Jika Anda mencari binatang untuk mempelajari evolusi bahasa, sirip zebra - penduduk asli Australia yang beratnya sekitar satu ons dan memiliki otak seukuran buah anggur - mungkin bukan pilihan yang jelas. Bahkan, baru-baru ini, beberapa peneliti bahkan mempertimbangkan kemungkinan bahwa burung, dengan sejarah evolusi yang menyimpang dari mamalia 300 juta tahun yang lalu, memiliki banyak hal untuk diajarkan kepada kita tentang kecerdasan. Tetapi, kata Erich Jarvis dari Duke University, kutilang zebra memiliki kualitas yang benar-benar luar biasa— "pembelajaran vokal, " kemampuan untuk mengingat dan mereproduksi suara yang mereka dengar, kemampuan yang dibagikan, sejauh yang kita tahu, hanya oleh segelintir keluarga hewan. Selain manusia, ini adalah gajah, kelelawar, paus, lumba-lumba dan tiga ordo burung: burung beo, burung kolibri dan burung penyanyi.
Konten terkait
- Foto Martha Graham yang Tak Terlupakan
Merpati coo dan ayam berkotek; serigala melolong dan obrolan monyet. Tapi suara-suara itu bawaan. Anjing dan kuda bisa belajar merespons perintah vokal, dan beberapa kera dapat diajari bahasa isyarat primitif. Tetapi tidak satu pun dari hewan-hewan itu dapat belajar meniru suara-suara baru, yang tampaknya menjadi salah satu keterampilan yang memungkinkan budaya manusia. Jadi di ruang bawah tanah, beberapa penerbangan dari laboratorium Jarvis, beberapa ratus kutilang zebra berparuh oranye, memenuhi ruangan dengan kicau lembut, seperti begitu banyak sabuk kipas kecil yang mencicit. Nasib mereka adalah untuk menganalisis otak mereka untuk keberadaan protein yang menandakan aktivasi gen tertentu selama bernyanyi. "Apa hal paling rumit yang bisa dilakukan otak? Bahasa, " kata Jarvis, seorang neurobiolog berusia 41 tahun. "Saya mulai dari posisi naif bahwa jika Anda dapat menguraikan hal yang paling rumit tentang cara kerja otak, segala sesuatu yang lain akan jatuh ke tempatnya."
Anehnya, mungkin, Jarvis memulai karirnya dengan mengesankan zoologi Fernando Nottebohm sebagai "anggota laboratorium saya yang paling tidak teratur dan kacau". Itu pada tahun 1989, ketika Jarvis, sebuah produk dari sekolah umum New York City dan Hunter College, tiba di Universitas Rockefeller untuk belajar di bawah Nottebohm, yang terkenal karena menemukan bahwa otak burung penyanyi sebenarnya menumbuhkan sel-sel saraf baru di sepanjang kehidupan burung. Jarvis bertubuh tinggi, ramping, dan longgar, dengan janggut pendek keriting; seorang mantan penari yang dianggap berkarier di balet, ia berjalan cepat dan berbicara dengan cepat dengan suara lembut dan rata. Tumbuh dewasa, ia tinggal bersama ibunya di Harlem setelah perceraian orangtuanya, dan dengan kakek-nenek di Brooklyn dan Bronx. Dia menghadiri Sekolah Tinggi Seni Pertunjukan, dan seekor burung, dalam pengalaman awalnya, adalah sesuatu yang Anda masak untuk makan malam hari Minggu. Pada tahun 1998, setelah menyelesaikan gelar doktor di Rockefeller, Jarvis pindah ke Duke, di mana empat tahun kemudian ia menerima Penghargaan Alan T. Waterman, penghargaan tertinggi yang diberikan oleh National Science Foundation kepada seorang peneliti muda.
