Исследование ставит под сомнение эволюцию FOXP2 как языкового гена, специфичного для человека

Исследование ставит под сомнение эволюцию FOXP2 как языкового гена, специфичного для человека
Исследование ставит под сомнение эволюцию FOXP2 как языкового гена, специфичного для человека

FOXP2, ген, участвующий в влиянии на речь и язык, приводится в качестве хрестоматийного примера положительного отбора по специфическим для человека признакам. Но в статье, опубликованной 2 августа в журнале Cell, исследователи оспаривают этот вывод. Их анализ генетических данных из разнообразной выборки современных людей и неандертальцев не выявил доказательств недавней специфической для человека селекции FOXP2 и пересматривает историю того, как, как мы думаем, люди приобрели язык.

В статье, опубликованной в 2002 г. (Enard et al., Nature 418, 869-872), утверждалось, что относительно недавно в истории человечества произошла выборочная зачистка, которая может в значительной степени объяснить наши лингвистические способности и даже помочь объяснить, как современные люди смогли так быстро процветать в Африке в течение последних 50-100 000 лет», - говорит старший автор Бренна Хенн, популяционный генетик из Университета Стоуни-Брук и Калифорнийского университета в Дэвисе.«Я сразу же заинтересовался датировкой выборочного сканирования и повторным анализом FOXP2 с более крупными и разнообразными наборами данных, особенно в отношении большего количества африканских популяций».

Хенн говорит, что, когда первоначальная работа 2002 года была завершена, у исследователей не было доступа к современной технологии секвенирования, которая теперь предоставляет данные о целых геномах, поэтому они проанализировали лишь небольшую часть гена FOXP2 примерно у 20 человек., большинство из которых были евразийского происхождения. «Мы хотели проверить, противостоит ли их гипотеза более крупному и разнообразному набору данных, который более четко контролирует демографию человека», - говорит она.

FOXP2 сильно экспрессируется во время развития мозга и регулирует движения некоторых мышц, способствуя речевому производству. Когда ген не экспрессируется, он вызывает состояние, называемое специфическим нарушением речи, при котором люди могут нормально выполнять когнитивные тесты, но не могут воспроизводить разговорную речь. Также было показано, что FOXP2 регулирует языковое поведение у мышей и певчих птиц.

«За последние пять лет было секвенировано несколько архаичных геномов гоминидов, и FOXP2 был одним из первых исследованных генов, потому что он был очень важным и предположительно специфичным для человека», - говорит первый автор Элизабет Аткинсон из Университета Стоуни-Брук и Широкий институт Гарварда и Массачусетского технологического института. «Но эти новые данные нарушили временную шкалу статьи 2002 года, и оказалось, что мутации FOXP2, которые мы считали специфичными для человека, таковыми не являются».

Аткинсон и ее коллеги собрали в основном общедоступные данные из различных человеческих геномов - как современных, так и архаичных - и проанализировали весь ген FOXP2, сравнив его с окружающей генетической информацией, чтобы лучше понять контекст его эволюции. Несмотря на попытки провести серию различных статистических тестов, им не удалось воспроизвести эту идею о том, что существует какой-либо положительный отбор для FOXP2.

«Пример FOXP2 по-прежнему является хрестоматийным примером, который преподается на каждом уроке эволюционной биологии, несмотря на последние данные по архаичной ДНК», - говорит соавтор Сохини Рамачандран, биолог-эволюционист и специалист по вычислительной технике из Университета Брауна.«Поэтому, хотя мы не ставим под сомнение функциональную работу FOXP2 или его роль в воспроизведении языка, мы обнаруживаем, что история FOXP2 действительно сложнее, чем мы могли себе представить».

Исследователи надеются, что эта статья послужит шаблоном для других популяционных генетиков при проведении подобных проектов по истории эволюции человека в будущем.

«Нам интересно выяснить на генетическом уровне, что делает нас людьми», - говорит Хенн. «Эта статья показывает, насколько важно использовать разнообразный набор людей для изучения эволюции всех нас как вида. Во многих медицинских и других научных исследованиях наблюдается серьезный европоцентристский уклон, но мы обнаружили научный импульс для акцентирования внимания на разнообразии и инклюзивности при сборе данных, потому что это явно дает более точные результаты».