DNA của Chó Cổ Đại Tiết Lộ Mối Liên Kết Bền Vững Với Con Người

Trong hàng trăm năm, có một cách duy nhất để nghiên cứu tiền sử con người: Đeo mũ bảo hiểm lá, đến một sa mạc ở Châu Phi hoặc Trung Đông, khai quật một số xác ướp và tạo ra những suy luận dựa trên đặc điểm vật lý của chúng. Sau đó, gen học hiện đại xuất hiện. Chỉ bằng cách nghiên cứu gen của con người hiện đại, hiện nay có thể đưa ra những suy luận về cách tổ tiên của chúng ta đã phân bố trên hành tinh. Bước đột phá lớn cuối cùng trong trường hợp này chỉ xảy ra cách đây một thập kỷ, khi các nhà khoa học cải tiến phương pháp của họ để chiết xuất DNA cổ điển, suy giảm từ những xác ướp tiền sử đủ tốt để bắt đầu giải mã gen của người tiền sử. Đó là cách họ phát hiện ra rằng Neanderthal và Homo sapiens có quan hệ lai và rằng hầu hết chúng ta đều có một số gen Neanderthal ẩn trong gen của chúng ta.
Nhưng vẫn còn rất nhiều điều chúng ta không thể tìm hiểu về văn hóa con người tiền sử bằng cách nghiên cứu xương người. Trong một nghiên cứu được công bố vào ngày 30 tháng 10 trên Khoa học, một nhóm các nhà gen học, nhà tiến hóa sinh học và nhà khảo cổ học sử dụng một nguồn dữ liệu khác: DNA chó cổ điển. Nghiên cứu không chỉ giúp khám phá lịch sử tiến hóa của chó, mà còn cung cấp một số gợi ý hấp dẫn về văn hóa con người tiền sử. Nó mở ra cửa sổ nhìn vào mối quan hệ gần gũi kéo dài hàng thiên niên giới giữa con người và đồng hành chó của họ.
“Đó là một lớp khác trong việc hiểu lịch sử con người,” nói Anders Bergström, một nghiên cứu viên sau tiến sĩ tại Viện Francis Crick và là một trong những tác giả chính của bài báo. “Chúng ta có thể khám phá những quá trình lịch sử giữa các dân tộc con người mà không nhất thiết phải nhìn thấy trong DNA người.”
Chó là đối tượng nghiên cứu thú vị, từ cả một góc độ sinh học và nhân loại học. Chó nhà, sói và dingo đều thuộc cùng một loài, mặc dù chó đã phát triển tiến hóa khác biệt từ sói khoảng từ 15,000 đến 40,000 năm trước. Kể từ thời điểm chia tách đó, con người đã lai tạo chó thành các dân số di truyền riêng biệt mà chúng ta gọi là giống. Bằng cách so sánh gen chó, chúng ta có thể tìm hiểu về các quy trình do con người tạo ra những dân số này—và bằng cách nghiên cứu gen chó cổ điển, chúng ta có thể làm việc để hiểu những quy trình đó như thế nào trong quá khứ xa xôi.
Nghiên cứu gen cổ điển luôn là một nỗ lực nhóm, và bài báo này cũng không nằm ngoại lệ: Nó có 56 tác giả. Một số người này là những nhà khảo cổ—ở những địa điểm xa cách nhau như Tây Ban Nha và Siberia, họ đã khai quật xác ướp của 27 chú chó được kiểm tra trong nghiên cứu này, sống từ 11,000 đến 100 năm trước. Những tác giả khác là những nhà khoa học đã làm việc vất vả trên những mẫu cổ điển này để chiết xuất và giải mã vật liệu gen của chúng. Và những người khác, như Bergström, phân tích dữ liệu để tìm ra bằng chứng về mối quan hệ tiến hóa giữa 27 chú chó này, chó hiện đại và sói.
