Древна ДНК, която споделяме с неандерталците, може да обясни човешкия език

Малък набор от древни генетични "превключватели" може би е изиграл изненадващо голяма роля за осъществяването на човешкия език. Изследователите са установили, че тези ДНК участъци, които действат като регулатори на обема на гените, участващи в развитието на мозъка, имат огромно влияние върху езиковите способности, въпреки че съставляват по-малко от 0,1% от генома.

Новопубликувано проучване от Университета на Айова по здравеопазване предполага, че изненадващо малка част от човешката ДНК играе основна роля в езиковите способности. Изследователите също така са установили, че тези влиятелни генетични последователности са се появили преди съвременните хора и неандерталците да се отделят от общ прародител, което отлага произхода на езиковата биология по-назад във времето, отколкото се смяташе досега.

Джейкъб Майкълсън (Jacob Michaelson), доктор, професор по психиатрия и неврология "Рой Дж. Карвър" в Медицинския колеж "Рой Дж. и Лусил Карвър" към Калифорнийския университет, отбелязва, че езикът е една от определящите характеристики на Homo sapiens. Много животни общуват, но хората притежават изключителната способност да създават, адаптират и разширяват езика по начини, несравними с други видове.

Майкълсън и неговите колеги, включително първият автор Лукас Кастен (Lucas Casten), доктор, сега постдокторант в Института по психиатрия "Макс Планк" в Мюнхен, Германия, се заемат да проучат как развитието на човешкия език може да е било повлияно от генетични регулаторни елементи, известни като бързо еволюирали региони на човешките предци (HAQER - Human Ancestor Quickly Evolved Regions).

"Разбрахме как една много малка част от генома може да има огромно влияние не само върху това кои сме били като вид, но и върху това кои сме като индивиди", посочва Майкълсън, отбелязвайки, че HAQER представляват по-малко от една десета от процента от генома, но оказват приблизително 200 пъти по-голямо влияние върху езиковите способности от всеки друг геномен участък.

Според изследователите, тези ДНК участъци помагат за изграждането на биологичния "хардуер" на мозъка, докато самият език функционира като "софтуер".

Древна ДНК и произходът на езика

Констатациите, публикувани в Science Advances, надграждат изследвания, започнали през 90-те години на миналия век. По това време д-р Брус Томблин (Bruce Tomblin), сега почетен професор в катедрата по комуникационни науки и разстройства към Университета на Айова, е изследвал езиковите способности на 350 студенти в Айова.

Томблин внимателно документира езиковите умения на всеки ученик и събира проби от слюнка, запазвайки ДНК, която би могла да бъде анализирана в бъдеще. Години по-късно лабораторията на Майкълсън завършва генетично секвениране чрез изследване, което прави възможно да се проучи как разликите в ДНК се свързва с вариациите в езиковите способности.

"Говорим не за гените. Това са регулаторни участъци, които действат като копчетата за сила на звука (потенциометрите) върху гените", обяснява Майкълсън, добавяйки, че откритията бързо се свързват с основополагащо проучване отпреди повече от 20 години, което идентифицира гена FOXP2, транскрипционен фактор, за който първоначално се предполагаше, че играе основна роля в езиковите нарушения. "Така че, ако HAQER са като потенциометри, които могат да се завъртат, FOXP2 е една от стрелките, които завъртат тези копчета за сила на звука."

За да измерят по-добре влиянието на HAQER, изследователите създадоха еволюционно-стратифициран полигенен резултат (ES-PGS - evolutionary-stratified polygenic score) – инструмент, който разделя генетичните ефекти според това кога са се появили по време на еволюцията. Използвайки компютърна генетика, екипът проследява генетичните влияния в рамките на приблизително 65 милиона години еволюционна история.

Споделени генетични характеристики с неандерталците

Анализът разкрива, че тези генетични "потенциометри" вече са присъствали при неандерталците и може би са били дори малко по-изразени, отколкото при съвременните хора.

За изследователите това е особено важно откритие, защото предполага, че HAQER са древни биологични иновации, свързани с езика. Тази връзка съществува въпреки вероятността неандерталците да са се различавали съществено от съвременните хора в много аспекти на когнитивните способности.

