Monday, 20 July 2009

Γλωσσικά γονίδια

«Δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι οι Νεάντερταλ δεν είχαν γλωσσικές ικανότητες», λέει ο Johannes Krause, του Ινστιτούτου Max Planck για την Εξελικτική Ανθρωπολογία στης Λειψία. Πράγματι, το πρόσφατο εύρημα του Krause και των συναδέλφων του ότι οι Νεάντερταλ και οι άνθρωποι έχουν την ίδια παραλλαγή του γονιδίου FOXP2 —του μόνου γονιδίου που έχει συνδεθεί με τη γλώσσα μέχρι στιγμής— θα μπορούσε να θεωρηθεί ως ένδειξη των γλωσσικών ικανοτήτων τους.

Μολονότι από διάφορες μελέτες για το σύγχρονο άνθρωπο προκύπτει ότι το FOXP2 είναι αναγκαίο για την ομιλία, κανείς δεν θεωρεί ότι είναι και ικανό. Το γονίδιο είναι «απλώς κάποιο κομμάτι ενός πολύπλοκου παζλ», λέει ο γενετιστής Simon Fisher, του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, μέλος της ομάδας που το ανακάλυψε. Από αυτή την άποψη, η αλληλουχία του Νεάντερταλ είναι ενδιαφέρουσα αλλά παρέχει ελάχιστες πληροφορίες σχετικά με τις γλωσσικές δεξιότητες. «Κανένας μεμονωμένος γενετικός παράγοντας δεν μπορεί να μας αποσαφηνίσει αν ένα εξαφανισμένο είδος διέθετε ή όχι την ικανότητα της ομιλίας», λέει ο Fisher.

Πάρα τις μακροχρόνιες εντατικές μελέτες, οι ερευνητές δεν είναι ακόμα βέβαιοι τι ακριβώς κάνει το FOXP2 ή με ποιον τρόπο συνέβαλε στην εξέλιξη της γλώσσας. Οι μελέτες εξαφανισμένων ειδών ανθρώπου δεν έχουν αποκαλύψει πολλά γι’ αυτό το ζήτημα, αλλά οι μελέτες των σήμερα υπαρχόντων ζώων μας παρέχουν κάποιες ενδείξεις. Το γονίδιο έχει συσχετιστεί με πολλούς από τους πιο εκλεπτυσμένους ήχους του ζωικού βασιλείου, υποδηλώνοντας ότι οι συμπεριφορές αυτές είναι τα θεμέλια πάνω στα οποία χτίζεται η ανθρώπινη γλώσσα.

Η μελέτη μιας αγγλικής οικογένειας γνωστής ως «ΚΕ» μας φανέρωσε τον σύνδεσμο μεταξύ του FOXP2 και της γλώσσας. Πολλά μέλη της οικογένειας αυτής έχουν σοβαρά προβλήματα με τη γλώσσα. Μάχονται για να ελέγξουν τις κινήσεις του προσώπου τους και δυσκολεύονται στην ανάγνωση, τη γραφή, τη γραμματική και την κατανόηση της ομιλίας των άλλων.

Το 2001, ο Fisher και οι συνάδελφοί του βρήκαν ότι το γονίδιο που βρίσκεται στη ρίζα του προβλήματος της οικογένειας αυτής είναι το FOXP2, στο χρωμόσωμα 7. Το γονίδιο κωδικεύει μια πρωτεΐνη που δεσμεύεται στο DNA, ενεργοποιώντας και απενεργοποιώντας άλλα γονίδια. Τον περασμένο μήνα η ομάδα του Fisher δημοσίευσε μια μελέτη όπου ταυτοποιούνταν τα 100 γονίδια των οποίων η ενεργότητα επηρεάζεται ισχυρότερα από το FOXP2. Πολλά από τα γονίδια εντέλει αποδεικνύεται ότι σχετίζονται με την ανάπτυξη και την οργάνωση του νευρικού συστήματος.

Αλλά οι περισσότερες διαταραχές της ομιλίας —που εκδηλώνονται στο 5% περίπου όλων των παιδιών και έχουν μια ισχυρή κληρονομική συνιστώσα— δεν συνδέονται με μεταλλάξεις τού FOXP2. Συνήθως οφείλονται σε αλληλεπιδράσεις πολλών γονιδίων και περιβαλλοντικών παραγόντων, λέει η Barbara Lewis, η οποία μελετά τις διαταραχές επικοινωνίας στο Πανεπιστήμιο Case Western Reserve (Οχάιο), «Είναι πολύ σημαντικό γονίδιο, αλλά δεν είναι και το μοναδικό γονίδιο που συνδέεται με την ομιλία», λέει.

