科學家將人類“語言基因”植入小鼠,意外揭開聲音進化之謎
更新于:2025-03-26 04:51:53

科學家們最近幹了件挺有意思的事:他們把人類的“語言基因”塞進了小鼠體內,想看看會發生什麼。別誤會,這些小鼠還是寫不出莎士比亞全集,但結果卻讓人眼前一亮,揭示了語音交流進化的一些驚人線索。

故事得從研究複雜的語言能力說起。研究團隊挑了個被稱為“語言基因”的傢伙——Nova1,往小鼠身上一試,效果立竿見影。那些帶著人類版Nova1的小鼠幼崽,叫聲跟普通小鼠比起來大不一樣。它們喊媽媽時,聲音更高亢,音色種類也更豐富。Robert B Darnell,羅克費勒大學分子神經腫瘤實驗室的負責人,也是這項研究的作者,解釋說:“所有小鼠幼崽都會發出超聲波叫聲,我們把這些聲音分成四類‘字母’——S、D、U、M。結果發現,有人類基因的小鼠叫聲‘拼寫’跟野生的不一樣,有些‘字母’變了。”

長大後,這些基因改造的小鼠更有看頭。雄鼠在追求異性時,發出的高頻叫聲比對照組複雜得多。Darnell想像著:“它們跟雌鼠‘聊’得不一樣。這種聲音的變化,說不定對進化影響深遠。”想想看,如果一隻小鼠能用更動聽的“情歌”打動對方,後代會不會更有優勢?

這一切都跟Nova1這個基因有關。它編碼的蛋白叫neuro-oncological ventral antigen1(簡稱NOVA1),在鳥類到哺乳動物中廣泛存在。不過,人類的版本有點特別,在第197位氨基酸從異亮氨酸變成了纈氨酸。這小小一變,看似不起眼,卻掀起了不小的波瀾。研究者發現,這個人類特有的NOVA1變體對大腦發育或運動控制的RNA結合沒啥影響,跟小鼠原版差不多。可出人意料的是,它偏偏搞亂了跟發聲相關的基因的RNA結合。首作者Yoko Tajima,Darnell實驗室的博士後,驚訝地說:“很多發聲相關的基因居然也是NOVA1的目標,這更證明它跟聲音表達脫不了干係。”

Darnell回憶起發現時的心情:“我們當時就懵了,完全沒料到。科學里這種驚喜真是太棒了。”更震撼的是,我們的近親——尼安德特人和丹尼索瓦人——壓根沒有這個變體,他們的NOVA1蛋白跟其他非人類動物一樣。Darnell推測:“在非洲的現代人類祖先群體中,這個I197V變體進化出來,可能因為它在語音交流上給了優勢,後來就成了主流。這群人走出非洲,遍佈全球。”

這不禁讓人遐想:那些滅絕的古人類親戚,是不是因為少了這個基因,沒能像智人一樣流利說話?如果真是這樣,會不會就是我們興盛、他們沒落的關鍵?研究似乎在點頭,可故事肯定沒這麼簡單。畢竟,語言的誕生還牽扯其他基因和環境因素,Nova1只是拼圖裡重要的一塊。

實驗里,小鼠幼崽的尖叫聲變了調,成年雄鼠的求偶聲多了花樣,這些變化都指向一個可能性:語音能力的提升,或許真幫現代人類在生存競賽中拔得頭籌。Darnell說:“我們的數據表明,這個基因變體可能讓早期人類在溝通上更勝一籌。”雖然還不能下定論,但這發現無疑為語言起源添了塊新磚。

從實驗室的小鼠到人類的進化史,這場基因冒險讓人既興奮又好奇。下一回,科學家們會怎麼繼續這個故事呢?拭目以待吧。

本文譯自 IFLScience,由 BALI 編輯發佈。

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