Sprache und Genetik

Steven Pinker in Göttingen, 2010.

Die Linguogenetik (lat. Lingua = Zunge, Sprache; und gignere = erzeugen) ist eine interdisziplinäre Sprachwissenschaft, die die Entstehung von Sprache in zweierlei Weisen untersucht:

• phylogenetisch
• ontogenetisch.

Überblick

Als phylogenetische Wissenschaft wird die Entstehung der Sprache im Verlauf der Entwicklung des Lebens über ca. 800 Millionen Jahre verfolgt. Dabei sind vor allem vergleichende Anatomie- und molekularbiologische Untersuchung der sogenannten Sprachgene beteiligt. Als ontogenetische Wissenschaft interessiert sie sich vor allem psycholinguistisch an der Entstehung von Sprache in einem menschlichen oder tierischen Leben (vgl. Pinker 1998).

Linguogenetik ist nicht zu verwechseln mit der Sprachfamilien-Forschung geisteswissenschaftlicher Provenienz. Die vergleichende Gegenüberstellung der Nationalsprachen in aller Welt führt zu Befunden über die Verwandtschaft in der Entwicklung menschlicher Sprachen während der letzten 100.000 Jahre. Insofern trägt sie auch zu Fragestellungen und gewissen Ansätzen im Bereich der Linguogenetik bei. Jedoch scheint die rein linguistische Methodik für die experimentelle Erforschung der Sprachgene und ihrer Expression im Mensch-Tier-Vergleich eher unergiebig.

Geschichte

Johann Gottfried Herder auf einem Gemälde von Anton Graff, 1785

Historisch ist die Schrift über den “Ursprung der Sprache” von Johann Gottfried Herder zu beachten. “Schon als Tier hat der Mensch Sprache”: so lautet der erste Satz Herders, der im Jahre 1771 schockierend auf die Theologen seiner Zeit gewirkt hat. Herder spekuliert über einen künftigen Zustand der Wissenschaft, in dem die Einzelheiten der Phylogenese der Sprache bekannt sein würden. Jedenfalls beobachtet er, dass der Mensch aufgrund seiner schwach ausgeprägten Sinneswahrnehmung dazu gezwungen ist, Lexik, Syntax und Morphologie in der typisch menschlichen Weise zu entwickeln. Bei Vögeln und älteren Säugetieren beobachtet er emotionale Sprachäußerungen, die er als „Urpoesie“ bezeichnet. Menschliche Sprachkunst müsse diese Urkräfte des emotionalen Ausdrucks imitieren, um zum künstlerischen Werk zu gelangen. Besonders in Volkslied, Sage, Ballade und anderen “ursprünglichen” Formen sei diese Urpoesie zu finden.

Der wie Herder 1744 geborene Linguogenetiker französischer Sprache ist Jean Baptiste Lamarck. In seinen Schriften über die Philosophie des Biologischen postuliert er vor allem die Vererbung des Erlernten. Am Beispiel der Giraffe zeigt er auf, der Versuch, sich immer weiter oben nach Nahrung auszurecken, sei nach und nach im Körperbau der Tiere erfolgreich gewesen. So sei auch die typisch menschliche Fähigkeit, innerhalb weniger Jahre die komplette Sprache zu erwerben, auf Vererbung des Erlernten zurückzuführen.

Darwin hat sich in seinen Schriften über die Entstehung des Menschen gegen diese Theorie der Vererbung erlernter Fähigkeiten gewandt. Entwicklung vollziehe sich durch Mutation – also “zufällige” Veränderung der Erbsubstanz (im Neodarwinismus wird an dieser Stelle die DNA als Träger der Erbsubstanz verstanden). Wenn Mutationen zu Eigenschaften führen, die das Individuum befähigen, besser zu überleben und sich erfolgreicher zu reproduzieren, so bleibt die betreffende Mutation erhalten. Anderenfalls führt sie zu Krankheit und stirbt im Verlauf der Jahrtausende aus.

Darwins Thesen haben sich in der Sprachgenetik der Naturwissenschaften besonders durch zwei sog. Dogmen bestätigt:

• das Cajal-Dogma
• und die Weismann-Barriere.

