Een cruciale evolutionaire verandering hielp de weg vrijmaken voor menselijke spraak

Geschreven door Will Dunham

Washington Wetenschappers hebben evolutionaire modificaties in de stembox geïdentificeerd die mensen onderscheiden van andere primaten die een onmisbaar vermogen voor de mensheid kunnen ondersteunen.

Onderzoekers zeiden donderdag dat een onderzoek van de strottenhoofd, bekend als het strottenhoofd, bij 43 soorten primaten aantoonde dat mensen verschillen van apen en apen in hun gebrek aan een anatomische structuur die de stemplooi wordt genoemd – kleine, lintachtige uitbreidingen van de stem koorden.

Ze ontdekten dat mensen ook geen ballonachtige larynxstructuren hebben die luchtzakken worden genoemd en die sommige apen en apen kunnen helpen luide, rinkelende oproepen te maken en hyperventilatie te voorkomen.

Het verlies van dit weefsel leidde volgens de onderzoekers tot een stabiele geluidsbron bij mensen die cruciaal was voor de ontwikkeling van spraak – het vermogen om gedachten en gevoelens uit te drukken met behulp van gearticuleerde geluiden. Deze vereenvoudiging van het strottenhoofd, zeiden ze, stelde mensen in staat om uitstekende toonhoogtecontrole te hebben met lange, stabiele spraakgeluiden.

“We stellen dat complexere vocale structuren bij niet-menselijke primaten het moeilijk kunnen maken om trillingen nauwkeurig te beheersen”, zegt primatoloog Takeshi Nishimura van het Center for the Evolutionary Origins of Human Behaviour in Japan, hoofdauteur van het in het tijdschrift gepubliceerde onderzoek. Wetenschap http://www.science.org/doi/10.1126/science.abm1574.

“Vocale membranen stellen andere primaten in staat om luidere, hogere geluiden te maken dan mensen, maar zorgen ervoor dat geluidsonderbrekingen en luide vocale onregelmatigheden vaker voorkomen”, zei evolutionair bioloog en co-auteur W Tecumseh Fitch van de Universiteit van Wenen in Oostenrijk.

Het strottenhoofd is een holle buis in de keel die aan de bovenkant van de luchtpijp is bevestigd en de stembanden bevat, die wordt gebruikt voor spreken, ademen en slikken.

“Het strottenhoofd is het orgaan van de stem dat het signaal creëert dat we gebruiken voor zingen en spreken,” zei Fitch.

Mensen zijn primaten, net als apen en apen. De evolutionaire afstamming waaruit onze soort voortkwam, Homo sapiens, scheidde zich van die waaruit onze naaste levende verwant, de chimpansee, ongeveer 6-7 miljoen jaar geleden voortkwam, met larynxveranderingen die enige tijd daarna plaatsvonden.

Alleen levende soorten zijn in het onderzoek meegenomen omdat deze zachte weefsels niet geschikt zijn voor fossiele conservering. Dit betekent ook dat het niet duidelijk is wanneer de wijzigingen hebben plaatsgevonden.

Het is mogelijk, zei Fitch, dat de vereenvoudiging van het strottenhoofd zijn oorsprong vindt in een mensachtige genaamd Australopithecus, die aapachtige en mensachtige eigenschappen combineerde en voor het eerst verscheen in Afrika ongeveer 3,85 miljoen jaar geleden, of later in onze soort, die voor het eerst verscheen in Afrika ongeveer 3 jaar geleden 2,4 miljoen jaar. Homo sapiens ontstond meer dan 300.000 jaar geleden in Afrika.

De onderzoekers bestudeerden de anatomie van het strottenhoofd bij apen, waaronder chimpansees, gorilla’s, orang-oetans en gibbons, evenals apen uit de Oude Wereld, waaronder makaken, cavia’s, bavianen en mandrillen, en apen uit de Nieuwe Wereld, waaronder kapucijnen, tamarins, zijdeaapjes en geiten.

Hoewel deze evolutionaire vereenvoudiging van het strottenhoofd cruciaal was, “gaf het ons niet alleen spraak”, merkte Fitch op, en merkte op dat andere anatomische kenmerken belangrijk zijn voor spraak in de loop van de tijd, inclusief de verandering in de positie van het strottenhoofd.

De mechanismen van geluidsproductie bij mensen en niet-menselijke primaten zijn vergelijkbaar, waarbij lucht uit de longen komt waardoor de stembanden gaan trillen. De op deze manier gegenereerde geluidsenergie gaat vervolgens door de holtes van de keelholte, mond en neus en verschijnt in een vorm die wordt bepaald door het filteren van specifieke frequenties die worden bepaald door het stemkanaal.

Primatoloog en psycholoog Harold Gozoll van Emory University in Atlanta, die een commentaar schreef op http://www.science.org/doi/10.1126/science.add6331 in de begeleidende wetenschappelijke studie, zei: “Spraak is de hoorbare, op geluid gebaseerde methode van taalkundige expressie – en mensen, alleen onder de primaten, kunnen het produceren.”

Paradoxaal genoeg volgt de toenemende complexiteit van de menselijke gesproken taal een evolutionaire vereenvoudiging.

“Ik denk dat het interessant is dat het in de evolutie soms ‘minder is meer’ is – dat je door een eigenschap te verliezen de deur opent naar een nieuwe wijziging,” zei Fitch.