סיקור מקיף

העכברים שכמעט למדו לדבר

מחקר גנטי אודות משפחה של אילמים באנגליה, הוביל לגילויו של גן האחראי להתפתחות יכולת הדיבור אצל בני אדם. כאשר הונדס הגן לתוך הדנ”א של עכברים, הם פיתחו יכולות למידה ותקשורת שונות מאלו של עכברים רגילים


עבור רובנו הדיבור הוא טבע שני. איננו יכולים לזכור זמן בו לא יכולנו לפתוח את פינו ולתקשר עם הסביבה. זוהי חלק ממורשתנו כבני אדם – עושרו של אוצר המילים האנושי, ויכולתנו להביע את עצמנו. כפי שאמר המנהיג ההודי הידוע, מהאטמה גאנדי, “השפה היא השתקפות מדויקת של אופיו וצמיחתו של המשתמש בה”. בן-אנוש שאינו מסוגל לתקשר עם סביבתו, מאבד את זהותו ואת אופיו. לרוע מזלם של בני משפחת K, זה בדיוק מה שהם איבדו.

המשפחה הייחודית התגלתה בשנות התשעים בלונדון, ומשמשת מאז כמוקד עליה לרגל של נוירו-פסיכולוגים וביולוגים מכל התחומים. מתוך שלושים בני המשפחה, המקיפים שלושה דורות שלמים, בערך חצי אינם מסוגלים לדבר באופן ברור. בבדיקה מדוקדקת של המשפחה, התברר כי לפחות חלק מהבעיה טמון בכך שאותם אילמים-למחצה איבדו את היכולת הבסיסית ביותר הנחוצה לדיבור – הסינכרוניזציה בין השרירים.

פעולת הדיבור כה אינסטינקטיבית עבורנו, עד שאנו שוכחים שהיא מערבת את הנעתם של עשרות שרירים –בצלעות, בגרון, בחך, בלשון ובאיזור הפנים. כל אלו זזים בהתאמה מושלמת זה לזה, ומביאים לכך שאנו יכולים להגות הברות ומילים בדייקנות חסרת דופי. אך אצל החולים מבני משפחת K, אבדה הסינכרוניזציה בין השרירים השונים, והם אינם מסוגלים לעצב את הצלילים המורכבים, עליהם מושתתת השפה האנושית.

כיוון שמדובר בבני אותה משפחה, סברו חוקרים רבים כי מעורבת כאן מוטציה תורשתית, שאם יעמדו על טיבה ניתן יהיה להבין את מקור התפתחותה של השפה האנושית. ואכן, בשנת 1998 נחשפה המוטציה שהבדילה את בני המשפחה החולים מהבריאים – מוטציית קטנה ופשוטה בגן FOX2P, המשבשת את תפקודו.

תגלית זו הובילה לסברה לפיה הגן FOX2P אחראי באופן חלקי ליכולתם של בני-האדם לדבר, ודרבנה חוקרים רבים לחקור את הגן ואת מגוון הצורות השונות בהן הוא מופיע ביצורים אחרים מלבד האדם. מאז שנות התשעים, התגלו נגזרות שונות של FOX2P בשימפנזים, בעכברים, בציפורי שיר, בעטלפים ואפילו בדנ”א משומר-למחצה שהגיע מקרובנו בן מליוני השנים – האדם הניאנדרטלי.

אך מהו תפקידו של אותו גן, שבלעדיו אנו מאבדים חלק גדול מאנושיותנו? את זאת עדיין איננו יודעים בדיוק. נראה כי הוא הכרחי להתפתחות תקינה של המוח והריאות, אך גם לשמירה על תפקודי המוח. כאשר הציפורים הנקראות “זברה פינק” לומדות שירים חדשים, גן ה-FOX2P במוחותיהן מתחיל לפעול ולהתבטא ביתר שאת. יתכן, לפיכך, שהגן מסייע לנו ללמוד את עקרונות השפה בצעירותנו, עד שאנו יכולים לדבר בעצמנו.

הגן עצמו הוא לא יותר מאשר הוראות ייצור לחלבון, ומפתיע לראות שחלבוני ה-FOX2P דומים מאוד אצל רוב היצורים שנסקרו עד עתה. חלבון ה-FOX2P האנושי

נבדל מהחלבון של השימפנזים בשתי חומצות אמינו בלבד (שתיים מאבני הלגו מהן מורכב החלבון השלם). הוא נבדל מהחלבון של עכברים בשלוש חומצות אמינו, ומזה של ציפורי הזברה-פינק בשבע חומצות אמינו בלבד. מה משמעות ההבדלים? בכך איננו בטוחים עדיין, אך בסוף חודש מאי השנה יצא לאור מחקר יוצא דופן, שהדגים כי אפילו ההבדל המזערי של שלוש חומצות אמינו, יכול להקנות לאורגניזם תכונות שונות בעליל.

