Câu chuyện về ngựa thuần hóa!

Người ta nói chó là người bạn tốt nhất của con người, nhưng trên thực tế loài ngựa cũng có thể có được danh hiệu đó, bởi vậy mà người xưa thường có câu "Khuyển mã chi tình" - cách của người xưa khi nói về tình cảm gắn bó của loài chó và ngựa với người nuôi.

Loài ngựa đã cũng cấp cho chúng ta sức kéo vận chuyển người và hàng hóa, chúng cũng thay đổi cách thức chiến tranh của con người thông qua chiến xa, kỵ binh. Chúng đã truyền cảm hứng cho các nghệ sĩ từ người nguyên thủy, sống trong hang động thời kỳ đồ đá đến các nhà sản xuất "My Little Pony".

Vai trò của loài ngựa trong ngành công nghiệp có thể đã giảm dần theo hướng nghiêng về máy móc, nhưng chúng vẫn duy trì một vị trí nhất định trong thể thao, giải trí và trong trái tim tập thể của nhân loại. Ngựa đã gắn bó với văn hóa loài người ít nhất từ năm 2000 trước Công nguyên và có liên hệ với một số nhóm người thậm chí còn sớm hơn.

Ludovic Orlando, nhà khảo cổ học phân tử tại Đại học Toulouse III-Paul Sabatier ở Pháp, cho biết: "Ngựa là loài động vật đã thay đổi lịch sử nhân loại".

Ngày nay, số lượng giống ngựa cực kỳ đa dạng, từ những con ngựa Lipizzan bước cao của Áo đến những con ngựa kéo Clydesdale của Budweiser đến những con thuần chủng của Kentucky Derby. Bất chấp sự khác biệt cả về ngoại hình lẫn chức năng của chúng, tất cả những giống ngựa thuần hóa ngày nay đều thuộc họ Equus caballus (bao gồm cả lừa, ngựa vằn và ngựa hoang Przewalski).

Con đường tiến hóa của loài ngựa là một quá trình lịch sử đầy hấp dẫn. Nhưng cho đến gần đây, con đường thuần hóa của con người đối với loài ngựa vẫn còn là một bí ẩn chưa được khám phá. Xương của các loài E. caballus trông khá giống nhau, dù là hoang dã hay thuần chủng, vì vậy trong quá khứ chúng ta gặp rất nhiều khó khăn trong việc giải quyết các câu hỏi: Con người đã thuần hóa ngựa ở đâu và khi nào, liên kết nào đã khiến loài ngựa có thể phân hóa thành các giống có chức năng khác nhau?

Ngày nay, một cuộc cách mạng trong việc nghiên cứu DNA đã thực sự bùng nổ. Áp dụng phương pháp tương tự được sử dụng trong một nghiên cứu mang tính bước ngoặt năm 2010 về DNA của người Neanderthal, các nhà khoa học đã tìm hiểu được rất nhiều thông tin 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 phát hiện lịch sử đáng ngạc nhiên của loài ngựa Przewalski. Và khi làm việc với các mẫu hiện đại hơn, họ đã quan sát thấy cách quản lý gần đây của mọi người đã làm mất đi phần lớn sự đa dạng trong bộ gen của ngựa, đồng thời bổ sung một loạt các tính năng dành riêng cho các giống ngựa khác nhau.

Nhưng trên thực tế, các nhà khoa học vẫn chưa bao giờ có đủ DNA cổ đại để trả lời câu hỏi về sự thuần hóa - cho đến cuối năm 2021, khi các nhà khoa học báo cáo 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, cho biết: "Thật tuyệt khi có mảnh ghép lớn này điền vào câu đố xem ngựa thực sự đến từ đâu". Tuy nhiên, cô ấy nói thêm, quá trình thuần hóa là một chuỗi các sự kiện phức tạp và rất khó để khám phá ra những chi tiết phức tạp.

