• Saturday July 20,2019

Fosil Bahasa yang Dikebumikan di Setiap Sel Tubuh Anda

Anonim

iStockphoto

Ia adalah malu bahawa tatabahasa tidak meninggalkan fosil di belakang. Beberapa perkara yang lebih penting untuk sejarah evolusi kita daripada bahasa. Kerana nenek moyang kita dapat bercakap antara satu sama lain, mereka menjadi spesies yang sangat kooperatif. Dalam masyarakat moden, kita begitu tenggelam dalam kata-kata yang dituturkan, ditulis, ditandatangani, dan diposting-bahawa mereka seolah-olah tidak dapat dipisahkan daripada identiti manusia. Namun kita tidak dapat menggali beberapa fosil dari lereng bukit Ethiopia, menunjuk pada tulang, dan menyatakan, "Inilah tempat bahasa bermula."

Kurangnya bukti keras, para ulama terdahulu meramalkan tentang asal usul bahasa. Ada yang mendakwa bahawa ia bermula sebagai tangisan sakit, yang secara beransur-ansur mengkristal menjadi kata-kata yang berbeza. Orang lain mengesannya kembali kepada muzik, kepada tiruan bunyi haiwan, atau burung-burung. Pada tahun 1866, Persatuan Linguistik Paris menjadi sangat marah oleh musings yang tidak disengajakan yang mengharamkan semua komunikasi pada asal bahasa. Rakan sejawatnya merasakan cara yang sama. Pada tahun 1873, presiden Persatuan Kaunseling London mengisytiharkan bahawa ahli bahasa "akan melakukan lebih banyak lagi dengan mengesan pertumbuhan sejarah satu bahasa kerja satu hari, daripada dengan mengisi bakul sampah dengan gelendong kertas yang ditutupi dengan spekulasi mengenai asal-usul semua lidah . "

Satu abad yang berlalu sebelum ahli bahasa mempunyai perubahan hati yang serius. Perubahan itu muncul ketika mereka mula melihat struktur bahasa yang dalam itu sendiri. Ahli bahasa MIT Noam Chomsky menegaskan bahawa cara kanak-kanak memperoleh bahasa adalah begitu mudah sehingga ia mesti mempunyai asas biologi. Membangun idea ini, sesetengah rakannya berpendapat bahawa bahasa adalah adaptasi yang dibentuk oleh pemilihan semula jadi, seperti mata dan sayap. Jika ya, mungkin ada kemungkinan untuk mencari petunjuk tentang bagaimana bahasa manusia berevolusi dari grunts atau gerak isyarat dengan memerhati komunikasi saudara-saudara primata dekat kami.

Pemikiran ini menimbulkan kemungkinan menarik: Mungkin bahasa meninggalkan rekod fosil selepas semua-bukan dalam tulang yang terkubur, tetapi dalam DNA kita. Namun selama bertahun-tahun ahli biologi tidak dapat mencari satu gen yang terlibat dalam bahasa.

Sepuluh tahun yang lalu, akhirnya berubah. Pada tahun 2001 satu pasukan saintis British mengumumkan penemuan gen, yang dipanggil FOXP2, yang nampaknya penting untuk bahasa. FOXP2 datang menerusi kajian keluarga yang mempunyai masalah yang luar biasa dengan kata-kata. Keluarga KE - yang dipanggil dalam kertas saintifik untuk alasan privasi - tinggal di London Barat dan termasuk sembilan adik-beradik, beberapa daripadanya menghadiri ucapan khas dan sekolah bahasa yang sama. Ahli psikologi di sekolah mendapati bahawa empat kanak-kanak itu bergelut dengan bahasa dengan cara yang sama. Makna kalimat kadang kala membingungkan mereka: Mereka mungkin salah tafsir "Gadis itu dikejar oleh kuda" bermaksud "Gadis sedang mengejar kuda." Mereka juga mempunyai masalah bercakap-menjatuhkan beberapa bunyi dari awal kata, contohnya, jadi bahawa mereka akan berkata "mampu" apabila mereka bermaksud "jadual."

