Chuyện về quá trình thuần hóa ngựa!

Ngựa - loài động vật được yêu quý đã ảnh hưởng đến lịch sử loài người qua hàng thiên niên kỷ, và con người cũng đã có vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa của chúng.

Người ta nói chó là người bạn đồng hành tốt nhất của con người, nhưng thực tế ngựa cũng có thể đạt được danh hiệu đó. Vì vậy, người xưa thường dùng câu 'Khuyển mã chi tình' để nói về mối quan hệ đặc biệt giữa chó và ngựa với con người.

Loài ngựa đã cung cấp cho chúng ta phương tiện vận chuyển và hỗ trợ chiến tranh thông qua việc sử dụng trong quân đội. Chúng cũng đã truyền cảm hứng cho nghệ sĩ từ thời tiền sử đến hiện đại.

Mặc dù vai trò của ngựa trong ngành công nghiệp có thể đã giảm dần với sự phát triển của công nghệ, nhưng chúng vẫn giữ vị trí quan trọng trong thể thao, giải trí và trong trái tim của con người. Ngựa đã gắn bó với văn hóa con người ít nhất từ năm 2000 trước Công nguyên và có liên quan đến nhiều nhóm người từ thời cổ đại.

Ludovic Orlando, một nhà khảo cổ học phân tử tại Đại học Toulouse III-Paul Sabatier ở Pháp, cho biết: 'Ngựa đã thay đổi lịch sử của loài người'.

Ngày nay, có rất nhiều giống ngựa khác nhau, từ những con ngựa Lipizzan nổi tiếng của Áo đến những con ngựa Clydesdale của Budweiser và những con ngựa Kentucky Derby. Mặc dù khác biệt về ngoại hình và chức năng, tất cả các giống ngựa hiện đại đều thuộc loài Equus caballus (bao gồm cả lừa, ngựa vằn và ngựa hoang Przewalski).

Hành trình tiến hóa của loài ngựa là một phần quan trọng trong lịch sử. Tuy nhiên, cho đến gần đây, quá trình thuần hóa của con người đối với ngựa vẫn là một bí ẩn. Xương của các loài Equus caballus trông giống nhau, dù là hoang dã hay thuần chủng, làm cho việc xác định nguồn gốc của chúng trở nên khó khăn.

Ngày nay, cuộc cách mạng trong nghiên cứu DNA đã tiến triển mạnh mẽ. Sử dụng phương pháp tương tự như trong nghiên cứu DNA của người Neanderthal vào năm 2010, các nhà khoa học đã rút ra nhiều thông tin quan trọng về lịch sử của Equus caballus. Họ đã theo dõi cách ngựa hoang cổ đại chia sẻ gen qua eo biển Bering giữa Châu Á và Bắc Mỹ, và khám phá lịch sử bất ngờ của loài ngựa Przewalski. Khi nghiên cứu các mẫu ngựa hiện đại hơn, họ cũng đã nhận thấy cách quản lý gần đây đã làm mất đi nhiều sự đa dạng gen của ngựa, đồng thời tạo ra nhiều đặc điểm mới cho các giống ngựa khác nhau.

Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa có đủ DNA cổ đại để giải đáp các câu hỏi về quá trình thuần hóa. Cho đến cuối năm 2021, khi các nhà khoa học công bố phân tích của họ về hơn 250 bộ gen ngựa cổ đại.

Jessica Petersen, một nhà di truyền học động vật tại Đại học Nebraska-Lincoln, nói: 'Việc có mảnh ghép lớn này để giải quyết câu đố về nguồn gốc của ngựa thực sự là điều tuyệt vời'. Tuy nhiên, cô ấy cũng nói thêm rằng quá trình thuần hóa là một chuỗi các sự kiện phức tạp và khó khăn để hiểu rõ.

Sự tiến hóa của loài ngựa

Bằng cách sàng lọc xương và răng hóa thạch, các nhà cổ sinh vật học đã khám phá nguồn gốc của loài ngựa cách đây khoảng 50 triệu năm. Bắt đầu từ một loài động vật có móng, có kích thước nhỏ như chó, được gọi là Hyracotherium - hoặc còn được biết đến là eohippus, 'ngựa bình minh'. Chi Equus, như chúng ta biết, có thể đã xuất hiện từ 4 triệu đến 4,5 triệu năm trước ở lục địa sau này trở thành Bắc Mỹ.

Tính tới cuối thế Pleistocen, từ 11.700 đến 129.000 năm trước, những con ngựa đã di cư qua lại giữa Châu Á và Châu Mỹ trên cầu Bering Land. Sự tiến hóa nhanh chóng đã tạo ra ngựa nhà hiện đại và ngựa hoang dã Przewalski, có thể đã tách ra từ nhau khoảng từ 35.000 đến 50.000 năm trước.

