Què ens diu lʼestudi de les aus domesticades sobre lʼevolució del llenguatge humà?

Els investigadors han analitzat les diferències genòmiques, neurobiològiques i del tipus de cant entre el maniquí carpó blanc domesticat (a la imatge) i el seu parent salvatge més pròxim.
Els investigadors han analitzat les diferències genòmiques, neurobiològiques i del tipus de cant entre el maniquí carpó blanc domesticat (a la imatge) i el seu parent salvatge més pròxim.
Recerca
(19/04/2021)

El llenguatge és una de les capacitats més notables que té lʼésser humà. Ens permet expressar significats complexos i transmetre coneixements de generació en generació. La manera com es va arribar a desenvolupar aquesta capacitat és una qüestió important de la biologia humana que investigadors de les universitats de Barcelona, Colònia i Tòquio han abordat en un article recent. Publicat a la revista Trends in Cognitive Sciences, hi han participat els experts de lʼInstitut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS) Thomas OʼRourke i Pedro Tiago Martins, liderats pel professor ICREA de la Facultat de Filologia i Comunicació Cedric Boeckx. Segons el nou treball, lʼevolució del llenguatge va estar relacionada probablement amb una altra característica notable de lʼHomo sapiens: la tolerància i la cooperació humana.

Els investigadors han analitzat les diferències genòmiques, neurobiològiques i del tipus de cant entre el maniquí carpó blanc domesticat (a la imatge) i el seu parent salvatge més pròxim.
Els investigadors han analitzat les diferències genòmiques, neurobiològiques i del tipus de cant entre el maniquí carpó blanc domesticat (a la imatge) i el seu parent salvatge més pròxim.
Recerca
19/04/2021

El llenguatge és una de les capacitats més notables que té lʼésser humà. Ens permet expressar significats complexos i transmetre coneixements de generació en generació. La manera com es va arribar a desenvolupar aquesta capacitat és una qüestió important de la biologia humana que investigadors de les universitats de Barcelona, Colònia i Tòquio han abordat en un article recent. Publicat a la revista Trends in Cognitive Sciences, hi han participat els experts de lʼInstitut de Sistemes Complexos de la UB (UBICS) Thomas OʼRourke i Pedro Tiago Martins, liderats pel professor ICREA de la Facultat de Filologia i Comunicació Cedric Boeckx. Segons el nou treball, lʼevolució del llenguatge va estar relacionada probablement amb una altra característica notable de lʼHomo sapiens: la tolerància i la cooperació humana.

Lʼestudi es basa en evidències de camps tan diversos com lʼarqueologia, la genòmica evolutiva, la neurobiologia, el comportament animal i la recerca clínica sobre trastorns neuropsiquiàtrics. Aquestes evidències assenyalen que la reducció de lʼagressió reactiva, resultat de lʼevolució i el procés de autodomesticació de la nostra espècie, devia comportar un augment de la complexitat de la parla. Segons els autors, aquest desenvolupament el devia provocar el menor impacte a les xarxes cerebrals de les hormones de lʼestrès, neurotransmissors que sʼactiven en les situacions agressives i que són crucials per aprendre a parlar. Per mostrar aquesta interacció, els investigadors també han analitzat les diferències genòmiques, neurobiològiques i del tipus de cant entre el maniquí carpó blanc domesticat i el seu parent salvatge més pròxim.

Buscant les claus de lʼevolució del llenguatge humà en el cant dels ocells

Un aspecte central de lʼenfocament dels autors sobre lʼevolució del llenguatge és que es poden dilucidar els aspectes que el fan especial comparant-lo amb els sistemes de comunicació dʼaltres animals. «Fixem-nos, per exemple, en la manera com els infants aprenen a parlar i com els ocells aprenen a cantar: a diferència de la majoria dels sistemes de comunicació animal, el cant dels ocells juvenils i la parla dels infants només es desenvolupen adequadament en presència de tutors adults. Sense lʼaportació vocal dels adults, el gran repertori de sons que solen estar disponibles per als humans i els ocells cantaires no es desenvolupa adequadament», expliquen els investigadors.

A més, tot i que la parla i el cant dels ocells van evolucionar de manera independent, els autors assenyalen que els dos sistemes de comunicació estan associats amb patrons similars en la connectivitat cerebral i es veuen afectats negativament per lʼestrès: «Les aus sotmeses regularment a estrès durant el seu desenvolupament tenen un cant més estereotipat quan són adultes, mentre que els infants que pateixen problemes crònics dʼestrès són més susceptibles a desenvolupar tics repetitius, incloent-hi les vocalitzacions en el cas de la síndrome de Tourette».