1. Cajal hatte Belege dafür, dass sich beim Menschen nach der Geburt keine neuen Nervenzellen mehr bilden. Da Sprache erst nach der Geburt erworben werde, kann sich - nach Cajals Ansicht – das Sprachlernen auch nicht in den Tochterzellen der Nerven etablieren.
2. Weismann glaubte, bewiesen zu haben, dass sich erworbene Eigenschaften des Individuums nicht im Genom reproduzieren. Sprache könne demnach immer nur von Lebenden an junge Individuen weiter vermittelt werden. Sie werde nicht vererbt.

Beide Dogmen sind in den 90er Jahren des 20. Jahrhunderts teilweise widerlegt worden:

1. Die Erforschung der Hirnstammzellen hat gezeigt, dass sich – besonders im Hippocampus - pluripotente Zellen in der Nachbarschaft von Nervenzellen zu echten Nervenzellen ausdifferenzieren (Kempermann 2008).
2. Die experimentelle Erkundung der Weismann-Barriere hat zum Nachweis vererbter immunologischer Fähigkeiten bei Mäusen geführt, so dass auch der Weismann-Einwand gegen die Vererbung von Sprache hinfällig wurde (vgl. Steele et al 1998).

Schließlich ist es gelungen, eine Reihe von Genen zu klonieren, die mit Sprachfunktionen korreliert sind. Zuerst wurde aus der Singvogel-Forschung das ZENK-Gen bekannt(vgl. Jarvis 2000). Vögel, die kurz vor ihrer experimentellen Tötung gesungen hatten, zeigten im Zytoplasma erhöhte Konzentrationen des ZENK-Gens. Danach war es gelungen, das UBE3A-Gen in Mäusen so zu verändern, wie man es bei autistischen Erkrankungen des Menschen kennt (vgl. Albrecht et al 1997). Die transgenen Mäuse zeigten autistisches Verhalten. Schließlich hat man Gene gefunden, die mit motorischer Sprachschwäche korrelieren (FOXP2, Parkinson-Gruppe). Auch im Bereich der Sprachkognition sind Gene kloniert worden: besonders die Dyslexie-Gene (vgl. Tzenova 2004) und die Autismus-Gene (vgl. Autismus-Genom-Projekt 2007) sind richtungweisend.

Die Linguogenetik der Gegenwart ist aufgrund der skizzierten Entwicklung auf den Nachweis weiterer Sprachgene und auf die Erkundung der Expression dieser Gene konzentriert (vgl Genexpressionsanalyse. Insbesondere interessiert die Möglichkeit der Beeinflussung dieser Gene im Rahmen der Therapien für sprachkranke Kinder und Greise.

Phylogenese der Sprache

Durch Vergleich der Morphologie der Sprech- und Sprachorgane ist die Entwicklung der Sprache vom Einzeller bis zum rezenten Menschen beschrieben worden. Hinzu kommt der molekulargenetische Vergleich der Sprachgene mit Maus, Singvogel und Mikroorganismen, sodass der Mensch auch in Bezug auf seine Sprachentwicklung in die von Lorenz sogenannte “Rückseite” des Spiegels schauen kann. Ziel dieser phylogenetischen Sprachstudien ist vor allem das bessere Verständnis der Sprache des Menschen: Wozu wird Sprache benötigt, und wo liegen die Grenzen der Sprachleistungen bei Mensch und Tier? Daran anschließend wird die Frage nach der Erkenntnistheorie bedeutsam, die in der phylogenetischen Erkenntnistheorie dahingehend beantwortet wird, dass jede Art nur so viel von der Wahrheit weiß, wie für sie mit dem Überleben vereinbar ist.

Morphologie der Sprech- und Sprachorgane

Besonderes Interesse hat in diesem Zusammenhang der Vergleich mit Pan Troglodytes (Schimpanse) erregt. Aufgrund seiner weit vorgeschobenen Kiefer, seines unregelmäßigen Zahnbestandes und seines flachen Rachens ist eine Artikulation im Sinne menschlicher Sprache sehr erschwert. Jedoch ist das bekannteste Gen für Sprechmotorik nahezu gleich dem des Menschen. Andererseits ist der Schimpanse für kognitive Operationen im Sinne menschlicher Sprache besonders geeignet, sodass man ihm Rechnen und Lesen besser beibringen kann als allen anderen Arten (vgl Premack).