'Tuy nhiên, khoảng 11.000 năm trước, vào thời điểm cầu Bering Land cuối cùng bị nhấn chìm, loài ngựa Bắc Mỹ đã tuyệt chủng, cùng với nhiều loài khác như voi ma mút và hải ly khổng lồ', Alisa Vershinina, một nhà di truyền học tại LifeMine Therapeutics ở Cambridge, Massachusetts, cho biết. Các tổ tiên của chúng ta đã bắt gặp loài ngựa, và rõ ràng họ rất thích thú với những con vật đẹp này: Ngựa là loài động vật được miêu tả nhiều nhất trong thời kỳ đồ đá tại Tây Âu.

Tuy nhiên, theo những gì chúng ta biết, ngựa lại là loài động vật được thuần hóa khá muộn trong danh sách các loài được nuôi dưỡng bởi con người. Chó đã được thuần hóa cách đây 15.000 năm; cừu, lợn và gia súc, khoảng từ 8.000 đến 11.000 năm trước. Tuy nhiên, không có bằng chứng rõ ràng về quá trình thuần hóa ngựa cho đến khoảng 5.500 năm trước.

Xác ngựa từ khắp châu Âu và châu Á đã cung cấp cho các nhà khoa học một số ứng cử viên cho sự kiện thuần hóa đầu tiên. Ví dụ, vào năm 2018, các nhà khoa học đã tìm thấy một xác ướp tự nhiên của một con ngựa ở Siberia ngày nay. Nó có niên đại khoảng 4.600 năm trước và có thể là một trong những con ngựa đầu tiên được thuần hóa.

Iberia, bao gồm Tây Ban Nha và Bồ Đào Nha ngày nay, đã là nơi mà ngựa đã sống liên tục trong 50.000 năm qua và có thể đã sẵn sàng để thuần hóa.

Ở khu vực Đông Âu gần Biển Caspi, những hài cốt của ngựa đã được phát hiện kèm theo những vật nuôi khác. Những mộ của con người cách đây khoảng 6.000 năm đã có các vật dụng trang trí bằng đầu ngựa, cho thấy mối quan hệ giữa người và ngựa có thể đã thay đổi.

Tại khu định cư Botai vào năm 3500 trước Công nguyên, cách Biển Caspian 1.000 dặm về phía tây bắc, người ta quan tâm nhiều đến việc thuần hóa ngựa. Alan Outram, một nhà khảo cổ học tại Đại học Exeter ở Anh, nói rằng người dân ở Botai chủ yếu sống nhờ ngựa. Xương của ngựa chiếm phần lớn các hài cốt tại đây, có dấu hiệu việc giết mổ bằng công cụ giống rìu và sử dụng sữa ngựa.

Phân tích DNA từ xương cổ đại cùng các mẫu gen gần đây hơn có thể giúp hiểu rõ hơn về mối quan hệ giữa các loài sinh vật trong quá khứ và hiện tại. Tuy nhiên, không có cách nào chắc chắn rằng người dân Botai đã thuần hóa hoàn toàn ngựa.

Ludovic Orlando, Alan Outram và các nhà nghiên cứu khác đã nghiên cứu một loạt các bộ gen ngựa, từ khoảng 42.800 năm trước cho đến 18 giống ngựa hiện đại. Kết quả cho thấy những giống ngựa hiện đại không có nguồn gốc từ ngựa Botai.

Việc phân tích DNA từ xương cổ đại và các mẫu gen hiện đại có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về quá trình tiến hóa và mối quan hệ giữa các loài sinh vật trong quá khứ và hiện tại.

Sau đó, Orlando, Outram và các đồng nghiệp đã phân tích một loạt các bộ gen ngựa, từ khoảng 42.800 năm trước cho đến 18 giống ngựa hiện đại, công bố kết quả nghiên cứu trên tạp chí Science vào năm 2018. Kết quả cho thấy những giống ngựa hiện đại có rất ít điểm chung với xương ngựa Botai. Outram nói: "Chúng không phải là nguồn gốc di truyền của những con ngựa nhà hiện đại".

Dấu vết của ngựa Botai vẫn tồn tại. Một phát hiện đáng chú ý là các nhà nghiên cứu đã tìm thấy sự tương đồng giữa xương ngựa Botai cổ xưa và ngựa Przewalski hiện đại. Những con ngựa mạnh mẽ, với bờm ngắn và lông dày, sống trên thảo nguyên Mông Cổ, được biết đến với tên gọi takhi, hay 'linh hồn', là biểu tượng quốc gia.

Ngựa Przewalski có thể là dấu vết của một quần thể trong quá khứ, có thể là hậu duệ hoang dã của những con ngựa mà người dân Botai có thể đã quản lý một cách không hoàn toàn. Tuy nhiên, chúng dường như không phù hợp để cưỡi và có lẽ vì vậy mà họ không được sử dụng nhiều.

Arne Ludwig, một nhà di truyền học tiến hóa ở Đức, nói rằng ngựa Przewalski không phù hợp để cưỡi. Ông suy đoán rằng đó có thể là lý do tại sao chúng không được sử dụng nhiều hơn.

Dù bất cứ điều gì đã xảy ra trong quá khứ, một điều chắc chắn là ngựa Przewalski đã gần như tuyệt chủng, với cá thể hoang dã cuối cùng biến mất vào năm 1969. Tất cả những con ngựa Przewalski ngày nay đều là con cháu của một số ít cá thể được nuôi nhốt.

