Naukowcy zidentyfikowali ewolucyjne modyfikacje w skrzynce głosowej, które odróżniają ludzi od innych naczelnych, które mogą wspierać niezbędną dla ludzkości zdolność: mówienie.
Badanie krtani 43 gatunków naczelnych wykazało, że ludzie różnią się od małp i małp człekokształtnych brakiem struktury anatomicznej zwanej fałdami głosowymi: maleńkimi, podobnymi do wstęg przedłużeniami strun głosowych.
Odkryli, że ludziom brakuje również podobnych do balonów struktur krtaniowych, zwanych workami powietrznymi, które mogą pomóc niektórym małpom wydawać głośne, dzwoniące połączenia i unikać hiperwentylacji.
Zdaniem naukowców utrata tej tkanki doprowadziła do powstania stabilnego źródła dźwięku u ludzi, które było kluczowe dla rozwoju mowy – zdolności do wyrażania myśli i uczuć za pomocą artykulowanych dźwięków.
Powiedzieli, że uproszczenie krtani umożliwiło ludziom uzyskanie doskonałej kontroli wysokości tonu przy długich, stabilnych dźwiękach mowy.
„Twierdzimy, że bardziej złożone struktury głosowe u naczelnych innych niż ludzie mogą utrudniać precyzyjną kontrolę wibracji” – powiedział prymatolog Takeshi Nishimura z Centrum Ewolucyjnych Początków Zachowań Człowieka w Japonii, główny autor badań. Opublikowano w Science.
„Błony głosowe pozwalają innym naczelnym wykonywać głośniejsze, wyższe dźwięki niż ludzie – ale powodują, że przerwy głosowe i głośne nieregularności głosu są częstsze” – powiedział biolog ewolucyjny i współautor badań W Tecumseh Fitch z Uniwersytetu Wiedeńskiego.
Krtań to wydrążona rurka w gardle przymocowana do górnej części tchawicy i zawierająca struny głosowe, używana do mówienia, oddychania i połykania.
„Krtani jest organem głosu, który tworzy sygnał, którego używamy do śpiewania i mówienia” – powiedział Fitch.
Ludzie są naczelnymi, podobnie jak małpy człekokształtne. Linia ewolucyjna, która dała początek naszemu gatunkowi, Homo sapiens, oddzieliła się od tej, która dała początek naszemu najbliższemu żyjącemu krewnemu, szympansowi, około 6-7 milionów lat temu, a jakiś czas później nastąpiły zmiany w krtani.
W badaniu uwzględniono tylko żywe gatunki, ponieważ te tkanki miękkie nie nadają się do zachowania skamieniałości. Oznacza to również, że nie jest jasne, kiedy nastąpiły zmiany.
Możliwe, powiedział Fitch, że uproszczenie krtani mogło pochodzić od hominida zwanego Australopithecus, który łączył cechy małpoluda i człowieka i po raz pierwszy pojawił się w Afryce około 3,85 miliona lat temu lub później u naszego gatunku, który po raz pierwszy pojawił się w Afryka około 3 lata temu 2,4 miliona lat temu. Homo sapiens powstał ponad 300 000 lat temu w Afryce.
Naukowcy badali anatomię krtani u małp, w tym szympansów, goryli, orangutanów i gibonów, a także u małp Starego Świata, w tym makaków, gwinei, pawianów i mandryli, oraz u małp Nowego Świata, w tym kapucynów, tamaryn, marmozet i kóz.
Chociaż to ewolucyjne uproszczenie krtani było kluczowe, „nie dało nam mowy per se”, zauważył Fitch, zauważając, że inne cechy anatomiczne są ważne dla mowy z biegiem czasu, w tym zmiana położenia krtani.
Mechanizmy wytwarzania dźwięku u ludzi i naczelnych są podobne, a powietrze wydobywające się z płuc powoduje drgania strun głosowych. Wytworzona w ten sposób energia dźwiękowa przechodzi następnie przez jamy gardła, ust i nosa i pojawia się w formie regulowanej przez filtrowanie określonych częstotliwości dyktowanych przez trakt głosowy.
powiedział zoolog i psycholog Harold Gozoll z Emory University w Atlancie, który napisał Komentarz do nauk towarzyszący badaniu.
„Mowa jest słyszalną, opartą na dźwiękach metodą ekspresji językowej – a ludzie, jako jedyna wśród naczelnych, potrafią ją wytworzyć”.
Paradoksalnie, rosnąca złożoność ludzkiego języka mówionego następuje po ewolucyjnym uproszczeniu.
„Myślę, że to interesujące, że czasami w ewolucji „mniej znaczy więcej” – że tracąc cechę, możesz otworzyć drzwi do jakiejś nowej modyfikacji” – powiedział Fitch.