सीलचे आणि समुद्री सिंहांचे मानवांसारखे व्हॉकल लर्निंग ब्रेन विकसित झाले

व्हॉकल लर्निंग चा दुर्मिळ क्लब

व्हॉकल लर्निंग — ध्वनी ऐकून, त्याचा अनुकरण करून आणि अनुभवाच्या आधारे व्हॉकल आउटपुट बदलण्याची क्षमता — प्राणी जगतात अत्यंत दुर्मिळ आहे. मानवे या क्लबचे सर्वात स्पष्ट सदस्य आहेत, गीत पक्ष्य, तोते, बुलबुल पक्षी, तिमिंगिल आणि डॉल्फिन यांसारखे सेटेशियन, वटवाघुळे आणि हत्तीचे सदस्य आहेत. आता, Science मध्ये प्रकाशित एक नवीन अभ्यास pinnipeds — सील, समुद्री सिंह आणि वॉलरस समाविष्ट असलेला समूह — या निवडलेल्या गटात जोडतो, ज्याचे पुरावे मेंदूची इमेजिंग आणि वर्तन विश्लेषणाद्वारे समर्थित आहेत जे मानव व्हॉकल लर्निंग सिस्टमसह आश्चर्यकारक अभिसरण विकास दर्शवितात.

संशोधनाने MRI इमेजिंग वापरून pinnipeds चे मेंदू तपासले आणि vocal learners व non-vocal learners यांच्या neural architecture सह तुलना केली. संशोधनकर्त्यांना जो आढळून आला तो म्हणजे सील आणि समुद्री सिंहांच्या motor cortex क्षेत्रांचा स्पष्ट विस्तार आणि पुनर्गठन — विशेषत: अशा क्षेत्रात जे मानवांमध्ये बोलणे आणि उच्चारणाच्या ऐच्छिक नियंत्रणाशी संबंधित आहेत.

व्हॉकल लर्निंग कोणत्या गोष्टीची आवश्यकता आहे

शिकलेली ध्वनी तयार करणे केवळ आवाजाची गरज नाही. यासाठी auditory system — जो सुनलेल्या ध्वन्यांना प्रक्रिया करतो — आणि motor cortex regions जे vocalization नियंत्रित करतात, यांच्यात थेट neural pathway आवश्यक आहे. vocal learning न असलेल्या प्रजातींमध्ये हे pathways अप्रत्यक्ष किंवा अनुपस्थित असतात. प्राणी त्याच्या species-typical calls तयार करू शकतात, पण ते जे ऐकतात त्या आधारे त्यांना बदलू शकत नाहीत, उपन्यास ध्वनी अनुकरण करू शकत नाहीत, आणि अनुभवाद्वारे त्यांच्या vocal repertoire विस्तृत करू शकत नाहीत.

vocal learners मध्ये, विकास auditory processing centers आणि forebrain motor regions यांच्यात थेट connections तयार किंवा मजबूत केली आहेत जो vocalization नियंत्रित करतात. या circuitry ने मनुष्यांना शब्द ऐकून आणि नंतर त्याचा उच्चार करू देते, किंवा mockingbird चे नवीन गीत त्यांच्या पहिल्या ऐकण्यानंतर त्यांच्या repertoire मध्ये जोडते.

नवीन अभ्यासातील pinniped brains चेष्टितपणे या architecture दर्शवितात: विस्तृत vocal motor regions ज्यांची connectivity patterns थेट audio-motor pathways सह सुसंगत आहे. हे songbirds आणि मानवांमध्ये सापडलेल्या neural signatures प्रतिबिंबित करते — असे प्रजाती जे विकासाच्या लाखो वर्षांनी वेगळी आहेत.