Satu hal hebat tentang apa yang dipelajari Jarvis adalah bahwa ada dana untuk itu, karena ia dapat secara masuk akal mengklaim melakukan pekerjaan yang mungkin mengarah pada penyembuhan untuk penyakit manusia. Menelusuri jalur pembelajaran vokal pada burung mungkin membantu para peneliti yang bekerja untuk memulihkan ucapan pada korban stroke, Jarvis mengatakan, menambahkan: "Kita sekarang tahu otak burung jauh lebih mirip otak mamalia daripada yang disadari orang." Kemungkinan perawatan baru untuk cedera otak menyebabkan hibah "Pioneer" senilai $ 2, 5 juta kepada Jarvis dari National Institutes of Health. Penghargaan itu, untuk penelitian berisiko tinggi dan inovatif, membuatnya menjadi objek kecemburuan bagi para peneliti lain, termasuk bahkan mentor lamanya Nottebohm, yang dengan cemas mencatat bahwa Jarvis "sekarang mendapatkan dukungan hibah yang jauh lebih banyak daripada yang saya dapatkan."
Jarvis terkenal di lapangan karena spekulasi tentang evolusi pembelajaran vokal — atau, lebih tepatnya, kegagalannya untuk berevolusi lebih sering di alam. Dalam Songbirds, di mana laki-laki bernyanyi, sifat memainkan peran dalam perkawinan. "Semakin banyak sintaksis yang Anda hasilkan, semakin besar kemungkinan pasangan memilih Anda, " kata Jarvis. "Mereka menyebutnya lagu-lagu seksi." (Ini, ia menambahkan, tidak jauh berbeda dalam spesies belajar vokal lain, yang menghasilkan puisi dan jazz improvisasi.) Jarvis percaya bahwa arsitektur saraf untuk pembelajaran vokal adalah dasar bagi otak vertebrata — khususnya, yang terkait ke sistem pembelajaran motor yang memungkinkan seekor binatang, misalnya, berjalan. Dalam hal itu, Jarvis bertanya-tanya, mengapa sifat yang bermanfaat seperti itu tidak berkembang lebih sering?
Jawaban yang diajukannya (bersama dengan peneliti Jepang Kazuo Okanoya, yang datang dengan ide yang sama secara independen) mewakili lompatan konseptual yang dianggap rekan-rekannya sebagai suatu tempat antara berani dan tidak masuk akal. Dia menyarankan agar didengarkan adalah, bagi banyak hewan, hanyalah cara lain untuk dimakan. Predator yang terbiasa dengan suara rutin mangsa mereka memperhatikan ketika seseorang bersiul dengan nada yang berbeda. Jadi, evolusi — yang mendukung pembelajaran vokal melalui seleksi seksual — juga bekerja menentangnya, melalui pemangsaan. Apakah hanya kebetulan bahwa sebagian besar spesies yang mampu belajar vokal juga bisa terbang? Jarvis berpikir tidak. Ketika dia berbicara tentang ide di pertemuan ilmiah, dia berkata, "setengah ruangan akan mencela itu ... yang tidak mengganggu saya. Setidaknya sampai seseorang datang untuk membuktikannya."
Sebagai seorang ilmuwan, Jarvis telah menempuh perjalanan yang jauh sejak tahun-tahun pertamanya di Rockefeller, ketika ia juga berdansa dengan sebuah perusahaan kecil bernama Ballet Afrique dan hampir tersingkir dari lab. "Saya benar-benar tidak melihat bahwa dia akan selamat, " kenang David Clayton, seorang rekan Rockefeller sekarang di University of Illinois di Urbana-Champaign. "Sangat menarik untuk melihatnya berkembang. Dia kepribadian yang sangat kuat." Nottebohm berkata, "Erich sangat tidak aman. Dia memberi tahu saya bahwa dia pikir dia 'dibangkang.' Saya bahkan tidak tahu apa arti kata itu. Saya katakan kepadanya, Anda benar, mereka mendiskriminasikan Anda, karena Anda adalah ilmuwan yang buruk. Dan saya pikir itu sangat mengejutkannya. Ia menjadi bukan hanya yang paling sulit. - anggota lab yang bekerja, tetapi dia mulai melakukan hal-hal yang kreatif dan dipikirkan dengan baik. "
