Hvis du var på udkig efter et dyr til at studere udviklingen af sprog, synes zebrafink - en indfødt fra Australien, der vejer omkring en ounce og har en hjerne på størrelse med en drue - muligvis ikke et indlysende valg. Indtil for nylig overvejede faktisk få forskere endda muligheden for, at fugle med en evolutionshistorie, der divergerede fra pattedyr for 300 millioner år siden, har meget at lære os om intelligens. Men, siger Duke Universitets Erich Jarvis, zebrafink har en virkelig enestående kvalitet - "vokalindlæring", evnen til at huske og gengive de lyde, de hører, en evne, som vi ved, kun delt af en håndfuld dyrefamilier. Udover mennesker er dette elefanter, flagermus, hvaler, delfiner og tre ordener af fugle: papegøjer, kolibrier og sangfugle.
Relateret indhold
- Et uforglemmeligt foto af Martha Graham
Duver coo og kyllinger squawk; ulve hyl og aber skravler. Men disse lyde er medfødte. Hunde og heste kan lære at reagere på stemmekommandoer, og nogle aber kan undervises i et primitivt tegnsprog. Men ingen af disse dyr kan lære at efterligne nye lyde, som ser ud til at være en af de færdigheder, der gjorde menneskelig kultur mulig. Så i en kælder et par flyvninger nede fra Jarvis 'laboratorium fylder flere hundrede orange-næbede, gråryggede zebrafinker rummet med en blød kvitring, ligesom så mange små, pirkende fanremme. Deres skæbne er at få deres hjerner analyseret for tilstedeværelsen af proteiner, der betyder aktivering af visse gener under sang. "Hvad er det mest komplekse, en hjerne kan gøre? Sprog, " siger Jarvis, en 41 år gammel neurobiolog. "Jeg starter ud fra den naive holdning, at hvis du kan dechiffrere det mest komplekse ved hjernen, vil alt andet falde på plads."
Mærkeligt nok begyndte Jarvis sin karriere med at imponere zoologen Fernando Nottebohm som "det mest uorganiserede og kaotiske medlem af mit laboratorium." Det var i 1989, da Jarvis, et produkt fra New York City offentlige skoler og Hunter College, ankom Rockefeller University for at studere under Nottebohm, kendt for at opdage, at sangfuglehjerner faktisk vokser nye nerveceller i hele fuglens liv. Jarvis er høj, mager og løsbenet med et kort, krøllet skæg; en tidligere danser, der overvejede en karriere inden for ballet, han går hurtigt og taler hurtigt med en blød, jævn stemme. Da han voksede op, boede han hos sin mor i Harlem efter skilsmissene fra sine forældre og hos bedsteforældre i Brooklyn og Bronx. Han gik på High School of the Performing Arts, og en fugl var i sin tidlige oplevelse noget, du tilberedte til søndagsmiddagen. I 1998, efter at have afsluttet sin doktorgrad ved Rockefeller, flyttede Jarvis til Duke, hvor fire år senere modtog han Alan T. Waterman Award, den højeste ære, der blev givet af National Science Foundation til en ung forsker.
En stor ting ved det, Jarvis studerer, er, at der er finansiering til det, fordi han sandsynligvis kan påstå, at han udfører arbejde, der kan føre til en kur mod menneskelig sygdom. At spore stierne for vokalindlæring hos fugle kan hjælpe forskere, der arbejder for at genoprette tale hos slagtilfælde, siger Jarvis og tilføjer: "Vi ved nu, at aviærhjernen er meget mere som pattedyrshjernen end folk indså." Muligheden for nye behandlinger af hjerneskader førte til en "Pioneer" -bevilling på $ 2, 5 millioner til Jarvis fra National Institute of Health. Prisen, for højrisiko, banebrydende forskning, gør ham til et misundelsesobjekt for andre forskere, herunder endda hans gamle mentor Nottebohm, der vredigt bemærker, at Jarvis "i disse dage får meget mere støtte end jeg får."
Jarvis er velkendt på området for sine spekulationer om udviklingen af vokalindlæring - eller rettere dets manglende evne til at udvikle sig oftere i naturen. I sangfugle, hvor mændene som regel synger, spiller træk en rolle i parring. "Jo mere variabel syntaks du producerer, jo mere sandsynligt vil en makker vælge dig, " siger Jarvis. "De kalder dem sexede sange." (Det er, tilføjer han, ikke så meget forskelligt i en anden vokalindlæringsart, den der producerer poesi og improviserende jazz.) Jarvis mener, at den neurale arkitektur for vokalindlæring er grundlæggende for hvirveldyrshjerne - specifikt at det er beslægtet til det motoriske læringssystem, der sætter et dyr i stand til at gå. I så fald undrede Jarvis sig, hvorfor har en så nyttig egenskab ikke udviklet sig oftere?
