Các nhà toán học khẳng định sói đã tiến hóa thành chó nhà: Vì sao toán học lại liên quan?

Mọi thứ trên đời rốt cuộc đều sẽ được các nhà toán học nghiên cứu và giải mã.

Khi nhắc đến các nhà toán học, nhiều người thường hình dung họ là những người làm việc trong không gian nhỏ hẹp, với giấy tờ, bút viết, phấn trắng và những tấm bảng lớn đầy ắp các công thức phức tạp.

Công việc của họ thường xoay quanh việc chứng minh các định lý cổ điển, phát triển lý thuyết toán học mới, và đôi khi khám phá những điều kỳ lạ trong không gian nhiều chiều.

Trong một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Proceedings of the Royal Society B, các nhà toán học từ Đại học Wisconsin-La Crosse, Đại học Tennessee và Đại học Valparaiso đã sử dụng kiến thức toán học để giải quyết một vấn đề gần gũi với đời sống.

Họ đã chứng minh rằng loài sói đã tiến hóa thành chó nhà trong khoảng 15.000 năm mà không cần sự can thiệp của con người.

Câu hỏi đặt ra là: Tại sao các nhà toán học lại tham gia vào lĩnh vực vốn thuộc về sinh học? Và họ đã chứng minh điều này bằng phương pháp nào?

Trong lĩnh vực sinh học, từ lâu đã tồn tại một cuộc tranh luận sôi nổi về cách sói tiến hóa thành chó.

Một số nhà sinh học tiến hóa tin rằng quá trình này chủ yếu diễn ra nhờ sự thuần hóa của con người.

Cụ thể, khoảng 15.000 năm trước, con người đã phát hiện ra rằng sói có thể giúp họ trong các công việc như canh gác, săn bắn hoặc kéo xe.

Họ bắt đầu bắt những con sói con, nuôi dưỡng và huấn luyện chúng từ nhỏ. Quá trình này lặp lại qua nhiều thế hệ, và cuối cùng, sói đã được thuần hóa và lai tạo để trở thành chó nhà.

Tuy nhiên, một số người ủng hộ giả thuyết rằng sói đã tự thuần hóa thành chó nhà, tương tự như quá trình tự thuần hóa của chuột và mèo.

Khoảng 10.000 năm trước, khi loài người bắt đầu phát triển nền nông nghiệp, họ đã trồng được ngũ cốc, không chỉ giúp thoát khỏi nạn đói mà còn tạo ra nguồn dự trữ lương thực dồi dào.

Chuột hoang dần xâm nhập vào các kho ngũ cốc của con người và trở thành chuột nhà. Sự xuất hiện của chuột nhà đã thu hút mèo rừng đến săn bắt, và con người sau đó đã nuôi mèo để kiểm soát chuột.

Tương tự, sói cũng đã tự thuần hóa thành chó nhà, và quá trình này thậm chí còn diễn ra sớm hơn so với chuột và mèo, khoảng 15.000 năm trước.

Vào thời điểm đó, con người vẫn đang trong giai đoạn săn bắn và hái lượm. Một số con sói có lẽ đã nhận thấy rằng sống gần con người sẽ giúp chúng có được thức ăn thừa từ những con mồi săn bắn.

Nhờ đó, những con sói dần không cần phải tự săn mồi. Chúng trở nên ít hung dữ hơn, gần gũi với con người và trở nên thân thiện hơn. Thấy chúng hữu ích và đáng yêu, con người cũng chia sẻ nhiều thức ăn hơn với chúng.

Đó chính là cách chó nhà ra đời thông qua quá trình tự thuần hóa.

Tuy nhiên, những người ủng hộ giả thuyết con người thuần hóa sói cho rằng quá trình tự thuần hóa của sói thành chó nhà sẽ cần hơn 15.000 năm để hoàn thành.

Thời gian này được cho là không đủ, dựa trên các bằng chứng khảo cổ cho thấy chó đã được chôn cất cùng con người từ 14.000 năm trước.

Tuy nhiên, các nhà toán học hiện đã chứng minh rằng sói có thể tự thuần hóa và tiến hóa thành chó chỉ trong vòng 8.000 năm nhờ các phương trình toán học.

Họ đã sử dụng mô hình toán học dựa trên yếu tố (ABM) để tạo ra các phương trình mô phỏng quá trình tiến hóa của sói thành chó nhà thông qua chọn lọc tự nhiên.

Các yếu tố trong mô hình bao gồm tỷ lệ đột biến, khả năng sinh sản, quy mô quần thể, tỷ lệ sống sót hàng năm và sự phân bố thức ăn giữa nguồn hoang dã và thức ăn từ con người.

Kết quả cho thấy trong vòng 15.000 năm, sói có thể tự thuần hóa thành chó nhà với xác suất 37%.

Khi yếu tố chọn lọc giới tính được tích hợp vào các phương trình mô phỏng, nghĩa là những con sói trở nên "hiền lành" và dễ thương hơn với con người cũng có xu hướng chọn bạn tình có tính cách tương tự, xác suất sói tiến hóa thành chó nhà tăng lên đến 74%.

Đặc biệt, quần thể sói "hiền lành" có thể tách khỏi sói hoang dã chỉ trong 8.000 năm nếu chúng giao phối với những cá thể có đặc điểm tương đồng.

"Kết quả nghiên cứu của chúng tôi cho thấy giả thuyết về sự thuần hóa tự nhiên không thể bị loại bỏ do hạn chế về thời gian", các tác giả viết. Điều này chứng minh rằng sói hoàn toàn có thể tự thuần hóa thành chó nhà mà không cần sự can thiệp của con người.

Nghiên cứu này một lần nữa khẳng định vai trò của toán học trong các nghiên cứu liên ngành đang trở thành xu hướng. Các nhà toán học không chỉ tham gia vào lĩnh vực vật lý, tin học, AI mà còn có thể đảm nhận nhiệm vụ của các nhà sinh học.

Hầu như mọi vấn đề trên thế giới đều có thể được giải quyết bởi các nhà toán học.