Molekulargenetik

Zunächst haben Ornithologen das ZENK-Gen entdeckt (Jarvis et al.2000). Man hat Singvögel beim Singen getötet und die Aktivität des ZENK-Gens im Zytoplasma untersucht. Es war im Bereich der beiden Sprachzentren für Sprachmotorik und Sprachsensorik hoch aktiv. Dann hat man die Vögel vertaubt und sie zum Singen verleitet. Jetzt war das Gen nur im Bereich des primären Sprechzentrums aktiv. Schließlich hat man die Tiere nur einem künstlich aufbereiteten Gesang von Artgenossen lauschen lassen. Entsprechend war jetzt das Zentrum für Sprachsensorik aktiv.

Eine Mutation auf dem UBE3A-Gen ist bekannt für Entstehung des Angelman-Syndroms, wenn sie auf dem mütterlichen Chromosom 15q11-13 und evtl. weiteren Positionen auftritt. Schwerer Autismus vom Typ des Morbus Angelmann ist die Folge. Darum hat man Mäusen die entsprechende Mutation implantiert (Transgenie) und bei den Trägern dieser Mutation antisoziales Verhalten beschrieben (vgl. Albrecht et al. 1997)).

Die oftmals als Geburtsstunde der Linguogenetik gefeierte Genklonierung betrifft das FOXP2-Gen. Es wurde 2001 bei zwei Familien mit autosomal dominant vererbter Sprach-Dyspraxie (schlechtem Sprech-Erwerb) gefunden (Lai et al. 2001). Das Gen ist bei Schimpansen, Mäusen und gar bei Singvögeln gefunden worden und zeigt sich trotz offensichtlicher Unterschiede im Artikulationsvermögen von Mensch und Tier erstaunlich konserviert (gleiche Basen-Tripletts, vgl. Enard et al. 2002).

Das erste Jahrzehnt des 21. Jahrhunderts ist voll von weiteren Funden im Bereich der Linguogenetik. Autismus-Gene, Dyslexie-Gene, Demenz-Gene verschiedener Krankheitsbilder wurden kloniert (Aufklärung der Basenstruktur). Hinzu kommen Gene, die Krankheiten mit schwerer Sprachsymptomatik betreffen: Parkinson, Alzheimer, Niemann-Pick etc. Selbstverständlich ist mit der Entdeckung der Gene nur der Grundstein gelegt für die weitere Erkundung der Gene in ihrer Ausprägung während des Sprech-, Hör-, Lese- und Schreib-Vorganges.

Da man gelernt hat, mit Hilfe von sog. SIRNAs (short interference RNAs) die Ausprägung von Genen zu stimulieren bzw. zu drosseln, steht die therapeutische Manipulation der Sprachgene in Aussicht.

Erkenntnistheorie

Konrad Lorenz (r.) und Nikolaas Tinbergen, 1978

Im Anschluss an Lorenz (1973) ist die Frage gestellt worden, ob die typisch menschliche Sprach-vermittelte Zugangsweise zur Wahrheit zeigt, dass jede Art nur so viel von der sog. Wahrheit versteht, wie mit dem Überleben vereinbar ist. Demnach wäre auch ein vernichtender Knall - sei er chemisch, nuklear oder infektiös - ein Zeugnis der Tatsache, dass eine Art mit zu viel Kenntnis von "Wahrheit" nicht überlebt(vgl. evolutionäre Erkenntnistheorie).

Ontogenese der Sprache

Durch empirische Untersuchung des Spracherwerbs menschlicher und tierischer Individuen sind viele Einzelheiten der Sprachentwicklung erkundet und für die standardisierte Testung aufbereitet worden. An solche Befunde schließen sich heute zahllose Methoden der Sprachentwicklungsförderung und der Sprachtherapie für senile und präsenile Sprachkrankheiten an.

