Sekiranya anda sedang mencari haiwan di mana untuk mempelajari evolusi bahasa, zebra finch - yang berasal dari Australia yang beratnya kira-kira auns dan mempunyai otak saiz anggur-mungkin tidak kelihatan sebagai pilihan yang jelas. Sehingga baru-baru ini, sesetengah penyelidik menganggap kemungkinan burung, dengan sejarah evolusi yang tersebar dari mamalia 300 juta tahun yang lalu, mempunyai banyak untuk mengajar kita tentang kecerdasan. Tetapi, kata Erich Jarvis, Duke University, burung kumbang zebra mempunyai kualiti yang sangat baik - "pembelajaran vokal, " keupayaan untuk mengingati dan membiak bunyi yang mereka dengar, keupayaan berkongsi, sejauh yang kita ketahui, hanya dengan segelintir keluarga haiwan. Selain manusia, ini adalah gajah, kelawar, ikan paus, ikan lumba-lumba dan tiga burung: burung kakak tua, burung hantu dan burung burung.
Kandungan Terkait
- Gambar yang tidak dapat dilupakan oleh Martha Graham
Merpati coo dan ayam squawk; serigala dan monyet berbual. Tetapi bunyi itu semula jadi. Anjing dan kuda boleh belajar untuk bertindak balas terhadap arahan suara, dan beberapa kera boleh diajar bahasa isyarat primitif. Tetapi tidak ada binatang yang dapat belajar untuk meniru bunyi baru, yang kelihatannya merupakan salah satu kemahiran yang membuat budaya manusia mungkin. Oleh itu, di dalam ruang bawah tanah beberapa penerbangan turun dari makmal Jarvis, beberapa ratus fin-beak yang disokong dengan oren-oranye yang disokong kelabu mengisi bilik dengan corong yang lembut, seperti tali pinggang kipas yang sangat kecil, mencicit. Nasib mereka adalah mempunyai otak mereka yang dianalisis untuk kehadiran protein yang menandakan pengaktifan gen tertentu semasa menyanyi. "Apa perkara yang paling kompleks yang boleh dilakukan oleh otak? Bahasa, " kata Jarvis, ahli neurobiologi berusia 41 tahun. "Saya bermula dari kedudukan naif yang jika anda dapat menguraikan perkara yang paling rumit mengenai bagaimana otak berfungsi, segala-galanya akan berlaku."
Jarang, mungkin, Jarvis memulakan kerjayanya dengan mengagumkan ahli zoologi Fernando Nottebohm sebagai "ahli makmal saya yang paling tidak teratur dan kacau." Pada tahun 1989, ketika Jarvis, sebuah produk sekolah awam New York City dan Kolej Hunter, tiba di Rockefeller University untuk belajar di bawah Nottebohm, yang terkenal dengan mengetahui bahawa otak songbird sebenarnya menumbuhkan sel-sel saraf baru sepanjang hayat burung. Jarvis adalah tinggi, kurus dan longgar, dengan janggut pendek, keriting; seorang bekas penari yang menganggap kerjaya dalam balet, dia berjalan dengan cepat dan bercakap dengan cepat dengan suara yang lembut. Berkembang, dia tinggal bersama ibunya di Harlem selepas perceraian ibu bapanya, dan dengan datuk nenek di Brooklyn dan Bronx. Dia menghadiri High School of Performing Arts, dan burung, dalam pengalaman awalnya, adalah sesuatu yang anda masak untuk makan malam Ahad. Pada tahun 1998, setelah melengkapkan doktornya di Rockefeller, Jarvis berpindah ke Duke, di mana empat tahun kemudian beliau menerima Anugerah Alan T. Waterman, penghormatan tertinggi yang diberikan oleh Yayasan Sains Negara kepada penyelidik muda.
