Κουβέντες στις σπηλιές

Πριν 3 χρόνια δημοσιεύθηκε μία εργασία στο έγκριτο περιοδικό Current Biology από τον Krause J. και την ομάδα του (δες εδώ) γύρω από την ύπαρξη της μορφής του αλληλομόρφου του γονιδίου FOXP2, που έχει ο σύγχρονος άνθρωπος, και στους Νεάντερταλ. Το ιδιαίτερο με το γονίδιο αυτό είναι ότι θεωρείται υπεύθυνο για την ικανότητα ομιλίας στον άνθρωπο. Πολλές μορφές ζωής έχουν την ικανότητα της φωνητικής επικοινωνίας, και σε πολλά είδη τα αποτελέσματα είναι εντυπωσιακά (για παράδειγμα κάποιοι εδαφόβιοι σκίουροι). Σίγουρα όμως, ο άνθρωπος διαθέτει αυτό το χαρακτηριστικό στο υψηλότερο επίπεδο. Και πολλοί θεωρούν ότι για αυτό ευθύνεται η συγκεκριμένη μορφή του γονιδίου FOXP2.

Το εν λόγο γονίδιο εμφανίζεται σε πολλά είδη σπονδυλωτών, όπως θηλαστικά και πτηνά, και κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη (FOXP2) που διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη σωστή ανάπτυξη του εγκεφάλου και των πνευμόνων. Λόγω των βασικότατων αυτών λειτουργιών της πρωτεΐνης, το γονίδιο που την εκφράζει είναι αρκετά συντηρημένο, δηλαδή φέρει πολύ πολύ μικρό αριθμό αλλαγών στην αλληλουχία των γραμμάτων του DNA μεταξύ των διαφορετικών οργανισμών που το έχουν.

Πάρα τη συντηρητικότητά του αυτή, κάποιες αλλαγές είναι λογικό να υπάρχουν. Αυτό λοιπόν που διαφοροποιεί το ανθρώπινο FOXP2 από αυτά των άλλων ζώων είναι η ύπαρξη δύο συγκεκριμένων αλλαγών στις νουκλεοτιδικές θέσεις 911 και 977, δυο αλλαγές που υπάρχουν μόνο στον άνθρωπο. Αυτές με τη σειρά τους αλλάζουν 2 αμινοξέα στην πρωτεΐνη που παράγεται, τροποποιώντας έτσι και τη λειτουργία τους. Μη λειτουργικότητα της πρωτεΐνης οδηγεί σε προβλήματα λόγου και ομιλίας στους ανθρώπους, και έτσι θεωρείται ότι διαδραματίζει κεντρικό ρόλο στην ικανότητα ομιλίας του ανθρώπου.

Από τα παραπάνω, δημιουργήθηκε η απορία σε ανθρωπολόγους γύρω από το ποια μορφή του γονιδίου έφεραν οι στενοί συγγενείς μας του γένους Homo. Έτσι, ο Krause με τους συνεργάτες του προσπάθησαν να αλληλουχίσουν τις περιοχές του γονιδίου που είναι διαφορετικές μεταξύ του ανθρώπου και των άλλων ζώων σε αρχαίο DNA από οστά Νεάντερταλ. Βρήκαν λοιπόν, ότι οι περιοχές αυτές στους Νεάντερταλ είναι ίδιες με των σύγχρονων ανθρώπων (δες εικόνα).