Hans foreslåede svar (sammen med det fra den japanske forsker Kazuo Okanoya, der selv kom med den samme idé) repræsenterer et begrebsmæssigt sprang, som hans kolleger betragter som et sted mellem dristig og uhyggelig. Han foreslår, at det at få lyttet til er for mange dyr bare en anden måde at blive spist på. Rovdyr, der vænner sig til de rutinemæssige lyde fra deres bytte, lægger mærke til, når nogen fløjter en anden melodi. Således fungerer evolution - som favoriserer vokal læring ved hjælp af seksuel selektion - også imod den gennem predation. Er det bare tilfældighed, at de fleste af de arter, der er i stand til at lære, også kan flyve? Jarvis mener ikke. Når han taler om ideen på videnskabelige møder, siger han, "halve rummet vil fordømme den ... hvilket ikke generer mig. I det mindste indtil nogen kommer med for at modbevise den."
Som videnskabsmand er Jarvis nået langt siden sine første år på Rockefeller, da han også dansede med et lille firma kaldet Ballet Afrique og næsten vasket ud af laboratoriet. "Jeg så virkelig ikke, at han ville overleve, " husker David Clayton, en Rockefeller-kollega nu ved University of Illinois i Urbana-Champaign. ”Det er interessant nu at se ham blomstre. Han er en meget stærk personlighed.” Nottebohm siger, "Erich var meget usikker. Han fortalte mig, at han troede, han blev 'dissed'. Jeg vidste ikke engang, hvad ordet betød. Jeg sagde til ham, du har ret, de diskriminerer dig, fordi du er en elendig videnskabsmand. Og jeg tror, at det virkelig ramte ham. Han blev ikke kun den mest hårde -arbejdende medlem af laboratoriet, men han begyndte at gøre ting, der var kreative og gennemtænkt. "
Det er ikke usædvanligt, at navnet på en videnskabsmand ved et større universitet som Duke dukker op i New York Times, da Jarvis 'har et halvt dusin gange. Alligevel er den første Times henvisning til ham en anmeldelse fra 1983 af hans gymnasiumseksamen. ("Lisa Arrington og Erich Jarvis fik publikum til at juble med deres sovjetiske lift i en krig og diskord pas de deux, " skrev anmelderen.) Seks år senere, mens han i sit første år på Rockefeller dukker op igen, i en lang artikel under overskriften "Tilfældig død kræver en mand, der har kæmpet for at genvinde livet." Manden var Jarvis 'far, James, der havde været hjemløs i årevis, der boede i huler i parker i New York City. James Jarvis var uddannet fra High School of Music and Art som 15-årig og var hovedkandidat i kemi på City College. Han havde været en mentalt syg narkoman i store dele af sit senere liv, men i året eller deromkring før mordet - en tilsyneladende motivløs forbrydelse, der ikke er blevet løst - havde han gjort en indsats for at genindtage samfundet. Erich Jarvis havde været tæt på sin far, da han kunne finde ham. ”Jeg ved ikke, hvor mange hjemløse derude er videnskabsmænd, ” sagde han til reporteren. ”Men min far var en videnskabsmand. Han var en opdagelsesrejsende. Han studerede overlevelsesteknikker. Han ville finde den universelle lov i alle love.”
Jarvis har nogle teorier om, hvordan kulturelle biaser er gået ind i hans eget, meget abstrakte videnskabsfelt. For eksempel har han mistanke om, at rollen som "husholdningsgener", der udfører rutinemæssige funktioner såsom regulering af stofskifte eller opretholdelse af cellevæggenes integritet, er blevet overset af mange forskere, fordi "husholdning" betragtes som uinteressant: "Hvem opfandt dette term? Hvorfor er [disse gener] uinteressante? Fordi i fortiden tror jeg, at [mandlige forskere] tænkte på deres koner. I familien kommer jeg fra - i de fleste afroamerikanske familier - er husholdning meget respekteret. " For nylig opdagede hans laboratorium, at actin, et protein produceret af en af de såkaldte "husholdningsgener", ser ud til at spille en rolle i vokalindlæring.
Når han ikke rejser, er Jarvis på laboratoriet seks eller syv dage om ugen. For længe siden gav han op med at optræde, selvom han formår at gå ud og danse en gang imellem med sin kone, Miriam Rivas, en molekylærbiolog, som han mødte på Hunter College og nu er medlem af hans laboratorium. (En af hendes betingelser for at gifte sig med Jarvis var, at han vidste, hvordan man latin latin. En af deres bekymringer ved at flytte til Durham, North Carolina, var, om de kunne finde en passende salsaklub. De gjorde det.) Han synes, det ikke er helt tilfældigt at en person, hvis liv var spækket med musik, endte med at studere fuglesang. (Hans kollega hos Duke, neurobiologen Richard Mooney, der også arbejder med sangfugle, er en klassisk guitarist.) Jarvis 'seneste artikel handlede om frigivelse af dopamin, en neurotransmitter, der kontrollerer hjernens "belønning" kredsløb, i fuglehjernen under sang. "Vi har ikke oplysningerne til at bevise dette, " siger Jarvis, "men implikationen er, at fuglen får glæde af at synge." Så meget af livet, både for mennesker og fink, kommer til musik - og den entydige gave til at lytte og lære.
Jerry Adler er seniorredaktør hos Newsweek med speciale i videnskab. Greg Foster , en freelancer med base i Atlanta, tog fotografierne i vores historie sidste måned om cricket i Amerika.
