علماء يزرعون جين اللغة البشرية في الفئران ويغيرون أصواتها: اكتشاف مذهل!

منافس جديد لجين ”اللغة البشرية” يمكن أن يغير طريقة صرير الفئران عند دمجه في حمضها النووي. يُطلق على الجين اسم NOVA1، وهو فريد بشكل ملحوظ في نوعنا. بينما تمتلك جميع الثدييات الأخرى تقريبًا نفس النسخة من NOVA1 في شيفرتها الوراثية، يتم ملاحظة تغيير واحد فقط في حمض أميني في النسخة البشرية.
قد يكون لهذا التعديل الطفيف دور حاسم في أصول اللغة المنطوقة وتوسع وبقاء Homo sapiens، وفقًا للباحثين من جامعة روكفلر ومختبر كولد سبرينغ هاربر في نيويورك. حتى إن إنسان النياندرتال والدينيسوفان ليس لديهم نفس النسخة، مما يعني أنه يجب أن يكون قد تطور خلال المئات الآلاف الأخيرة من السنين بعد انفصال نوعنا عن هؤلاء الأقارب المنقرضين.
تم العثور على جينات أخرى مقترحة للغة مثل FOXP2، والتي تجعل أيضًا الفئران تصدر أصواتًا مختلفة، موجودة في الحمض النووي لإنسان النياندرتال. لذا على الرغم من أنها ربما ساهمت أيضًا في أصول اللغة البشرية، إلا أنها قد لا تكون مسؤولة عن نجاحنا التطوري الأكثر حداثة.
ليس واضحًا ما كانت عليه قدرات اللغة لدى أقاربنا المنقرضين سابقًا، لكن هذا التغيير الأخير أثبت نجاحه الكبير في الجينوم البشري.
في أكثر من 650,000 تسلسل DNA بشري، وجد الباحثون ستة أشخاص مجهولين فقط لم يكن لديهم النسخة الحديثة من NOVA1. لا يُعرف شيء عن هؤلاء الأفراد.
عندما يتعلق الأمر بأصول اللغة البشرية المعقدة، فإن NOVA1 هو “الجديد” كما قال عالم الوراثة وولفغانغ إيناارد الذي عمل على جين FOXP2 لصحيفة نيويورك تايمز: “هذا الجين جزء من تغيير تطوري شامل لدى البشر الحديثين الأوائل ويشير إلى أصول محتملة قديمة للغة المنطوقة”.
يقول روبرت دارنيل المتخصص بالأورام العصبية بجامعة روكفلر والذي يدرس هذا الجين وعلاقته بالأمراض والوظائف العقلية منذ أوائل التسعينيات: “NOVA1 قد يكون جينا حقيقيا للغة البشرية”، رغم أنه بالتأكيد مجرد واحد من العديد من التغييرات الوراثية الخاصة بالبشر”.
عندما قام دارنيل وفريقه بتوليد النسخة البشرية الاصطناعية لـ NOVA1 داخل الفئران ، وجدوا أن القوارض تصدر أصواتاً مختلفة. لا يزال البالغون والصغار يصدرون نفس القدر من الضوضاء ، لكن أنماط صوتهم تغيرت.
بالمقارنة مع الفئران العادية ، كانت الصغار المعدلة وراثيًا تصدر صرخات فوق صوتية ذات تردد أعلى. لم تجذب نداءاتهم انتباه الأم أكثر مما فعلت نداءات صغير آخر عادي ، ولكن هذه الأصوات قد تشير إلى محاولة متزايدة للتفاعل الاجتماعي ، وإن كانت محاولة فاشلة.
كما تُستخدم النداءات ذات التردد العالي بواسطة ذكور الفئران البالغة أثناء المغازلة لأسباب مشابهة. عندما تم تعديل ذكور الفئران البالغة وراثيًا باستخدام نسخة الإنسان لـ NOVA1 ، لم تصبح صرخاتهم أثناء المغازلة أعلى مثل الصغار؛ بل تضمنت أصواتهم مقاطع أكثر تعقيدًا.
يشرح دارنيل: “لقد ‘تحدثوا’ بشكل مختلف مع إناث الفئران”. “يمكن للمرء أن يتخيل كيف يمكن لهذه التغييرات الصوتية أن تؤثر بشكل عميق على التطور”.
لماذا تبدو أصوات الفئران مختلفة مع نسخة الإنسان لـ NOVA1 هو لغز يسعى دارنيل وزملاؤه لحله. يشك الفريق بأن النسخة البشرية تسبب تغييرات جزيئية في بعض أجزاء دماغ القوارض النامية – سواء كانت المسارات الصوتية الموجودة بالدماغ الأوسط وجذع الدماغ أو المناطق الأكثر حداثة التي تتحكم بالتردد والنبرة.
يُعرف جين NOVA1 بأنه “منظم رئيسي للجينات” لأنه يؤثر على أكثر من 90% من الجينات الأخرى لدى البشر خلال عملية التطوير.
يقوم الـ NOVAI بترميز بروتين يسمى Nova-1 الذي يمكنه قطع وإعادة ترتيب أجزاء RNA الرسول عندما يرتبط بالخلايا العصبية . وهذا يغير كيفية تصنيع خلايا الدماغ للبروتينات ، مما ينشأ تنوعاً جزيئيّاً محتملاً داخل الجهاز العصبي المركزي .
عندما قام دارنيل وفريقه بـ ‘تحسين’ فئران باستخدام نسخة الـ NOVAI وجدوا تغييرات جزيئية واضحة تتعلق بتقطيع RNA الموجود بخلايا الدماغ وخاصةً بالمناطق المرتبطة بالسلوك الصوتي .
قال دارنيل: “فكرنا, واو! لم نتوقع ذلك”. “كانت واحدةً مِن تلك اللحظات المفاجئة حقاََ بعالم العلوم”.
بالنسبة لدارنيل, فهم الـ NOVAI كان جهداً مستمراً طوال مسيرته المهنية.
من المتوقع أن يساعد الـ NOVAI تنظيم التعلم لدى البشر , ويمكن للطفرات بهذا الجین ان تسبب اضطرابات عقلية شديدة وشذوذات بالنمو الحركي .
دوره بتطوير الكلام بدأ يظهر حديثا , وعلى الرغم مِن بقاء الكثير منه افتراضياً , إلا ان الاحتمالات كبيرة جداً .
يشير دانيلي إلى بيانات تظهر بأن مجموعة سكانية أسلاف للبشر الحديثيين بأفريقيا طورت النسخة الإنسانية I197V التي أصبحت بعد ذلك مهيمنة, ربما لأنها أعطت مزايا تتعلق بالتواصل الصوتي .
ثم غادرت هذه المجموعة أفريقيا وانتشرت عبر العالم دون شك وهي تتبادل الحديث أثناء الطريق.
نشرت الدراسة بمجلة Nature Communications .