一個與人類語言進化相關的基因可能同時幫助蝙蝠喊出了自己的聲音。根據一項新的研究,為了尋找獵物及躲避障礙物,不同種類的蝙蝠都會發出高頻尖叫聲,無一例外,它們都攜帶有一種高度變異的FOXP2基因,這意味著,這種基因在蝙蝠體內的遺傳變化促進了其在功能上的進化。
FOXP2所編碼的蛋白質似乎能夠影響嘴部運動和語言能力之間的協調性。2001年,這種基因第一次引起了科學家的關注——人們發現,它與說話和語言紊亂有關。一年后,研究人員再度發現,FOXP2很可能在語言的進化中扮演了一個重要角色。這種基因同時也對小鼠產生了影響:那些沒有FOXP2的小鼠彼此之間無法利用超聲波進行交流。
英國倫敦大學女王學院的遺傳學家Stephen Rossiter和他的同事于是尋思,蝙蝠的進化是否也依賴于FOXP2基因。相形之下,這些哺乳動物使人類的會話多少顯得有些小兒科——在一種名為回聲定位的行為中,蝙蝠必須使鼻、口、耳和喉協同工作,以便發出叫聲和接收回聲。所有這些過程都是在飛行過程中機動完成的,而蝙蝠也正是依靠這些信號為自己導航。Rossiter與中國上海華東師范大學的李鋼(音譯)和張樹義及其同事合作,對13只蝙蝠(它們分屬6類蝙蝠)所攜帶的FOXP2基因進行了測序,這些蝙蝠有的使用回聲定位,有的則沒有這種技能。研究人員同時在其他23種哺乳動物——其中包括鴨嘴獸——以及2種鳥類和1種爬行動物體內尋找這種基因。
與人類語言進化有關的一個基因同時對蝙蝠的回聲定位產生了巨大影響。(圖片提供:S. Rossiter)
研究人員發現,與其他動物相比,蝙蝠的FOXP2基因序列所產生的突變是前者的2倍,這意味著迅速的進化。此外,親緣關系較近的蝙蝠——它們具有類似的超聲波接受能力——趨向于發生相同的突變。同時,這些遺傳變化并不會被那些親緣關系較遠或不依靠回聲定位的蝙蝠所共享。某些蝙蝠具有與導致人類語言障礙的變異類似的遺傳突變。Rossiter指出:“我們的發現表明,FOXP2基因在蝙蝠的回聲定位能力的進化與多樣化過程中扮演了一個至關重要的角色。”
這一結論對于英國牛津大學的神經遺傳學家Simon Fisher具有重要意義,他曾發現FOXP2變異與語言紊亂之間存在聯系。Fisher表示,這一研究結果支持了這樣一種假設,即源自動物祖先發聲與運動系統的說話和語言的進化,隨著時間流逝被重新排列,且變得更為復雜。但德國柏林自由大學的神經生物學家Constance Scharff強調,對于FOXP2基因在回聲定位中扮演的角色還需要進行功能性研究,例如搞清敲掉這一基因后會產生什么樣的后果。
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