Един единствен протеин може да е помогнал за появата на говоримия език

От десетилетия произходът на човешкия език вълнува учените. Как станахме единствените животни, способни да предават сложни мисли, да разказват истории или да предават абстрактни знания?

Революционно проучване хвърля нова светлина върху тази енигма. То идентифицира уникален протеин, NOVA1, който може да е изиграл ключова роля в появата на говоримия език. Това откритие преобръща съществуващите теории за еволюцията на езика и открива вълнуващи перспективи в неврологията и генетиката.

Загадката на произхода на човешкия език

Произходът на човешкия език остава спорна тема. За антрополозите и лингвистите този въпрос е колкото увлекателен, толкова и сложен. Кога и как се е появил езикът? Дали е резултат от генетична мутация, културна еволюция или комбинация от двете?

Учените знаят, че съвременният Хомо сапиенс има уникален гласов апарат и невронни вериги, които са тясно специализирани за произвеждането и разбирането на езика. Скорошни изследвания обаче показват, че неандерталците са имали сходни анатомични характеристики в гърлото и ушите си, което потенциално им позволява да произвеждат и чуват членоразделна реч.

Освен това те споделят с нас вариант на гена FOXP2, отдавна смятан за езиков ген. Това откритие обаче не е достатъчно, за да обясни защо само Хомо сапиенс е развил сложни и разнообразни езици.

Ново проучване на NOVA1 може да промени играта. За първи път вариант на този протеин е идентифициран уникално при съвременните хора, което предполага потенциална роля в появата на говоримия език.

NOVA1: Протеин с неподозирани сили

Какво е NOVA1? Това е РНК-свързващ протеин, който е от решаващо значение за развитието на невроните. Открит през 1993 г. от Робърт Дарнел (Robert B. Darnell), изследовател в университета Рокфелер, този протеин контролира експресията на гени, участващи в развитието на мозъка и нервно-мускулната координация.

Новото е специфичен за Хомо сапиенс вариант: промяна на една аминокиселина (от изолевцин към валин на позиция I197V в протеиновата верига). Тази мутация не се среща при неандерталците или денисовците, два архаични човешки вида, които въпреки това са съжителствали с нашите предци и дори са се кръстосвали с тях.

Настоящото проучване, ръководено от Йоко Таджима (Yoko Tajima), използва CRISPR генно редактиране, за да замени обикновения протеин NOVA1, открит при мишки, с човешкия вариант I197V. След това те използват усъвършенствани техники като анализ на кръстосано свързване на имунопреципитация (CLIP), метод, разработен от Дарнел, за идентифициране на местата за свързване на РНК на NOVA1 в средния мозък на мишката.

Откритията

Първото забележително откритие е, че човешкият вариант няма влияние върху свързването на РНК, свързано с невронното развитие или моторния контрол. Работи точно както този, който е заменил.

Второто важно откритие е, че местата на свързване, които са значително засегнати от човешкия вариант, са разположени в гени, които кодират РНК, свързани с вокализацията.

През следващите няколко години сътрудниците изследват въздействието върху вокализациите сред мишки от различни възрасти в различни контексти. Те откриват променени вокални модели както при малките от двата пола, така и при възрастните мъжки.

"Всички бебета мишки отправят ултразвукови скърцания към майките си и изследователите на езика категоризират различните скърцания като четири "букви" – S, D, U и M", отбелязва Дарнел. "Открихме, че когато "транслитерираме" писъците на мишки със специфичния за човека вариант I197V, те се различават от тези на дивия тип мишки. Някои от "буквите" се бяха променили."

Изследователите откриват подобни модели, изследвайки призивите за чифтосване на мъжки възрастни мишки, изложени на женски възрастни мишки в еструс.

"Те "говореха" по различен начин с женските мишки", разказва Дарнел. "Човек може да си представи как подобни промени във вокализацията могат да имат дълбоко въздействие върху еволюцията."

Следователно тези наблюдения предполагат пряка връзка между този протеин и гласовата комуникация, което отваря пътя към хипотезата, че NOVA1 може да е изиграл ключова роля в еволюцията на човешкия език, особено след като появата му съвпада с появата на първите съвременни Хомо сапиенс в Африка преди около 250 000 до 300 000 години.

Последици за изследванията и медицината

Откриването на този протеин не се ограничава до човешката еволюция. Това открива нови перспективи в областта на невронауките и медицината.

Чрез регулиране на невронните вериги, свързани с вокализацията, NOVA1 може да играе решаваща роля при някои езикови нарушения, като невербален аутизъм. Може също да участва в невродегенеративни заболявания, засягащи комуникацията.

Изследователският екип в момента проучва тези пътища чрез изучаване на генетични варианти на NOVA1, свързани с нарушения на езиковото и двигателното развитие. Този подход в крайна сметка може да доведе до нови генни терапии или диагностични инструменти за ранно откриване на тези заболявания.

Справка: Tajima, Y., Vargas, C.D.M., Ito, K. et al. A humanized NOVA1 splicing factor alters mouse vocal communications. Nat Commun 16, 1542 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-56579-2 

Източник: A single protein may have helped shape the emergence of spoken language, The Rockefeller University

Още по темата

31/07/2024

Човекът

Първата човешка дума, която казват шимпанзетата, също е "мама" (видео)

10/11/2022

Човекът

Най-старото четливо изречение, написано с първата азбука, е за въшките

21/03/2023

Медицина

Езикът, на който говорим, формира връзките в мозъка ни

05/08/2020

Животът

Кучетата обработват речта по същата система, както хората (видео)