Η ιδέα ότι μεταβολές στο FOXP2 μπορεί να έδωσαν ώθηση στην εξέλιξη της γλώσσας ισχυροποιήθηκε όταν βρέθηκε πως οι εκδοχές της πρωτεΐνης που απαντώνται στον χιμπατζή και τον άνθρωπο διαφέρουν μόνο κατά δύο αμινοξέα. Μια τέτοια διαφορά μπορεί να μην φαντάζει μεγάλη, αλλά η FOXP2 είναι από τις λιγότερο ποικιλόμορφες πρωτεΐνες των σπονδυλωτών. Η αλληλουχία του χιμπατζή διαφέρει από εκείνη του ποντικού μόνο κατά ένα αμινοξύ, παρότι η απόκλιση των δύο ειδών έλαβε χώρα πριν από 60 εκατομμύρια χρόνια, σε σύγκριση με τα 6 μόλις εκατομμύρια χρόνια που χωρίζουν τον χιμπατζή από τον άνθρωπο.

Από την άλλη πλευρά, πιο πρόσφατα στοιχεία θολώνουν τη σύνδεση μεταξύ του FOXP2 και της εξέλιξης της γλώσσας. Οι μεταλλάξεις που προκαλούν διαταραχές της ομιλίας στους ανθρώπους, λόγου χάρη, δεν επηρεάζουν εκείνα τα τμήματα του FOXP2 που διαθέτει μόνο ο άνθρωπος. Και «ορισμένες από τις διαφορές που παρατηρούνται στον άνθρωπο και μέχρι πρότινος εθεωρούντο μοναδικές ανευρίσκονται και σε άλλα θηλαστικά», όπως η γάτα, λέει ο Stephen Rossiter, του Πανεπιστημίου Queen Mary του Λονδίνου. «Καθώς αυξάνονται τα είδη που εξετάζουμε, αυξάνονται και οι διαφορές που ανακαλύπτουμε. Η εικόνα έχει αρχίσει να γίνεται περίπλοκη».

Τον Σεπτέμβριο του 2007, ο Rossiter και οι συνάδελφοί του ανακάλυψαν ότι οι ικανές για ηχοεντοπισμό νυχτερίδες αποτελούν εξαίρεση στον κανόνα της αμετάβλητης φύσης τού FOXP2. «Παρατηρείται διπλάσιος αριθμός διαφορών στην αλληλουχία μεταξύ των διάφορων νυχτερίδων απ’ ό,τι σε όλα τα άλλα θηλαστικά που εξετάστηκαν», λέει. Από το εύρημα υποστηρίζεται η ιδέα ότι το FOXP2 του ανθρώπου είναι ιδιαίτερα σημαντικό στον μυϊκό έλεγχο της ομιλίας. Όπως η ομιλία, στην οποία εμπλέκονται περισσότεροι από 100 μύες, ο σχηματισμός των υπερήχων κατά τον ηχοεντοπισμό απαιτεί «έναν εξαιρετικά περίπλοκο συντονισμό των μυών του προσώπου και του στόματος», λέει ο Rossiter.

Οι νυχτερίδες, μαζί με τους ανθρώπους, μερικά ωδικά πτηνά, τις φάλαινες και τα δελφίνια, ανήκουν στα ελάχιστα εκείνα ζώα που διαθέτουν την ικανότητα εκμάθησης ήχων —δηλαδή, οι ήχοι που παράγουν δεν είναι έμφυτοι, αλλά μαθαίνονται μέσω της μίμησης και της εξάσκησης. Οι μελέτες σε ωδικά πτηνά υποστηρίζουν τη σύνδεση μεταξύ του FOXP2 και της εκμάθησης ήχων, υποδηλώνοντας ότι το γονίδιο αυτό, που «ελέγχει τον τρόπο σχηματισμού» του εγκεφάλου μας, είναι πιθανόν να επηρεάζει επίσης και τον τρόπο χρήσης του. Η νευροεπιστήμονας Stephanie White, του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Λος Αντζελες, βρήκε ότι η ενεργότητα του γονιδίου μεταβάλλεται στους εγκεφάλους των ενηλίκων πτηνών κατά την περίοδο εκμάθησης και εξάσκησης των τραγουδιών τους. «Τα πουλιά ίσως να έχουν τα ίδια εγκεφαλικά κυκλώματα που σχημάτισαν τη βάση πάνω στην οποία στηρίζεται η ανθρώπινη γλώσσα», εξηγεί η White. Τα στοιχεία δείχνουν ότι το FOXP2 είναι ένας διακόπτης, λέει, που χρησιμοποιείται κατά διαφόρους τρόπους από τους νευρωνικούς μηχανισμούς των διάφορων ειδών.

Η ιστορία του γονιδίου αυτού μας παρέχει κάποια στοιχεία για τον τρόπο με τον οποίο η εξέλιξη χρησιμοποιεί παλιό υλικό με νέους τρόπους, σημειώνει ο ψυχολόγος Gary Marcus, του Πανεπιστημίου της Νέας Υόρκης. «Είναι μια πολύ καλή εισαγωγή στη γλώσσα και στον τρόπο με τον οποίο σχετίζεται με οποιεσδήποτε γλωσσικές προπροσαρμογές κληρονομήσαμε από τους προγόνους μας».
Scientific American

No comments: