الجين الذي جعل الفئران صرير بغرابة

لقد كافح العلماء منذ فترة طويلة لفهم كيف تطورت اللغة البشرية. الكلمات والجمل لا تترك حفريات وراء علماء الحفريات للحفر.
تقدم دراسة وراثية نشرت يوم الثلاثاء فكرة جديدة مهمة. وجد الباحثون أنه ، ما بين 250،000 و 500000 عام ، خضع جين يعرف باسم NOVA1 لتغيير تطوري عميق في أسلافنا. عندما وضع العلماء النسخة البشرية من Nova1 في الفئران ، أصدرت الحيوانات أصواتًا أكثر تعقيدًا.
حذر إريك جارفيس ، عالم الأعصاب في جامعة روكفلر ومؤلف مشارك للدراسة الجديدة ، من أن Nova1 وحده لم يتبديل فجأة قدرات أسلافنا.
قال الدكتور جارفيس: “لن أقول إنه جين اللغة”.
بدلاً من ذلك ، على مدى ملايين السنين ، نشأت اللغة بفضل الطفرات في مئات الجينات.
“لكن أين يتناسب Nova1 مع هذا المزيج بأكمله؟ إنها واحدة من الخطوات الأخيرة “.
لفت Nova1 اهتمامًا علميًا في عام 2012 عندما ظهرت في قائمة خاصة من الجينات التي أنتجت البروتينات التي كانت متطابقة في معظم الثدييات ، لكنها أنتجت شكلًا مختلفًا في البشر. من بين أكثر من 20،000 جين ترميز البروتين ، قام 23 فقط بإعداد القائمة. ربما كانت جميعها حاسمة لتطور جنسنا.
أن NOVA1 جعل القائمة مندهشة الدكتور روبرت دارنيل ، عالم الأعصاب في جامعة روكفلر اكتشف الجين في عام 1993. لقد كان مندهشًا لأن الجين يبدو ضروريًا لجميع الثدييات. الماوس المصمم بدون NOVA1 سيموت أثناء التطوير. لم يلمح أي شيء في بحث الدكتور دارنيل إلى أن الجين لعب دورًا مميزًا في التطور البشري.
بدأ الدكتور دارنيل في التعاون مع علماء الأحياء التطوريون لمعرفة المزيد. واحد منهم ، آدم سيبيل من مختبرات كولد سبرينج هاربور في نيويورك ، قاد جهد لإعادة بناء تاريخ الجين. نظر إلى تسلسل الجين في الحمض النووي للبشر المنقرضين ، وكذلك المعلومات الوراثية من أكثر من 650،000 شخص حي.
وجد الدكتور سيبيل أن Nova1 خضع لتغيير دراماتيكي بعد فترة طويلة من انقسام أسلافنا عن البشر البدائيون ودنيسوفان ، مما يوفر ميزة تطورية للبشر الأوائل الذين ورثوا التغيير. في النهاية ، غمرت النسخة الأصلية من Nova1.
منذ ذلك الحين ، قال الدكتور سيبيل ، أن تلك النسخة من الجين ظلت مهيمنة بشكل كبير في السكان البشر. يجب أن تكون الطفرات التي عكست Nova1 إلى شكلها الأصلي ضارًا ، لأنها نادرة للغاية. من بين 650،000 شخص مسجلين في قاعدة البيانات ، حمل ستة فقط النسخة الأصلية من الجين.
لا يعرف الباحثون أي شيء عن من هم هؤلاء الأشخاص الستة. يبحث الدكتور دارنيل الآن عن حاملات Nova1 الأصلية ، على أمل اختبارها لمهارات الكلام.
في غضون ذلك ، قام الدكتور دارنيل وزملاؤه بتصميم الفئران التي تحمل النسخة البشرية من Nova1 ، بدلاً من تلك الموجودة في الثدييات الأخرى. لجميع المظاهر الخارجية ، بدا الفئران Nova1 عادية. لكنهم يؤوي بعض الاختلافات.
أشرفت النسخة البشرية من Nova1 على إنتاج 200 بروتينات في أدمغة الماوس التي لم تكن النسخة العادية من الجين. وقد لعبت العديد من تلك البروتينات دورًا في كيفية إنتاج الحيوانات.
قال الدكتور دارنيل: “بالنسبة لي ، كان هذا مثل ،” بنغو! “
إذا كان Nova1 قد شكل تطور اللغة البشرية ، فقد تسببت الدكتور دارنيل في ذلك ، فإن النسخة البشرية منه قد تغير الطريقة التي تنتج بها الفئران الأصوات. ساعد الدكتور جارفيس ، وهو خبير في صوتية الحيوانات ، الدكتور دارنيل التنصت على الحيوانات.
عادة ما تنتج الفئران نبضات من الصريرات بالموجات فوق الصوتية التي تشبه المقاطع في اللغة البشرية.
وجد العلماء أن الفئران التي تحمل النسخة البشرية من Nova1 صنعت صريرات غريبة. كان الفرق ملحوظًا بشكل خاص عندما غنى الذكور أغاني المغازلة للإناث. احتوت أغانيهم على أصوات أكثر تعقيدًا ، وتتحول الفئران بين تلك الأصوات في أنماط أكثر تعقيدًا.
حدثت التغييرات المثيرة للاهتمام في تطور Nova1 بعد أن انفصل أسلافنا عن البشر البدائيون ودينيسوفان. لكن جين لغة آخر ، والمعروف باسم FOXP2 ، خضع لعمق من التغييرات المهمة قبل هذا الانقسام. وقد أظهرت الدراسات أن الفئران التي تحمل جينات FoxP2 البشرية تجعل من الصريرات الغريبة.
تكهن بعض العلماء بأن الجينين غيرهما بشكل مستقل مناطق الدماغ البشرية التي تنتج أصواتًا معقدة.
وقال وولفغانج إنارد ، عالم الوراثة بجامعة لودفيج ماكسيميليان في ميونيخ التي عملت على الفئران FOXP2: “الشيء المثير في Nova1 هو أن هناك الآن طفل آخر على الكتلة”.
قال الدكتور جارفيس إنه يعتقد أن الجد المشترك للبشر المعاصرين ، والأنفسيين ودينيسوفان يمكنهم التحدث ، ربما بفضل الجينات مثل FOXP2. لكن الطفرات إلى الجينات الأخرى ، بما في ذلك Nova1 ، قد تكون قد وهبت البشر الحديث وحدهم مع القدرة على إنتاج مجموعة واسعة من الأصوات المعقدة ، وتوسيع قوة اللغة.
لاختبار تلك الفرضية ، يأمل الدكتور جارفيس في هندسة الفئران مع الطفرات في Nova1 و FoxP2 وغيرها من الجينات التي ربما كانت مهمة في صعود اللغة. معا ، قد تسمح هذه الطفرات الفئران بإنتاج مكالمات أكثر تعقيدًا.