Als je op zoek was naar een dier om de evolutie van de taal te bestuderen, lijkt de zebravink - een inwoner van Australië die ongeveer een ons weegt en een brein heeft ter grootte van een druif - misschien geen voor de hand liggende keuze. Tot voor kort hebben zelfs maar weinig onderzoekers de mogelijkheid overwogen dat vogels, met een evolutionaire geschiedenis die afwijkt van die van zoogdieren 300 miljoen jaar geleden, ons veel kunnen leren over intelligentie. Maar, zegt Erich Jarvis van de Duke University, zebravinken hebben één werkelijk uitstekende kwaliteit - "vocaal leren", het vermogen om de geluiden die ze horen te onthouden en te reproduceren, een vermogen dat, voor zover wij weten, door slechts een handvol dierenfamilies wordt gedeeld. Naast mensen zijn dit olifanten, vleermuizen, walvissen, dolfijnen en drie orden vogels: papegaaien, kolibries en zangvogels.
gerelateerde inhoud
- Een onvergetelijke foto van Martha Graham
Duiven koeren en kippen squawk; wolven huilen en apen babbelen. Maar die geluiden zijn aangeboren. Honden en paarden kunnen leren reageren op vocale commando's, en sommige apen kunnen een primitieve gebarentaal worden geleerd. Maar geen van die dieren kan leren nieuwe geluiden te imiteren, wat een van de vaardigheden lijkt te zijn die de menselijke cultuur mogelijk heeft gemaakt. Dus in een kelder een paar vluchten naar beneden van Jarvis 'laboratorium, vullen honderden oranje-snavelvormige, grijze rugzebravinken de kamer met een zacht getjilp, zoals zoveel kleine piepende ventilatorriemen. Hun lot is om hun hersenen te laten analyseren op de aanwezigheid van eiwitten die de activering van bepaalde genen tijdens het zingen betekenen. "Wat is het meest complexe wat een brein kan doen? Taal", zegt Jarvis, een 41-jarige neurobioloog. "Ik ga uit van de naïeve positie dat als je het meest complexe ding over de werking van het brein kunt ontcijferen, al het andere op zijn plaats zal vallen."
Vreemd genoeg begon Jarvis zijn carrière door de zoöloog Fernando Nottebohm te imponeren als 'het meest ongeorganiseerde en chaotische lid van mijn laboratorium'. Dat was in 1989, toen Jarvis, een product van de openbare scholen van New York City en Hunter College, arriveerde aan de Rockefeller University om te studeren onder Nottebohm, bekend om te ontdekken dat zangvogelhersenen in het hele leven van de vogel nieuwe zenuwcellen laten groeien. Jarvis is lang, mager en losse ledematen, met een korte, krullende baard; een voormalige danser die een carrière in ballet overwoog, loopt hij snel en spreekt snel met een zachte, gelijkmatige stem. Opgroeien, woonde hij met zijn moeder in Harlem na de scheiding van zijn ouders, en met grootouders in Brooklyn en de Bronx. Hij ging naar de High School of the Performing Arts, en een vogel, in zijn vroege ervaring, was iets dat je voor het zondagse diner kookte. In 1998 verhuisde Jarvis na zijn promotie bij Rockefeller naar Duke, waar hij vier jaar later de Alan T. Waterman Award ontving, de hoogste onderscheiding van de National Science Foundation aan een jonge onderzoeker.
Een geweldig ding over wat Jarvis bestudeert, is dat er geld voor is, omdat hij aannemelijk maakt dat hij werk doet dat kan leiden tot een remedie voor menselijke ziekten. Het volgen van de wegen van vocaal leren bij vogels zou onderzoekers kunnen helpen om spraak bij slachtoffers van een beroerte te herstellen, zegt Jarvis, toevoegend: "We weten nu dat het vogelbrein veel meer op het zoogdierbrein lijkt dan mensen beseften." De mogelijkheid van nieuwe behandelingen voor hersenletsel leidde tot een Pioneer-subsidie van $ 2, 5 miljoen aan Jarvis van de National Institutes of Health. De prijs, voor risicovol, baanbrekend onderzoek, maakt hem jaloers op andere onderzoekers, waaronder zelfs zijn oude mentor Nottebohm, die wrang opmerkt dat Jarvis "tegenwoordig veel meer subsidie-ondersteuning krijgt dan ik."
Jarvis staat in het veld bekend om zijn speculaties over de evolutie van vocaal leren - of liever het falen om vaker in de natuur te evolueren. In zangvogels, waar de mannetjes in de regel zingen, speelt de eigenschap een rol bij het paren. "Hoe meer variabele syntaxis je produceert, hoe groter de kans dat een partner je kiest, " zegt Jarvis. "Ze noemen ze sexy liedjes." (Het is, voegt hij eraan toe, niet zo heel anders in een andere vocal-learning soort, degene die poëzie en improvisatiejazz produceert.) Jarvis gelooft dat de neurale architectuur voor vocaal leren fundamenteel is voor het gewervelde brein - specifiek dat het verwant is naar het motorische leersysteem waarmee een dier bijvoorbeeld kan lopen. In dat geval vroeg Jarvis zich af, waarom is zo'n nuttige eigenschap niet vaker geëvolueerd?
