سن بلوغ رسیدند، رفتارهای ارتباطی پیچیده تری از خود نشان دادند. برای مثال، موش های نر هنگام جلب توجه و جذب جنس مخالف، صداهایی با تنوع بیشتر و فرکانس های بالاتری فراوری می کردند. در مقایسه با موش های معمولی، این موش های تغییر یافته از الگوهای آوایی گسترده تری استفاده می کردند که نشان دهنده تغییراتی در نحوه تعامل آن ها با یکدیگر بود.

دارنل دراین باره شرح داد: آن ها به شکلی متفاوت با موش های ماده ارتباط برقرار می کردند. تصور کنید که چنین تغییراتی در نحوه فراوری صدا چگونه می تواند بر روند تکامل تأثیر بگذارد. اگر ارتباطات صوتی به بقای بهتر گونه ای یاری کند، این تغییرات ژنتیکی می توانند سرنوشت یک جمعیت را تغییر دهند.

ژن NOVA1 و نقش آن در تکامل زبان

این تغییرات رفتاری و صوتی به علت جهش در ژنی به نام NOVA1 اتفاق افتاده است. این ژن مسئول فراوری پروتئینی به نام نورو-آنکولوژیکال ونتِرال آنتی ژن 1 (Neuro-Oncological Ventral Antigen 1 - NOVA1) است که در تنظیم فعالیت های عصبی، به ویژه در بخش هایی از مغز که به گفتار و ارتباطات صوتی مرتبط هستند، نقش دارد.

ژن NOVA1 در بسیاری از گونه های جانوری از جمله پرندگان و پستانداران وجود دارد، اما نسخه انسانی آن تفاوت ظریفی دارد که می تواند تأثیرات بزرگی بر مهارت های ارتباطی بگذارد. این تفاوت در یک تغییر کوچک اما حیاتی در ساختار پروتئینی این ژن نهفته است: در نسخه انسانی، یک تغییر در زنجیره آمینواسیدی اتفاق افتاده که در آن، آمینواسید ایزولوسین (Isoleucine) در موقعیت 197 با والین (Valine) جایگزین شده است.

دانشمندان در نخستین مرحله از آزمایش دریافتند که این تغییر در نسخه انسانی ژن NOVA1 تأثیری بر عملنمودهای عمومی این پروتئین ندارد. به بیان دیگر، این تغییر باعث اختلال در فعالیت های اساسی مرتبط با رشد مغزی یا کنترل حرکتی نمی گردد. اما یک کشف غیرمنتظره رخ داد: نسخه انسانی این ژن نحوه اتصال RNA را در ژن های مرتبط با فراوری صدا تغییر داده بود.

یوکو تاجیما (Yoko Tajima)، نویسنده اصلی پژوهش و پژوهشگر فوق دکتری در آزمایشگاه دارنل، در این زمینه شرح داد: ما متوجه شدیم که بسیاری از ژن های مرتبط با فراوری صدا، هدف اصلی اتصال NOVA1 هستند. این یافته به وضوح نشان می دهد که این ژن نقش مستقیمی در پردازش صداها و مکانیسم های فراوری گفتار دارد.

آیا انسان تنها گونه ای است که می تواند زبان پیچیده داشته باشد؟

یکی از یافته های قابل توجه این پژوهش این بود که نزدیک ترین خویشاوندان منقرض شده ما - نئاندرتال ها (Neanderthals) و دنیسوواها (Denisovans) - این نسخه خاص از ژن NOVA1 را نداشتند. آنالیز ها نشان داد که آن ها نسخه ای از این ژن را در اختیار داشتند که با نسخه یافت شده در سایر حیوانات یکسان بود.

دارنل دراین باره شرح داد: شواهد ما نشان می دهد که نسخه انسانی این ژن نخستین بار در یک جمعیت اولیه از انسان های مدرن در آفریقا تکامل یافته است. سپس، این تغییر ژنتیکی به علت تأثیر مثبت آن بر ارتباطات صوتی، به سرعت در میان این جمعیت توسعه پیدا کرد و در نهایت به ویژگی غالب تبدیل شد. این جمعیت پس از آن، از آفریقا مهاجرت نموده و در سراسر دنیا پراکنده شدند.

اما آیا این بدان معناست که نئاندرتال ها و دنیسوواها فاقد توانایی گفتار پیچیده مانند هومو ساپینس (Homo sapiens) بودند؟ و اگر چنین باشد، آیا این تفاوت زبانی یکی از عوامل اصلی فزونی انسان مدرن و انقراض سایر گونه های انسانی بوده است؟

این تحقیق نمی تواند پاسخ قطعی به این پرسش ها بدهد، اما شواهدی که ارائه نموده، حاکی از آن است که تغییرات ژنتیکی ظاهراً کوچک می توانند تأثیرات عمیقی بر قابلیت های زبانی و تکامل گونه ها داشته باشند. همچنان رازهای زیادی درباره نقش ژن ها در تکامل زبان وجود دارد، اما یافته های اخیر می توانند به درک بهتر این فرآیند یاری نمایند.

نتیجه گیری

این مطالعه نشان می دهد که یک تغییر کوچک در یک ژن می تواند توانایی های صوتی و ارتباطی یک گونه را به طور چشمگیری تغییر دهد. این کشف، مسیرهای تازه ای را برای آنالیز نحوه تکامل گفتار و زبان در انسان باز می نماید. هنوز پرسش های زیادی درباره اینکه چگونه زبان در گونه ما به وجود آمد و چه تفاوت هایی با گونه های انسانی دیگر دارد، به جای مانده است، اما این پژوهش گامی مهم در جهت کشف رازهای تکامل زبان است.

منبع: Nature Communications