Zunächst ist die intrauterine Sprachentwicklung als focus neuerer Linguogenetik heranzuziehen. Hierbei ist sowohl die Entwicklung der Sprach- und Sprechorgane als auch die Modifikation des Hörverstehens in den letzten 2 Monaten der Schwangerschaft zu beachten (vgl.Karmiloff 2010).

Im ersten Lebensjahr dominieren zunächst die nonverbalen und paraverbalen Aspekte der Sprachentwicklung. Keinesfalls kann der Begriff von einer prälingualen Säuglingsentwicklung aufrechterhalten werden. Ein weiterer Hauptaspekt dieser Entwicklungszeit liegt in der Untersuchung des Hörens, da durch übersehene Schwerhörigkeit erhebliche Beeinträchtigungen des Spracherwerbs im ersten Lebensjahr beobachtet wurden.

Achtjähriger Junge mit Trisomie 21

Selbstverständlich bilden die zahllosen genetischen Syndrome (Trisomie 21, Autismus-Syndrome, weitere Trisomien und Monosomien etc.) einen Schwerpunkt der Linguogenetik im ersten Lebensjahr (vgl. Herrmann 1993). Hierbei ist die stete Diagnostik des Entwicklungsfortschritts mit der Sprachentwicklungsförderung durch die Eltern und Berater abzustimmen.

Im zweiten und dritten Lebensjahr werden die klassischen Abschnitte der phonetischen, semantischen und syntaktischen Sprachentwicklung diagnostiziert und betreut. Hinzu kommen die tiefenpsychologisch erforschten Aspekte des Narziss- und Ödipus-Erwerbs. Auch die Betreuung der Windel-Sauberkeit enthält erhebliche linguogenetische Komponenten.

Die Zeit des Kindergartens wird linguogenetisch durch Untersuchungen des Erziehungsstils dominiert (Mead 1968). Pathologisch sind vor allem die Aggressivität und der sexuelle Missbrauch beachtet worden. Hier liegen erhebliche Beeinträchtigungen des Spracherwerbs vor, die in der Routine der Gesundheitsversorgung kaum beachtet werden. Nach dem Gebot symptomatischer Behandlungen wird die logopädische Betreuung zur Kontraindikation.

In der Vorschulzeit werden vor allem Bilingualismus und Frühdiagnostik der Lese- und Schreibstörungen untersucht. Es stellt sich mehr und mehr heraus, dass man der schulischen Katastrophe für Legastheniker vorbeugen kann.

Die Grundschulzeit wird weitgehend von der Sprach- und Literaturdidaktik thematisiert. Lediglich die pathologischen Phänomene bleiben der Linguogenetik vorbehalten. So sind vor allem Stottern und Schulangst neben der Betreuung legasthenischer bzw. hyperkinetischer Kinder im Focus linguogenetischer Forschung.

Im höheren Schulalter stehen für linguogenetische Forschung vor allem die Behinderungen und ihre schulische und außerschulische Versorgung im Vordergrund. Behinderte Kinder überleben aufgrund erfolgreicher medizinischer Methodik öfter als in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts die Schulzeit. Darum sind immer differenzierte Verfahren der Extrabetreuung etabliert.

Schon ab dem 30. Jahr beginnt die Zeit der präsenilen Demenzen (Morbus-Down-Demenz, Alzheimer Typ I, Huntington-Syndrom etc.). Aufgrund der vielfältigen Funde im Bereich epigenetischer Forschung (Genexpressions-Stop bzw. -Stimulation) und der monoclonalen Antikörper ist die Behandlung der Demenzen in eine völlig neue Phase eingetreten. Schließlich bleibt für logopädische Intervention aufgrund verlangsamter Krankheitsverläufe eine breitere Einsatz-Chance.

Für den Bereich der Sprachinvolution (Verfall der Sprache) ist die Linguogenetik in dreierlei Weise zuständig:

1. Frühdiagnostisch: Durch frühes Erkennen von Sprachinvolutionen ist eine Sprach-erhaltende Therapie indiziert.
2. Palliation: Nach Feststellung einer unheilbaren Krankheit, die verfrüht in den Tod führt, sind Sprach-erhaltende Therapien indiziert, die den Patienten bis zum Sterben begleiten.
3. Aphasie-Betreuung: Nach Schädel-Hirn-Traumen (Motorradunfälle etc.) und Schlaganfällen (Apoplex) ist plötzlicher Sprachverlust eine häufige Komplikation. Frühzeitige Diagnostik und Behandlung sind im Focus linguogenetischer Erforschung aphasischer Sprachkrankheiten.

