اكتشف العلماء “مفاتيح اللغة” القديمة المخبأة في الحمض النووي البشري

حدد الباحثون “مفاتيح” جينية صغيرة يبدو أنها تلعب دورًا كبيرًا بشكل مدهش في القدرة اللغوية البشرية.

الباحثون في جامعة ايوا الرعاية الصحية حددت تسلسلات جينية محددة تلعب دورًا كبيرًا بشكل غير عادي في القدرة اللغوية البشرية. تطورت هذه التسلسلات قبل انفصال البشر والنياندرتال عن سلف مشترك.

يصف جاكوب مايكلسون، دكتوراه، وكبير مؤلفي الدراسة وأستاذ الطب النفسي وعلم الأعصاب، اللغة بأنها سمة مميزة للإنسان العاقل. بينما تتواصل العديد من الحيوانات، يتمتع البشر بقدرة فريدة على إنشاء اللغة وتكييفها. شرع فريقه، بما في ذلك المؤلف الأول لوكاس كاستن، الحاصل على دكتوراه، في فهم كيفية تأثير العناصر التنظيمية الجينية التي تسمى مناطق التطور السريع لأسلاف الإنسان (HAQERs) على هذا التطور.

“ما نراه هو كيف يمكن لجزء صغير جدًا من الجينوم أن يكون له تأثير كبير، وليس فقط على هويتنا كمجتمع.” صِنف“، ولكن على هويتنا كأفراد”، يوضح أن HAQERs تشكل أقل من عُشر واحد بالمائة من الجينوم، ومع ذلك فإن تأثيرها على القدرة اللغوية يزيد بنحو 200 مرة عن المناطق الأخرى.

تساعد هذه المناطق في بناء البنية البيولوجية للدماغ، أو “الأجهزة”، بينما تعمل اللغة نفسها بمثابة “البرمجيات”.

عقود من البحث و الحمض النووي تحليل

النتائج التي نشرت في تقدم العلوم، بناءً على بحث تم إجراؤه في التسعينيات بقيادة بروس تومبلين، دكتوراه. درس تومبلين 350 طالبًا في ولاية أيوا، وقام بتسجيل قدراتهم اللغوية بعناية وجمع عينات من اللعاب لتحليل الحمض النووي في المستقبل. وبعد سنوات، استخدم مختبر مايكلسون تلك العينات في الأبحاث الممولة من المعاهد الوطنية للصحة لفحص كيفية ارتباط الاختلافات الجينية بالمهارات اللغوية.

سمح هذا التحليل للفريق باستكشاف كيفية تأثير HAQER على قدرة الشخص على استخدام اللغة.

“هذه ليست الجينات التي نتحدث عنها. إنها مناطق تنظيمية تعمل كمقبض حجم الجينات،” يوضح مايكلسون. ويضيف أن النتائج ترتبط بالعمل السابق على جين FOXP2، الذي كان يُعتقد سابقًا أنه يلعب دورًا رئيسيًا في اضطرابات اللغة. “لذا، إذا كانت HAQER تشبه مقابض الصوت التي يمكن تدويرها، فإن FOXP2 هي إحدى الأيدي التي تدير مقابض الصوت هذه.”

ولدراسة هذه التأثيرات بمزيد من التفصيل، أنشأ الباحثون درجة متعددة الجينات طبقية تطورية (ES-PGS)، والتي تفصل بين التأثيرات الجينية بناءً على وقت ظهورها في التاريخ التطوري. وباستخدام الأساليب الحسابية، قاموا بتحليل التغيرات على مدى 65 مليون سنة.

السمات الوراثية القديمة والروابط البدائية

وأظهرت النتائج أن “مقابض الحجم” الجينية هذه كانت موجودة أيضًا في إنسان نياندرتال وربما كانت أكثر وضوحًا لديهم مقارنة بالإنسان الحديث. يشير هذا إلى أن كائنات HAQER هي سمات قديمة ساهمت في القدرات المتعلقة باللغة، على الرغم من أنه من المحتمل أن يختلف إنسان النياندرتال في الوظيفة الإدراكية الشاملة.

