CZŁOWIEK I BIOSFERA

Pochodzenie mowy

Z pewnością za ciekawe możemy uznać pytanie o genezę ludzkiej mowy. Z pewnością istnieje wiele rzeczy ważniejszych dla historii ewolucji niż język. Ponieważ nasi przodkowie porozumiewali się między sobą, stali się silnie współpracującym ze sobą gatunkiem. We współczesnym społeczeństwie nie da się uciec przed słowami: mówionymi, pisanymi, zawartymi w znakach – wydają się być one nieodłączne od ludzkiej tożsamości. Nie jest jednak możliwe aby przekopywać archeologiczne skamieniałości, kość po kości, żeby ustalić dokładnie, w którym momencie i gdzie dokładnie powstał język.

Istnieje brak twardych dowodów oraz uczonych zajmujących się szeroko spekulacjami na temat pochodzenia języka w przeszłości. Niektórzy twierdzą, że język zrodził się poprzez odgłosy płaczu i cierpienia, które po pewnym czasie sformułowane zostały w wyraźne słowa. Inne ślady prowadzą nas do muzyki, gdzie człowiek próbował naśladować dźwięki zwierząt lądowych czy ptaków. W 1866 roku Towarzystwo Językowe w Paryżu uznało jednak, że badanie pochodzenia języka poprzez analizę dźwięków i muzyki jest zbyt mozolne i ostatecznie zaprzestali swoich działań. To zdanie podzielone zostało także przez innych naukowców z Anglii. Przełom nastąpił dopiero w 1873 roku kiedy to rektor Towarzystwa Filologicznego w Londynie uznał, że lingwiści powinni zająć się na nowo śledzeniem rozwoju języka w historii.

Musiało minąć całe stulecie zanim językoznawcy ostatecznie przekonali się do sensu poszukiwań na temat pochodzenia mowy. Zmiana przyszła z chwilą kiedy naukowcy zaczęli wchodzić głęboko w samą strukturę języka. Lingwista Noam Chomsky stwierdził, że sposób w jaki dzieci zaczynają posługiwać się językiem nie wymaga wysiłku więc musi mieć swoje biologiczne podłoże. Tworząc swoją teorię, Chomsky spotkał się z krytyką swoich kolegów, którzy uważali, że język przystosował swoje możliwości dzięki naturalnej selekcji istniejącej w przyrodzie, tak jak oczy czy skrzydła. Idąc tą myślą dalej, musi być możliwe aby znaleźć wskazówkę jak ludzki język ewoluował z pierwotnych ludzkich dźwięków (chrząkanie, mruczenie) czy gestykulację poprzez badanie zachowania i komunikacji naszych prymitywnych przodków. Ta linia poszukiwań przyniosła zaskakujące skutki ? za wielce prawdopodobne uznało się istnienie w mowie śladów prowadzących do odpowiedzi na główne pytania. Może nie są one zawarte w skamieniałych kościach ale w naszym kodzie DNA. Przez wiele lat naukowcy na próżno szukali pojedynczego genu związanego z powstaniem języka. Jednak dziesięć lat temu udało się to osiągnąć.

W 2001 roku grupa brytyjskich naukowców ogłosiła, że odnalazła gen FOXP2, który może odgrywać zasadniczą rolę jeśli chodzi o mowę. FOXP2 został odkryty dzięki badaniom nad rodziną, która miała niespotykane dotąd trudności z artykułowaniem słów. Rodzina KE (tak została nazwana przez naukowców z powodu ochrony danych osobowych) zamieszkała w zachodnim Londynie, składała się z dziewięciorga rodzeństwa, z których część uczęszczała razem do tej samej szkoły. Szkolni psychologowie zauważyli, że czwórka dzieci ma te same trudności z językiem. Polegały one na specyficznym opuszczaniu pewnych słów lub ich części albo ich innej interpretacji. W 1987 roku dyrektorka szkoły przedłożyła ten problem do Instytutu Zdrowia Dziecka na londyńskim Uniwersytecie. Badając dzieci oraz ich rodziny, naukowcy odkryli, że niektórzy kuzyni tych dzieci oraz ich rodzice mają takie same trudności językowe. Genetycy śledząc to zaburzenie, dotarli aż do babci dzieci, u której wykryli rzadką mutację genetyczną, która została przekazana młodszemu pokoleniu. Nie oznaczało to żadnych opóźnień umysłowych czy psychicznych ? pod tym względem rodzina KE zupełnie nie odstawała od normy. Efekty mutacji genu związane były tylko z funkcjami mowy. I mimo, że mutacja dotknęła tylko tej określonej funkcji, zmiany jakie ze sobą pociągała były bardzo głębokie.