Sự gia tăng của quá trình thuần hóa

Mặc dù có những phát hiện đáng chú ý, nhưng khi Orlando ghi lại nghiên cứu về bộ gen thuần hóa ngựa vào năm 2020, ông kết luận rằng 'Nguồn gốc địa lý của ngựa nhà hiện đại vẫn còn là một ẩn số'.

Nhưng lúc này, các manh mối cũng đang được xây dựng. Các nhà khoa học đã loại bỏ các ứng cử viên Iberia và Siberia: Khi các nhà nghiên cứu xem xét DNA cổ đại, họ nhận thấy rằng những quần thể ngựa đó thực chất đã tuyệt chủng, đóng góp ít vào dòng giống của ngựa hiện đại.

Orlando, tác giả chính, cho biết: Tìm ra địa điểm thuần hóa đầu tiên đúng là một bài toán vô cùng khó. "Chúng tôi đã xây dựng câu trả lời bằng cách thu hẹp bằng chứng, từng chút một". Hơn 150 nhà khoa học hợp tác, bao gồm Outram và Ludwig, tiếp tục bổ sung thêm nhiều bộ gen ngựa, từ khắp Âu-Á và kéo dài khoảng 50.000 đến 200 TCN.

Với 264 bộ gen ngựa cổ trong tay, câu trả lời là không thể phủ nhận: Quê hương của ngựa nhà hiện đại chính là vùng hạ lưu Volga-Don. Nhóm đã báo cáo kết quả của họ trên tạp chí Nature vào tháng 10 năm 2021.

Mặc dù dữ liệu đã chỉ ra một câu trả lời rõ ràng, nhưng vẫn còn rất nhiều chỗ trống cần giải thích và suy đoán. Xác định chính xác vị trí đó gần Caspi không có nghĩa là đó là nơi duy nhất. Bằng chứng di truyền học và cổ sinh vật học từ các khu vực ứng cử viên khác cho thấy ngựa có thể đã được thuần hóa nhiều lần, ở Botai và những nơi khác, mà không dẫn đến việc cưỡi ngựa phổ biến.

Beth Shapiro, một nhà sinh vật học tiến hóa tại Đại học California, Santa Cruz và là đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: "Nó cho thấy ngựa quan trọng như thế nào đối với con người, đến nỗi rất nhiều nhóm người đã thuần hóa chúng một cách độc lập".

Tại sao ngựa là một trong những động vật cuối cùng được thuần hóa?

Mặc dù không thể chắc chắn, nhưng các bộ gen cổ đại đưa ra những giả thuyết khá thú vị. Dòng dõi dẫn đến ngựa nhà hiện đại bao gồm một sự thay đổi ở gen gọi là GSDMC. Ở người, những thay đổi đối với gen này có liên quan đến các vấn đề về lưng. Có thể sự thay đổi này ở ngựa nhà đã mang lại cho chúng cái lưng cứng cáp hơn, thích hợp cho việc kéo và thồ hàng.

Bộ gen của ngựa nhà cũng có thay đổi ở một gen khác được gọi là ZFPM1, một gen quan trọng trong việc điều chỉnh tâm trạng. Thay đổi này có thể đã làm cho các loài động vật ngoan ngoãn hơn, dễ dàng thuần hóa hơn.

Gen của ngựa và sự tác động của con người

Sự kiện thuần hóa đánh dấu bước đầu tiên trong mối quan hệ giữa con người và ngựa, và giữa con người và DNA của chúng. Sự quản lý của con người có thể ảnh hưởng mạnh mẽ đến bộ gen của động vật qua hàng ngàn năm.

Ví dụ, tất cả các nhiễm sắc thể Y của ngựa nhà hiện đại - chỉ được truyền từ đực - gần như giống nhau. Các nghiên cứu đã chỉ ra sự đồng nhất này bắt đầu từ khoảng 1.500 năm trước, khi con người bắt đầu nuôi giống ngựa nhất định, như ngựa Phương Đông.

Tuy nhiên, mức độ chăn nuôi đó cũng không thể so sánh với những gì đã xảy ra trong 200 năm qua. Sự đa dạng gen của ngựa đã giảm đáng kể trong thời gian này, ngay cả khi các giống ngựa cụ thể có được các gen tạo ra các đặc điểm cụ thể.

Petersen tại Đại học Nebraska-Lincoln đã nghiên cứu các giống ngựa hiện đại để xác định các vùng của bộ gen liên quan đến màu sắc, tốc độ, dáng đi và kích thước. Cô cũng đã tìm hiểu về gen myostatin của protein cơ và DMRT3 được liên kết với dáng đi của ngựa.

'Khi bạn cưỡi, bạn cảm thấy như con vật này hiểu bạn và bạn cũng hiểu nó. Bạn cảm thấy mạnh mẽ khi làm chủ một con vật lớn như vậy.'

Cơ hội đó đã mở ra cánh cửa cho tổ tiên của chúng ta để biến ngựa trở thành bạn đồng hành đáng tin cậy, trong cuộc sống hàng ngày và trong những tình huống khó khăn nhất, từ công việc đến giải trí.