Biológovia zistili genetické korene ľudskej reči

"Boli sme prví na svete kontrolovať vplyv zmien v štruktúre Foxp2 na ľudských bunkách, a zistili, že mozgy ľudí pri narodení pripravená na reč, že kým mláďatá šimpanzy nemajú nič podobné"- povedala univerzitný zverejnených Geschwind (foto UCLA).

Ako to, že my, ľudia, hovoria, a naše docela blízki príbuzní šimpanzy - nie? Americkí experti vykonali štúdiu, vo veľkom meradle, v ktorom sa snažil zistiť, aký bol skutočný dôvod pre takéto kritické rozdiel. Je to dôležité pre vývoj mozgu v priebehu rokov alebo ktoré sú zodpovedné za všetky naše gény?

Verbálna komunikácia medzi ľuďmi je jedným z hlavných charakteristických rysov človeka, oddeľujúce ho od zvyšku sveta zvierat. Nech je táto hranica je rozhodujúca a určité prejavy reči (rovnako ako vedomie, vnímanie, hovorené a počuteľné zvuky) zvieratá stále existujú. Ale nepopierateľný fakt, že nedosahujú úrovne človeka.

Čo je jedinečné o homo sapiens, Rozhodli sme sa zistiť, pre istotu genetiky z University of California v Los Angeles (UCLA) a Emory (Emory University). Oni navrhli, že "vina" že naše gény. Avšak, vedci sú v tom samozrejme nie je prvý, ale táto skupina odborníkov konalo prvý takýto rozsiahly výskum na genetickom základe vzhľadu reči u ľudí.

Pomerne dlhú dobu je známe, že centrálne gén zodpovedný za správny vývoj reči u človeka Foxp2. Tento gén kóduje proteín o rovnakého mena, ktorým Foxp2 môže riadiť prevádzku iných génov.

Predchádzajúce štúdie ukázali, že keď je gén inaktivuje, ľudia vytvárajú vážne problémy s rečou (vstup) a výslovnosti zvukov.

Nie je vylúčené, že pre tak radikálny rozdiel v hlasových schopností človeka a šimpanza bola dostatočná, aby usporiadanie "gen reči" iba dve aminokyseliny. Aby však bolo možné vysvetliť rozdiel medzi absolútne všetky druhy jedno percento z ich rozdielu DNA bolo oveľa ťažšie (Ilustračné San Francisco State University).

Avšak, Foxp2 je prítomný v niektorých zvierat (vtákov, plazov a dokonca aj ryby). Podľa logiky sa ukazuje, že pre vznik reči u človeka nie je to odpovedať. Niektoré výskumné skupiny začali hľadať iné "gény reči"A iní - pokračovanie podrobnú štúdiu Foxp2 práce.

Ďalšie vyšetrovanie preukázalo, že Foxp2 sotva meniť v priebehu evolúcie cicavcov (až do časovej oddelenia človeka a šimpanza). Avšak, asi pred 200.000 rokmi, gén začal získavať svoje "človek" rysy.

V poslednej dobe bolo zistené, skupina nemeckých vedcov v roku 2002. Biológovia potom zistili, že šimpanzie proteíny kódované verzia tohto génu, majú niektoré odlišnosti od človeka. To môže znamenať, že ľudia Foxp2 funkcie odlišne. Z tohto dôvodu jedinečné jazykové schopnosti.

Ďalším krokom k pochopeniu procesov uskutočnených v bežnom roku z genetiky Inštitútu evolučnej antropológie Maxa Plancka (Max-Planck-Institut f r evolúcie re Anthropologie). Sú zavedené ľudskú verziu génu do DNA myší.

Samozrejme, hlodavce podľa nehovorí ako človek: stále schopnosť reči - komplexné zručnosti. Ale potom uskutočnenej štúdie ukázali, že zviera vokalizácia zmenilo. Okrem toho, v myší rezov mozgu (ktoré sú spojené s reči u ľudí) neurónov zmenil ich štruktúry a aktivity. A to je niečo!

Niektorí antropológovia sa domnievajú, že vývoj reči v našich neandertálcov krajín a možno prispel k špeciálnej štruktúre jazylky (jazylka). Dole: Kópia príslušných kostí ľudí a zvierat (foto z listverse.com a boneclones.com miest).

Podrobnejšie štúdie sa skupina vedcov pod vedením Genevieve Konopka (Genevieve Konopka) a Daniel Geschwind (Daniel Geschwind) z University of California v Los Angeles. Biológovia pestované v Petriho miskách kolónií buniek v mozgu, ktorý nemá Foxp2 gén.

Potom sa jedna časť ľudského verzia génu bola zavedená bunku a druhý - od šimpanzov. Potom, odborníci nasledoval expresiu génov a translačný proces informácií o DNA, do pracovnej bunky a proteíny registrovaných, na ktorých gény a tieto zmeny prejavia.

Vo svojom článku v časopise Nature, vedci píšu, že stovky podriadenie Foxp2 génu sa podarilo izolovať 116, ktorý reagoval na aktiváciu ľudského verzia nie je ako gén prevzaté z opíc. "Ak chcete zistiť o zložení tejto skupiny, sme sa dostali do rúk sadu nástrojov na ovplyvňovanie ľudskú reč na molekulárnej úrovni"- hovorí Konopka.

Táto zbierka génov je pravdepodobne tiež podieľať sa na vývoji reči a jazyka, pretože mnoho z jeho zložiek kontrolovať vývoj mozgu, alebo sa vzťahujú k poznaniu. Časť génov určuje vzhľad a ovláda pohyb tkanív na tvári a krku (o ktorom je známe, aby sa aktívne podieľať na artikuláciu).