सीलमधील वर्तनात्मक पुरावा

anatomical findings ही pinnipeds च्या समृद्ध behavioral literature द्वारे मजबूत केली जातात. Hoover, एक harbor seal जो New England Aquarium मध्ये राहिला आणि 1985 मध्ये मरण पावला, त्याने spontaneously तयार केलेल्या intelligible English phrases — त्याचे नाव आणि hello there हे अभिनंदन समाविष्ट — यामुळे प्रसिद्ध झाला, असे दिसते की ज्याची शिक्षा त्याच्या मानव caretakers पासून झाली. त्याचे vocalizations प्रशिक्षणाचा परिणाम नव्हते; ते exposure आणि imitation द्वारे उदयास आले.

Sea lions यांनी laboratory settings मध्ये sound imitation प्रदर्शित केले आहेत. दस्तऐवजित experiments मध्ये, individual sea lions यांना audio द्वारे त्यांना दिलेल्या novel sounds चा पुनरुत्पादन करण्यास प्रशिक्षित केले गेले आहे — असा कृत्य जो non-vocal learners कितीही trials मध्ये पूर्ण करू शकत नाहीत. प्राणीयांनी त्यांच्या vocalizations targets सह match करण्यासाठी बदलले, pitch आणि duration समायोजित केले, आणि imitation ability नवीन ध्वन्यांमध्ये सामान्यीकृत केले जी त्यांनी आधी ऐकली नव्हती.

या behavioral capabilities ला आता एक स्पष्ट anatomical basis आहे. मेंदूची रचना वर्तनास समर्थन देते, आणि उलट.

अभिसरण विकास महत्वाचा का आहे

शोधाचा सर्वात compelling पहलू हा आहे की ते vocal learning निर्माण करणाऱ्या evolutionary pressures बद्दल काय सांगते. ही trait अनेक वेळा, स्वतंत्रपणे, पूर्णपणे वेगवेगळ्या lineages मध्ये विकसित झाली असे दिसते. तथ्य हे आहे की मानवे, songbirds, cetaceans, आणि आता pinnipeds या सर्वांनी स्वतंत्रपणे एकसारख्या neural architectures पर्यंत पोहोचलेच आहेत असे सुचवते की vocal learning हे एक विशिष्ट adaptive problem — लवकरपणे communicate करणे, conspecifics पासून शिखणे, किंवा individual identity signal करणे — या समस्याचा समाधान आहे जो अनेक environments आणि body plans मध्ये पुनरावृत्ती झाला आहे.

vocal learning का विकसित होते आणि कोणत्या contexts मध्ये, याचा अर्थ human language evolution च्या संशोधनासाठी निहितार्थ आहे. Language हे vocal learning चे सर्वात elaborate expression आहे, आणि त्याच्या neural basis समजून घेणे अशा प्रजातींचा अभ्यास केल्याद्वारे उपकृत होते जे पूर्णपणे वेगवेगळ्या evolutionary histories द्वारे एकसारख्या systems मध्ये अभिसरण झाली आहेत.

प्राणी संज्ञानशक्तीसाठी निहितार्थ

neuroscience पलीकडे, findings मध्ये animal minds बद्दल आमच्या विचारांच्या विषयी निहितार्थ आहे. Vocal learning मध्ये sounds memory मध्ये represent करणे, heard sounds ला motor targets सह compare करणे, आणि iteratively output समायोजित करणे — हे process काही असे implies करते जे simple instinct पेक्षा cognitive flexibility च्या बरोबर उच्च स्तरावर आहे. जर pinnipeds कडे ही capability आहे असल्यास, आणि brain structures जे त्याला समर्थन देतात तर, यामुळे त्यांचे आणि काय करू शकतात असे प्रश्न उपस्थित होतात.

Pinniped cognition मध्ये संशोधन आधीच memory, numerical discrimination, आणि social learning मध्ये impressive abilities दस्तऐवजित केले आहेत. Vocal learning एक दुसरा dimension जोडते ज्याआधीच capable, flexible intelligence चे picture असणाऱ्या प्राण्यांमध्ये जे त्यांचे जीवन complex social आणि marine environments navigate करण्यात घालवतात.

हा लेख Science (AAAS) द्वारे reporting च्या आधारे आहे. मूळ लेख वाचा.