Rodzina KE przyciągnęła uwagę naukowców z Oxfordu, którzy zaczęli przyglądać się całemu problemowi jeszcze dogłębniej. Porównali oni DNA członków rodziny, którzy posiadali charakterystyczne znaczniki i byli obciążeniu problemami mowy. Naukowcy znaleźli wspólny znacznik przekazywany genetycznie w rodzinie w okolicach siódmego chromosomu. Po latach badań genetycy doczekali się istotnej wskazówki, jaką był fakt istnienia takiego samego zaburzenia mowy u pięcioletniego chłopca, który w żaden sposób nie był spokrewniony z rodziną KE. Jego genetyczna mutacja dotyczyła części piątego chromosomu, który zamienił się miejscami z częścią siódmego chromosomu. Jeden z końców zamienionego DNA chłopca utkwił w tych samym położeniu, w których naukowcy z Oxfordu zidentyfikowali gen FOXP2 u rodziny KE. Na podstawie tych nowych odkryć naukowcy stwierdzili, że przyczyną zaburzeń mowy u członków londyńskiej rodziny jest zmiana pojedynczego nukleotydu, który stanowi pojedynczy znak w genetycznej sekwencji.

Wszystkie kręgowce posiadają wersję wspomnianego genu FOXP2, dlatego niektórzy badacze z Oxfordu wspólnie z kolegami z Instytutu Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka stworzyli zespół, aby zanalizować wyjątkowość odmiany tego genu u ludzi oraz prześledzić jak ewoluował on u naszych przodków. Grupa ta ustaliła, że po powstaniu genu FOXP2, ponad 300 milionów lat temu, w jego sekwencji nastąpiło bardzo niewiele zmian jeśli chodzi o jego występowanie u kręgowców. U ludzi natomiast, gen uległ mutacji na skutek szybkich zmian zachodzących w naturalnej selekcji naszego gatunku. Rozwój ten jak stwierdzili naukowcy, był związany z procesem powstawania języka.

Wiele innych grup naukowców również próbowało zebrać i opracować więcej szczegółów odnośnie powiązań między genem FOXP2, a powstaniem mowy. Neurobiolog Frederique Liegeois, z Uniwersytetu Londyńskiego użył rezonansu magnetycznego aby porównać aktywność mózgu członków rodziny KE, u których wystąpiła mutacja genu FOXP2, z tymi którzy tej mutacji nie posiadali. Najbardziej uderzająca różnicą, jak zauważył Liegeois, pojawiła się kiedy poproszono członków wspomnianej rodziny o powtarzania ciągu wyrażeń pozbawionych sensu, coś co normalny człowiek może zrobić bez problemu. Osoby z genem FOXP2 źle poradziły sobie z tym zadaniem. Mieli oni również niski poziom aktywności w wielu miejscach mózgu, szczególnie w jądrach podstawnych, odpowiadających za naukę ruchów mięśni. Ma to sens zważywszy, iż najcięższym zadaniem aspektu mowy jest nauczenie się jak wykonać potrzebne szybkie ruchy mięśni ust, języka i strun głosowych.