Nghiên cứu gen cổ điển đặt ra một số thách thức phương pháp lớn. DNA suy giảm theo thời gian, vì vậy khó mà tin tưởng vào bất kỳ A, C, T hoặc G cụ thể nào trong gen cổ điển. Vì vậy, để phân tích gen chó, Bergström và đồng nghiệp của ông sử dụng các thống kê F, so sánh toàn bộ gen của các mẫu khác nhau với nhau để xác định xem cặp đôi động vật nào gần gũi hơn hoặc ít gần gũi hơn nhau. “Chúng cho bạn biết, với rất ít giả định, rằng mẫu này gần gũi với A hơn là với B,” Bergström nói. “Và, tất nhiên, điều đó không nhất thiết cho bạn biết điều gì đã xảy ra về quá trình lịch sử. Nhưng nó cho bạn một số sự thật cơ bản về mối quan hệ.” Sau đó, các nhà khoa học có thể sử dụng dữ liệu này về mối quan hệ để suy luận xem cây phả hệ chó phải đã nhìn như thế nào. Sử dụng kỹ thuật này, nhóm đã có thể xác định, ví dụ, rằng chó Đông Á cổ điển là, ngạc nhiên, gần gũi với chó châu Âu cổ điển hơn là với chó Trung Đông cổ điển.
Bằng cách xây dựng cây phả hệ này, Bergström và đồng nghiệp của ông đã phát hiện điều gì đó gây ngạc nhiên: 11,000 năm trước, trước khi nhiều nhóm người tiếp nhận nông nghiệp, các dân số chó nhà đã hình thành ít nhất năm nhóm di truyền gen khác nhau. “Cuối thời kỳ Băng giá, trước khi bất kỳ loài động vật nào khác đã được thuần hóa, chó đã đã phân nhánh thành các dòng riêng biệt và lan rộng ra khắp thế giới,” Bergström nói. “Nhiều dòng này hiện vẫn còn tồn tại ngày nay, trong những chú chó hiện đại.” Nói cách khác, các giống như husky Siberian và chó chăn cừu Đức ngày nay có nguồn gốc từ các dân số chó mà hoàn toàn khác biệt vào khoảng năm 9000 TCN, nếu không sớm hơn. “Chúng ta có thể nhìn vào chó trong công viên và chúng ta có thể thấy kết quả của quá trình này đã bắt đầu từ trước khi bất kỳ con người nào đã bắt đầu canh tác, hoặc trước khi bất kỳ loài động vật nào khác đã được thuần hóa,” Bergström nói.
Thông tin này không chỉ thú vị từ góc độ tiến hóa. Nó cũng là một dấu hiệu về cách con người tiền sử đã quan hệ với chó, ngay trước khi họ đã thiết lập mối quan hệ chặt chẽ với bất kỳ loài động vật nào khác. Laurent Frantz, giáo sư gen học cổ điển tại Đại học Ludwig Maximilian Munich và tác giả chính khác của nghiên cứu, tin rằng khám phá này làm nảy sinh ý nghĩa rằng người săn mồi có thể đã lai tạo chó với một số đặc điểm nhất định. “Có lẽ lựa chọn nhân tạo đã mạnh mẽ từ trước,” ông nói. “Và có lẽ đó đã là một điều có ý thức mà mọi người đang làm.”
Việc các dòng chó riêng biệt tồn tại 11,000 năm trước không thể một mình kể cho chúng ta biết con người tiền sử nghĩ gì về chó của họ. Nhưng Frantz, Bergström và đồng nghiệp của họ đã có thể khám phá dữ liệu của mình để tìm thêm gợi ý về mối quan hệ giữa con người tiền sử và chó bằng cách so sánh cây phả hệ chó mà họ đã vẽ với các cây phả hệ tương tự có thể vẽ bằng gen cổ điển của con người. Họ phát hiện ra rằng hình dạng tổng thể của cây phả hệ rất giống nhau: Ví dụ, con người cổ điển ở Đông Á cũng gần gũi với con người cổ điển sống ở châu Âu hơn là những người sống ở Trung Đông. Ở cái nhìn đầu tiên, kết quả này có vẻ không ngạc nhiên: Nếu con người mang theo chó của họ khi di cư, thì các dân số người gần gũi nhau nhất sẽ có chó gần gũi nhau nhất. Và một số sự tương ứng giữa con người và chó có thể chắc chắn được giải thích bằng việc con người mang theo bạn đồng hành chó của họ khi họ di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Nhưng đối với các mô hình tiến hóa cổ điển nhất, có một vấn đề lớn: Các nhóm con người liên quan đã chia tách hơn 45,000 năm trước, lâu trước khi chó được thuần hóa.
