人類“語言基因”的新競爭者可以改變小鼠摻入其DNA時的尖叫方式。
該基因稱為Nova1,在我們自己的物種中,它非常獨特。雖然幾乎所有其他哺乳動物都有相同的Nova1在其遺傳密碼中,人類版本中可以看到單一變化的氨基酸。
這種微妙的調整可能在口語的起源和擴展和生存中發揮了關鍵作用智人,根據研究人員的說法洛克菲勒大學和紐約的冷泉港實驗室。
甚至沒有具有相同的變體,這意味著在我們的物種與這些滅絕的親戚分裂之後,它必須在過去的幾十萬年內發展。
其他提出的“語言基因”,例如FOXP2,也使小鼠吱吱作響在尼安德特人的DNA。因此,即使他們也可能促進了人類語言的起源,但他們可能對我們最近的進化成功不起。
目前尚不清楚我們滅絕的親戚曾經是什麼語言能力,但是最近的變化在人類基因組中非常成功。
在超過650,000個人類DNA序列中,研究人員發現只有六個沒有現代的匿名人士Nova1變體。這些人一無所知。
當涉及復雜人類語言的起源時Nova1是“街區的新孩子”,遺傳學家沃爾夫岡·恩德(Wolfgang Enard)FOXP2基因告訴卡爾·齊默(Carl Zimmer)《紐約時報》。
“這個基因是早期現代人類的進化變化的一部分,並暗示了潛在的口語古代起源,”說自1990年代初以來,他一直在研究該基因及其與疾病和智力功能的聯繫的神經腫瘤學家羅伯特·達內爾(Robert Darnell)。
“Nova1可能是一種真正的人類“語言基因”,儘管當然只是許多人類特定的遺傳變化之一。”
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當達內爾和他的團隊人為地產生了人類的變體Nova1在老鼠中,他們發現囓齒動物的吱吱聲不同。成人和幼崽仍然發出相同的噪音,但他們的發聲模式已經改變。
與典型的小鼠相比,轉基因幼崽產生了更高頻率的超聲尖尖。他們的電話並沒有引起母親的注意,而不是控制幼犬的呼叫,但是這些聲音可能表明社交互動的嘗試增加,儘管失敗了。
出於類似原因,成年男性小鼠在求愛期間還使用了更高的頻率調用。當成年雄性小鼠用人遺傳改變時Nova1變體,他們在求愛期間的吱吱聲並沒有像幼犬那樣變得更高。相反,他們的發聲包括更複雜的音節。
“他們對雌性老鼠的交談不同,”解釋達內爾。 “人們可以想像發聲中的這種變化如何對進化產生深遠的影響。”
為什麼老鼠聽起來與人不同Nova1變體是達內爾(Darnell)和他的同事們熱衷於解決的謎團。該小組懷疑人類的變體正在引起發育中囓齒動物大腦某些部分的分子變化 - 無論是中腦和腦幹的人聲途徑還是最近進化的皮層中進化的區域,它控制了音高和頻率。
這Nova1基因被稱為基因調節劑”因為它在發育過程中影響了超過90%的其他人類基因。
Nova1編碼一種稱為的蛋白質Nova-1可以切斷和重新排列信使RNA當它與神經元結合時。這改變了腦細胞合成蛋白質的合成方式,可能會產生分子多樣性在中樞神經系統中。
當達內爾和他的團隊與Nova1他們發現,他們發現在腦細胞中看到的RNA剪接的分子變化,尤其是在與人聲行為相關的區域中。
“我們想, 哇。我們沒想到,”達內爾說。 “這是科學上真正令人驚訝的時刻之一。”
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對於達內爾,理解Nova1一直是職業生涯的努力。
Nova1被認為有幫助規範學習在人類中該基因的突變可能引起嚴重的精神疾病和運動發育異常。
它在語音發展中的作用是剛開始出現,雖然仍然存在假設,但可能性是深遠的。
“我們的數據表明,非洲現代人類的祖先人口進化了人類的變種I197V,後者成為統治者,也許是因為它賦予了與聲音交流有關的優勢,”建議達內爾。
“隨後,這個人口離開了非洲並遍布世界各地。”
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該研究發表在自然通訊。