ადამიანის „მეტყველების გენის“ ახალმა პრეტენდენტმა შეიძლება თაგვების წრუწუნი შეცვალოს, თუკი მას მათ დნმ-ში შევიყვანთ.
ამ გენის სახელია NOVA1 და ჩვენს სახეობაში ის საკმაოდ უნიკალურია.მიუხედავად იმისა, რომ NOVA1-ის ვარიანტი გენეტიკურ კოდში პრაქტიკულად ყველა სხვა ძუძუმწოვარს აქვს, ადამიანის ვერსია ამინომჟავების მხოლოდ ერთი ცვლილებით განსხვავდება.
ამ ერთმა, ოდნავმა ცვლილებამ შეიძლება კრიტიკული როლი ითამაშა ჰომო საპიენსის სამეტყველო ენისა და გამოხატვის წარმოშობაში, ისევე, როგორც გადარჩენაში. ასე ფიქრობენ როკფელერის უნივერსიტეტისა და ნიუ-იორკის ქოლდ-სფრინგ-ჰარბორის ლაბორატორიის მკვლევრები.
ეს ვარიანტი ნეანდერტალელებს და დენისოველებსაც კი არ ჰქონიათ, რაც იმას ნიშნავს, რომ ის ბოლო რამდენიმე ასეულ ათასი წლის წინ უნდა ჩამოყალიბებულიყო, მას შემდეგ, რაც ჩვენი სახეობა ამ აწ გადაშენებულ ნათესავებს გამოეყო.
სხვა მეცნიერთა ვარაუდით, „მეტყველების გენები“, მაგალითად, FOXP2, რომელიც თაგვებში სხვანაირად წრუწუნს განაპირობებს, ნეანდერტალელთა დნმ-შია აღმოჩენილი. მიუხედავად იმისა, რომ მათ ალბათ წვლილი შეიტანეს ადამიანის ენის წარმოშობაში, ალბათ პასუხისმგებელნი არ არიან უფრო ბოლოდროინდელ ევოლუციურ წარმატებაზე.
უცნობია, როგორი იყო ჩვენი გადაშენებული ნათესავების ენობრივი შესაძლებლობები, მაგრამ ცნობილია ის, რომ ეს ბოლოდროინდელი ცვლილება ძლიერ წარმატებული აღმოჩნდა ადამიანის გენომში.
560 000-ზე მეტი ადამიანის გენომის გაშიფვრის შემდეგ, მკვლევრებმა მხოლოდ ექვსი ადამიანი აღმოაჩინეს ისეთი, რომლებსაც თანამედროვე NOVA1 ვარიანტი არ ჰქონდათ. ამ ინდივიდთა შესახებ მეტი არაფერია ცნობილი.
„როცა საქმე ეხება ადამიანის კომპლექსური ენის წარმოშობას, NOVA1 არის ახალი ბავშვი ბლოკზე“, — ამბობს გენეტიკოსი ვოლფგანგ ენარდი, რომელიც FOXP2 გენს სწავლობდა.
„ეს გენი ადრეულ თანამედროვე ადამიანებში ფართო ევოლუციური ცვლილების ნაწილია და მიუთითებს სალაპარაკო ენის პოტენციურ უძველეს წარმოშობაზე“, — ამბობს როკფელერის უნივერსიტეტის ნეიროონკოლოგი რობერტ დარნელი, რომელიც 1980-იანი წლების დასაწყისიდან სწავლობს ამ გენსა და მის კავშირებს დაავადებასთან და ინტელექტუალურ ფუნქციასთან.
მისი განცხადებით, ნამდვილი ადამიანის „ენის გენი“, თუმცა, რა თქმა უნდა, ის მხოლოდ ერთია ადამიანისთვის სპეციფიკური მრავალი გენეტიკური ცვლილებიდან.
როდესაც დარნელმა და მისმა ჯგუფმა NOVA1-ის ადამიანის ვარიანტი ხელოვნურად გამოიმუშავეს თაგვებში, აღმოაჩინეს, რომ მღრღნელები სხვანაირად აწრუწუნდნენ. ზრდასრულები და წრუწუნები ერთნაირი ოდენობის ხმაურს გამოყოფდნენ, მაგრამ შეიცვალა მათი ვოკალიზაციის მახასიათებლები.
ჩვეულებრივი თაგვისგან განსხვავებით, გენეტიკურად მოდიფიცირებული წრუწუნები მაღალი სიხშირის ულტრაბგერით ხმებს გამოყოფდნენ. მათი წრუწუნი დედების იმაზე მეტ ყურადღებას არ იწვევდნენ, ვიდრე საკონტროლო წრუწუნების დაძახილები, მაგრამ ეს ხმები შეიძლება მიუთითებდეს სოციალური ურთიერთქმედების მართალია არშემდგარ, მაგრამ მაინც გაზრდილ მცდელობას.