Zijn voorgestelde antwoord (samen met dat van de Japanse onderzoeker Kazuo Okanoya, die onafhankelijk met hetzelfde idee kwam) vertegenwoordigt een conceptuele sprong die zijn collega's beschouwen als ergens tussen gewaagd en belachelijk. Hij suggereert dat luisteren voor veel dieren gewoon een andere manier is om opgegeten te worden. Roofdieren die gewend raken aan de routinematige geluiden van hun prooi merken het op wanneer iemand een ander deuntje fluit. Evolutie, die vocaal leren bevordert door middel van seksuele selectie, werkt dus ook tegen, via predatie. Is het gewoon toeval dat de meeste soorten die in staat zijn om vocaal te leren ook kunnen vliegen? Jarvis denkt van niet. Als hij tijdens wetenschappelijke bijeenkomsten over het idee spreekt, zegt hij: "De helft van de kamer zal het aan de kaak stellen ... wat mij niet stoort. Tenminste tot er iemand langskomt om het te weerleggen."
Als wetenschapper heeft Jarvis een lange weg afgelegd sinds zijn eerste jaren bij Rockefeller, toen hij ook danste met een klein bedrijf genaamd Ballet Afrique en bijna uit het lab spoelde. "Ik heb echt niet gezien dat hij zou overleven", herinnert David Clayton zich, een collega van Rockefeller nu aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign. "Het is interessant om hem nu te zien floreren. Hij is een zeer sterke persoonlijkheid." Nottebohm zegt: "Erich was erg onzeker. Hij vertelde me dat hij dacht dat hij 'dissideerde'. Ik wist niet eens wat het woord betekende. Ik zei hem, je hebt gelijk, ze discrimineren je, omdat je een slechte wetenschapper bent. En ik denk dat dat hem echt opviel. Hij werd niet alleen de moeilijkste -werkend lid van het lab, maar hij begon dingen te doen die creatief en goed doordacht waren. "
Het is niet ongebruikelijk dat de naam van een wetenschapper aan een grote universiteit zoals Duke verschijnt in de New York Times, aangezien Jarvis 'een half dozijn keer heeft. Maar de eerste keer dat hij naar hem verwijst, is een overzicht uit 1983 van zijn afstudeervaardigheden op de middelbare school. ("Lisa Arrington en Erich Jarvis hadden het publiek toejuichen met hun Sovjet-stijl liften in een oorlog en Discord pas de deux, " schreef de recensent.) Zes jaar later, terwijl hij in zijn eerste jaar bij Rockefeller weer opduikt, in een lang artikel onder de kop "Willekeurige dood claimt een man die moeite had om het leven te herwinnen." De man was de vader van Jarvis, James, die al jaren dakloos was en woonde in grotten in de parken van New York City. James Jarvis was op 15-jarige leeftijd afgestudeerd aan de High School of Music and Art en studeerde scheikunde aan het City College. Hij was een groot deel van zijn latere leven een geestelijk zieke drugsverslaafde geweest, maar in het jaar of zo voor zijn moord - een schijnbaar motiverende misdaad die niet is opgelost - had hij zich ingespannen om opnieuw in de maatschappij te komen. Erich Jarvis was dicht bij zijn vader geweest, toen hij hem kon vinden. "Ik weet niet hoeveel daklozen er wetenschappers zijn", vertelde hij de verslaggever. "Maar mijn vader was een wetenschapper. Hij was een ontdekkingsreiziger. Hij bestudeerde overlevingstechnieken. Hij wilde de universele wet van alle wetten vinden."
Jarvis heeft enkele theorieën over hoe culturele vooroordelen zijn eigen, zeer abstracte wetenschapsgebied zijn binnengegaan. Hij vermoedt bijvoorbeeld dat de rol van "housekeeping" -genen, die routinematige functies uitvoeren, zoals het reguleren van het metabolisme of het handhaven van de integriteit van de celwand, door veel wetenschappers over het hoofd is gezien omdat "housekeeping" als oninteressant wordt beschouwd: "Wie heeft dit uitgevonden Waarom zijn [die genen] oninteressant? Omdat ik in het verleden geloofde dat de [mannelijke onderzoekers] aan hun vrouwen dachten. In het gezin waar ik vandaan kom - in de meeste Afro-Amerikaanse gezinnen - wordt het huishouden zeer gerespecteerd. ' Onlangs ontdekte zijn laboratorium dat actine, een eiwit dat wordt geproduceerd door een van de zogenaamde "housekeeping" -genen, een rol lijkt te spelen in vocaal leren.
Wanneer hij niet reist, is Jarvis zes of zeven dagen per week in het laboratorium. Hij gaf lang geleden het optreden op, hoewel hij er af en toe in slaagde om te gaan dansen met zijn vrouw, Miriam Rivas, een moleculair bioloog die hij ontmoette aan Hunter College en nu lid is van zijn laboratorium. (Een van haar voorwaarden om met Jarvis te trouwen was dat hij weet hoe hij in Latijns-Amerika moet dansen. Een van hun zorgen bij het verhuizen naar Durham, North Carolina, was of ze een geschikte salsaclub konden vinden. Dat deden ze.) Hij vindt het niet helemaal toevallig dat iemand wiens leven doordrenkt was met muziek, uiteindelijk liedjes van vogels bestudeerde. (Zijn collega bij Duke, neurobioloog Richard Mooney, die ook met zangvogels werkt, is een klassieke gitarist.) Jarvis 'meest recente artikel ging over de release van dopamine, een neurotransmitter die de' beloningsschakelingen 'van de hersenen in de vogelhersenen bestuurt tijdens lied. "We hebben geen gegevens om dit te bewijzen, " zegt Jarvis, "maar de implicatie is dat de vogel plezier haalt uit het zingen." Zoveel van het leven, voor zowel mens als vink, komt neer op muziek - en dat unieke geschenk van luisteren en leren.
Jerry Adler is senior editor bij Newsweek, gespecialiseerd in wetenschap. Greg Foster , een freelancer uit Atlanta, nam vorige maand de foto's in ons verhaal over cricket in Amerika.
