Jeśli szukasz zwierzęcia, w którym można by zbadać ewolucję języka, zięba zebry - pochodząca z Australii waży około uncji i posiadająca mózg wielkości winogron - może nie wydawać się oczywistym wyborem. Do niedawna niewielu badaczy rozważało nawet możliwość, że ptaki, których historia ewolucji różniła się od historii ssaków 300 milionów lat temu, mogą wiele nas nauczyć o inteligencji. Ale, jak mówi Erich Jarvis z Uniwersytetu Duke'a, zięby zebry mają jedną naprawdę wyjątkową jakość - „naukę głosu”, zdolność do zapamiętywania i odtwarzania dźwięków, które słyszą, umiejętność dzieloną, o ile wiemy, tylko przez kilka rodzin zwierząt. Oprócz ludzi są to słonie, nietoperze, wieloryby, delfiny i trzy rzędy ptaków: papugi, kolibry i ptaki śpiewające.
powiązana zawartość
- Niezapomniane zdjęcie Marty Graham
Gołębie gaworzące i kurczaki skwierczą; wycie wilków i szczęk małp. Ale te dźwięki są wrodzone. Psy i konie mogą nauczyć się reagować na polecenia głosowe, a niektórych małp można nauczyć prymitywnego języka migowego. Ale żadne z tych zwierząt nie nauczy się naśladować nowych dźwięków, co wydaje się być jedną z umiejętności, które umożliwiły kulturę ludzką. Tak więc w piwnicy, kilka lotów w dół od laboratorium Jarvisa, kilkaset dziobaków zebry w pomarańczowych dziobach wypełnia pokój miękkim ćwierkaniem, jak wiele małych, piszczących pasów wentylacyjnych. Ich przeznaczeniem jest zbadanie mózgu pod kątem obecności białek, które oznaczają aktywację niektórych genów podczas śpiewania. „Co jest najbardziej złożoną rzeczą, jaką może zrobić mózg? Język”, mówi Jarvis, 41-letni neurobiolog. „Zaczynam od naiwnej pozycji, że jeśli potrafisz rozszyfrować najbardziej skomplikowaną rzecz dotyczącą działania mózgu, wszystko inne się ułoży”.
Co dziwne, Jarvis rozpoczął karierę od zaimponowania zoologowi Fernando Nottebohmowi jako „najbardziej zdezorganizowany i chaotyczny członek mojego laboratorium”. To było w 1989 roku, kiedy Jarvis, produkt nowojorskich szkół publicznych i Hunter College, przybył na Rockefeller University, aby studiować pod kierunkiem Nottebohma, znanego z odkrycia, że mózgi ptaków śpiewających faktycznie wyrastają nowe komórki nerwowe przez całe życie ptaka. Jarvis jest wysoki, szczupły i ma luźne kończyny, z krótką, kręconą brodą; Były tancerz, który rozważał karierę w balecie, chodzi szybko i mówi szybko miękkim, równym głosem. Dorastając, mieszkał z matką w Harlemie po rozwodzie rodziców oraz z dziadkami na Brooklynie i Bronxie. Uczęszczał do High School of the Performing Arts, a ptak, z jego wczesnych doświadczeń, był czymś, co ugotowałeś na niedzielny obiad. W 1998 r., Po ukończeniu doktoratu w Rockefeller, Jarvis przeniósł się do Duke, gdzie cztery lata później otrzymał nagrodę Alana T. Watermana, najwyższy zaszczyt przyznany przez National Science Foundation młodemu badaczowi.