Pada tahun 1987, guru besar sekolah merujuk kes itu kepada Institut Kesihatan Kanak-kanak di University College London. Di sana, pakar neurologi mendapati bahawa sesetengah sepupu kanak-kanak mempunyai masalah bahasa yang sama, seperti juga beberapa ibu bapa. Ahli genetik mengesan keadaan ini kepada nenek dan menyimpulkan bahawa dia mungkin membawa mutasi jarang yang telah dilaluinya. Mutasi itu tidak mengubah kecerdasan atau kesejahteraan psikologi; keluarga KE adalah perkara biasa bagi mereka. Kesannya terhad kepada bahasa-tetapi dalam lingkungan yang sempit, kesannya sangat mendalam.

Keluarga itu kemudiannya menumpukan perhatian ahli genetik di Oxford, yang memulakan pencarian mencari gen yang menyebabkan masalah ini. Mereka membandingkan DNA ahli keluarga, mencari penanda yang tersendiri yang hanya dikongsi antara mereka yang menghadapi masalah dengan bahasa. Antara mereka yang mempunyai defisit bahasa, mereka mendapati penanda bersama di satu kawasan kromosom. 7. Tahun kemudian, para saintis menerima petunjuk baru yang penting ketika gangguan bahasa yang sama dikenalpasti dalam anak lelaki berusia 5 tahun yang tidak berkaitan. Beliau telah mengalami mutasi yang sangat dramatik, di mana sekeping kromosom 5 telah ditukar dengan sekeping kromosom 7. Satu hujung DNA bertukar budak lelaki itu meletakkan dirinya di rantau yang sama yang telah dikenal pasti oleh pasukan Oxford di Barat Keluarga London, tepat di tengah-tengah gen FOXP2 .

Para penyelidik Oxford berpaling dari budak lelaki itu ke keluarga KE dan, dengan menggunakan maklumat tambahan, mendapati bahawa ahli-ahli yang mengalami masalah bahasa berkongsi mutasi dalam FOXP2 juga. Walau bagaimanapun, mutasi mereka jauh lebih halus. Masalah mereka dengan bahasa telah disebabkan oleh perubahan satu nukleotida DNA-hanya satu huruf dalam urutan genetik.

Semua vertebrata tanah membawa versi gen FOXP2, jadi beberapa penyelidik Oxford kemudiannya bekerjasama dengan rakan-rakan dari Institut Max Planck untuk Antropologi Evolusi di Jerman untuk menganalisis apa yang unik tentang varian manusia dan untuk menjejaki bagaimana gen telah berkembang dalam nenek moyang kita. Mereka menentukan bahawa selepas gen timbul, lebih daripada 300 juta tahun yang lalu, ia hampir tidak berubah di kebanyakan cabang evolusi vertebrata hingga sekarang. Walau bagaimanapun, dalam cawangan manusia, dua asid amino dalam protein yang dihasilkan oleh gen FOXP2 berubah terutamanya selama beberapa juta tahun. Para saintis membuat kesimpulan bahawa FOXP2 mengalami nadi pemilihan semula jadi yang cepat dalam keturunan kami, perkembangan yang mungkin berkaitan dengan kemunculan bahasa.

Beberapa kumpulan kini sukar bekerja mengumpul maklumat lanjut tentang hubungan antara FOXP2 dan bahasa. Ahli sains saraf kognitif Frederique Liegeois dari University College London menggunakan imbasan fMRI untuk membandingkan aktiviti otak ahli keluarga KE yang mempunyai salinan mutasi FOXP2 dengan mereka yang mempunyai versi biasa. Perbezaan paling menarik, Liegeois baru-baru ini dilaporkan, timbul apabila ahli keluarga diminta mengulangi satu set perkataan yang tidak masuk akal, sesuatu yang kebanyakan orang dewasa boleh lakukan tanpa masalah. Orang-orang yang mempunyai mutasi itu melakukan tugas yang buruk. Mereka juga mempunyai tahap aktiviti yang rendah di beberapa kawasan otak, terutamanya ganglia basal, hab utama untuk mempelajari pergerakan otot. Itu masuk akal, kerana salah satu aspek yang paling sukar dalam ucapan adalah belajar bagaimana untuk membuat pergerakan pantas bibir, lidah, dan suara vokal yang diperlukan.