Bukan hal yang aneh jika nama seorang ilmuwan di sebuah universitas besar seperti Duke muncul di New York Times, seperti yang dilakukan Jarvis setengah lusin kali. Namun referensi Times pertama kepadanya adalah ulasan 1983 tentang kinerja kelulusan SMA-nya. ("Lisa Arrington dan Erich Jarvis membuat para penonton bersorak dengan gaya angkat Soviet mereka dalam Perang dan Perselisihan pas de deux, " catat resensi itu.) Enam tahun kemudian, ketika pada tahun pertamanya di Rockefeller, ia muncul lagi, di sebuah artikel panjang di bawah tajuk "Kematian Acak Mengaku Pria yang Berjuang untuk Mendapatkan Kembali Kehidupan." Pria itu adalah ayah Jarvis, James, yang telah kehilangan rumah selama bertahun-tahun, tinggal di gua-gua di taman Kota New York. James Jarvis lulus dari Sekolah Tinggi Musik dan Seni pada usia 15 dan mengambil jurusan kimia di City College. Dia telah menjadi pecandu obat-obatan terlarang untuk sebagian besar hidupnya di kemudian hari, tetapi pada tahun-tahun sebelum pembunuhannya — suatu kejahatan yang tampaknya tidak dapat dinegosiasikan yang belum terselesaikan — dia telah berupaya untuk masuk kembali ke masyarakat. Erich Jarvis sudah dekat dengan ayahnya, ketika dia bisa menemukannya. "Saya tidak tahu berapa banyak orang yang kehilangan tempat tinggal di sana adalah ilmuwan, " katanya kepada wartawan. "Tapi ayahku adalah seorang ilmuwan. Dia seorang penjelajah. Dia mempelajari teknik bertahan hidup. Dia ingin menemukan hukum universal semua hukum."
Jarvis memiliki beberapa teori tentang bagaimana bias budaya masuk ke dalam bidang sainsnya yang sangat abstrak. Sebagai contoh, ia mencurigai bahwa peran gen "housekeeping", yang melakukan fungsi rutin seperti mengatur metabolisme atau menjaga integritas dinding sel, telah diabaikan oleh banyak ilmuwan karena "housekeeping" dianggap tidak menarik: "Siapa yang menemukan ini istilah? Mengapa [gen-gen itu] tidak menarik? Karena di masa lalu, saya percaya [para peneliti pria] memikirkan tentang istri mereka. Dalam keluarga saya berasal — di sebagian besar keluarga Afrika-Amerika — rumah tangga sangat dihormati. " Baru-baru ini labnya menemukan bahwa aktin, protein yang diproduksi oleh salah satu yang disebut gen "housekeeping", tampaknya berperan dalam pembelajaran vokal.
Ketika dia tidak bepergian, Jarvis berada di laboratorium enam atau tujuh hari seminggu. Dia sudah lama berhenti tampil, meskipun dia berhasil keluar menari sesekali dengan istrinya, Miriam Rivas, seorang ahli biologi molekuler yang dia temui di Hunter College dan sekarang menjadi anggota labnya. (Salah satu syaratnya untuk menikahi Jarvis adalah bahwa dia tahu cara menari Latin. Salah satu kekhawatiran mereka pindah ke Durham, North Carolina, adalah apakah mereka dapat menemukan klub salsa yang cocok. Mereka melakukannya.) Dia pikir itu bukan sepenuhnya kebetulan. bahwa seseorang yang hidupnya dipenuhi musik akhirnya mempelajari nyanyian burung. (Rekannya di Duke, ahli neurobiologi Richard Mooney, yang juga bekerja dengan penyanyi, adalah gitaris klasik.) Makalah terbaru Jarvis adalah tentang pelepasan dopamin, neurotransmitter yang mengontrol sirkuit "hadiah" otak, di otak burung selama lagu. "Kami tidak memiliki data untuk membuktikan ini, " kata Jarvis, "tetapi implikasinya adalah burung itu senang bernyanyi." Begitu banyak kehidupan, baik manusia maupun finch, bermuara pada musik — dan karunia tunggal untuk mendengarkan dan belajar.
Jerry Adler adalah editor senior di Newsweek yang berspesialisasi dalam sains. Greg Foster , seorang pekerja lepas yang berbasis di Atlanta, mengambil foto-foto dalam cerita kami bulan lalu tentang kriket di Amerika.