Satu perkara yang hebat tentang kajian Jarvis ialah ada pembiayaan untuknya, kerana dia boleh menuntut melakukan kerja yang mungkin menyebabkan penyembuhan penyakit manusia. Mengesan jalur pembelajaran vokal dalam burung mungkin membantu penyelidik bekerja untuk memulihkan ucapan dalam mangsa strok, kata Jarvis, sambil menambah: "Kami kini tahu otak burung adalah lebih seperti otak mamalia daripada orang menyedari." Kemungkinan rawatan baru untuk kecederaan otak membawa kepada $ 2.5 juta pemberian "Perintis" kepada Jarvis dari National Institutes of Health. Anugerah itu, untuk risikonya yang berisiko tinggi, membuatnya menjadi objek iri kepada para penyelidik lain, termasuk juga mentornya yang lama Nottebohm, yang dengan jelas menyatakan bahawa Jarvis "semakin hari ini memberi lebih banyak sokongan daripada yang saya dapatkan."
Jarvis terkenal di bidang ini kerana spekulasi mengenai evolusi pembelajaran vokal-atau, sebaliknya, kegagalannya berubah secara lebih kerap. Dalam lagu burung, di mana sebagai peraturan lelaki menyanyi, sifat berperanan dalam perkahwinan. "Sintaks yang lebih berubah-ubah yang anda hasilkan, lebih berkemungkinan pasangan akan memilih anda, " kata Jarvis. "Mereka memanggil mereka lagu-lagu seksi." (Iaitu, ia menambah, tidak semua yang berbeza dalam spesies vokal pembelajaran lain, yang menghasilkan puisi dan jazz improvisasi.) Jarvis percaya bahawa seni bina saraf untuk pembelajaran vokal adalah asas kepada otak vertebrata-khususnya, bahawa ia berkaitan kepada sistem pembelajaran motor yang membolehkan haiwan, katakan, berjalan. Dalam kes itu, Jarvis tertanya-tanya, kenapa ciri semacam itu tidak sering berubah?
Jawapannya yang dicadangkan (bersama-sama dengan penyelidik Jepun Kazuo Okanoya, yang datang dengan idea yang sama secara bebas) mewakili lompatan konseptual yang rakan-rakannya menganggap sebagai suatu tempat antara berani dan tidak masuk akal. Dia mencadangkan bahawa mendengar adalah, untuk banyak haiwan, hanya cara lain untuk dimakan. Pemangsa yang terbiasa dengan bunyi rutin mangsa mereka mengambil perhatian apabila seseorang bersiul lagu yang berbeza. Oleh itu, evolusi yang nikmat pembelajaran vokal melalui pemilihan seksual-juga berfungsi melawannya, melalui pemusnahan. Adakah kebetulan bahawa kebanyakan spesies yang mampu belajar vokal juga boleh terbang? Jarvis tidak fikir. Apabila dia bercakap mengenai idea itu di mesyuarat saintifik, dia berkata, "separuh ruangan akan mengecamnya ... yang tidak mengganggu saya. Sekurang-kurangnya sehingga seseorang datang untuk menyangkalnya."
Sebagai seorang saintis, Jarvis telah datang jauh sejak tahun-tahun pertamanya di Rockefeller, ketika ia juga menari dengan sebuah syarikat kecil bernama Ballet Afrique dan nyaris dicuci dari lab. "Saya benar-benar tidak melihat bahawa dia akan bertahan, " kata David Clayton, seorang rakan Rockefeller di University of Illinois di Urbana-Champaign. "Kini menarik untuk melihatnya berkembang, dia personaliti yang sangat kuat." Nottebohm berkata, "Erich sangat tidak selamat. Dia memberitahu saya dia fikir dia sedang 'dissed.' Saya tidak tahu apa maksud perkataan itu, saya katakan kepadanya, anda betul, mereka membezakan anda, kerana anda seorang saintis yang buruk dan saya fikir ia benar-benar melanda dia. - ahli makmal, tetapi dia mula melakukan perkara yang kreatif dan difikirkan dengan baik. "