Tento diagram ukazuje komplexný vzťah Foxp2 a jeho 116 "podriadenými", Červené čiary označujú interakcie, ktoré sa vyskytujú v oboch ľudí a šimpanzov, modrá - veľmi dobrý. Veľkoplošná tlač a veľké zelené kruhy, vedci identifikovali najviac "populárne" gény (obr UCLA).

Predbežné štúdie o vývoji veľmi Geschwind 116 génov, preukázala, že oni mali o rovnakého príbehu. "Možno, že zmenili všetci spoločne, ako keby vo zväzku"- hovorí vedec.

Daniel tiež konštatuje, že aj napriek preukázané významu Foxp2, nechcel hovoriť jeho "gen reči", Možno, Foxp2 - iba časť skupiny, alebo sa nejedná o prvý článok v reťazci (to tiež riadi prevádzku nejaké doteraz neznáme látky), biológ vysvetľuje.

Geschwind hovorí, že to nie je len. Jeho skupina vykonáva druhý experiment porovnanie aktiváciu génov v dospelých tkanivách ľudského a šimpanzieho mozgu. Ukázalo sa, že tam je prekrývanie v práci týchto génov, ktoré sa líšili v mozgovej činnosti jednotlivcov, a tie, ktoré sú riadené ďalšie verzie ľudskej Foxp2.

Čo papagáje? Koniec koncov, keď neprehovoril pre seba, ale dosť dobré kópie ľudská reč. Otázkou stále zostáva otvorená, ale mnoho zoológovia domnievajú, že sa jedná iba o druh mimikry. Na fotografii africký papagáj sivý, Alex (Alex), známy svojimi nekonvenčnými schopnosti do celého sveta (foto z wordpress.com a economist.com mieste).

"Kľúčovou otázkou nie je ako, ale prečo sa objavil jazyk - je presvedčený, Derek Bickerton (Derek Bickerton), Profesor lingvistiky na University of Hawaii. - Začali sme hovoriť a komunikovať nie automaticky. Ak iné zvieratá bezpečne previesť bez otázok, takže jednoducho nepotrebuje. Naša rovnaký druh bola taká potreba", V fotoknihy pokrytie Derek "Adam Jazyk: Ako sa ľudia vytvoriť jazyk ako jazyk vytvoril človeka" (Adams Tongue: Ako vyrobili ľudia jazyk, ako jazyku ľudí) (foto Macmillan).

Je príliš skoro na nejaké závery, ale je pravdepodobné, že väčšina rozdielov v mozgu homo sapiens a šimpanzy (spolu jazykových hraníc) možno vysvetliť iba dvoma malými zmenami v jednom géne. "Ak je to pravda, bolo by to neuveriteľné"- hovorí Wolfgang Enard (Wolfgang Enard) z Inštitútu evolučnej antropológie Maxa Plancka. (K tomu možno dodať, že to opäť bude klásť dôraz na hladký prechod moci od šimpanzov na človeka.)

"Táto práca - východiskovým bodom, ktorý je základom všetkých budúcich molekulárnych štúdií venoval štúdiu vývoja jazyka"- pridá neurobiologist Pasko Rakic ​​(Pa ko Raki) z Yale.

Ten sa vyjadril k súčasnej práci a profesora Faraneh VARGHA-khadi (Faraneh VARGHA-Khadem) z University College London. Zaoberá sa poruchy reči pacientov spôsobené genetické defekty (v Foxp2 činnosti zvlášť).

Profesor súhlasí so závermi súčasných výskumných skupín a berie na vedomie, že jej pacienti často nachádzajú zakrivený tvar spodnej časti tváre (čo opäť potvrdzuje vplyv Foxp2 - multi-tvárou). Možno, že šimpanzy nemôže hovoriť, pretože z rovnakých fyzických abnormalít. Ten človek nemohol tancovať, nebuďte na nohy, porovná VARGHA-Khadi.

Áno, nikto z našich bratov, vrátane tak blízko nás šimpanzy nemôže komunikovať, ako zmysluplne a úplne, ale kôň, napríklad používajú akúsi povedané, opice zdalo sa pochopiť gramatiku a rozlišovať hlasy a surikát - intonácia príbuzné , Možno, že by si obliekli svoje myšlienky slovami, ale nemajú príslušnú genetickú predispozíciu.

Faraneh podporovať Daniela a integrovaný prístup k rozvoju reči u ľudí. By ste nemali sústrediť len na jeden gén a mnohých oddelení, povedala.

Okrem toho VARGHA-khadi naznačuje, že Foxp2 dal človeku len fyzickú možnosť prehovoriť, ale to nevysvetľuje, ako abstraktné predstavy zhmotnil v starom ľudskom mozgu do slova ako boli vyššie kognitívne zručnosti. A s tým som sa ešte pochopiť.

Často poruchy reči pozorované u ľudí s autizmom či schizofréniou. Súčasná štúdia odhalila skutočné príčiny týchto odchýlok, dáva vzniknúť novej práci, v ktorej vedci pravdepodobne zistiť, čo bráni mozog normálne vnímať reč, prísť s vhodné medikácie (foto Momma Rolle / flickr.com).

Avšak aj pri správnej výslovnosti vedcov pracovať veľmi dlhú dobu. Koniec koncov, keď sa nad tým zamyslíte, "pohyb svalov, ktoré sú zodpovedné za výslovnosti - je príliš malý zázrak"- hovorí VARGHA-khadi. Aby sa napodobnili sled zvukov tak, aby boli zrozumiteľné pre poslucháčov tiež musíme ísť cez veľmi dlhej ceste.

Akékoľvek zvláštne, neuveriteľné dávky u ľudí nebol doteraz nájdený. Možno, že niektoré zvieratá sa už pohybuje v tomto smere postupne a nenápadne prenasleduje ľudí?