Inni naukowcy badali gen FOXP2 poprzez analizę białka, jakie on produkuje, znane pod nazwą Foxp2. Białka wydają się wyjątkowo aktywne podczas rozwoju ludzkiego embrionu. Simon Fisher – jeden z czołowych genetyków oxfordzkich, obecnie pracujących w Instytucie Maxa Plancka, odkrył, że wspominany gen aktywuje się w neuronach, w konkretnych regionach mózgu, włączając w to jądra podstawne. Białko Foxp2 zdobywa inne geny w rozwijających się neuronach poprzez ich włączanie i wyłączanie. Dzięki kontroli tuzinów tych genów, FOXP2 wydaje się nadzorować wzrost nowych neuronów, co powoduje, że ich poziom złożoności prawdopodobnie ułatwia zdolności mowy.

Ludzie nie są jedynym gatunkiem, posiadającym gen FOXP2. Badacze wykazali, że gen ten powiązany jest z nauką śpiewu ptaków, u których poziom produkcji białka Foxp2 podwyższa się kiedy ptaki uczą się nowych śpiewów. Jeśli wersja genu FOXP2 jest osłabiona, ich śpiew nie jest wolny od pomyłek. Inne gatunki zwierząt (takie jak: wieloryby, nietoperze, słonie czy foki), które wydają dźwięki, prawdopodobnie też zawdzięczają te umiejętności wspomnianemu genowi. Badaniami nad tą kwestią i jej zależności zajmował się genetyk Wolfgang Enard z Instytutu Plancka, analizował zachowanie myszy po zamianie jej genu FOXP2 z jej ludzkim odpowiednikiem. Co prawda mysz nie zaczęła recytować poezji, ale za to zaobserwowano kilka subtelnych zmian. Zamiast na przykład wydawania charakterystycznych dla myszy pisków, zwierzę zaczęło wydawać niskie dźwięki. Większe zmiany zaszły w mózgu myszy. Enard zauważył, że w jądrach podstawnych i innych regionach mózgu odpowiadających za mowę, ludzka wersja genu FOXP2 spowodowała rozrost neuronów, w stosunku do ich normalnych rozmiarów u myszy. Równolegle badania podjął zespół naukowy Fishera, który testując myszy obarczone tą samą mutacją genetyczną co rodzina KE, wykazał, że gorzej one sobie radzą ze zdolnościami motorycznymi niż inne myszy.

Te naukowe odkrycia rzuciły nieco światła na naszą wiedzą o genie FOXP2, który posiadali już nasi przodkowie. Prawdopodobnie pojawił się on miliony lat temu jako gen kierujący nauką biegania, wołania i gryzienia. Dalsza mutacja genu pobudziła rozwój systemu nerwowego, w konkretnych okolicach mózgu, włączając jądra podstawne, tworzących zasadnicze połączenia dla nauki i opanowania skomplikowanych dźwięków, a w końcu w pełni rozwiniętego języka.

Nie tylko gen FOXP2 jest odpowiedzialny za powstanie mowy. W naszym mózgu działa on jak brygadzista, przekazujący wszystkie instrukcje, do przynajmniej osiemdziesięciu czterech docelowych genów, znajdujących się w jądrach podstawnych. Ta pełna grupa genów wyjaśnia zdolność mowy tylko w części ponieważ zdolność formowania słów to tylko początek. Następnie pojawia się wyższy poziom złożoności – łączenie słów aby nadać im znaczenie w zależności od zasad gramatyki.

Mowa jest w zasadzie nieskończona w swoich formach i możliwościach. Tak więc poszukiwanie ich pozostałości – genów powiązanych z gramatyka i składnią powinno zająć naukowców jeszcze na jakiś czas.

Przeczytaj także

Dlaczego głos lemura stymuluje noworodki?

Anna Śnieżyńska

Demencja starcza z poślizgiem u osób dwujęzycznych

Anna Śnieżyńska

Płód słucha, dziecko pamięta

Anna Śnieżyńska

Słowa jak pociski. Dlaczego potrafią ranić?

Alan O. Grinde

Koniec monopolu lewej półkuli w przetwarzaniu mowy

Anna Śnieżyńska

Zalety inwestycji we własną edukację w długiej perspektywie czasu

Artykuł Sponsorowany