人類語言基因植入老鼠體內,驚人變化揭開演化之謎
科學家們最近進行了一項突破性的實驗,將人類特有的語言基因植入老鼠體內,結果發現這些基因改造的老鼠在發聲模式上出現了顯著的變化。這項研究不僅揭示了語言基因在動物行為中的重要性,更為人類語言的演化提供了新的線索。
研究團隊發現,植入人類語言基因的老鼠幼崽在呼喚母親時,發出的超音波叫聲比一般老鼠更高頻,且聲音組合也有所不同。研究主要作者、洛克菲勒大學分子神經腫瘤學實驗室主任羅伯特·達內爾(Robert B. Darnell)表示:「所有老鼠幼崽都會對母親發出超音波叫聲,語言研究者將這些叫聲歸類為四種『字母』——S、D、U和M。我們發現,植入人類語言基因的老鼠所發出的叫聲,與普通老鼠的叫聲在『字母』組合上有所差異。」
隨著這些基因改造老鼠的成長,它們的行為變化更加引人注目。雄性老鼠在求偶時,發出的高頻叫聲比一般老鼠更為複雜。達內爾解釋道:「這些老鼠與雌性老鼠『對話』的方式有所不同。可以想像,這種發聲模式的變化可能對物種演化產生深遠的影響。」
這些變化與名為NOVA1的基因變異有關,該基因編碼了一種名為神經腫瘤腹側抗原1(NOVA1)的蛋白質。雖然其他基因和環境因素也可能影響複雜發聲行為的出現,但NOVA1無疑是其中一個關鍵因素。研究團隊發現,人類特有的NOVA1變異並未改變該蛋白質在腦部發育或運動控制中的RNA結合能力,但卻意外地影響了與發聲相關基因的RNA結合。
研究第一作者、達內爾實驗室的博士後研究員田島洋子(Yoko Tajima)表示:「許多與發聲相關的基因也被發現是NOVA1的結合目標,這進一步證明瞭NOVA1在發聲行為中的重要性。」達內爾補充道:「我們當時的反應是『哇,這真是出乎意料』,這確實是科學研究中令人驚喜的時刻。」
值得注意的是,我們已知的近親——尼安德塔人和丹尼索瓦人——並未擁有與現代人類相同的NOVA1變異。他們與其他非人類動物一樣,擁有相同的NOVA1蛋白質。達內爾指出:「我們的資料顯示,現代人類的祖先在非洲演化出了人類特有的NOVA1變異I197V,這種變異可能因為在語言溝通方面提供了優勢而成為主流。這群人隨後離開非洲,遍佈全球。」
這是否意味著我們的已滅絕近親缺乏像智人一樣流利說話的基因基礎?如果是這樣,這是否成為我們物種得以繁榮而其他物種滅亡的關鍵優勢?這項最新研究似乎支援這一觀點,儘管故事的真相可能更加複雜。這項研究已發表在《自然通訊》(Nature Communications)期刊上。