Jedną wielką rzeczą w badaniach Jarvisa jest to, że są na to fundusze, ponieważ może on twierdzić, że wykonuje pracę, która może doprowadzić do wyleczenia ludzkiej choroby. Jarvis dodaje, że śledzenie ścieżek uczenia się głosu u ptaków może pomóc naukowcom pracującym nad przywróceniem mowy ofiarom udarów, dodając: „Wiemy, że mózg ptaków jest bardziej podobny do mózgu ssaków, niż ludzie sobie wyobrażali”. Możliwość nowych metod leczenia urazów mózgu doprowadziła do przyznania Jarvisowi z National Institutes of Health 2, 5 miliona dolarów grantu „Pioneer”. Nagroda za przełomowe badania o wysokim ryzyku czyni go obiektem zazdrości dla innych badaczy, w tym nawet jego starego mentora Nottebohma, który ironicznie zauważa, że Jarvis „otrzymuje obecnie znacznie większe wsparcie niż ja”.
Jarvis jest dobrze znany w tej dziedzinie ze spekulacji na temat ewolucji uczenia się głosu, a raczej jego niepowodzenia w ewolucji częściej w przyrodzie. U śpiewających ptaków, gdzie z reguły śpiewają samce, cecha odgrywa rolę w kryciu. „Im większa zmienna składnia, tym bardziej prawdopodobne jest, że partner wybierze ciebie”, mówi Jarvis. „Nazywają je seksownymi piosenkami”. (Dodaje, że nie jest tak różny w innym gatunku uczącym się śpiewu, tym, który produkuje poezję i improwizowany jazz.) Jarvis uważa, że architektura neuronowa w uczeniu się głosu jest podstawowa dla mózgu kręgowców - a konkretnie, że jest spokrewniona do systemu uczenia motorycznego, który umożliwia zwierzęciu, na przykład, chodzenie. W takim razie Jarvis zastanawiał się, dlaczego tak przydatna cecha nie ewoluowała częściej?
Jego zaproponowana odpowiedź (wraz z odpowiedzią japońskiego badacza Kazuo Okanoya, który wpadł na ten sam pomysł niezależnie) stanowi konceptualny skok, który jego koledzy uważają za coś pomiędzy zuchwałym a niedorzecznym. Sugeruje, że słuchanie jest dla wielu zwierząt tylko innym sposobem na zjedzenie. Drapieżniki, które przyzwyczają się do rutynowych dźwięków ofiary, zauważają, gdy ktoś gwizdnie inną melodię. Zatem ewolucja - która sprzyja uczeniu się głosu poprzez selekcję seksualną - działa również przeciwko niemu, poprzez drapieżnictwo. Czy to przypadek, że większość gatunków zdolnych do uczenia się śpiewu potrafi latać? Jarvis uważa, że nie. Kiedy mówi o tym pomyśle na zebraniach naukowych, mówi: „połowa pokoju go potępi ... co mnie nie martwi. Przynajmniej dopóki ktoś nie przyjdzie, by go obalić”.
Jako naukowiec Jarvis przeszedł długą drogę od pierwszych lat pracy w Rockefeller, kiedy tańczył również z małą firmą Ballet Afrique i prawie wyprał się z laboratorium. „Naprawdę nie widziałem, że przeżyje” - wspomina David Clayton, kolega z Rockefellera z University of Illinois w Urbana-Champaign. „Ciekawie jest teraz widzieć, jak się rozwija. Jest bardzo silną osobowością”. Nottebohm mówi: „Erich był bardzo niepewny. Powiedział mi, że myślał, że jest„ lekceważony ”. Nawet nie wiedziałem, co znaczy to słowo. Powiedziałem mu, że masz rację, oni cię dyskryminują, ponieważ jesteś kiepskim naukowcem. I myślę, że to naprawdę go uderzyło. Stał się nie tylko najtrudniejszy pracujący członek laboratorium, ale zaczął robić rzeczy, które były kreatywne i przemyślane ”.