"Този аспект на HAQER, само част от генома, е останал относително постоянен, дори когато други аспекти се развиват все повече и повече, за да направят съвременните хора все по-умни", обяснява Майкълсън. "Можем да кажем, че хората поне са имали "хардуера" за език по-рано, отколкото сме смятали преди."

Майкълсън отбелязва, че археологическите доказателства вече показват, че неандерталците са имали култура, социална организация и сложно поведение. В комбинация с новите генетични открития, тези наблюдения категорично подсказват, че някаква форма на сложна комуникация може да е съществувала много преди появата на съвременните хора.

Резултатите повдигат и важен въпрос. Ако HAQER са толкова полезни за езика, защо са спрели да се променят, вместо да продължат да се развиват?

Еволюционен компромис

Изследователите смятат, че отговорът е в балансиращия подбор.

Докато генетичните сигнали, свързани с други когнитивни способности, продължават да се развиват, влиянието на HAQER изглежда е достигнало плато. Според екипа, тези генетични участъци подпомагат развитието на мозъка на плода по начини, които също така увеличават размера на мозъка и черепа.

Преди съвременната медицина обаче имаше ограничения за това колко голяма може да стане главата на бебето, преди раждането да стане опасно трудно както за майката, така и за детето. По-големият размер на главата може значително да увеличи риска от смъртност по време на раждане.

"Смятаме, че ранните хора са достигнали предела в развитието на такъв мозък, който е способен служи за носител на езика, и са стигнали този таван доста рано и след това са останали стабилни, докато други аспекти на генетиката, които подобряват развитието на мозъка за по-висок интелект, но не влияят директно върху размера на мозъка на плода, са продължили да се развиват", разказва Майкълсън.

С други думи, човешката еволюция може би е достигнала точка, в която по-нататъшните подобрения на биологичния "хардуер", поддържащ езика, биха дошли с твърде висока цена за оцеляването на майката и бебето.

Разделяне на генетиката от околната среда

Екипът планира да продължи да изследва тези въпроси, използвайки същата група участници, първоначално изследвана от Томблин.

Тъй като това изследване започва преди около три десетилетия, много от тези участници сега имат свои деца и семейства. Това създава ценна възможност да се изследва как езиковите способности се формират както от наследствената генетика, така и от влиянието на околната среда.

"Едно от нещата, които ни интересуват, е да разграничим влиянието на околната среда от генетичното влияние, когато изследване как едно дете овладява езика", обяснява Майкълсън, отбелязвайки, че децата, отгледани в езиково богата среда, могат да проявят по-високи езикови способности. "Използвайки тази семейна структура, се надяваме да разделим преките генетични ефекти върху езика и това, което изследователите наричат "генетично възпитание", където генетиката на родителите влияе върху средата, която създават за децата си."

Майкълсън заявява, че Университетът на Айова разполага с усъвършенствани статистически инструменти, които могат да помогнат на изследователите да разграничат приноса на околната среда за изучаването на езици от генетичните влияния. Подобни прозрения биха могли да имат важни клинични приложения.

Справка: Lucas G. Casten, Tanner Koomar, Taylor R. Thomas, Jin-Young Koh, Dabney Hofammann, Savantha Thenuwara, Allison Momany, Marlea O’Brien, Jeffrey C. Murray, J. Bruce Tomblin, Jacob J. Michaelson. Ancient regulatory evolution shapes individual language abilities in present-day humans. Science Advances, 2026; 12 (17) DOI: 10.1126/sciadv.aed5260

Източник: Ancient DNA shared with Neanderthals may explain human language, ScienceDaily

Още по темата

19/03/2026

Човекът

Учените смятат, че са разбрали точно кога и как хората са създали първия език

25/09/2025

Човекът

Символи на 40 000 години в пещери по цял свят може да са най-ранният писмен език в историята

12/05/2025

Човекът

От вокализации към комуникация: Нов поглед върху произхода на езика

18/03/2025

Човекът

Геномно проучване показва, че способността на човека да говори някакъв език се е появила преди 135 000 години