Если вы ищете животное для изучения эволюции языка, зяблик-зяблик - уроженец Австралии, который весит около унции и имеет мозг размером с виноград - не может показаться очевидным выбором. Фактически, до недавнего времени лишь немногие исследователи даже рассматривали возможность того, что птицы с эволюционной историей, которая отличается от истории млекопитающих 300 миллионов лет назад, могут многому научить нас в области интеллекта. Но, говорит Эрих Джарвис из Университета Дьюка, зяблики-зебры обладают одним действительно выдающимся качеством - «обучением вокалу», способностью запоминать и воспроизводить звуки, которые они слышат, способностью, которой, насколько нам известно, обладает всего несколько семей животных. Помимо людей, это слоны, летучие мыши, киты, дельфины и три отряда птиц: попугаи, колибри и певчие птицы.
Связанный контент
- Незабываемое фото Марты Грэм
Ворчат голуби и кричат куры; вой волков и болтовня обезьян. Но эти звуки врожденные. Собаки и лошади могут научиться реагировать на голосовые команды, а некоторых обезьян можно научить примитивному языку жестов. Но ни одно из этих животных не может научиться подражать новым звукам, что, по-видимому, является одним из навыков, которые сделали возможной человеческую культуру. Итак, в подвале, в нескольких полетах вниз от лаборатории Джарвиса, несколько сотен зебров с серой спинкой с оранжевым клювом наполняют комнату мягким щебетанием, подобно множеству крошечных, скрипящих поясов вентилятора. Их судьба состоит в том, чтобы анализировать их мозг на наличие белков, которые указывают на активацию определенных генов во время пения. «Что самое сложное, что может сделать мозг? Язык», - говорит Джарвис, 41-летний нейробиолог. «Я начинаю с наивной позиции, что если вы сможете расшифровать самые сложные вещи о том, как работает мозг, все остальное встанет на свои места».
Как ни странно, Джарвис начал свою карьеру с того, что поразил зоолога Фернандо Ноттебома как «самого неорганизованного и хаотичного члена моей лаборатории». Это было в 1989 году, когда Джарвис, созданный в государственных школах Нью-Йорка и Хантер-колледже, прибыл в Университет Рокфеллера, чтобы учиться у Ноттебома, известного тем, что обнаружил, что мозг певчих птиц на самом деле выращивает новые нервные клетки на протяжении всей жизни птицы. Джарвис высокий, худой и свободный, с короткой кудрявой бородой; бывший танцор, который рассматривал карьеру в балете, он быстро ходит и быстро говорит мягким ровным голосом. Взрослея, он жил со своей матерью в Гарлеме после развода родителей и с бабушкой и дедушкой в Бруклине и Бронксе. Он учился в Высшей школе исполнительских искусств, и птица, по его раннему опыту, была тем, что вы приготовили для воскресного обеда. В 1998 году, закончив докторскую диссертацию в Рокфеллер, Джарвис переехал в Герцог, где четыре года спустя он получил премию Алана Т. Уотермана, высшую награду, присущую Национальному научному фонду молодому исследователю.
В изучении Джарвиса есть одна замечательная особенность - он финансирует ее, потому что он может утверждать, что выполняет работу, которая может привести к излечению от болезней человека. По словам Джарвиса, отслеживание путей вокального обучения у птиц может помочь исследователям, работающим над восстановлением речи у жертв инсульта, добавив: «Теперь мы знаем, что птичий мозг гораздо больше похож на мозг млекопитающих, чем люди думали». Возможность нового лечения черепно-мозговых травм позволила Джарвису из Национального института здравоохранения получить грант в размере 2, 5 млн. Долларов США «Пионер». Эта награда за инновационные исследования с высокой степенью риска делает его предметом зависти для других исследователей, включая даже его старого наставника Ноттебома, который иронично отмечает, что Джарвис "получает в эти дни гораздо больше грантовой поддержки, чем я".
Джарвис хорошо известен в этой области своими размышлениями об эволюции вокального обучения или, скорее, о его неспособности развиваться чаще в природе. У певчих птиц, где, как правило, поют самцы, эта черта играет важную роль в спаривании. «Чем более изменчивый синтаксис вы создаете, тем больше вероятность, что вас выберет партнер», - говорит Джарвис. «Они называют их сексуальными песнями». (Это, добавляет он, не так уж и отличается от другого вида обучения вокалу, который производит поэзию и импровизационный джаз.) Джарвис полагает, что нейронная архитектура для обучения вокалу является основой мозга позвоночных, в частности, что она связана к двигательной системе обучения, которая позволяет животному, скажем, ходить. В этом случае Джарвис задавался вопросом, почему такая полезная черта не развивается чаще?