Nazwisko naukowca z dużego uniwersytetu, takiego jak Duke, nie jest niczym niezwykłym, gdy pojawia się w „ New York Timesie”, ponieważ Jarvis ma pół tuzina razy. Jednak pierwsze odniesienie do niego w Timesie to przegląd jego pracy dyplomowej w 1983 roku. („Lisa Arrington i Erich Jarvis kazali publiczności dopingować ich radzieckimi windami podczas War and Discord pas de deux”, napisał recenzent). Sześć lat później, gdy był na pierwszym roku w Rockefeller, pojawił się ponownie w długi artykuł pod nagłówkiem „Losowa śmierć twierdzi człowieka, który walczył o odzyskanie życia”. Był to ojciec Jarvisa, James, który od lat był bezdomny, mieszkał w jaskiniach w parkach w Nowym Jorku. James Jarvis ukończył High School of Music and Art w wieku 15 lat i specjalizację chemiczną w City College. Był psychicznie uzależniony od narkotyków przez większość swojego późniejszego życia, ale mniej więcej rok przed swoim morderstwem - pozornie pozbawionym motywacji przestępstwem, którego nie udało się rozwiązać - starał się ponownie wejść do społeczeństwa. Erich Jarvis był blisko swojego ojca, kiedy go znalazł. „Nie wiem, ilu bezdomnych jest naukowcami” - powiedział dziennikarzowi. „Ale mój ojciec był naukowcem. Był odkrywcą. Studiował techniki przetrwania. Chciał znaleźć uniwersalne prawo wszystkich praw”.
Jarvis ma kilka teorii na temat tego, jak uprzedzenia kulturowe weszły w jego własną, wysoce abstrakcyjną dziedzinę nauki. Na przykład, podejrzewa on, że rola genów „sprzątających”, które wykonują rutynowe funkcje, takie jak regulacja metabolizmu lub utrzymanie integralności ściany komórkowej, została pominięta przez wielu naukowców, ponieważ „sprzątanie” jest uważane za nieciekawe: „Kto to wymyślił pojęcie? Dlaczego [te geny] są nieciekawe? Ponieważ uważam, że w przeszłości [badacze płci męskiej] myśleli o swoich żonach. W rodzinie, z której pochodzę - w większości rodzin afroamerykańskich - porządek jest bardzo szanowany ”. Niedawno jego laboratorium odkryło, że aktyna, białko wytwarzane przez jeden z tak zwanych genów „housekeeping”, wydaje się odgrywać rolę w nauce śpiewu.
Kiedy nie podróżuje, Jarvis jest w laboratorium sześć lub siedem dni w tygodniu. Dawno temu zrezygnował z występów, chociaż od czasu do czasu udaje mu się tańczyć z żoną Miriam Rivas, biologiem molekularnym, którego poznał w Hunter College, a teraz jest członkiem jego laboratorium. (Jednym z jej warunków do małżeństwa z Jarvisem było to, że umiał tańczyć latynosko. Jednym z ich zmartwień podczas przeprowadzki do Durham w Północnej Karolinie było to, czy mogliby znaleźć odpowiedni klub salsy. Tak.) Sądzi, że to nie do końca zbieg okoliczności że ktoś, którego życie było przesiąknięte muzyką, skończył studiować śpiew ptaków. (Jego kolega z Duke, neurobiolog Richard Mooney, który również pracuje z ptakami śpiewającymi, jest klasycznym gitarzystą.) Ostatni artykuł Jarvisa dotyczył uwolnienia dopaminy, neuroprzekaźnika, który kontroluje obwody „nagradzające” mózgu w ptasim mózgu podczas piosenka. „Nie mamy danych, aby to udowodnić”, mówi Jarvis, „ale implikacją jest to, że ptak czerpie przyjemność ze śpiewania”. Tyle życia, zarówno dla ludzi, jak i zięb, sprowadza się do muzyki - i tego szczególnego daru słuchania i uczenia się.
Jerry Adler jest starszym redaktorem Newsweek specjalizującym się w nauce. Greg Foster , freelancer z Atlanty, zrobił w zeszłym miesiącu zdjęcia w naszej historii o krykieta w Ameryce.