Tidak biasa untuk nama seorang saintis di universiti utama seperti Duke muncul di New York Times, kerana Jarvis 'telah setengah dozen kali. Namun rujukan Times pertama kepadanya adalah kajian semula tahun 1983 tentang prestasi pengajian tinggi sekolahnya. ("Lisa Arrington dan Erich Jarvis mempunyai penonton bersorak dengan lif gaya Soviet mereka dalam Perang dan Pertikaian pas de deux." Enam tahun kemudian, ketika dalam tahun pertamanya di Rockefeller, dia muncul lagi, dalam satu artikel panjang di bawah tajuk "Kematian Rawak Tuntut Seorang Lelaki yang Berjuang untuk Mendapatkan Kehidupan." Lelaki itu adalah bapa Jarvis, James, yang telah kehilangan tempat tinggal selama bertahun-tahun, tinggal di gua-gua di taman-taman New York City. James Jarvis telah lulus dari Sekolah Tinggi Seni dan Muzik di 15 dan mengambil jurusan kimia di City College. Dia telah menjadi penagih dadah yang sakit mental untuk kebanyakan kehidupannya yang kemudian, tetapi dalam setahun atau lebih sebelum pembunuhannya - satu kejahatan yang tidak bermotivasi yang belum diselesaikan-dia telah berusaha untuk memasuki masyarakat. Erich Jarvis telah dekat dengan bapanya, apabila dia dapat menemuinya. "Saya tidak tahu berapa ramai orang yang tiada tempat tinggal di sana adalah saintis, " katanya kepada wartawan. "Tetapi bapa saya seorang saintis, dia seorang penjelajah, dia belajar teknik survival dan mahu mencari undang-undang universal semua undang-undang."
Jarvis mempunyai beberapa teori tentang bagaimana bias kebudayaan memasuki bidang sainsnya sendiri, sangat abstrak. Sebagai contoh, beliau mengesyaki bahawa peranan "rumah tangga" gen, yang menjalankan fungsi rutin seperti mengatur metabolisme atau mengekalkan integriti dinding sel, telah diabaikan oleh banyak saintis kerana "rumah tangga" dianggap tidak menarik: "Siapa yang mencipta ini Kenapa [gen-gen] itu tidak menarik kerana pada masa lalu, saya percaya bahawa [penyelidik lelaki] memikirkan isteri-isterinya. Dalam keluarga saya berasal dari kebanyakan keluarga Afrika-Amerika-pengemasan sangat dihormati. Baru-baru ini makmalnya mendapati bahawa actin, protein yang dihasilkan oleh salah satu gen yang dikenali sebagai "rumah tangga", nampaknya memainkan peranan dalam pembelajaran vokal.
Apabila dia tidak melakukan perjalanan, Jarvis berada di makmal enam atau tujuh hari seminggu. Dia lama-kelamaan menyerahkan tingkah laku, walaupun dia berjaya menari sekali-sekali dengan isterinya, Miriam Rivas, ahli biologi molekul yang dia temui di Kolej Hunter dan kini menjadi ahli makmalnya. (Salah satu syaratnya untuk berkahwin dengan Jarvis adalah bahawa dia tahu bagaimana menari Latin. Salah satu kebimbangan mereka untuk berpindah ke Durham, North Carolina, sama ada mereka boleh mencari kelab salsa yang sesuai.) Ia fikir ia bukan sepenuhnya kebetulan bahawa seseorang yang hidupnya hidup dalam muzik akhirnya mempelajari lagu burung. (Kawannya di Duke, ahli neurobiologi Richard Mooney, yang juga bekerja dengan burung tampar, adalah gitaris klasik.) Kertas paling terkini Jarvis adalah mengenai pembebasan dopamin, seorang neurotransmitter yang mengawal litar "ganjaran" otak, di otak burung semasa lagu. "Kami tidak mempunyai data untuk membuktikan ini, " kata Jarvis, "tetapi implikasinya adalah bahawa burung itu mendapat keseronokan daripada menyanyi." Begitu banyak nyawa, untuk manusia dan finch, turun ke muzik-dan hadiah tunggal mendengar dan pembelajaran.
Jerry Adler adalah editor kanan di Newsweek yang pakar dalam sains. Greg Foster , seorang freelancer yang berpangkalan di Atlanta, mengambil gambar dalam kisah kami bulan lalu tentang kriket di Amerika.
