Origen subaquàtic comú de la vocalització social a nivell neuronal, toma ya

Fa uns mesos vam tocar molt per sobre alguns aspectes de l’evolució del llenguatge (el gen FOXP2 i els universals innats). Avui l’actualitat ens porta a parlar d’un aspecte molt i molt més antic: els orígens de la vocalització social en els vertebrats.

Aquestes vocalitzacions bàsiques s’anomenen de manera general sons de crida i són innates. Entre els humans els nadons són els majors experts en comunicar-se amb aquest registre. Però aquest tipus de sons els produeixen no només els mamífers sinó també alguns amfibis, rèptils-ocells, i també, peixos. Si, peixos sota l’aigua, si. Les balenes també ho fan i no poseu pas aquesta cara. Mireu els videos pujant el volum.

La qüestió és que els organs per on passa l’aire per produir el so són ben diferents entre els grups de vertebrats. Mentre que els mamífers, rèptils i amfibis utilitzen la laringe, per on passa l’aire des dels pulmons, o les aus la siringe, els peixos utilitzen un altre mètode que val la pena d’explicar amb més detall.

Els peixos es poden dividir en dos grans grups: condrictis i osteoictis. Els primers (taurons, rajades, etc) tenen un esquelet cartilaginós, mentre que els altres el tenen ossi. Els osteoictis es poden subdividir en dos altres grups: actinopterigis i sarcopterigis. Els actinoptergis són el grup més diversificat de vertebrats i es caractaritzen per posseir unes aletes radiades amb espines òssies. Els sarcopterigis tenen aletes carnoses o lobulades i estan molt emparentats amb els tetràpodes (és a dir, amfibis, rèptils-aus i mamífers).

Doncs bé, un òrgan que es pot trobar a l’interior d’un actinopterigi és la bufeta natatòria. És com un sac que el peix pot omplir o buidar de gasos per controlar la seva flotabilitat sense haver de nadar com un boig per pujar, baixar o mantenir-se en una determinada profunditat. Encara que ho podria semblar, la bufeta no és l’òrgan que va derivar cap als pulmons. Els pulmons moderns i la bufeta natatòria són solucions independents que provenen d’un “pulmó” primitiu.

Els peixos que vocalitzen utilitzen uns músculs especialitzats que fan vibrar la bufeta natatòria que fa de cambra de resonància pel so produit per la vibració. Aquests músculs són els de contracció més ràpida que podem trobar en els vertebrats i poden vibrar a uns 200Hz.

El fet que els sons de crida es produeixin en diferents línies de vertebrats però de manera tan diferent ha fet pensar que aquesta particular habilitat ha evolucionat de manera independent diverses vegades. Però ahir es van presentar unes dades a Science que apunten a un origen comú de la vocalització, que hauria aparegut abans de la divergència entre actinopterigis i sarcopterigis/tetràpodes de la qual cosa ara, a veure, que acabi de passar el minut, ja en farà uns… 400 milions d’anys.

Andrew Bass i col·laboradors, del departament de neurobiologia i comportament de la Cornell University, s’han dedicat a investigar la bases neuronals de la vocalització en peixos actinopterigis que produeixen sons per tal d’atraure parelles i per marcar territori, com el peix gripau (Opsanus tau); i ho han comparat amb sarcopterigis, amfibis, ocells, rèptils i mamífers.

El resultat és que han localitzat la població neuronal que s’encarrega de muntar el sistema per la vocalització en una zona propera al cerebel i part de la medul·la espinal. Els sistema i la localització d’aquestes neurones específiques és molt similar en tots els vertebrats estudiats, la qual cosa suggereix un avantpassat compartit entre tots on es va originar aquesta xarxa neuronal. Però no tota la xarxa està organitzada tan igual; els músculs encarregats de la vocalització, encara que tenen també el mateix origen (del somita occipital) en el desenvolupament, tant en peixos com en tetràpodes, curiosament estan innervats per nervis diferents (veure la figura). La bufeta natatòria està controlada pel nervi occipital, la siringe pel nervi hipoglós i la laringe a la resta dels tetràpodes ho està pel nervi vagus.

Per acabar quedem-nos amb una pregunta interessant. Daniel Margoliash i Melina Hale, de la universitat de Chicago, es qüestionen, en un article del mateix número de Science, si l’aprenentatge vocal, que és una cosa rara en els animals, -es dona més en ocells, alguns mamífers (nosaltres i pocs més, balenes i ratpenats)-, podria tenir també un origen comú pel que fa a la seva base neuronal.

De moment ens quedem amb la idea que el hardware neuronal de la vocalització, però no tots els perifèrics (bufeta, laringe, siringe), provenen d’un avantpassat comú que va viure fa com a mínim 400 milions anys.

Referències:

- Evolutionary Origins for Social Vocalization in a Vertebrate Hindbrain–Spinal Compartment Andrew H. Bass, Edwin H. Gilland, and Robert Baker Science 18 July 2008: 417-421

- Vertebrate Vocalizations. Daniel Margoliash and Melina E. Hale Science 18 July 2008: 347-348.

Dodger