أصول اللغة البشرية لا تزال غامضة. هل نحن الحيوانات الوحيدة القادرة حقًا على الكلام المعقد؟ هل يعتبر Homo sapiens هم الوحيدون من عائلة الإنسان الذين يمكنهم إعطاء توجيهات مفصلة إلى مصدر مياه عذبة بعيد أو وصف الألوان الدقيقة للأرجواني والأحمر في غروب الشمس الدرامي؟
من المحتمل أن أقاربنا المقربين مثل إنسان نياندرتال كان لديهم ميزات تشريحية في الحلق والأذنين قد تمكنهم من التحدث وسماع اللغة المنطوقة، وهم يشتركون معنا في نوع من الجين المرتبط بالقدرة على الكلام. ومع ذلك، نجد أن البشر المعاصرين فقط هم الذين يمتلكون مناطق دماغية موسعة تعتبر حاسمة لإنتاج وفهم اللغة.
الآن، اكتشف الباحثون من جامعة روكفلر أدلة جينية مثيرة للاهتمام: نوع بروتين موجود فقط لدى البشر قد ساعد في تشكيل ظهور اللغة المنطوقة.
في دراسة نُشرت في Nature Communications، اكتشف الباحثون في مختبر الباحث روبرت ب. دارنيل أنه عندما وضعوا هذا النوع البشري حصريًا من NOVA1 – وهو بروتين يرتبط بـ RNA في الدماغ معروف بأنه حاسم لتطور الأعصاب – داخل الفئران، تغيرت أصواتها أثناء تواصلها مع بعضها البعض.
كما أكدت الدراسة أن هذا النوع غير موجود لدى إنسان نياندرتال أو الدينيسوفان، وهما إنسانان بدائيان تزاوج أسلافنا معهما كما يتضح من آثارهم الجينية التي لا تزال موجودة في العديد من الجينومات البشرية اليوم.
يقول دارنيل: “هذا الجين هو جزء من تغيير تطوري شامل حدث لدى البشر الحديثين الأوائل ويشير إلى أصول قديمة محتملة للغة المنطوقة”. ”يمكن اعتبار NOVA1 جين ‘لغة’ بشري حقيقي، رغم أنه بالتأكيد واحد فقط من العديد من التغيرات الجينية الخاصة بالبشر.”
ثلاثة عقود قيد الإعداد
تتيح التكيفات التشريحية لجهاز الصوت والشبكات العصبية المعقدة قدراتنا اللغوية. لكن علم الوراثة وراءها ليس مفهوماً جيداً.
أحد المحركات الوراثية المفترضة للغة هو FOXP2، الذي يرمز لعامل نسخ مرتبط بتطور الدماغ المبكر. الأشخاص الذين لديهم طفرات في هذا الجين يظهرون عيوبًا شديدة في الكلام، بما في ذلك عدم القدرة على تنسيق حركة الشفاه والفم مع الصوت. يمتلك البشر استبدالات حمض أميني اثنين في FOXP2 غير موجودة لدى الرئيسيات الأخرى أو الثدييات – لكن إنسان نياندرتال كان لديه أيضًا هذه الاستبدالات مما يشير إلى أن النوع نشأ عند سلف لكلا خطي النسب البشريين. ولكن بعض النتائج حول FOXP2 كانت محل جدل ولا يزال دورها في تطوير اللغة البشرية غير واضح.
والآن ظهر NOVA1 كمرشح محتمل. ينتج هذا الجين بروتين ربط RNA خاص بالعصبونات وهو مفتاح لتطور الدماغ والتحكم العضلي والذي تم استنساخه وتوصيفه لأول مرة بواسطة دارنيل عام 1993. يوجد بشكل متطابق تقريبًا عبر مجموعة واسعة من الكائنات الحية بدءًا بالثدييات وصولاً إلى الطيور – لكنه غير موجود لدى البشر. بدلاً عن ذلك لدينا شكل فريد يتميز بتغيير وحيد لحمض أميني واحد، حيث يتحول الإيزوليوسين إلى الفالين عند الموضع 197 (I197V) ضمن سلسلة البروتين.
يشير المؤلف الأول يوكو تاجيما ، زميل ما بعد الدكتوراه بمختبر دارنيل ، إلى أن I197V ليس الاستبدال الوحيد لحمض أميني الذي يميز البشر الحديثين عن الكائنات الأخرى؛ فبعض هذه الاستبدالات قد تكون ضرورية لتطور الدماغ . تقول: “مثل هذه التغييرات قد لعبت أدواراً مهمةً فيما يتعلق باكتساب الخصائص التي ساهمت بظهور وتوسع وبقاء Homo sapiens“.
متخصصٌ بكيفية تعديل بروتينات ربط RNA للتعبير عن الجينات ، قام دارنيل بدراسة NOVA1 منذ أوائل التسعينيات عندما تعرف هو وزملاؤه عليه كمحفز لحالة مرضية عصبية ذاتية المناعة تُسمى POMA والتي يمكن أن تسبب خللاً شديداً بالحركة . مؤخرًا بدأوا تحديد حالات ترتبط فيها أنواع NOVA1 الوراثية بصعوبات لغوية وحركية تطورية .
“فهم NOVA1 كان جهداً مستمراً طوال مسيرتي المهنية”، يقول .
الدراسة الحالية التي قادتها تاجيما استخدمت تحرير جينات CRISPR لاستبدال البروتين الشائع لـ NOVA1 الموجود بالفئران بالنوع البشري I197V . ثم استخدموا تقنيات متقدمة مثل تحليل الترابط المناعي المتقاطع (CLIP) وهي طريقة طورها دارنيل لتحديد مواقع ارتباط RNA لـ NOVA1 داخل دماغ الفأر الأوسط .