يقول مايكلسون: “لقد ظل هذا الجانب من HAQER، وهو جزء من الجينوم، ثابتًا نسبيًا، حتى مع ارتفاع الجوانب الأخرى وصعودها لتجعل الإنسان الحديث أكثر ذكاءً وأكثر ذكاءً”. “يمكننا القول أن البشر على الأقل امتلكوا “الأجهزة” اللازمة للغة في وقت أبكر مما كنا نعتقد سابقًا.”

إلى جانب الأدلة الأثرية التي تشير إلى أن إنسان النياندرتال كان لديه ثقافة ومجتمعات منظمة، تشير هذه النتائج إلى أنهم ربما استخدموا أشكالًا معقدة من التواصل.

وهذا يثير سؤالًا مهمًا: إذا كانت HAQERS مهمة جدًا للغة، فلماذا توقفت عن التطور بدلاً من الاستمرار في التغيير؟

المقايضات التطورية وحدود نمو الدماغ

يبدو أن الإجابة تتضمن موازنة الاختيار. استقرت الإشارات الجينية المرتبطة بـ HAQER مع مرور الوقت، في حين استمرت الجينات الأخرى المرتبطة بالقدرة المعرفية في التطور. يعتقد الباحثون أن HAQERs تدعم نمو دماغ الجنين بطرق تزيد أيضًا من حجم الدماغ والجمجمة. قبل الطب الحديث، كان حجم الرأس الكبير يجعل الولادة أكثر خطورة، مما يزيد من خطر الوفاة لكل من الأم والطفل.

يقول مايكلسون: “نعتقد أن البشر الأوائل وصلوا إلى الحد الأقصى في هذا المسار لتطوير نوع الدماغ الذي يمكن أن يكون وعاء للغة، وقد وصلوا إلى هذا السقف في وقت مبكر جدًا ثم ظلوا مستقرين، في حين استمرت الجوانب الأخرى من علم الوراثة التي تعمل على تحسين نمو الدماغ من أجل ذكاء أعلى ولكنها لا تؤثر بشكل مباشر على حجم دماغ الجنين في التطور”.

وبعبارة أخرى، التطور البشري ينطوي على مقايضة. لا يمكن للأساس البيولوجي للغة أن يتحسن أكثر من خلال HAQERs دون زيادة المخاطر أثناء الولادة.

البحوث المستقبلية والتأثيرات البيئية

ويخطط فريق مايكلسون لمواصلة هذا العمل من خلال دراسة نفس المجموعة من المشاركين، الذين لديهم الآن عائلات خاصة بهم. يمكن لمجموعة البيانات الموسعة هذه أن توفر رؤية جديدة لكيفية انتقال القدرة اللغوية.

يقول مايكلسون: “أحد الأشياء التي نهتم بها هو فصل المدخلات البيئية عن المدخلات الجينية عند التفكير في كيفية إتقان الطفل للغة”. ويشير إلى أن الأطفال الذين نشأوا في بيئات غنية باللغة غالباً ما يظهرون مهارات لغوية أقوى. “باستخدام هذا الهيكل العائلي، نأمل في فصل التأثيرات الجينية المباشرة على اللغة وما يسميه الباحثون “التنشئة الجينية”، حيث تؤثر وراثة الوالدين على البيئة التي يخلقونها لأطفالهم”.

ويخطط الباحثون أيضًا لاستخدام أدوات إحصائية متقدمة لعزل مقدار التطور اللغوي الذي يأتي من العوامل البيئية بشكل أفضل، والذي يمكن أن يكون له تطبيقات سريرية مهمة.

المرجع: “التطور التنظيمي القديم يشكل القدرات اللغوية الفردية لدى البشر الحاليين” بقلم لوكاس جي. كاستن، تانر كومار، تايلور آر. توماس، جين يونج كوه، دابني هوفامان، سافانثا ثينوارا، أليسون موماني، مارليا أوبراين، جيفري سي. موراي، جي. بروس تومبلين، وجاكوب جي. مايكلسون، تقدم العلوم.
دوى: 10.1126/sciadv.aed5260

تم تمويل البحث جزئيًا من خلال المنح المقدمة من المعهد الوطني للصمم واضطرابات التواصل الأخرى والمعهد الوطني للعلوم الطبية العامة، وكلاهما جزء من المعاهد الوطنية للصحةوصندوق روي جيه كارفر الخيري.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.