Literatur

• Albrecht, U.; Sutcliffe, J.S.; Cattanach, B.M.; Beechey, C.V.; Armstrong, D.;Eichele, G.; Beaudet, A.L.: Imprinted Expression of the Murine Angelmann Syndrome Gene, UBE3A, in Hypocampal and Purkinje Neurons. In: Nature Genetics 17, 9, 1997, S 75-78.
• Autism Genome Project Consortium. Mapping autism risk loci using genetic linkage and chromosomal rearrangements. Nature Genet. 39: 319-328, 2007. Note: Erratum: Nature Genet. 39: 1285 only, 2007.
• Cajal S.R. (1989). Recollections of my life. MIT Press. Translation by E. Horne Craigie with Juan Cano of Recuerdos de mi vida. (1901-1917).
• Darwin, Charles: The Origin of Species. New American Library. Mentor Edition 1958
• Enard, W., Przeworski, M., Fisher, S. E., Lai, C. S., Wiebe, V., Kitano, T., Monaco, A. P., and Paabo, S. (2002). Molecular evolution of FOXP2, a gene involved in speech and language. Nature 418, 869-872.
• Herder, Johann Gottfried: Abhandlung über den Ursprung der Sprache. In: L. Schneider und w. Schleuning (Hgg.): Sturm und Drang. Kritische Schriften. 1962
• Herrmann, Wolfgang: Der Spracherwerb des Kindes mit Lippen-Kiefer-Gaumenspalte.

In: Deutsche Zeitschrift für Mund-, Kiefer- und Gesichts-Chirurgie 13, 1989, S 87-94; 14, 1990, S 71-80; 15, 1991, S 382-392.

• Jarvis, Erich/Mello, Claudio V.: Molecular Mapping of Brain Areas Involved in Parrot Vocal Communication. In: The Journal of Comparative Neurology 419, 2000, S 1 - 31.
• Karmiloff, K. and A. Karmiloff-Smith: Getting to know your baby. London: Carroll & Brown 2010.
• Kempermann, Gerd: Neue Zellen braucht der Mensch. Die Stammzellforschung und die Revolution der Medizin. Piper Verlag: München 2008
• Lai, C.S.; Fisher, E.S.;Hurst, J.A.; Vargha-Khadem, F.; Monacco, A.P.: A Forkhead-Domain Gene Is Mutated in a Severe Speech and Language Disorder. In: Nature 413/4, 2001, S 519-23.
• Lamarck, Jean Baptiste: Zoological Philosophy. Translated by Hugh Elliot. Chicago: University of Chicago Press 1809.
• Lorenz, Konrad: Die Rückseite des Spiegels. München: Piper 1973.
• Mead, George Herbert: Mind, Self, and Society. Edited by Charles W. Morris. Chicago 1934. (Deutsche Übersetzung: Geist, Identität und Gesellschaft aus der Sicht des Sozialbehaviorismus) Suhrkamp-Verlag, Frankfurt am Main 1968,
• Pääbo, S: The Mosaic that is Our Genome. In: Nature 421, 2003, S 409-412.
• Pinker,Steven: Der Sprachinstinkt. Wie der Geist die Sprache bildet. Kindler, München 1996
• Steele, Edward/ Lindley, Robyn A./ Blanden, Robert V.: Lamarck´s Signature. How Retrogenes Are Changing Darwin´s Selection Paradigma. Massachusetts 1998
• Tzenova, J., Kaplan, B. J., Petryshen, T. L., Field, L. L. Confirmation of a dyslexia susceptibility locus on chromosome 1p34-p36 in a set of 100 Canadian families. Am. J. Med. Genet. 127B: 117-124, 2004.
• Weisman, August: Über die Berechtigung der Darwin'schen Theorie. Engelmann, Leipzig 1868.

Weblinks

• Zur Linguogenetik
• Aufsatz von W.Klein zum Thema