Para saintis lain meneliti gen FOXP2 dengan mengkaji protein yang dihasilkannya, yang dikenali sebagai FOXP2. Protein nampaknya sangat aktif manakala embrio manusia sedang berkembang. Simon Fisher-salah seorang ahli genetik Oxford yang asal, sekarang di Institut Max Psikolinguistik Max Planck di Belanda-telah menemui bahawa gen tersebut beralih ke neuron di kawasan tertentu di otak, termasuk ganglia basal. Protein FOXP2 kemudian menjejalkan ke gen yang lain dalam mengembangkan neuron dan menghidupkan atau mematikannya juga. Dengan melancarkan berpuluh-puluh gen, FOXP2 nampaknya mengawasi pertumbuhan cawangan baru pada neuron, yang membawa kepada tahap kerumitan yang mungkin memudahkan bahasa.

Manusia bukan satu-satunya spesies yang boleh mendapat manfaat daripada FOXP2 . Penyelidik telah menunjukkan bahawa gen dikaitkan dengan pembelajaran vokal dalam lagu burung-burung muda, yang menghasilkan protein FOXP2 yang lebih tinggi apabila mereka perlu mempelajari lagu-lagu baru. Sekiranya versi FOXP2 mereka terjejas, mereka membuat kesilapan menyanyi. Spesies pembelajaran vokal lain, seperti ikan paus, kelawar, gajah, dan anjing laut, mungkin juga bergantung pada gen. Untuk menyiasat hubungan ini, ahli genetik Wolfgang Enard dari Institut Max Planck untuk Anthropology Evolutionary diciptakan tikus dengan menggantikan gen FOXP2 mereka dengan manusia. Tikus tidak mula membaca puisi, tetapi mereka memaparkan beberapa perubahan halus. Sebagai contoh, menghasilkan tikus yang tinggi, sebagai contoh, tikus-tikus yang direka bentuk menghasilkan suara yang lebih rendah. Perubahan yang lebih besar berlaku dalam otak haiwan. Enard mendapati bahawa dalam ganglia basal dan kawasan yang berkaitan yang terlibat dalam pembelajaran, versi manusia FOXP2 menyebabkan beberapa neuron untuk mengembangkan cawangan lebih lama daripada yang terdapat pada tikus normal. Sekitar masa yang sama, Fisher dan pasukannya membuat kejuruteraan tikus supaya satu salinan gen FOXP2 mereka membawa mutasi yang sama seperti yang terdapat dalam keluarga KE. Dalam ujian-ujian berikutnya, tikus dengan mutasi melakukan pekerjaan yang lebih buruk daripada tikus-tikus normal dalam mempelajari kemahiran motor baru.

Penemuan ini menunjukkan apa yang berlaku kepada FOXP2 dalam nenek moyang kita. Ia mungkin telah bermula beratus-ratus juta tahun yang lalu sebagai gen yang membantu mengawal pembelajaran pergerakan badan, seperti yang terlibat dalam berlari, memanggil, dan menggigit. Mutasi seterusnya dalam gen mendorong pertumbuhan yang lebih saraf di bahagian tertentu otak, termasuk ganglia basal, mewujudkan sambungan yang penting untuk belajar dan menguasai bunyi rumit dan, akhirnya, bahasa yang penuh sesak.

FOXP2 tidak memberikan kita semua bahasa sendiri. Dalam otak kita, ia bertindak lebih seperti seorang mandur, menyampaikan arahan kepada sekurang-kurangnya 84 gen sasaran dalam mengembangkan ganglia basal. Malah krew gen penuh ini menerangkan bahasa hanya sebahagiannya, kerana keupayaan untuk membentuk kata-kata hanya permulaan. Kemudian datang tahap kerumitan yang lebih tinggi: menggabungkan kata-kata mengikut peraturan tatabahasa untuk memberi makna kepada mereka.