וולפגנג אנארד, אותו חוקר שפענח את הרצף הגנטי של גן ה-FOX2P האנושי ועמד על השינויים העיקריים המבדילים אותו משאר בעלי-החיים, החליט לעשות ניסוי נועז במיוחד, שאת תוצאותיו לא יכול היה לשער מראש. הוא יצר עכברים מהונדסים גנטית, בהם היה קיים גן ה-FOX2P האנושי, במקום הגרסה המקבילה של הגן ממקור עכברי. אם הגן האנושי אכן מסייע לבני-האדם לפתח שפה משלהם, הרי שהיינו צופים שהעכברים המשודרגים יוכלו לתקשר ביניהם באופן שונה, ואולי אפילו להיווכח בשינוי בפעילות המוחית המעיד על ניצנים ראשונים של יכולת “דיבור”, או התבטאות משופרת. באופן מפתיע, זה בדיוק מה שאנארד מצא.

כאשר השווה אנארד בין העכברים המהונדסים גנטית, המכילים את הגן האנושי, לבין חבריהם העכברים הרגילים, הוא ראה שהעכברים ה”משופרים” ייצרו תאי עצב המסוגלים ללמוד רצף פעולות פיזיות יותר טוב, יותר מהר ויותר בקלות. תאי עצב אלו ממוקמים באותם איזורים במוח בהם מתבטאת השפעתו של FOX2P במינים אחרים. וכאשר בדק אנארד עכברים שנשאו עותק פגום אחד של הגן, הוא גילה שיכולתם של תאי העצב שבאותו איזור ללמוד נפגעת קשות. עובדה זו עשויה להסביר מדוע בני-אדם, בהם נפגע הגן FOX2P, מתקשים לדבר, ומדוע ציפורי שיר הסובלות מפגיעה דומה אינן מצליחות לחקות את שיריהם של חבריהן.

הגילוי המעניין ביותר הגיע מתוך השוואת היבבות והצלילים שהשמיעו העכברים הצעירים. כאשר מורחקים גורי עכברים מאמהותיהם, הם מייבבים וצורחים בתדרים גבוהים. גורי העכברים המהונדסים גנטית של אנארד, כאשר הורחקו מאמהותיהם, ייבבו גם הם, אך בדפוסים ובתדרים שונים מאלו של העכברים הרגילים. כאילו – ורק כאילו – למדו אלו שפה חדשה שבה יכלו להתבטא.

מה משמעות הניסוי? האם יתכן שהעכברים המשופרים של אנארד יצליחו לדבר תחת הגירוי הנכון? הסיכוי לכך קלוש, שלא לומר אפסי. אנארד עצמו מודה כי הצלילים שמשמיעים העכברים דומים יותר ליבבות תינוק, מכל צליל אחר. הוא משוכנע כי לעולם לא נצליח לשחזר במלואו את הדיבור האנושי בעכברים. האבולוציה השונה שעברו בני-האדם והעכברים הביאה לשוני בלתי-ניתן לגישור בצורת השפתיים, הלשון, החך, מיתרי הקול וגורמים אחרים הדרושים להגייה ברורה של הברות. אך מאחורי קביעתו הבלתי-מתפשרת של אנארד, עומדים העכברים החדשים שיצר, ומצייצים בקולות שונים מאד מחבריהם הרגילים. ואולי, רק אולי, מבינים קצת יותר ממה שהם חושפים כלפי חוץ.

המאמר התפרסם בבלוג של רועי צזנה

12 תגובות

  1. מר שמרון,

    ראשית, תודה על התיקון. מעתה אשתמש בגרסה העברית הנאותה.

    אני מסכים אתך לגבי הבעייתיות בשפת הדיבור, ולכן אני מנסה להקפיד על ניסוחים שאינם טומנים בחובם שגיאה מדעית. בכל מקרה, אני מודה לך על תשומת הלב מצדך ואשתדל להקפיד יותר בעתיד.

    בברכת שבת שלום ושנה טובה,

    רועי.

    ——————

    הבלוג החדש שלי – מדע אחר

  2. כשכותבים על מדע, שפת הדיבור בעייתית ביותר, כיוון שתובנותינו מעוצבות במידה עצומה על ידי הניסוחים. אם ניסוחים מוטעים חוזרים על עצמם לעיתים קרובות, נוצרות בעליל ידיעות מוטעות. הדוגמה הברורה ביותר, שנראית לי משותפת לביולוגים ולחסרי ידע ביולוגי, היא האמירה הנפוצה "הגנים עושים", בעוד שכל מי שלמד ביולוגיה בתיכון – אמור, יכול, צריך – לדעת שהגנים לא עושים כלום אלא הם אינפורמציות לחלבונים, שדווקא הם "העושים". מתוך התפיסה המוטעית הזאת נוצר המושג הפופולרי "הגן האנוכי", שאין שקרי ממנו. לכן נראה לי ראוי להשתדל לנסח בצורות מדויקות יותר, לטובת גאולות קטנות לעולם.
    נ.ב. "בת זוגתי" היא הבת של אשתי, שהיא בת הזוג שלי – "בת זוגי"
    שנה טובה, יאיר

  3. מר שימרון,

    ראשית, תודה על הביקורת הבונה.

