Мухи-дрозофилы помогли найти гены, ответственные за коммуникацию у людей
Эволюция языка у человека продолжает ставить в тупик учёных и лингвистов. Этот сложный признак, который некоторые считают «оперантным научением», включает множество генов и модификацию поведения методом проб и ошибок. Однако гены, участвующие в освоении языковых навыков, изучены далеко не полностью. Теперь, используя ген, идентифицированный у плодовых мух, международный консорциум учёных обнаружил ключевой компонент происхождения языка у людей.
«Один из эффективных способов раскрыть корни развития языка — изучать генетически обусловленные расстройства речевой функции», — говорит Трой Зарс, доцент биологических наук. — «Изолируя вовлечённые гены, мы можем раскрыть биологическую основу человеческого языка. В 2007 году наша команда обнаружила, что ген в геноме дрозофилы очень похож на человеческую версию гена Forkhead Box P (FoxP), и в нашем последнем исследовании мы определили, что он играет важную роль в поведенческом, или оперантном, научении».
Исследователи изучили мух с модифицированным геном FoxP. В эксперименте, максимально приближенном к моделированию изучения языка человеком, мухи в специальном симуляторе полёта должны были пробовать разные движения мышцами крыльев, чтобы научиться, куда лететь можно, а куда — нет. Их обучали избегать одного направления, заставляя пробовать различные манёвры.
Команда обнаружила, что мухи с нарушенным геном FoxP не справились с задачей, в то время как мухи с неповреждённым геном успешно научились. Этот дефицит обучения концептуально схож с нарушениями коммуникации у пациентов с мутациями FoxP. Последующие тесты выявили изменения в структурном составе мозга мух, что указывает на зависимость нормального развития оперантного научения от функции этого гена.
Эти открытия позволяют предположить, что один из корней языка можно отнести на 500 миллионов лет назад, к предку, который развил способность учиться методом проб и ошибок.
«Выявление этой характеристики у мух даёт отправную точку для понимания генов, участвующих в научении на основе проб и ошибок, и коммуникации у разных видов», — говорит Зарс. — «Эти результаты должны помочь понять, как возникают генетические основы нарушений коммуникации у людей».
Исследование «Drosophila FoxP mutants are deficient in operant self-learning» было опубликовано в журнале PLOS One.