Wissenschaftler entdecken in der menschlichen DNA verborgene „Sprachschalter" der Evolution

Jacob Michaelson, PhD, leitender Autor der Studie und Professor für Psychiatrie und Neurowissenschaften, beschreibt die Sprache als ein definierendes Merkmal. Während viele Tiere kommunizieren, besitzen Menschen die einzigartige Fähigkeit, Sprache zu erschaffen und anzupassen.

Sein Team, unter anderem Lucas Casten, PhD, als Erstautor, unternahm die Untersuchung, wie genetische regulatorische Elemente, sogenannte Human Ancestor Quickly Evolved Regions (HAQERs), diese Entwicklung beeinflussten. „Was wir beobachten, ist, wie ein winziger Teil des Genoms einen überproportionalen Einfluss hat – nicht nur darauf, wer wir als Spezies sind, sondern auch darauf, wer wir als Individuen sind", erläutert er.

HAQERs machen weniger als ein Zehntel eines Prozents des Genoms aus, üben jedoch etwa 200-mal stärkere Auswirkungen auf die Sprachfähigkeit aus als andere Regionen. Diese Bereiche tragen zur biologischen Struktur des Gehirns, also zur „Hardware", bei, während die Sprache selbst als „Software" fungiert.

Jahrzehntelange Forschung und DNA-Analyse Die

Jahrzehntelange Forschung und DNA-Analyse Die in *Science Advances* veröffentlichten Ergebnisse bauen auf Forschung aus den 1990er Jahren auf, die, PhD, geleitet wurde. Tomblin untersuchte 350 Schüler in Iowa, dokumentierte sorgfältig ihre Sprachfähigkeiten und sammelte Speichelproben für spätere DNA-Analysen.

Jahre später nutzte das Labor einer vom NIH finanzierten Studie, um zu untersuchen, wie genetische Unterschiede mit Sprachfähigkeiten zusammenhängen.

Diese Analyse ermöglichte dem Team zu erforschen, wie HAQERs die Fähigkeit einer Person beeinflussen, Sprache zu verwenden. „Es geht hier nicht um Gene, sondern um regulatorische Regionen, die wie ein Lautstärkeregler für Gene wirken", erklärt Michaelson.

Was die Studie zeigt

Er fügt hinzu, dass die Ergebnisse frühere Arbeiten zum FOXP2-Gen aufgreifen, das einst eine wesentliche Rolle bei Sprachstörungen zugeschrieben wurde. „Wenn also die HAQERs wie drehbare Lautstärkeregler sind, dann ist FOXP2 eine der Hände, die diese Regler dreht." Um diese Effekte genauer zu untersuchen, erstellten die Forscher einen evolutionär stratifizierten polygenen Score (ES-PGS), der genetische Einflüsse nach ihrem Auftreten in der evolutionären Geschichte trennt.

Mittels computergestützter Methoden analysierten sie Veränderungen über einen Zeitraum von 65 Millionen Jahren. Antike genetische Merkmale und Verbindungen zu Neandertalern Die Ergebnisse zeigten, dass diese genetischen „Lautstärkeregler" auch bei Neandertalern vorhanden waren und möglicherweise sogar stärker ausgeprägt waren als bei modernen Menschen.

Dies deutet darauf hin, dass HAQERs uralte Merkmale sind, die zu sprachbezogenen Fähigkeiten beigetragen haben, auch wenn Neandertaler wahrscheinlich in ihrer allgemeinen kognitiven Funktion unterschiedlich waren. „Dieser Aspekt der HAQERs, ein winziger Bruchteil des Genoms, ist relativ konstant geblieben, während andere Aspekte immer weiter gestiegen sind, um den modernen Menschen immer intelligenter zu machen", sagt Michaelson. „Wir können sagen, dass Menschen mindestens über die 'Hardware' für die Sprache verfügten, noch bevor wir dachten." In Kombination mit archäologischen Belegen dafür, dass Neandertaler Kultur und organisierte Gesellschaften besaßen, deuten diese Befunde darauf hin, dass sie möglicherweise komplexe Formen der Kommunikation verwendet haben.

Was die Studie zeigt

Dies wirft eine wichtige Frage auf: Wenn HAQERs für die Sprache so wichtig sind, warum haben sie ihre Entwicklung eingestellt, anstatt weiter zu verändern? Selektionskompromisse und Grenzen der Gehirnentwicklung Die Antwort scheint in der balancierenden Selektion zu liegen.

HAQER-bezogene genetische Signale haben sich im Laufe der Zeit eingependelt, während andere Gene, die mit kognitiven Fähigkeiten verknüpft sind, weiter evolviert sind. Die Forscher glauben, dass HAQERs die fetale Gehirnentwicklung auf Weise unterstützen, die auch die Größe ädel vergrößert.

Vor der modernen Medizin machte eine größere Kopfgestalt die Geburt gefährlicher und erhöhte das Sterberisiko für Mutter und Kind. „Wir glauben, dass frühe Menschen diesen Entwicklungsweg für eine Gehirnarchitektur maximiert haben, die als Träger der Sprache dienen konnte, und trafen relativ früh auf eine Obergrenze, die seither stabil blieb, während andere genetische Faktoren, die die Gehirnentwicklung für höhere Intelligenz verbessern, aber die fetale Gehirngröße nicht direkt beeinflussen, weiter evolviert sind", sagt Michaelson.

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Mit anderen Worten: Die menschliche Evolution war ägt. Die biologische Grundlage für die Sprache konnte durch HAQERs nicht weiter verbessert werden, ohne die Risiken während der Geburt zu erhöhen. Zukünftige Forschung und Umwelteinflüsse Das Team, diese Arbeit fortzusetzen, indem es dieselbe Gruppe, die mittlerweile eigene Familien gegründet haben.

Dieser erweiterte Datensatz könnte neue Einblicke in die Weitergabe sprachlicher Fähigkeiten liefern. „Eines unserer Hauptinteressen ist es, bei der Frage, wie Kinder Sprache erlernen, den Einfluss der Umwelt vom Einfluss der Gene zu trennen", sagt Michaelson.

Er vermerkt, dass Kinder, die in sprachreichen Umgebungen aufwachsen, oft stärkere Sprachfähigkeiten zeigen. „Mit dieser Familienstruktur hoffen wir, die direkten genetischen Effekte auf die Sprache, was Forscher als ‚genetische Förderung' bezeichnen: den Fall, in dem die Genetik der Eltern die für ihre Kinder geschaffene Umwelt beeinflusst." Die Forscher planen zudem, fortschrittliche statistische Methoden einzusetzen, um besser zu isolieren, wie viel der Sprachentwicklung auf Umweltfaktoren zurückzuführen ist, was wichtige klinische Anwendungen haben könnte.

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Quelle: „Ancient regulatory evolution shapes individual language abilities in present-day humans", Tanner Koomar, Taylor R. Thomas, Jin-Young Koh, Dabney Hofammann, Savantha Thenuwara, Allison Momany, Marlea O'Brien, Jeffrey C. Murray, J. Bruce Tomblin und Jacob J. Michaelson, 22. April 2026, Science Advances.

DOI: 10.1126/sciadv.aed5260 Die Forschung wurde teilweise durch Zuschüsse des National Institute on Deafness and Other Communication Disorders und des National Institute of General Medical Sciences, beides Institute des National Institutes of Health, sowie durch den Roy J. Carver Charitable Trust finanziert.