无厘头研究
科学家将人类“语言基因”植入小鼠,意外揭开声音进化之谜
科学家们最近干了件挺有意思的事:他们把人类的“语言基因”塞进了小鼠体内,想看看会发生什么。别误会,这些小鼠还是写不出莎士比亚全集,但结果却让人眼前一亮,揭示了语音交流进化的一些惊人线索。
故事得从研究复杂的语言能力说起。研究团队挑了个被称为“语言基因”的家伙——Nova1,往小鼠身上一试,效果立竿见影。那些带着人类版Nova1的小鼠幼崽,叫声跟普通小鼠比起来大不一样。它们喊妈妈时,声音更高亢,音色种类也更丰富。Robert B Darnell,罗克费勒大学分子神经肿瘤实验室的负责人,也是这项研究的作者,解释说:“所有小鼠幼崽都会发出超声波叫声,我们把这些声音分成四类‘字母’——S、D、U、M。结果发现,有人类基因的小鼠叫声‘拼写’跟野生的不一样,有些‘字母’变了。”
长大后,这些基因改造的小鼠更有看头。雄鼠在追求异性时,发出的高频叫声比对照组复杂得多。Darnell想象着:“它们跟雌鼠‘聊’得不一样。这种声音的变化,说不定对进化影响深远。”想想看,如果一只小鼠能用更动听的“情歌”打动对方,后代会不会更有优势?
这一切都跟Nova1这个基因有关。它编码的蛋白叫neuro-oncological ventral antigen1(简称NOVA1),在鸟类到哺乳动物中广泛存在。不过,人类的版本有点特别,在第197位氨基酸从异亮氨酸变成了缬氨酸。这小小一变,看似不起眼,却掀起了不小的波澜。研究者发现,这个人类特有的NOVA1变体对大脑发育或运动控制的RNA结合没啥影响,跟小鼠原版差不多。可出人意料的是,它偏偏搞乱了跟发声相关的基因的RNA结合。首作者Yoko Tajima,Darnell实验室的博士后,惊讶地说:“很多发声相关的基因居然也是NOVA1的目标,这更证明它跟声音表达脱不了干系。”
Darnell回忆起发现时的心情:“我们当时就懵了,完全没料到。科学里这种惊喜真是太棒了。”更震撼的是,我们的近亲——尼安德特人和丹尼索瓦人——压根没有这个变体,他们的NOVA1蛋白跟其他非人类动物一样。Darnell推测:“在非洲的现代人类祖先群体中,这个I197V变体进化出来,可能因为它在语音交流上给了优势,后来就成了主流。这群人走出非洲,遍布全球。”
这不禁让人遐想:那些灭绝的古人类亲戚,是不是因为少了这个基因,没能像智人一样流利说话?如果真是这样,会不会就是我们兴盛、他们没落的关键?研究似乎在点头,可故事肯定没这么简单。毕竟,语言的诞生还牵扯其他基因和环境因素,Nova1只是拼图里重要的一块。
实验里,小鼠幼崽的尖叫声变了调,成年雄鼠的求偶声多了花样,这些变化都指向一个可能性:语音能力的提升,或许真帮现代人类在生存竞赛中拔得头筹。Darnell说:“我们的数据表明,这个基因变体可能让早期人类在沟通上更胜一筹。”虽然还不能下定论,但这发现无疑为语言起源添了块新砖。
从实验室的小鼠到人类的进化史,这场基因冒险让人既兴奋又好奇。下一回,科学家们会怎么继续这个故事呢?拭目以待吧。
本文译自 IFLScience,由 BALI 编辑发布。