Предложенный им ответ (наряду с ответом японского исследователя Казуо Оканоя, который независимо придумал ту же идею) представляет собой концептуальный скачок, который его коллеги считают чем-то между смелым и нелепым. Он предполагает, что для многих животных прослушивание - это просто еще один способ съесть. Хищники, которые привыкли к рутинным звукам своей жертвы, замечают, когда кто-то насвистывает другую мелодию. Таким образом, эволюция, которая способствует обучению вокалу посредством полового отбора, также работает против нее через хищничество. Это просто совпадение, что большинство видов, способных к обучению вокалу, тоже могут летать? Джарвис думает, что нет. Когда он говорит об этой идее на научных собраниях, он говорит: «половина комнаты будет осуждать ее ... что меня не беспокоит. По крайней мере, пока кто-нибудь не придет, чтобы опровергнуть ее».
Как ученый, Джарвис прошел долгий путь с первых лет в Рокфеллер, когда он также танцевал с небольшой компанией под названием Ballet Afrique и едва не вымывался из лаборатории. «Я действительно не видел, чтобы он выжил», - вспоминает Дэвид Клэйтон, коллега из Рокфеллера, который сейчас работает в Иллинойском университете в Урбане-Шампейне. «Теперь интересно видеть, как он процветает. Он очень сильная личность». Ноттебом говорит: «Эрих был очень неуверен. Он сказал мне, что, по его мнению, его« увольняют ». Я даже не знал, что означает это слово. Я сказал ему, что вы правы, они дискриминируют вас, потому что вы паршивый ученый. И я думаю, что это действительно поразило его. Он стал не только самым жестким -работающий член лаборатории, но он начал делать вещи, которые были творческими и хорошо продуманными. "
Имя ученого из крупного университета, такого как Дьюк, нередко появляется в « Нью-Йорк таймс», поскольку Джарвис встречается с полдюжины раз. Тем не менее, первое упоминание « Таймс» о нем - это обзор успеваемости в средней школе в 1983 году. («У Лизы Аррингтон и Эриха Джарвиса зрители болели за свои лифты в советском стиле на« Войне и разладе », - писал рецензент). Шесть лет спустя, когда он учится на первом курсе в Рокфеллере, он снова появляется в длинная статья под заголовком «Случайная смерть требует человека, который боролся за то, чтобы вернуть себе жизнь». Этим человеком был отец Джарвиса, Джеймс, который годами был бездомным и жил в пещерах в парках Нью-Йорка. Джеймс Джарвис окончил Высшую школу музыки и искусства в 15 лет и специализировался в области химии в Городском колледже. Он был психически больным наркоманом на протяжении большей части своей дальнейшей жизни, но за год или около того до своего убийства - по-видимому, беспричинного преступления, которое не было раскрыто, - он предпринял усилия, чтобы вновь войти в общество. Эрих Джарвис был рядом с отцом, когда он мог его найти. «Я не знаю, сколько бездомных есть ученые», - сказал он репортеру. «Но мой отец был ученым. Он был исследователем. Он изучал методы выживания. Он хотел найти универсальный закон всех законов».
У Джарвиса есть некоторые теории о том, как культурные предрассудки вошли в его собственную, очень абстрактную область науки. Например, он подозревает, что роль «генов домашнего хозяйства», которые выполняют рутинные функции, такие как регулирование метаболизма или поддержание целостности клеточной стенки, была упущена многими учеными, потому что «ведение домашнего хозяйства» считается неинтересным: «Кто это изобрел? термин? Почему [эти гены] неинтересны? Потому что в прошлом, я полагаю, [исследователи-мужчины] думали о своих женах. В семье, из которой я родом - в большинстве афро-американских семей, ведение домашнего хозяйства пользуется большим уважением ». Недавно его лаборатория обнаружила, что актин, белок, вырабатываемый одним из так называемых «домашних хозяйств» генов, по-видимому, играет роль в обучении вокалу.
Когда он не путешествует, Джарвис находится в лаборатории шесть или семь дней в неделю. Он давно перестал выступать, хотя ему удается время от времени танцевать со своей женой, Мириам Ривас, молекулярным биологом, с которым он познакомился в Хантер-колледже и сейчас является членом его лаборатории. (Одним из условий ее вступления в брак с Джарвисом было то, что он знал, как танцевать латынь. Одна из их проблем при переезде в Дарем, Северная Каролина, заключалась в том, смогут ли они найти подходящий клуб сальсы. Они так и сделали.) Он считает, что это не совсем совпадение. тот, чья жизнь была погружена в музыку, в конечном итоге изучал птичью песню. (Его коллега по Герцогу, нейробиолог Ричард Муни, который также работает с певчими птицами, является классическим гитаристом.) Последняя работа Джарвиса была посвящена выпуску дофамина, нейротрансмиттера, который управляет схемой "вознаграждения" мозга в мозге птицы во время песня. «У нас нет данных, чтобы доказать это, - говорит Джарвис, - но смысл в том, что птица получает удовольствие от пения». Так много жизни, как для человека, так и для вьюрка, сводится к музыке - и этот уникальный дар слушать и учиться.
Джерри Адлер - старший редактор Newsweek, специализирующийся на науке. Грег Фостер , фрилансер из Атланты, сделал фотографии из нашей истории о крикете в Америке в прошлом месяце.
