Pokud jste hledali zvíře, ve kterém by se studoval vývoj jazyka, zebra finská - rodák z Austrálie, který váží asi unci a má mozek velikosti hroznů - se nemusí zdát jasnou volbou. Až donedávna ve skutečnosti jen málo vědců zvažovalo možnost, že ptáci, kteří mají evoluční historii, která se před 300 miliony let lišila od historie savců, nás musí hodně naučit o inteligenci. Ale, jak říká Erich Jarvis z Duke University, má zebra finches jednu skutečně vynikající kvalitu - „vokální učení“, schopnost zapamatovat si a reprodukovat zvuky, které slyší, schopnost sdílená, pokud víme, jen hrst rodin zvířat. Kromě lidí jsou to sloni, netopýři, velryby, delfíni a tři řády ptáků: papoušci, kolibříci a zpěváci.
Související obsah
- Nezapomenutelná fotografie Marty Grahamové
Holubi coo a slepice kuřata; vlci vytí a opice chatují. Ale ty zvuky jsou vrozené. Psi a koně se mohou naučit reagovat na hlasové příkazy a některé lidoopy lze naučit primitivní znakové řeči. Ale žádné z těchto zvířat se nemůže naučit napodobovat nové zvuky, které se zdají být jednou z dovedností, které umožnily lidskou kulturu. Takže v suterénu, několik let dolů z Jarvisovy laboratoře, několik stovek oranžově zobitých, šedozelených zebrových lastur vyplňuje místnost jemným chirrupingem, jako tolik malých, pískajících řemenů ventilátorů. Jejich osudem je nechat mozky analyzovat na přítomnost proteinů, které signalizují aktivaci určitých genů během zpěvu. „Co je nejsložitější věcí, kterou mozek dokáže udělat? Jazyk, “ říká Jarvis, 41letý neurobiolog. "Začínám z naivní pozice, že pokud dokážete dešifrovat nejsložitější věc o tom, jak mozek funguje, všechno ostatní padne na místo."
Kupodivu, Jarvis začal svou kariéru tím, že zapůsobil na zoologa Fernanda Nottebohma jako na „nejsmutnějšího a nej chaotičtějšího člena mé laboratoře“. To bylo v roce 1989, kdy Jarvis, produkt veřejných škol v New Yorku a Hunter College, přišel na Rockefellerovu univerzitu, aby studoval pod Nottebohm, proslulý objevem, že mozky zpěvných ptáků skutečně rostou nové nervové buňky po celý život ptáka. Jarvis je vysoký, štíhlý a uvolněný, s krátkým, kudrnatým vousem; bývalý tanečník, který zvažoval kariéru v baletu, chodí rychle a hovoří jemným, rovnoměrným hlasem. Vyrůstal a žil se svou matkou v Harlemu po rozvodu rodičů as prarodiči v Brooklynu a Bronxu. Navštěvoval Střední školu múzických umění a pták byl podle svých raných zkušeností vařen na nedělní večeři. V roce 1998 se Jarvis po ukončení doktorátu ve společnosti Rockefeller přestěhoval do Duke, kde o čtyři roky později získal cenu Alana T. Watermana, nejvyšší vyznamenání, které Národní vědecká nadace udělila mladému vědci.
Jedna skvělá věc, o čem Jarvis studuje, je to, že na to existují finanční prostředky, protože věrohodně prohlašuje, že dělá práci, která by mohla vést k léčbě lidských chorob. Sledování cest hlasového učení u ptáků může pomoci vědcům, kteří pracují na obnovení řeči u obětí mrtvice, říká Jarvis s tím, že „víme, že ptačí mozek je mnohem více podobný mozku savců, než si lidé uvědomili.“ Možnost nových léčebných postupů pro poranění mozku vedla k grantu „Pioneer“ ve výši 2, 5 milionu dolarů pro Jarvisa od National Institutes of Health. Ocenění za vysoce rizikový průkopnický výzkum z něj dělá předmět závisti vůči jiným vědcům, včetně dokonce jeho starého mentora Nottebohma, který s obavami poznamenává, že Jarvis "v současnosti získává mnohem více grantové podpory než já."
Jarvis je v oboru dobře známý pro své spekulace o vývoji vokálního učení - nebo spíše o jeho selhání vyvíjet se v přírodě častěji. U zpěvných ptáků, kde muži zpravidla zpívají, hraje tato vlastnost roli při páření. "Čím variabilnější syntaxe produkujete, tím pravděpodobnější je výběr partnera, " říká Jarvis. "Říkají jim sexy písně." (Dodává, že ne všechno, co se liší u jiného druhu vokálního učení, toho, který produkuje poezii a improvizační jazz.) Jarvis věří, že neuronová architektura pro vokální učení je pro mozek obratlovců základní - konkrétně, že s tím souvisí do motorického vzdělávacího systému, který umožňuje zvířeti chodit. V tom případě se Jarvis přemýšlel, proč se tak užitečná vlastnost nevyvíjí častěji?