    אני חייב לציין שנתתי לבת זוגתי לקרוא את דבריך על גני השעתוק והיא לא הבינה מילה אחת. הסברים מסוג זה, הנראים לנו הביולוגים מובנים מאליו, רחוקים מלהיות כאלו אצל רוב בני האדם. מסיבה זו, ומכיוון שהמידע אינו רלוונטי למטרות הכתבה, מצאתי לנכון שלא לדחוס לתוך כתבה של חמש מאות מילים בקושי מושג שרוב הקוראים לא היו מבינים ולפיכך היה מסבך את הקריאה שלא לצורך.

    לגבי טענתך הראשונה, מדובר בהבדל ניסוח בינינו, הנובע מהבדל בסגנון הכתיבה ואולי גם במטרותיו. אני משתדל לכתוב כתבות מדע פופולרי בשפת הדיבור, מכיוון שהיא יותר מובנת לרוב האנשים מהשפה המדעית. נכון הוא שהייתי יכול לכתוב “הוא החדיר לתוך גנום העכברים את הגן האנושי” או, “הוא יצר עכברים טרנסגניים עם הגן האנושי.” אבל התוצאה היתה שימוש במונחים שאינם ברורים מידית – גנום, טרנסגניים – ולכן גם משמעות המשפט הכולל לא היתה נהירה. אישית, אני מעדיף שרוב האנשים יבינו את הכתבה מאשר שמתי המעט שלמדו ביולוגיה יוכלו לעיין בה, להנהן בראשם בסבר פנים ולהגיד לעצמם “אכן, אכן, זוהי כתבה מלומדת ומנוסחת לפי מיטב כללי הז’רגון הביולוגי”.

    בברכה,

    רועי.

    ——————

    הבלוג החדש שלי – מדע אחר

  4. כתבה מעניינת, מנוסחת לעיתים קרובות גרוע, וחסרה אינפורמציה. בפסקה הרביעית מהסוף הוא כותב "הוא יצר עכברים מהונדסים גנטית, בהם היה קיים גן FOXP2 האנושי" – לא נכון, הוא הנדס לתוך גנום העכברים את הגן האנושי. בהמשך אותה פסקה כותב המחבר שהחוקר מצא בעכברים אלו ניצנים ראשונים של יכולת דיבור. רחוק מהאמת לחלוטין. לפי הכתבה עצמה מה שמצא החוקר הם תאי עצב שמסוגלים ללמוד רצף פעולות פיזיות טוב יותר, וכן שהשתנתה היללה האופיינית לגורי עכברים. הממצא האחרון אינו מלמד דבר על דיבור, אלא על כך שאם משתנה המבנה העצבי משתנה גם הפעלת השרירים המבצעים את היללה, ולכן משתנה היללה. כמו כן חסר המידע רב החשיבות שהגן הנ"ל הוא מסוג גני הטרנסקריפציה, כלומר התוצר החלבוני שלו מתישב באתרים של גנים אחרים ומציאותו או היעדרותו מביאים להפעלה או לאי הפעלה של גנים אלו. בעיקרו של דבר אין החלבונים המופקים מהגן הנוכחי פעילים ישירות בדיבור.

  5. FOX2P !ערמומי מתוחכם ומרתק.
    כעת תאר לך ,שעכבר מדבר גם יגיד לך את האמת בפרצוף!:)האם גם אז ה"דיבר" היוצא מציוצו יחשב ל"אנושי" בקריטריונים של הידען?חה חה.

  6. כפי שכבר ציינתי, מה שחשוב לצורך פיתוח יכולת דיבור – הרבה יותר מנושא הפקת הצלילים – זו הכנה של המוח שתאפשר לו לייצג ישויות על ידי סמלים וליצור ישויות חדשות על ידי קישור בין ישנות שכבר יוצגו על ידי סמלים.
    פירוט במאמרי “הדיבר הראשון

  7. Pinky: Gee, Brain. What are we going to do tonight?
    The Brain: The same thing we do every night, Pinky. Try to take over the world.

  8. "יא אלוהיייים"…
    מדהים רק להעז לדמיין ברצינות את האפשרות של יצור לא אנושי מדבר בשפה אנושית.
    מעניין באמת איך הדבר בא לידי ביטוי בקופי אדם…

  9. הייתי עושה את אותו ניסוי בקופי אדם
    וכן מנסה להשתמש בחיות מודל כגון תוכים מדברים

  10. מזכיר את המדריך לטרמפיסט בגלקסיה
    שם עכברים הם חיות נבונות מאוד ועשים ניסויים בבני אדם..

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. שדות החובה מסומנים *

אתר זה עושה שימוש באקיזמט למניעת הודעות זבל. לחצו כאן כדי ללמוד איך נתוני התגובה שלכם מעובדים.