Bahasa hampir tidak terbatas dalam bentuknya. Oleh itu pencarian fosil-fosil-gennya yang berkaitan dengan tatabahasa dan sintaks-harus memastikan saintis sibuk selama beberapa dekad.

Carl Zimmer adalah penulis biologi yang memenangi anugerah dan pengarang The Tangled Bank: An

Pengenalan kepada Evolusi . Dia blog di The Loom.


Artikel Yang Menarik

Pendakwa kepada Pengasas 4Chan: Tolong Terangkan Maksud  "Rickroll "

Pendakwa kepada Pengasas 4Chan: Tolong Terangkan Maksud "Rickroll "

Apabila seorang lelaki Tennessee menggodam akaun e-mel Sarah Palin dan menulis tentang eksploitasinya di forum 4chan, penyiasat persekutuan meminta pengasas laman web Christopher "Moot" Poole untuk log server. Kesaksian Mahkamah dari April dan diterbitkan semalam menunjukkan bahawa pendakwa raya persekutuan mempunyai pertanyaan lain yang menekan untuk Poole: sebagai contoh, arti "peeps" dan "rickroll

Jurutera burung kecil merasakan perikatan antara elang dan treeshrew

Jurutera burung kecil merasakan perikatan antara elang dan treeshrew

Di Pulau Nicobar, di Lautan Hindi, parti berburu yang paling luar biasa mencari makanan. Melalui cawangan-cawangan hutan, nicobar Nicobar kecil membelit mencari seekor serangga. Mereka diikuti oleh drongo-ekor raket, seekor burung kecil yang memetik morsel berair yang dipancarkan oleh treeshrews. Setakat ini, ini tidak lazim - banyak makanan ternakan yang jauh berbeza, sama ada kerana mereka lebih bersih makanan atau kerana mereka boleh memerhatikan pemangsa

Breaking the Link - Darwinius mendedahkan sebagai nenek moyang apa-apa

Breaking the Link - Darwinius mendedahkan sebagai nenek moyang apa-apa

Buangkan minda anda kembali ke bulan Jun, apabila binatang fosil yang dinamakan Darwinius (alternatif Ida atau "The Link") telah diumumkan kepada dunia untuk kegembiraan dan keadaan yang luar biasa. Iklan hiperbola mengisytiharkan hari penemuan Ida sebagai yang paling penting untuk 47 juta tahun

Eau de Manipulation: Nyamuk Malarial Lebih Menarik Untuk Aromatik Manusia

Eau de Manipulation: Nyamuk Malarial Lebih Menarik Untuk Aromatik Manusia

Pada masa anda menyedari apa yang telah berlaku, sudah terlambat. Nyamuk Anopheles gambiae boleh mendarat di kulit anda tanpa disedari. Walaupun anda terus tidak menyedari, dia diam-diam berjalan di atas daging terdedah anda, mencari, menyelidik permukaan kulit anda dengan proboscisnya sehingga dia mendapati saluran darah

Storm Solar Powerful Dapat Menjana Aurora Malam yang Menakjubkan

Storm Solar Powerful Dapat Menjana Aurora Malam yang Menakjubkan

Jika anda pergi ke luar malam ini dan melihat, anda dapat menyaksikan kesan-kesan yang mempesonakan daripada cuaca celestial yang sangat teruk. Pusat Prediksi Cuaca Angkasa di NOAA mengeluarkan isyarat pagi ini amaran ribut geomagnetik "Kuat" yang menyerap kawasan atas atmosfera kita. Gelombang elektron yang dihasilkan dapat mencetuskan penggera pada beberapa sistem kuasa di latitud tinggi dan membuang sistem navigasi satelit, tetapi kesan yang paling jelas harus menjadi kehadiran auroras yang megah yang menjangkau benua Amerika Syarikat