ДНК-разоблачение: как ген NOVA1 превратил древних людей в болтунов

Эволюция человеческого языка — одна из главных загадок современной науки. Честно говоря, проще изучать динозавров, которые жили десятки миллионов лет назад, ведь они, в отличие от слов и фраз, оставили после себя окаменелости. И вот, наконец-то, ученые получили очень важную подсказку.


18 февраля 2025 года в научном журнале Nature было опубликовано генетическое исследование, которое проливает свет на далекие времена, когда наши древние предки только-только начали говорить. Оказалось, в промежутке от 250 000 до 500 000 лет назад, ген NOVA1 «претерпел у тогдашних людей значительные эволюционные изменения».

Чтобы разобраться в работе этого гена, ученые из Рокфеллеровского университета (США) ввели человеческую версию NOVA1 мышам. И грызуны тут же начали издавать заметно более сложные звуки.

Человеческие нюансы

— Эрих Джарвис, нейробиолог, соавтор нового исследования.

Ученые обратили внимание на NOVA1, когда в очередной раз составляли список генов, которые кодируют белки. И не просто гены, а те, что есть у всех млекопитающих, но у людей имеют специфические особенности. Оказалось, что из 20 с лишним тысяч фрагментов ДНК уникальными у людей были всего 23. И NOVA1 вошел в этот короткий список.

Доктор Роберт Дарнелл, открывший NOVA1 еще в 1993 году, был шокирован. Этот ген казался жизненно важным для всех млекопитающих. К примеру, мыши, лишенные его, очень быстро гибли. Но до сих пор никто не подозревал, что он мог повлиять на эволюцию человека.

К прошлому нет возврата

Чтобы разгадать тайны NOVA1, доктор Дарнелл объединился с биологами-эволюционистами. Один из них, Адам Сипел из лаборатории Колд-Спринг-Харбор в Нью-Йорке, сумел реконструировать историю гена. Для этого ученому пришлось изучить последовательность гена в ДНК древних людей, а также провести анализ данных более 650 000 современных жителей планеты.

Результаты получились поразительными: оказалось, что NOVA1 сильно изменился сразу после разделения наших предков с неандертальцами и денисовцами. Эти изменения дали нашим древним родственникам мощное эволюционное преимущество, позволив им вытеснить старую версию гена.



Доктор Сипел говорит, что в данный момент новая версия NOVA1 почти тотально доминирует среди человечества. Мутации, которые заставляют ген вернуться к изначальной форме, встречаются крайне редко. Из 650 000 обследованных людей биолог встретил исходный вариант только у шестерых. Это говорит о том, что сама природа против возврата к прошлому. Видимо, это вредно и эволюционно вообще невыгодно.

Ученые, к сожалению, не знают, кто же эти таинственные носители старой версии гена. В данный момент доктор Дарнелл активно ищет этих «староверов», чтобы проверить, как оригинальная форма гена влияет на речь и другие способности.

Человеческие песни грызунов

Но пока эти люди не нашлись, Дарнелл с коллегами провел крайне необычный эксперимент. Научная команда вывела мышей, заменив их обычную версию NOVA1 на человеческую. Поначалу казалось, что свежеиспеченные грызуны ничем не отличаются от обычных собратьев. Однако вскоре выяснилось, что изменения все-таки существуют.

Человеческий вариант NOVA1 активизировал в мозгу у мышей выработку 200 белков, хотя обычная версия гена не делала этого. И большинство из этих белков играли ключевую роль в извлечении мышами звуков.



Дарнелл предположил, что если NOVA1 действительно связана с развитием речи у людей, то ее человеческая версия может изменить характер звуков, которые издают мыши. Чтобы проверить эту гипотезу, он обратился за помощью к эксперту по вокализации животных — доктору Джарвису.

Обычно мыши общаются друг с другом с помощью ультразвуковых сигналов, похожих на короткие слоги. Однако затем измененные грызуны начали издавать совершенно новые и непривычные звуки. Особенно заметно это стало, когда самцы с человеческим NOVA1 запели своим партнершам любовные серенады. Песни стали сложнее, богаче нюансами, а переходы между звуковыми элементами происходили по более замысловатым схемам.

Нужен окончательный эксперимент

Генетики говорят, что таинственные мутации в NOVA1 произошли уже после того, как наши предки отделились от неандертальцев и денисовцев. Но другой языковой ген, известный как FOXP2, претерпел ряд важных изменений еще до этого разделения.

Ученые уже внедряли человеческую версию этого гена мышам, и те тоже начинали издавать странные и нехарактерные для грызунов звуки. Поэтому некоторые биологи считают, что NOVA1 и FOXP2 независимо друг от друга изменили участки человеческого мозга, отвечающие за воспроизведение сложных звуков.

Доктор Джарвис предположил, что общий предок людей, неандертальцев и денисовцев уже обладал речью, вероятно, благодаря гену FOXP2. Однако уникальные мутации в гене NOVA1, возможно, дали современным людям способность произносить гораздо больше сложных звуков, значительно обогатив их языковые возможности.



Поэтому в ближайших планах Джарвиса вывести мышей, в ДНК которых будут NOVA1, FOXP2 и другие человеческие гены, которые могли серьезно повлиять на развитие речи. Если грызуны начнут издавать уж очень сложные звуки, то эта научная теория подтвердится целиком и полностью.