الكشف الكبير
كان الاكتشاف الملحوظ الأول هو أن النوع البشري لم يؤثر على ارتباط RNA المتعلق بتطوير الأعصاب أو التحكم الحركي؛ بل عمل تمامًا كما فعل البديل الذي تم استبداله به .
فماذا كان يفعل؟ أعطى الاكتشاف الثاني المهم لهم تلميحا: كانت مواقع الارتباط التي تأثرت بشكل كبير بالنوع البشري تقع عند جينات ترمز لـ RNAs مرتبطة بالصوت .
“علاوةً على ذلك ، وُجد أيضًا العديد من هذه الجينات المرتبطة بالصوت كأهداف ربط لـ NOVA1 مما يقترح المزيد مشاركة لنوفا ١ بالصوت”، تقول تاجيما .
“كنا نفكر ، واو! لم نتوقع ذلك”، يقول دارنيل . “كانت واحدةً مِن تلك اللحظات المدهشة حقّاً بعالم العلوم”.
ثم انضم مختبر دارنيل لقوى مختبر روكفلر لدراسات وراثيات اللغة برئاسة إريك د جارفس الذي يدرس الآليات الجزئية والجينية الأساسية للتعلم الصوتي .
التواصل المعدل
على مدار السنوات القليلة المقبلة ، بحث المتعاونون تأثير الأصوات بين الفئران بمختلف الأعمار وفي سياقات مختلفة . وجدوا نماذج صوت معدلة بين صغار كلا الجنسين والذكور البالغين .
“كل صغار الفئران تصدر أصوات فوق صوتيه لأمهاتها و يصنف باحثو اللغات الصرخات المختلفة كـ أربعة ‘حروف’ – S, D, U, و M”، يشير دارنيل . “وجدنا أنه عندما قمنا بـ ‘تحويل’ الصرخات الناتجة عن فئران تحمل النسخة البشرية I197V كانت مختلفة عن تلك الخاصة بالفئران العادية؛ فقد تغير بعض ‘الحروف’.”
وجدوا نماذج مشابهة عندما درسوا نداء الذكور بالغرض للتزاوج أمام الإناث اللواتي كنَ بحالة حرارة.”لقد ‘تحدثوا’ بطريقة مختلفة مع الإناث”، يقول .”يمكن للمرء تخمين كيف يمكن لهذه التغييرات بالصوت التأثير بشكل عميق على التطور”.
العامل الإنساني
أصبح التأثير المحتمل لـ I197V على التطور البشري محور تركيزهم التالي . للتحقق مما إذا لم يكن موجودا عند أقرب أقارب لنا – النياندرتاليون الذين عاش معظمهم بأوروبا والدنييسوفانيون الذين سُمّيت باسم الكهف الآسيوي المركزي حيث تم اكتشافهم – قارن الباحثون ثمانية جينات بشرية بثلاثة جينات نياندرتالية عالية الجودة وجينة دينيسوفانية واحدة عالية الجودة.
كما هو متوقع فإن أقاربنا البدائيّـِين – ممن يُعتقد أننا انفصلنا عنهم قبل حوالي 250000-300000 سنة – كانوا يحملون نفس بروتين NOVA1 مثل جميع الحيوانات غير البشرية.
ثم قاموا بفحص 650058 جينة بشرية حديثة ضمن قاعدة بيانات dbSNP وهي سجل للاختلافات القصيرة المقتطفة مِن أشخاص حول العالم ؛ إذا وُجد بديل لـ I197V فإنه سيكون هنا .
من بين هؤلاء الـ650058 شخصا لم يكن سوى ستّة منهم يحمل النسخة القديمة ؛ لأن العينّـَـَــَــَــَــَــَـــــَّـــــِــــــَّــــــِــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـ ـ ـ ـ ـ _ _ _ _ _ _ _ __ __ __ __ __ ___ ___ ___ ___ ____ ____ ____ ____ _____ _____ _____ _______ _______ _______ ________ ____________ _____________ _____________ _____________ _____________ ____________________________ ____________________________ ____________________________ _______________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ ______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________________ _______________________________
“بياناتنا تظهر بأن مجموعة سكانية أسلاف للبشر الحديثيين بأفريقيا تطورت النسخة البشرية I197V والتي أصبحت بعد ذلك مهيمنة ربما لأنها قدمت مزايا تتعلق بالتواصل الصوت”، يقترح “هذه المجموعة السكانية غادرت أفريقيا وانتشرت عبر العالم”.
الأمراض والاضطرابات
في المستقبل سيقوم مختبر داريبل بالتحقيق بكيف ينظمNOVAI وظيفة اللغة مع التركيز نحو الاضطرابات اللغوية أو التنموية.
“نعلم بأن فهم هذه القضايا سيقدم رؤى هامة حول كيفية عمل الدماغ خلال التواصل الصوت وكيف يؤدي سوء تنظيمه لبعض الاضطرابات” تقول تاجيميا .
قد تلعب مساراته العصبية دورا ما حين تؤدي اضطرابات معينة لشخص ما عدم القدرة علي الكلام; ربما تؤثر علي تطوير مرض التوحد الغير لفظى; يعدNOVAI أحد العديد مِنالجينات المرتبطة بمرض طيف التوحد وفي عام2023 أفاد المختبر بشأن مريض يعاني نقص هابلوINSUFFICIENCY NOVEI والذي تضمنت أعراضه العصبية تأخير بالكلام.
ويضيف داريبل : “يمكن لاكتشافتنا ان يكون لها أهمية سريرية بطرق عديدة تتراوح بين الاضطرابات التنموية إلي الأمراض التنكسدية”.