Jeho navrhovaná odpověď (spolu s odpovědí japonského vědce Kazuo Okanoyu, který přišel se stejným nápadem samostatně) představuje koncepční skok, který jeho kolegové považují za někde mezi odvážným a nesmyslným. Navrhuje, že naslouchání je pro mnoho zvířat dalším způsobem, jak se sníst. Dravci, kteří si zvykli na rutinní zvuky své kořisti, si všimnou, když někdo hvízdne jinou melodii. Evoluce, která upřednostňuje hlasové učení prostřednictvím sexuálního výběru, tedy také pracuje proti tomu prostřednictvím predace. Je to jen náhoda, že většina druhů schopných hlasového učení může také létat? Jarvis si myslí, že ne. Když mluví o této myšlence na vědeckých setkáních, říká: „polovina místnosti to bude odsoudit ... což mě neobtěžuje. Alespoň dokud někdo nepřijde, aby to vyvrátil.“
Jako vědec odešel Jarvis od svých prvních let ve Rockefelleru dlouhou cestu, když také tancoval s malou společností s názvem Ballet Afrique a málem vymizel z laboratoře. „Opravdu jsem neviděl, že přežije, “ vzpomíná David Clayton, kolega Rockefellera z University of Illinois na Urbana-Champaign. "Nyní je zajímavé vidět ho vzkvétat. Je to velmi silná osobnost." Nottebohm říká: „Erich byl velmi nejistý. Řekl mi, že si myslí, že je„ nemocný “. Ani jsem nevěděl, co to slovo znamená. Řekl jsem mu, že máš pravdu, diskriminují tě, protože jsi mizerný vědec. A myslím, že to ho opravdu zasáhlo. Stal se nejen nejtěžším - pracující člen laboratoře, ale začal dělat věci, které byly kreativní a promyšlené. “
Není neobvyklé, že se jméno vědce na významné univerzitě, jako je Duke, objeví v New York Times, protože Jarvis má půl tuctukrát. Prvním odkazem na něj však byla revize jeho maturitního představení z roku 1983. („Lisa Arringtonová a Erich Jarvis nechali publikum povzbuzovat své sovětské výtahy ve válce a nesouhlasu de deux, “ napsal recenzent.) O šest let později, když se ve svém prvním ročníku ve Rockefelleru objevil znovu, dlouhý článek pod nadpisem „Náhodná smrt si nárokuje muže, který se snažil znovu získat život“. Ten muž byl Jarvisův otec James, který byl po léta bezdomovec a bydlel v jeskyních v New Yorku. James Jarvis vystudoval Střední průmyslovou školu hudby a umění na 15 let a vystudoval chemii na City College. Po většinu svého pozdějšího života byl duševně nemocným narkomanem, ale asi rok před jeho vraždou - zjevně bez motivačního zločinu, který nebyl vyřešen - vynaložil úsilí na obnovení společnosti. Erich Jarvis byl blízko svého otce, když ho mohl najít. „Nevím, kolik lidí bez domova je vědců, “ řekl reportérovi. „Ale můj otec byl vědec. Byl průzkumníkem. Studoval techniky přežití. Chtěl najít univerzální zákon všech zákonů.“
Jarvis má několik teorií o tom, jak kulturní předsudky vstoupily do jeho vlastní, vysoce abstraktní oblasti vědy. Například má podezření, že role „hospodaření“ genů, které vykonávají rutinní funkce, jako je regulace metabolismu nebo zachování integrity buněčné stěny, byla mnoha vědci přehlížena, protože „hospodaření“ je považováno za nezajímavé: „Kdo to vymyslel termín? Proč jsou [tyto geny] nezajímavé? Protože v minulosti věřím, že [vědci mužského pohlaví] přemýšleli o svých manželkách. V poslední době jeho laboratoř zjistila, že aktin, protein produkovaný jedním z takzvaných „domácích“ genů, se zdá být důležitou součástí hlasového učení.
Když necestuje, Jarvis je v laboratoři šest nebo sedm dní v týdnu. Už dávno se vzdal hraní, i když se mu podařilo jednou za čas vyjít s manželkou Miriam Rivasem, molekulárním biologem, kterého potkal na Hunter College, a nyní je členem jeho laboratoře. (Jednou z jejích podmínek pro svatbu s Jarvisem bylo to, že umí latinsky tančit. Jednou z jejich starostí při stěhování do Durhamu v Severní Karolíně bylo to, zda si mohli najít vhodný salsa klub. Udělali to.) Myslí si, že to není úplně náhoda. že někdo, jehož život byl plný hudby, skončil studováním ptačí písně. (Jeho kolega v Duke, neurobiolog Richard Mooney, který také pracuje s zpěvnými ptáky, je klasický kytarista.) Jarvisův poslední příspěvek byl o propuštění dopaminu, neurotransmiteru, který řídí mozkový obvod „odměny“, v mozku ptáka během píseň. „Nemáme data, která by to dokázala, “ říká Jarvis, „ale implikace spočívá v tom, že pták má radost ze zpěvu.“ Tolik života, pro člověka i pro finch, přichází na hudbu - a na ten jedinečný dar naslouchání a učení.
Jerry Adler je vedoucím redaktorem časopisu Newsweek se specializací na vědu. Greg Foster , nezávislý pracovník se sídlem v Atlantě, minulý měsíc vyfotografoval v našem příběhu fotografie o kriketu v Americe.