En aquest context, Kazuo Okanoya, un dels autors de lʼarticle, fa anys que estudia el maniquí carpó blanc (Lonchura striata domestica), un ocell cantaire domesticat que té un cant més variat i complex que el seu ancestre salvatge (Lonchura striata). El treball mostra que, igual que passa amb altres espècies domesticades, el maniquí carpó blanc té una resposta debilitada a lʼestrès i és menys agressiu que el seu parent salvatge. De fet, segons els autors, cada vegada hi ha «més evidències que múltiples espècies domesticades han alterat els repertoris vocals en comparació amb les seves contraparts silvestres».

Lʼimpacte de la domesticació en lʼestrès i lʼagressivitat

Segons els investigadors, aquestes diferències entre animals domèstics i salvatges són una altra de les «peces centrals en el trencaclosques de lʼevolució del llenguatge humà», ja que la nostra espècie comparteix amb altres animals domèstics curiosos canvis físics respecte a les espècies salvatges relacionades més properes. Els humans moderns tenen una cara aplanada, un crani arrodonit i unes dents de mida reduïda en comparació amb els seus parents arcaics extints, els neandertals. Per la seva banda, els animals domèstics han experimentat canvis comparables en lʼestructura òssia facial i cranial, sovint acompanyats del desenvolupament dʼaltres trets com la despigmentació cutània, les orelles caigudes i les cues arrissades. Finalment, els éssers humans moderns tenen marcades reduccions en les mesures de resposta a lʼestrès i agressió reactiva en comparació amb altres simis vius.

Aquestes similituds no sʼaturen en els trets físics. Segons els investigadors, els genomes dels humans moderns i de múltiples espècies domesticades presenten canvis centrats en els mateixos gens. Especialment, un nombre desproporcionat dʼaquests gens sembla que regula negativament lʼactivitat de sistema neurotransmissor del glutamat, que impulsa la resposta del cervell a les experiències estressants. «El glutamat, el principal neurotransmissor excitador del cervell, també interactua amb un altre neurotransmissor, la dopamina, en lʼaprenentatge del cant dels ocells, en les conductes agressives i en els tics vocals repetitius de la síndrome de Tourette», destaquen.

Alteracions en lʼequilibri de les hormones de lʼestrès en el cos estriat

En lʼestudi, els autors mostren com lʼactivitat del glutamat tendeix a promoure lʼalliberament de dopamina en el cos estriat, una estructura cerebral evolutivament antiga que és important per a lʼaprenentatge basat en recompenses i les activitats motores: «En els ocells cantaires adults, lʼaugment en lʼalliberament de dopamina en aquesta àrea estriatal es correlaciona amb lʼaprenentatge dʼun cant més restringit, que reemplaça les vocalitzacions experimentals típiques de les aus més joves».

«Pel que fa als éssers humans i altres mamífers —continuen—, lʼalliberament de dopamina a lʼestriat dorsal impulsa activitats motores restringides i repetitives, com les vocalitzacions, mentre que els comportaments més experimentals i exploratoris estan relacionats amb lʼactivitat dopaminèrgica a lʼestriat ventral».

Segons lʼestudi, molts dels gens implicats en lʼactivació glutamatèrgica que han canviat en lʼevolució humana recent codifiquen la senyalització de receptors que redueixen lʼexcitació del cos estriat dorsal. És a dir, que disminueixen lʼalliberament de dopamina en aquesta zona. Mentrestant, aquests receptors tendeixen a no reduir, o fins i tot promoure, lʼalliberament de dopamina a les regions estriatals ventrals.

Els autors de lʼarticle argumenten que aquestes alteracions en lʼequilibri de les hormones de lʼestrès en el cos estriat van ser un pas important en lʼevolució de lʼaprenentatge vocal en el llinatge humà modern. «Aquests resultats suggereixen que el sistema del glutamat i les seves interaccions amb la dopamina estan implicats en el procés en el qual els humans van adquirir la seva variada i flexible habilitat per parlar. Per tant, la selecció natural contra lʼagressió reactiva que ha tingut lloc a la nostra espècie devia alterar probablement la interacció dʼaquests neurotransmissors, impulsant les nostres habilitats comunicatives. Aquestes troballes obren noves vies per a la recerca biològica comparativa sobre la capacitat humana del llenguatge», conclouen els investigadors.

Article de referència

Thomas OʼRourke, Pedro Tiago Martins, Rie Asano, Ryosuke O. Tachibana, Kazuo Okanoya, Cedric Boeckx. «Capturing the effects of domestication on vocal learning complexity», Trends in Cognitive Science, març de 2021. Doi: https://doi.org/10.1016/j.tics.2021.03.007