這使我們有別于所有其他物種，甚至是我們在進化時間線上的近親——猿類。
對遺傳物質(zhì)和化石的詳細研究，可以追溯到大約 7-8 百萬年前人類從黑猩猩的進化分裂，如下面的家譜所示。
由于它們與人類的祖先很近，科學(xué)家們一次又一次（樂觀地）測試了黑猩猩的語言能力。
顯示人類（屬：Homo）與黑猩猩（屬：Pan）在大約 7 至 8 百萬年前分離的人科家族樹
在一個項目中，科學(xué)家試圖向黑猩猩 Nim Chimpsky教授手語，它像人類嬰兒一樣長大。
令人驚訝的是，盡管經(jīng)過嚴格的訓(xùn)練，Nim 仍然嚴重缺乏使用語法規(guī)則組合單詞的能力，這對人類嬰兒來說簡直是小菜一碟！
與 Nim 相比，很少接觸語言的聾啞兒童很容易用他們的手語展示語法。
這就引出了一個問題：如果黑猩猩確實與我們?nèi)祟愱P(guān)系如此密切，為什么只有我們有說話的能力？
人類遺傳物質(zhì)包含什么秘密，使我們能夠神奇地交談？
揭開秘密的鑰匙——KE家族
回答“為什么說話是人類獨有的能力”這個問題的第一個暗示。
研究語言障礙的科學(xué)家偶然發(fā)現(xiàn)了一個獨特的研究案例。
他們找到了“KE 家族”，跨越三代人，大約一半的成員患有嚴重的言語和語言障礙。
他們在說話時表現(xiàn)出協(xié)調(diào)面部肌肉的能力障礙，稱為“運動障礙”。
這使得他們的演講讓聽眾難以理解。
此外，受影響的成員表現(xiàn)出難以遵守語法規(guī)則。
移動面部肌肉進行言語和遵循語法規(guī)則的能力，將人類與其他靈長類動物區(qū)分開來，因此這項研究受到了很多人的關(guān)注。
科學(xué)家們對 KE 家族受損的遺傳基礎(chǔ)感到好奇，分析了他們的基因組。
他們注意到 KE 家族中的男性和女性都受到同樣的影響，因此他們將注意力集中在常染色體（非性別）染色體上。
三代 KE 家譜如下所示，顯示受影響的成員（以彩色形狀）。
三代的KE家譜。圓圈表示女性，正方形表示男性。黑色形狀表示受影響的成員
科學(xué)家懷疑這種疾病是由于 7 號染色體中的一個區(qū)域引起的，在所有 27 名受影響的成員中都發(fā)現(xiàn)了該區(qū)域。
他們稱之為“SPCH1”區(qū)域。
但是這個區(qū)域包含大約 70 個基因，無法確定這里的哪個基因?qū)嶋H上是導(dǎo)致運動障礙的原因。
之后，一位有類似言語困難的無關(guān)人士的報告幫助進行的調(diào)查。
對這個受影響個體的基因分析顯示，7 號染色體斷裂，位于被稱為“FOXP2”（F orkhead b OX P2）基因的中途。
科學(xué)家們現(xiàn)在知道 SPCH1 區(qū)域中的 FOXP2 基因是罪魁禍首。
科學(xué)家們能夠證實，這種“破碎”或有缺陷的基因（FOXP2）也存在于 KE 家族中。
這證明了 FOXP2 在人類在講話過程中，協(xié)調(diào)口面部運動的能力中的重要性。
FOXP2基因的進化及其與語音的關(guān)系
將 FOXP2 與語音聯(lián)系起來的第二個（也是主要的）難題來自對基因中包含的遺傳密碼的分析，以及確定它如何通過進化發(fā)生變化。
科學(xué)家通過比較不同物種（小鼠、恒河猴、猩猩、大猩猩、黑猩猩和人類）來追蹤 FOXP2 基因的進化過程。
有趣的是，這個基因被證明是極其保守的。
黑猩猩、大猩猩和恒河猴的 FOXP2 蛋白與人類 FOXP2 蛋白，僅在 2 個（共 715 個）氨基酸上有所不同。
此外，對不同大陸的人類進行了比較，都顯示出 FOXP2基因編碼相同的兩種獨特氨基酸！