მაღალი სიხშირის დაძახილებს, იმავე მიზეზებით ზრდასრული მამრებიც იყენებენ შეწყვილების დროს. როდესაც ზრდასრული მამრები გენეტიკურად შეცვალეს ადამიანის NOVA1 ვარიანტით, შეწყვილებისას მათი წრუწუნი ისეთივე მაღალი ტონის არ გახდა, როგორც წრუწუნებში. ამის ნაცვლად, მათი ვოკალიზაცია მოიცავდა უფრო კომპლექსურ მარცვლებს.
როგორც დარნელი განმარტავს, ისინი მდედრ თაგვებთან განსხვავებულად „საუბრობდნენ. შეგიძლიათ წარმოიდგინოთ, როგორი არსებითი გავლენა შეიძლება ჰქონდეს ევოლუციაზე ვოკალიზაციის ასეთ ცვლილებებს.
მიუხედავად იმისა, რომ ადამიანის NOVA1 ვარიანტის მქონე თაგვების სხვანაირი ხმა ჯერჯერობით საიდუმლოებითაა მოცული, დარნელი და მისი კოლეგები ამის ამოხსნას აქტიურად ცდილობენ. ჯგუფი ეჭვობს, რომ ადამიანის ვარიანტი მღრღნელის თავის ტვინის განვითარებად ნაწილში მოლეკულურ ცვლილებებს იწვევს — ეს შეიძლება იყოს შუა ტვინის ან ტვინის ღეროს ვოკალური გზები ან თავის ტვინის ქერქში უფრო ბოლო დროს ჩამოყალიბებულ რეგიონებში, რომლებიც სიხშირის ტონს აკონტროლებენ.
NOVA1 გენი ცნობილია, როგორც „გენების მასტერი რეგულატორი“, რადგან ის გავლენას ახდენს განვითარების დროს ადამიანის სხვა გენების 90 პროცენტზე მეტზე.
NOVA1-ში დაშიფრულია ცილა, სახელად Nova-1, რომელსაც შეუძლია ამოჭრას და გადააწყოს ინფორმაციული რნმ-ის მონაკვეთები, როცა ის ნეირონებს უკავშირდება. ეს კი ცვლის ტვინის უჯრედების მიერ ცილების სინთეზს და სავარაუდოდ წარმოქმნის მოლეკულურ მრავალფეროვნებას ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში.
როცა დარნელმა და მისმა ჯგუფმა თაგვები NOVA1 ვარიანტით „გააადამიანურეს“, აღმოაჩინეს მოლეკულური ცვლილებები თავის ტვინის უჯრედების რნმ-ის სპლაისინგში, კერძოდ ვოკალურ ქცევასთან დაკავშირებულ რეგიონებში.
„ამას არ ველოდით. ეს იყო ნამდვილად გასაოცარი მომენტი მეცნიერებაში“, — ამბობს დარნელი.
დარნელმა NOVA1-ის სწავლას მთელი კარიერა შეალია.
მიჩნეულია, რომ ადამიანებში NOVA1 ეხმარება სწავლის რეგულირებას, ამ გენის მუტაციებს კი შეუძლია მწვავე ფსიქიატრიული აშლილობებისა და პათოლოგიების გამოწვევა მოტორულ განვითარებაში.
მეტყველებაში მისი როლის გარკვევა ჯერ ახლა იწყება; მიუხედავად იმისა, რომ ბევრი რამ ჯერ ჰიპოთეტურია, შესაძლებლობები არსებითია.
„ჩვენი მონაცემები აჩვენებს, რომ თანამედროვე ადამიანთა წინაპარ პოპულაციებს აფრიკაში ჩამოუყალიბდათ ადამიანის ვარიანტი I197V, რომელიც შემდეგ დომინანტი გახდა, ალბათ იმიტომ, რომ ანიჭებდა ვოკალურ კომუნიკაციასთან დაკავშირებულ უპირატესობებს. შემდეგ ამ პოპულაციამ აფრიკა დატოვა და მთელ მსოფლიოს მოედო“, — ამბობს ამბობს კვლევის ავტორი, როკფელერის უნივერსიტეტის ნეიროონკოლოგი რობერტ დარნელი, რომელიც 1980-იანი წლების დასაწყისიდან სწავლობს ამ გენსა და მის კავშირებს დაავადებასთან და ინტელექტუალურ ფუნქციასთან.
კვლევა Nature Communications-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია rockefeller.edu-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
