Tajemnica języka rozwiązana? Ta zmiana w DNA mogła dać ludziom zdolność mówienia

Naukowcy od dawna poszukują odpowiedzi na pytanie, co sprawiło, że ludzie zyskali zdolność mówienia. Najnowsze badania opublikowane w czasopiśmie Nature Communications przez zespół dr. Roberta B. Darnella sugerują, że kluczowe znaczenie w tym procesie mogły mieć zmiany w genach FOXP2 oraz NOVA1. Jak wpłynęły one na rozwój zdolności językowych?

Gen FOXP2 koduje białko należące do rodziny czynników transkrypcyjnych (Forkhead box), które reguluje ekspresję wielu genów. Jest aktywny w różnych tkankach organizmu, w tym w mózgu, sercu i układzie pokarmowym. U zwierząt FOXP2 odpowiada za procesy komunikacyjne, m.in. śpiew ptaków czy echolokację nietoperzy. U ludzi jego mutacje prowadzą do zaburzeń mowy i języka, takich jak rozwojowa apraksja mowy.

Pixabay

Analiza genomów wymarłych krewnych człowieka, m.in. neandertalczyków i denisowian, wykazała, że mieli oni identyczną wersję FOXP2 jak współcześni ludzie.

Badania naukowców z Uniwersytetu Rockefellera wykazały, że także gen NOVA1 odegrał znaczącą rolę w ewolucji zdolności językowych. Koduje on białko Nova-1, które odpowiada za rozwój układu nerwowego i kontrolę neuromięśniową - niezbędną do prawidłowego operowania aparatem mowy. Wersja NOVA1 obecna u ludzi różni się od tej występującej u przodków.

ZOBACZ: Chiny pobiły kolejny rekord. Państwo Środka pokazuje pazur

Eksperymenty na myszach, którym wprowadzono ludzki wariant NOVA1, wykazały zmiany w wokalizacjach zwierząt. Sugeruje to, że gen ten miał wpływ na rozwój mowy. Ekspresję FOXP2 i NOVA1 stwierdzono w obszarach mózgu odpowiedzialnych za język, zwłaszcza w zwojach podstawnych i korze czołowej.

Myszy pozbawione FOXP2 miały trudności z wydawaniem spójnych dźwięków, a całkowity brak obu kopii genu powodował poważne zaburzenia w rozwoju mózgu i płuc. Oba geny wpływają na aktywność wielu innych, związanych z funkcjonowaniem synaps i komunikacją neuronalną.

Choć FOXP2 i NOVA1 nie są jedynymi genami związanymi z ludzką mową, ich specyficzne mutacje mogły wpłynąć na rozwoju języka u homo sapiens. Badania wskazują, że interakcje między tymi genami doprowadziły do powstania bardziej złożonej sieci neuronalnej, umożliwiającej precyzyjną kontrolę aparatu mowy oraz bardziej zaawansowane przetwarzanie językowe.

Lepsze poznanie mechanizmów działania tych genów pozwala pogłębić wiedzę na temat ewolucji człowieka oraz otwiera nowe możliwości w diagnozowaniu i leczeniu zaburzeń mowy (np. afazja czy rozwojowa apraksja mowy). Dalsze badania mogą pomóc odkryć kolejne czynniki genetyczne, które ukształtowały unikalną zdolność ludzi do komunikacji werbalnej.