Μέρος της αλληλουχίας του γονιδίου FOXP2 που δείχνει τη διαφορά του ανθρώπου από όλα τα άλλα ζώα στις θέσεις 911 και 977. Φαίνεται ότι οι Νεάντερταλ είχαν την ίδια αλληλουχία με τον σύγχρονο άνθρωπο. Οι τελίτσες υποδηλώνουν ότι δεν υπάρχει αλλαγή στο νουκλεοτίδιο ανάμεσα στους οργανισμούς, ενώ τα γράμματα δείχνουν τις διαφορές

Ο τρόπος με τον οποίο δούλεψε αυτή η ομάδα δύσκολα αφήνει περιθώρια για αμφιβολίες, καθώς τα αποτελέσματα ήταν επαναλήψιμα, τόσο από τους ίδιους ερευνητές όσο και από δύο άλλα εργαστήρια στα οποία εστάλησαν δείγματα. Συνεπώς οι περιοχές αυτές αναμφίβολα ήταν ίδιες στους Νεάντερταλ. Επιπλέον, κατέληξαν ότι η μορφή του γονιδίου αυτή υπάρχει και στους σύγχρονους ανθρώπους όσο και στους Νεάντερταλ επειδή υπήρχε και στον κοινό τους πρόγονο και δεν είναι προϊόν είτε γονιδιακής ροής είτε επιλογής του μόνο στον H. sapiens. Αυτό σημαίνει ότι το αλληλόμορφο αυτό υπάρχει στη γραμμή του ανθρώπου εδώ και περίπου 300 - 400.000 χρόνια. Έτσι, δημιουργείται απορία για το πότε τελικά εμφανίστηκε και διατηρήθηκε το γονίδιο.

Είναι λογικό λοιπόν μετά από την ανακάλυψη αυτή να ενταθεί η συζήτηση γύρω από το αν οι Νεάντερταλ είχαν παρόμοιες ικανότητες ομιλίας με τον σύγχρονο άνθρωπο. Κάποιοι που κοιτούν μόνο μικροσκοπικά στο επίπεδο των γονιδίων υποστηρίζουν ότι αφού είχαν τη μορφή αυτή του FOXP2 γονιδίου μπορούσαν να μιλήσουν όπως και εμείς. Μετά όμως έρχονται και τα ανατομικά χαρακτηριστικά, γιατί η ομιλία δεν είναι θέμα ενός μόνο γονιδίου. Για την ανθρώπινη ομιλία απαιτούνται κάποια χαρακτηριστικά στον λάρυγγα που δεν εμφανίζονται στους κοντινότερους συγγενείς μας, αλλά δεν έχουν καν αναπτυχθεί πλήρως στα νεογνά μας. Επειδή όμως ο λάρυγγας είναι σχεδόν αδύνατο να διατηρηθεί στα παλαιοντολογικά ευρήματα λόγω του ότι είναι μυώδης και όχι οστέινος, δεν μπορούν να εξαχθούν άμεσα συμπεράσματα για το πως ήταν τοποθετημένος αυτός στους Νεάντερταλ.

Με δεδομένο αυτό, οι παλαιοντολόγοι προσπαθούν να συμπεράνουν την ανατομία του λάρυγγα των Νεάντερταλ από άλλες δομές, όπως το υοειδές οστό. Και όπως εύκολα μπορεί να συμπεράνει κανείς υπάρχει μια μεγάλη κουβέντα γύρω από το θέμα, δεν θα επεκταθούμε όμως περαιτέρω στα περί ανατομίας. Το σημαντικό είναι ότι δεν μπορεί ακόμα να δοθεί μία σίγουρη απάντηση για το αν οι Νεάντερταλ είχαν τις ίδιες ικανότητες ομιλίας με εμάς και ότι απαιτείται σίγουρα η επέκταση του αρχείου των απολιθωμάτων.

Το ταξίδι λοιπόν συνεχίζεται, και σίγουρα οι νέες τεχνικές, όπως αυτές που χρησιμοποιήθηκαν στην εργασία των Κrause et al. θα δώσουν πολλά ενδιαφέροντα στοιχεία στο μέλλον, αρκεί πάντα να συνδυάζονται με τα παλαιοντολογικά δεδομένα.

Πηγές:
Krause J. et al. 2007. The derived FOXP2 variant of modern humans was shared with Neanderthals. Current Biology, 17: 1908-1912.
Anthropology.net
Neanderthals and Speech
Wikipedia