Bergström và Frantz có một lý thuyết để giải thích tại sao mô hình di cư của chó sẽ mô phỏng như mô hình con người từ hàng nghìn năm trước. Do khí hậu và địa lý, có lẽ các tuyến đường thuận tiện cho việc di chuyển vào năm 45,000 TCN cũng thuận tiện cho thương mại—cả về chó, và cả về hàng hóa khác—35,000 năm sau. “Điều này gợi ý rằng thực tế có nhiều liên lạc hơn giữa các nhóm người tiền sử mà chúng ta có thể thấy từ chỉ có gen người,” Bergström nói. Nếu giả thuyết này hóa ra đúng, DNA chó cổ điển có thể đã giúp chúng ta tìm hiểu về những đặc điểm của văn hóa con người tiền sử ngoài việc thuần hóa động vật.
Nhưng giả thuyết thương mại này vẫn chỉ là sự suy đoán, ít nhất là cho đến khi nó có thể được chứng thực bằng bằng chứng khảo cổ khác. “Đó là một giả thuyết hợp lý, nhưng tôi nghĩ đáng lưu ý rằng thang thời gian là khá khác nhau đối với Việc di cư từ Châu Phi [di cư con người] và thuần hóa chó,” nói Kerstin Lindblad-Toh, giáo sư di truyền so sánh tại Đại học Uppsala ở Thụy Điển, người không tham gia vào nghiên cứu. Những yếu tố địa lý và khí hậu đã đóng góp vào di cư của con người hơn 45,000 năm trước có thể đã thay đổi đáng kể vào thời điểm chó được thuần hóa.
Sau sự kiện thuần hóa đó, có vẻ như một số điều đã duy trì nhất định. Theo kết quả của nhóm nghiên cứu, sau khi chó chia ra khỏi sói hơn 11,000 năm trước, sói không bao giờ quay trở lại mạnh mẽ vào các quần thể chó (cho đến, có lẽ, là sự sốt sắng hiện đại về chó sói). Với việc chó và sói thuộc cùng một loài và tạo ra con cái hoàn toàn khỏe mạnh, khám phá này làm ngạc nhiên tác giả. Họ suy luận kết quả này từ quan sát rằng một số sói có mối quan hệ bằng nhau với tất cả chó cổ điển và hiện đại, điều này cho thấy rằng tất cả chó có cùng một lượng dòng họ sói. Giải thích hợp lý là sói không đóng góp một cách đáng kể vào hệ gen chó sau khi thuần hóa. Nếu sói thay vào đó đã tiếp tục lai tạo với chó, nhóm sẽ mong đợi thấy rằng tất cả sói sẽ gần gũi hơn với một số chó—có sói trong cây phả gia đình của chúng sau thuần hóa—hơn là những con khác chỉ có tổ tiên là chó.
Tuy nhiên, vì một lý do nào đó, điều ngược lại xảy ra khi nói đến gen sói: Chó toàn cầu gần gũi hơn với một số sói hơn là với những con khác, điều này cho thấy rằng chó thực sự đã đóng góp vật liệu gen cho quần thể sói. Sự không đối xứng này giữa chó và sói có thể có một giải thích đơn giản: con người. “Nó cho chúng ta thấy,” Lindblad-Toh nói, “rằng có lẽ mọi người đã giữ chó của họ và chăm sóc chúng đảm bảo rằng họ không để sói vào.” Những con sói này không có bảo vệ như vậy.
Tuy nhiên, Liisa Loog, một nghiên cứu viên sau tiến sĩ tại Bộ môn Gen học Đại học Cambridge không tham gia vào nghiên cứu, tin rằng quan điểm này quan trọng để giữ trong tầm nhìn. Cô lưu ý rằng lập luận của tác giả phụ thuộc vào một số giả định cụ thể về cách sói cổ điển liên quan đến sói hiện đại, những giả định mà không thể xác nhận mà không nghiên cứu trực tiếp sói cổ điển. “Tác giả ở đây phụ thuộc vào giả định rằng điều này đã xảy ra trên một quần thể sói đã tuyệt chủng mà chưa được mẫu, và đó là có mối quan hệ bằng nhau với tất cả các quần thể sói ngày nay,” cô nói. “Điều này có thể là đúng, nhưng cũng có thể không.”
