人类语言的起源之谜
人类是唯一能够真正使用复杂语言的生物吗？智人
（
Homo sapiens
）
是唯一能准确描述远方淡水水源的位置，或生动描绘日落中微妙紫红色调的物种吗？关于语言的起源，仍然有许多未解之谜。
我们的近亲，如尼安德特人，具有类似的喉部和耳部解剖结构，可能具备一定的发声和听觉能力。他们还与现代人类共享一个与语言能力相关的基因变体。然而，
唯有在现代人类中，负责语言产生和理解的关键脑区才出现了显著扩展
。
在一项新发表在《自然·通讯》上的研究中，研究人员发现了一条引人注目的遗传线索：
一种仅在人类身上存在的蛋白质变体，可能在口语的演化过程中发挥了关键作用
。当研究人员将这种人类特有的蛋白质变体引入小鼠体内后，小鼠的发声方式发生了改变。
三十年的探索
人类的语言能力
依赖于
发音器官的解剖适应和复杂的神经网络
。然而，支撑这一能力
的基因机制仍未被完全揭示。
长期以来，一种名为
FOXP2
的基因被视为语言驱动基因的候选，它编码一种调控脑的早期发育的转录因子。携带
FOXP2
突变的人通常表现出严重的语言障碍，例如无法协调嘴唇和舌头的运动，从而影响发音。然而，尽管
FOXP2
在语言能力中的作用备受关注，它在人类语言演化中的具体影响仍存在争议。
如今，
NOVA1
作为另一重要候选基因浮出水面。1993年，神经学家
Robert Darnell
首次克隆并表征了
NOVA1
——一种在中枢神经系统表达的RNA结合蛋白，它
影响着脑的发育和神经肌肉控制
，对小鼠的生存和人类的正常发育至关重要。
自那之后，Darnell及其团队便开始研究NOVA1。他们发现，NOVA1是神经自身免疫病POMA的触发因素，这种疾病会导致严重的运动功能障碍。近年来，他们进一步揭示了
NOVA1
基因变异可能与
语言和运动功能障碍
有关。
基因编辑实验揭示新发现
从哺乳动物到鸟类，生物圈中大多数物种携带的
NOVA1
形式几乎相同。
唯独人类的NOVA1发生了独特的氨基酸替换——在蛋白质链的第197位（I197V），异亮氨酸（I）被替换为缬氨酸（V）
。
为了研究这一变体的生理影响，在新研究中，Darnell实验室的研究团队
利用 CRISPR基因编辑技术
，将人类特有的I197V变体引入了小鼠体内，并分析其分子和行为后果。
研究人员采用
交联免疫沉淀
（CLIP）
技术来识别NOVA1在小鼠脑中的RNA结合位点。他们的首要发现是，
I197V
并未影响控制神经发
育或
运动功能的RNA结合
，其功能与原始蛋白基本一致。
小鼠脑中的NOVA1的表达模式。绿色标记部分显示为NOVA1的表达区域，蓝色区域标记为细胞核。（图/Darnell lab.）
然而，进一步分析表明，
I197V变体显著影响了与发声相关的RNA结合位点
，
并且
许多与发声相关的基因也是
NOVA1
的结合靶点
，这进一步支持了
NOVA1
在发声中的潜在作用。
改变的交流模式
在随后的研究中，研究人员观察了不同年龄段小鼠在不同环境中的发声变化，并对
携带人类变体（I197V）的小鼠与携带祖先基因的野生型小鼠
进行了比较。
幼鼠的发声模式
首先，研究人员分析了幼鼠的发声情况。幼鼠在与母鼠分离时，会发出超声波吱吱声，以吸引母亲的注意。为了量化这些发声特征，研究人员在黑暗的隔音室中记录了7天大的小鼠的超声波，并将这些叫声划分为四种“音节”：
S（简单）、D（上升）、U（下降）和 M（多样）
。
随后，他们分析了各种音节的峰值频率及发生模式，结果表明：
这一结果表明，人类特有的I197V变体可能影响了
超声波发声的频率和强度
，从幼年时期便
开始塑造个体的发声特征。
成年小鼠的发声模式
接着，研究人员分析了成年小鼠的发声模式。成年小鼠的超声波同样由 S、D、U 和 M 四种音节组成，并通常以长而连续的序列形式出现，特别是在求偶期间。
为了探究I197V变体是否影响成年小鼠的发声模式，研究人员对比了携带人类变体
（I197V）
的雄性小鼠与携带祖先基因的野生型雄性小鼠在求偶期间的发声行为。
结果显示，
携带人类变体的小鼠在求偶期间的发声行为也出现了显著的改变
。这种改变体现为音节序列结构的明显差异，表明I197V变体可能对发声控制机制产生了重要影响。
人类进化的基因印记
研究团队进一步分析了
8个人类基因组与3个尼安德特人基因组
以及
1个丹尼索瓦人基因组
，发现尼安德特人和丹尼索瓦人所携带的NOVA1仍然与所有非人类动物相同
，而现代人类携带
I197V变体
。
接着，他们在数据库中检索了
