Forskere har længe diskuteret, hvorfor chimpanser og andre ikke-menneskelige primater hverken kan tale eller synge, som mennesker kan.
Diskussionen har hovedsageligt fokuseret på evolutionære ændringer i menneskets hjerneudvikling. Men nu har opmærksomheden flyttet sig hen til anatomiske ændringer af strubehovedet. For måske har de spillet en rolle i vores evne til at producere komplekse lyde?
Ifølge et nyt studie viser det sig faktisk, at forandringer i menneskets stemmeanatomi, specifikt i strubehovedet, hvor vores stemmelæber sidder, giver de stabile, klare stemmer, som vi bruger til at kommunikere med lyd, uden at stemmen knækker over.
Studiet, som et internationalt forskerhold fra Japan og Europa står bag, er blevet publiceret i Science.
Én af forskerne er Ole Næsbye Larsen, der er lektor emeritus og studerer dyrs lydproduktion ved Syddansk Universitet.
»Man tror jo, at fordi vi har studeret menneskets anatomi i flere hundrede år, har vi styr på det hele. Men her kan vi se, at vores anatomi er blevet simplificeret, noget er forsvundet, for stemmemembranen findes ikke,« siger Ole Næsbye Larsen, der er den eneste dansker i det internationale forskerteam, til Videnskab.dk.
Man skulle tro, at i takt med at mennesket udviklede sin komplekse kommunikation, ville stemmeboksen blive udvidet med flere strukturer. Men nej, paradoksalt nok forholder det sig lige omvendt.
Studiet viser, at der er sket en forenkling, et tab af stemmemembraner i strubehovedet, som gør den klare stemme mulig.
Og det »gør studiet særligt bemærkelsesværdigt«, lyder det i en såkaldt perspektivartikel, som også er udgivet i Science, af professor Harold Gouzoules fra Emory University.
Manglende stemmemembran
Stort set alle ikke-menneskelige primater har tynde vokale membraner eller stemmemembraner – i hvert fald de 44 arter, som forskerne i det her studie har undersøgt.
Det tyder på, at mennesket mistede membranerne i vores seneste udvikling. Det er sket, efter vi skiltes fra vores nærmeste slægtning, chimpansen, der har stemmemembraner, for seks millioner år siden.
»Mens alle abe-arter har en stemmemembran placeret ovenpå stemmelæberne, har mennesket ingen. Men vores stemme er langt mere stabil og klar, så vores påstand er, at på et tidspunkt er vores stemmemembran forsvundet,« siger Ole Næsbye Larsen.
»Vi skal bruge lidt mere energi til at presse luft forbi stemmelæberne, som sættes i svingninger og giver de varierende, men stabile resonanser i mundhule og luftrør, som fører til de grundlyde, der udgør vores sprog,« tilføjer han.
\ Læs mere
Ifølge Tobias Wang, ph.d. og professor ved Sektion for Zoofysiologi ved Institut for Bioscience ved Aarhus Universitet, har molekulær-biologer og genom-genetikere længe fokuseret på, at det var få mutationer i hjernen, der har gjort, at vi kunne udvikle et sprog.
»Der er meget fokus på hjernen; hvad kræver det i hjernen at have et sprog? Forskerne her påpeger noget, man ikke tidligere har vidst om luftvejenes anatomi, for de siger: Ja, hjernen skal håndtere sproget, men luftvejene skal have en struktur, så lyden kommer ud på en brugbar facon,« siger Tobias Wang.
Andre ændringer, inklusive dem i vores hjerner, har selvfølgelig også været nødvendige for at udvikle et sprog, men den anatomiske forenkling har sandsynligvis accelereret den nøjagtighed, som mennesker synger og taler med, tyder studiet på.
Videooptagelser af aber
Forskere har talt om evolutionære forandringer i menneskers svælg og mundhule før, men det er første gang, forskere har været i stand til at se ind i strubehovedet på vokaliserende chimpanser og aber.
Her har de set, at ustabile, støjende kald som skrig involverer aktive vibrationer af deres vokale membraner.
»Vi har set en gammel japansk videooptagelse, den er vist 30 år gammel, der viser en chimpanse under opvågnen efter bedøvelse. Mens den var ved at vågne, kunne vi i videoen se, hvordan membranerne virkede på samme måde som stemmelæber, mens disse kun bevægede sig ganske lidt. Og så gik vi på lagt efter andre optagelser,« siger Ole Næsbye Larsen.
Én af de videoer, der er blevet set på, er en videooptagelse, som Ole Næsbye Larsen i 1999 optog i forbindelse med anden forskning.
»Da vi første gang videooptog strubehovedets virkemåde hos en dødningehovedabe under vokalisering, havde vi ingen anelse om, at disse optagelser en dag ville understøtte en hypotese om udviklingen af den menneskelige evne til at tale,« fortæller han og tilføjer:
»I det her studie gik vi så videre og undersøgte rhesusabers strubehoved, når de vokaliserede. Desuden lavede vi forsøg med rhesusaber, der af anden grund var blevet aflivet. Vi tog strubehovedet ud, blæste luft igennem, mens vi med pincetter satte stemmelæber og membraner i den position, de normalt er i, når aberne frembringer lyde.«
Så blev der pustet luft igennem de udtagne strubehoveder, og alt blev videooptaget for at se, hvordan det virkede.
»Igen observerede vi, at stemmemembranerne altid vibrerede, mens det ikke altid var tilfældet med stemmelæberne,« siger Ole Næsbye Larsen.
Se en bid af videoen af en rhesusabes vibrerende membran her (Video: Takeshi Nishimura)
Grundforskning
Forskerne opstillede også en matematisk model, der beskriver, hvorledes stemmelæber og -membraner skulle vibrere, når de har de størrelser, elasticitet og masser, som de finder hos aberne.
»Og det hele passede sammen. Modellen kan for eksempel forudsige, hvordan stemmemembranernes vibrationer fører til, at stemmen ’knækker over’, når luften gennem luftrøret blæses tilstrækkelig kraftigt,« siger Ole Næsbye Larsen.
Studiet er ren grundforskning, der gør os klogere på en lille flig af menneskets udvikling. Men som med al anden grundforskning er det vanskeligt at vide, om resultatet vil kunne bruges i en praktisk sammenhæng.
Men interessant er det, fordi det gør os klogere på, hvad der skulle til for, at mennesket kunne udvikle sproget, mener Tobias Wang.
»Ja, hvad er det for modifikationer, der er sket fra at gå fra menneskeabe, der ikke har et sofistikeret sprog, til mennesket?« siger Tobias Wang.