Giả định này, và các giả định về tính liên tục về địa lý và khí hậu mà nền tảng giả thuyết thương mại của Bergström và Frantz, có nghĩa là kết quả và lý thuyết của họ không thể được xác nhận mà không cần nghiên cứu bổ sung, giống như các nghiên cứu tương tự về DNA sói cổ điển. Nhưng cuối cùng, 27 gen chó chỉ là một cửa sổ hẹp vào quá khứ: Khi làm việc với một lượng dữ liệu nhỏ như vậy, các giả định trở nên cần thiết. “Chính DNA chỉ là DNA,” Bergström nói. “Nó cần một ngữ cảnh rộng lớn của sự diễn giải.”
Với sự khan hiếm của bằng chứng, kết hợp với khó khăn trong việc trích xuất DNA chất lượng cao từ những xương cổ điển như vậy, nghiên cứu DNA cổ điển có vẻ như là một nỗ lực dại dột—tại sao không chỉ lấy mẫu gen từ chó hiện đại và xác định cây phả gia đình từ đó? Nhưng DNA cổ điển cũng có một số ưu điểm đặc biệt so với DNA hiện đại, đặc biệt là khi nói đến chó. Nhiều chó hiện đại nợ hồi sinh gen của họ cho sự cuồng nhiệt chó nuôi thời Victoria, vì vậy dấu vết của quá khứ xa hơn của chúng có thể khó nhận biết. Tìm kiếm bằng chứng về chó cổ điển trong gen của chó hiện đại giống như “tìm kiếm kim trong đống rơm,” Loog nói. Vì vậy, việc đi thẳng đến nguồn có thể giúp. “DNA cổ điển,” Loog nói, “đen trắng hóa hình ảnh di truyền đã đóng dấu thời gian của quá khứ.”
Do đó, trong khi có thể khó khăn để tìm hiểu về chó tiền sử thông qua việc nghiên cứu hậu duệ hiện đại của chúng, cái nhìn đặc biệt được DNA cổ điển mang lại có thể cung cấp ngữ cảnh không giá trị để hiểu cách con người liên quan đến chó ngày nay. “Chó có vẻ độc đáo vì chúng là một loài săn mồi, loài ăn thịt. Và chúng đã được thuần hóa bởi người săn mồi, trước cả nông nghiệp, và chúng cũng có thể nhanh chóng lan rộng đến hầu hết các nhóm,” Bergström nói. “Điều này làm thế nào một cách đáng ngạc nhiên là phù hợp với loài người để làm bạn với loài động vật này—ngay cả khi, a priori, có vẻ như là một ứng cử viên không khả thi cho việc thuần hóa.” Nếu Bergström và đồng nghiệp của ông đúng, truyền thống của con người sống cùng, lai tạo và bảo vệ chó, và cách đối xử với chúng không chỉ là những công cụ hữu ích mà còn là nguồn kết nối xã hội và hỗ trợ tình cảm, có thể đã có lịch sử 11,000 năm. Ngay cả trước khi họ tìm ra cách trồng trọt cây, con người có thể đã biết cách chăm sóc và được chăm sóc bởi động vật của mình.
More Great MYTOUR Stories
- 📩 Muốn nhận tin tức mới nhất về công nghệ, khoa học và nhiều hơn nữa? Đăng ký nhận bản tin của chúng tôi!
- Một người đi bộ vô danh và câu chuyện mà internet không thể giải mã
- Một lính hải quân SEAL, một chiếc máy bay không người lái và sứ mệnh cứu mạng trong chiến đấu
- Đây là cách tái chế các thiết bị cũ của bạn
- Làm thế nào “con bọ quỷ” sống sót khi bị ôtô đè qua
- Tại sao mọi người đều đang xây dựng một chiếc xe tải điện?
- 🎮 MYTOUR Games: Nhận những mẹo, đánh giá và nhiều hơn nữa
- 🏃🏽♀️ Muốn có những công cụ tốt nhất để trở nên khỏe mạnh? Hãy kiểm tra bảng chọn của đội Gear chúng tôi cho những chiếc đồng hồ theo dõi sức khỏe tốt nhất, đồ trang bị chạy (bao gồm giày và tất), và tai nghe chống ồn tốt nhất