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

Tua nhanh đến cuối thế Pleistocen, 11.700 đến 129.000 năm trước, khi mà những con ngựa đang chạy nước kiệu qua lại giữa Châu Á và Châu Mỹ trên cầu Bering Land. Nhanh tiến hóa thành ngựa nhà ngày nay và ngựa hoang dã của Przewalski có lẽ đã tách ra vào khoảng giữa kỷ nguyên đó, từ 35.000 đến 50.000 năm trước.

"Nhưng khoảng 11.000 năm trước, vào khoảng thời gian cây cầu Bering Land bị nhấn chìm lần cuối, loài ngựa Bắc Mỹ đã tuyệt chủng, cùng với nhiều loài lớn khác như voi ma mút và hải ly khổng lồ", Alisa Vershinina, nhà di truyền học tại LifeMine Therapeutics ở Cambridge, Massachusetts, cho biết. Theo những chuyến di cư khám phá thế giới của người nguyên thủy, tổ tiên của chúng ta đã bắt gặp loài ngựa, và rõ ràng họ tỏ ra rất thích thú với những con vật đẹp đẽ này: Ngựa là loài động vật được miêu tả nhiều nhất trong thời kỳ đồ đá tại Tây Âu.

Thế nhưng, theo những gì chúng ta biết được thì ngựa lại là loài động vật được bổ sung khá muộn vào danh sách các loài được chăn nuôi bởi con người. Chó đã được thuần hóa cách đây 15.000 năm; cừu, lợn và gia súc, khoảng 8.000 đến 11.000 năm trước. Nhưng bằng chứng rõ ràng về quá trình thuần hóa ngựa không xuất hiện trong hồ sơ khảo cổ cho đến khoảng 5.500 năm trước.

Xác ngựa từ khắp Âu-Á đã mang lại 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 xác ướp tự nhiên của một con ngựa ở Siberia ngày nay. Nó có niên đại khoảng 4.600 năm trước và có thể nó là một trong những con ngựa đầu tiên được thuần hóa.

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

Và ở khu vực Đông Âu xung quanh Biển Caspi, các nhà khảo cổ nhận thấy hài cốt ngựa xuất hiện cùng với những vật nuôi khác. Những ngôi mộ của con người cách đây khoảng 6.000 năm đã bắt đầu có những vật dụng được trang trí bằng đầu ngựa, có lẽ cho thấy một số thay đổi trong mối quan hệ giữa người và ngựa.

Nhưng địa điểm khảo cổ thu hút nhiều nhà nghiên cứu thuần hóa ngựa là khu định cư năm 3500 trước Công nguyên tại Botai, cách Caspian, thuộc Kazakhstan ngày nay khoảng 1.000 dặm về phía tây bắc.

Alan Outram, một nhà khảo cổ học tại Đại học Exeter ở Anh, cho biết chế độ ăn của người dân ở Botai "hoàn toàn tập trung vào ngựa". Ngoài một số xương chó, xương của ngựa chiếm phần lớn các hài cốt không phải của con người trên địa điểm. Một số đầu ngựa ám chỉ việc giết mổ bằng một công cụ giống như rìu, các mảnh gốm có chứa dấu vết hóa học của sữa ngựa cái, mà Outram nói rằng có thể đã được dùng làm bơ, sữa chua hoặc pho mát.

Tuy nhiên, không có cách nào để xác nhận rằng cư dân Botai đã thuần hóa hoàn toàn ngựa. Outram nghi ngờ rằng người Botai đối xử với những con ngựa giống như cách những người chăn nuôi tuần lộc hiện đại sử dụng động vật của họ: Họ có thể đã giữ những con ngựa để lấy thịt và sữa, và thậm chí có thể đã cưỡi một vài con trong số chúng để chăn nuôi những con khác. Nhưng có lẽ họ đã không quản lý việc chăn nuôi hoặc sử dụng động vật một cách rộng rãi.

Và nếu không có đủ DNA cổ đại, không có cách nào để chắc chắn rằng đây là những con ngựa được thuần hóa với tư cách là vật nuôi do con người quản lý.

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".

