人类语言独一无二? 一探基因演化之谜

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语言真的是人类独一无二特征吗?大多教科书都对此回答 Yes!因为人类以外的动物,即使会以特定的声音互相传递讯息,却不能像人类的语言能以自由多变的语言传递讯息。科学家于 2001 年首次发现与人类语言成长有关的基因——FOXP2,它在大脑发育过程中会高度表现,能调节特定肌肉运动,有助于语言生成。

随后在 2002 年,另一群科学家发现人类 FOXP2 基因呈现二个变异取代(nonsynonymous substitution),且呈现“天择性横扫”(selective sweep)的特征,也就是有利于语言成长的 FOXP2 基因变种会随着时间的推移而大规模增加,并最终取代所有其他等位基因,但其他灵长类动物中均未发现同样的现象,二项研究皆刊登《Nature》。因此,在此过后十多年,FOXP2 总是会被认为是解开人类语言之谜的关键基因。

然而,布洛德研究所(Broad Institute)遗传学家 Elizabeth Atkinson 博士于 8 月2 日在《Cell》期刊上发表的一篇研究颠覆了过去的研究,他们发现智人(Homo sapiens)并未呈现 FOXP2 基因天择性横扫,与古代人类中 FOXP2 变异取代有所出入。

该研究团队主要收集了现代和尼安德塔人(Homo neanderthalensis)的不同人类基因体的公开数据,并完整分析了FOXP2 基因,同时将其与周围的遗传讯息进行比较,以更好地了解其进化的背景。尽管尝试了一系列不同的统计检验,但他们无法再现过去研究的结果。

Atkinson 博士对此解释可能原因:“2002 年的研究只有 20 个人的基因体,其中非洲血统的人群只占少数,欧洲、亚洲和其他地区占多数,因此是非洲人与欧亚人和其他人群混在一起造成的统计假象。”他们则使用更大的数据集和更多样化的人群,重新检查了基因的进化历史。随着更多和更多样化的基因体研究,他们能够分别在非洲人和其余人种中寻找 FOXP2 中的天择性横扫,但二者皆没有发现任何证据。

那篇 2002 年研究的共同作者 Simon Fisher 博士对此研究指出,即使最近没有FOXP2 演化,仍有大量证据显示该基因与语言有关。FOXP2 突变会使人类语言产生障碍,而且对小鼠来说,FOXP2 对其发声和运动是相当重要的。然而,语言一直都很复杂,FOXP2 只是复杂演化的一部分,所以无法从单一基因解释整个语言演化现象,人们必须从多个基因变化去解释语言的演化。

该研究的资深作者 Brenna Henn 博士,也正重新审视其他可能与人类演化有关的基因,例如 microcephalin,它与大脑发育有关。此外,她也担心过度依赖小型数据集,会使我们对人类独特语言的演化产生不利影响。

延伸阅读:神秘的基因考古学(下):来自基因的启示 欧洲语言源自东方?

参考资料:
1. Cell, 2018; DOI: 10.1016/j.cell.2018.06.048
2. Nature, 2001;413:519–523.
3. Nature, 2002;418:869–872.
4. https://www.nature.com/articles/d41586-018-05859-7

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