Генетичните основи на речта са положени милиони години преди появата на Homo sapiens

Биологичните механизми, които стоят в основата на човешката реч, може би са на стотици хиляди години по-стари, отколкото се смяташе досега. Ново изследване на учени от Университета на Айова оспорва схващането, че човешките езикови способности се определят от един-единствен „ключов“ ген. Анализът показва, че важна роля играят много по-стари участъци от ДНК, формирани преди разделянето на хората и неандерталците.

През 2001 г. учени свързват мутация в гена FOXP2 с рядко срещано говорно разстройство и предполагат, че този ген може да е в основата на еволюцията на човешкия език. Последвалите изследвания обаче показват, че картината е много по-сложна и не се свежда до един единствен ген.

В новата статия учените анализират частите на човешкия геном, като ги групират по възраст, и определят тези, които са най-тясно свързани с езиковите способности. Изследователите са обърнали специално внимание на така наречените места на бърза еволюция на човешките предци (HAQER) – 1500 фрагмента от некодираща ДНК, които са сред най-старите в нашия геном. Според изследването те са започнали бързо да натрупват мутации след разделянето на линиите на човека и шимпанзето преди 6-8 милиона години и са се формирали преди отделянето на съвременните хора от линията на неандерталците.

Въпреки изключително малкия си дял – само 0,1% от генома – тези места се оказват непропорционално важни за езиковите различия между хората. Тяхната обяснителна сила за речевите способности е средно 112 пъти по-висока от тази на генетичните варианти от други части на генома.

Изследователите стигат до тези заключения, като проучват геномите на 350 ученици от Айова и ги сравняват с резултатите от 17 езикови теста, проведени от детската градина до четвърти клас. Подобни закономерности са потвърдени в по-големи извадки – данни от над 100 000 души от базите данни UK Biobank и SPARK, както и в проучването ABCD, включващо над 5000 юноши.

Анализите на геномите на трима неандерталци и един денисовец показват, че нашите древни предци са имали дори по-високи резултати, свързани с HAQER, отколкото съвременните хора.

„Езиковите способности изглежда са възникнали още преди разделянето на хората и неандерталците – много по-рано, отколкото се смяташе досега“,

казват авторите на изследването.

HAQER не кодират протеините, но имат регулаторна функция – един вид „настройка на обема“, която определя кога и колко други гени, включително FOXP2, са активни. Индивидуалните различия в езика не се обясняват с един ген, а с кумулативния ефект на множество генетични вариации.

В същото време изследването разкрива и един еволюционен компромис: същите области на HAQER, които подобряват езиковите способности, са свързани и с повишеното мозъчно и телесно тегло на новороденото, което увеличава риска от усложнения при раждането. Тази „такса“ за развитието на речта е попречила на полезните мутации да се наложат във всички популации, запазвайки генетичното разнообразие.

HAQER е само един от многото генетични фактори, участващи в еволюцията на речта. Въпреки че е установена връзка с езиковите способности, тези части на генома не дават пълен отговор на въпроса за произхода на езика. Например все още не е ясно колко близък е бил „езикът“ на неандерталците до съвременните форми на речта. Въпреки това самото наличие на такива древни и функционално значими ДНК области показва, че биологичните предпоставки за езика са възникнали много преди появата на Homo sapiens като отделен вид.