FOXP2 基因存在于所有動物中，但除了人類之外，它們沒有一個會說話。
這使專家們相信，這兩個位置上氨基酸的獨特變化可能對人類說話的能力起著重要作用。
FOXP2基因在動物體內(nèi)的作用是什么？
有趣的是，盡管編碼基因存在差異，但 FOXP2 已被證明在幾種動物中發(fā)揮相似的功能。
對小鼠 FOXP2 基因的詳細研究表明，它在胎兒腦細胞的正常發(fā)育中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而這些細胞后來將負責(zé)運動能力。
科學(xué)家們還在模仿 KE 家族的小鼠和鳴禽中，創(chuàng)建了帶有突變 FOXP2 基因的“動物模型”。
由此產(chǎn)生的小鼠在學(xué)習(xí)運動任務(wù)方面表現(xiàn)出嚴重的缺陷，并且發(fā)聲能力降低。
變異的鳴禽無法學(xué)習(xí)發(fā)聲或“歌曲”，也無法在“導(dǎo)師鳥”的教導(dǎo)下正確模仿它們。
所有這些證據(jù)都促使專家相信， FOXP2 在跨物種發(fā)聲的運動控制中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
FOXP2 和人腦
鑒于人類擁有由 FOXP2 基因編碼的獨特氨基酸序列，探索其在人類中的功能非常重要。
從其他動物的 FOXP2 中具有不同序列的結(jié)果推斷，其在人類中的功能是不公平的。
為了探索 FOXP2 基因?qū)θ祟惔竽X功能的影響，科學(xué)家們在 KE 家族受影響成員執(zhí)行某些語言任務(wù)時掃描了他們的大腦，并將其與未受影響的家庭成員進行了比較。
結(jié)果顯示，受影響的成員在其布羅卡區(qū)（對我們的言語能力至關(guān)重要的大腦區(qū)域）的活動減少。
該區(qū)域在人類受傷時會導(dǎo)致無法說話，稱為失語癥。
FOXP2突變影響 Broca 區(qū)域的功能，該區(qū)域是與失語癥有關(guān)的言語運動區(qū)域
研究還表明，F(xiàn)OXP2 調(diào)節(jié)其他幾個基因的功能，當(dāng)這些基因被破壞時，也會導(dǎo)致語言障礙，例如自閉癥 (ASD) 和特定語言障礙 (SLI)。
總之，這些發(fā)現(xiàn)表明，F(xiàn)OXP2 基因表達對于人類大腦區(qū)域的正常運作至關(guān)重要，這些區(qū)域是我們說話能力的基礎(chǔ)。
總結(jié)
盡管我們的語言能力似乎是一項不可能由基因控制的復(fù)雜技能，但事實是，這種能力的很大一部分是由 7 號染色體 FOXP2 基因中的一個獨特序列賦予我們的。
稱為叉頭盒基因, FOX 基因家族充當(dāng)其他幾個基因的調(diào)節(jié)器，在需要的時間打開和關(guān)閉它們。
這種“調(diào)節(jié)”導(dǎo)致致力于我們說話能力的神經(jīng)元的正常發(fā)育和功能，包括布羅卡區(qū)域內(nèi)的神經(jīng)元。
值得注意的是，F(xiàn)OXP2 絕不是負責(zé)語音的“單一基因”。
由 FOXP2 控制的其他幾個基因，也有助于我們的語言能力。
FOXP2 是控制大腦結(jié)構(gòu)發(fā)育的基因?qū)哟谓Y(jié)構(gòu)中的“最高”基因，這對于言語所需的嘴巴和面部的精細運動至關(guān)重要。
它是人類獨有的基因序列，與黑猩猩僅有兩種氨基酸不同，這使我們能夠很好地控制自己的嘴巴。
這使我們與我們最接近的物種——黑猩猩區(qū)別開來，它賦予我們奇妙的說話能力！
參考資料：