Tuy nhiên, dấu vết của ngựa Botai vẫn tồn tại. Thật bất ngờ, các nhà nghiên cứu đã phát hiện những điểm tương đòng giữa những bộ xương 5.500 năm tuổi đó và những con ngựa Przewalski hiện đại. Những con vật chắc nịch với bờm ngắn và đầy lông này sống trên thảo nguyên của Mông Cổ, nơi chúng được gọi là takhi, hay "linh hồn" và được coi là biểu tượng quốc gia.

Nói cách khác, những con ngựa Przewalski, có thể chính là tàn tích của một quần thể trong quá khứ, chúng dường như là hậu duệ hoang dã của những con ngựa mà người dân ở Botai có thể đã quản lý, ở một mức độ nào đó, nhưng sau đó đã mất kiểm soát.

Arne Ludwig, một nhà di truyền học tiến hóa tại Viện nghiên cứu vườn thú và động vật hoang dã ở Đức, cho biết ngựa Przewalski không thích hợp để cưỡi. Có lẽ, ông suy đoán, đó là lý do tại sao chúng không còn được sử dụng.

Bất cứ điều gì xảy ra trong quá khứ thì có một hiện thực là những con ngựa Przewalski đã từng 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, hiện có số lượng khoảng 2.000 cá thể trong cả điều kiện nuôi nhốt và khu bảo tồn tự nhiên.

Bất chấp những điều kể trên, khi Orlando ghi lại các nghiên cứu bộ gen về quá trình thuần hóa ngựa cho "Đánh giá hàng năm về Di truyền học" vào năm 2020, ông buộc phải kết luận: "Nguồn gốc địa lý của ngựa nhà hiện đại hiện chưa được biết đến".

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.

Dòng ngựa nhà cũng bao gồm một sự thay đổi ở một gen khác được gọi là ZFPM1. Gen này rất quan trọng trong việc điều chỉnh tâm trạng. Có lẽ sự thay đổi này đã khiến các loài động vật ngoan ngoãn hơn, dễ thuần hóa hơn. Những thay đổi này có thể là chìa khóa cho quá trình thuần hóa ngựa lâu dài - nhưng đó chỉ là suy đoán, Shapiro nói.

Gen ngựa và sự can thiệp của con người

Sự kiện thuần hóa đó chỉ là sự khởi đầu của mối quan hệ giữa người và ngựa - và giữa người và DNA của loài ngựa. Sự quản lý của con người có thể làm nên những điều nổi bật đối với bộ gen động vật trong nhiều thiên niên kỷ.

Ví dụ, tất cả các nhiễm sắc thể Y của ngựa nhà hiện đại - chỉ truyền qua dòng đực - gần như giống hệt nhau. Để theo dõi điều này xảy ra như thế nào, Ludwig, Orlando và các đồng nghiệp đã kiểm tra nhiễm sắc thể Y của 96 con ngựa giống lai Á-Âu từ 5.000 năm qua. Mặc dù các nhiễm sắc thể Y bắt đầu khá đa dạng, nhưng chúng trở nên giống nhau hơn theo thời gian, với những thay đổi lớn bắt đầu từ khoảng 1.500 năm trước. Điều này tương ứng với việc con người bắt đầu nuôi một số giống ngựa nhát định, chẳng hạn như ngựa Phương Đông đã từng được nhân giống rất phổ biến phổ biến, Orlando nói.

Nhưng ngay cả mức độ chăn nuôi đó cũng không là gì so với những gì đã xảy ra trong 200 năm qua. Sự đa dạng của bộ gen ngựa đã giảm cực mạnh trong khoảng thời gian này, ngay cả khi các giống ngựa cụ thể có được các gen tạo ra các đặc điểm xác định của chúng.

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. Ví dụ, những thay đổi đối với gen myostatin của protein cơ được biết là xảy ra ở các giống ngựa đua. Petersen cũng đã xem xét những "giống ngựa có dáng đi" với những kiểu vận động khác thường - theo cách nói của cô, "những con ngựa di chuyển linh hoạt" - thường thoải mái hơn khi cưỡi. Những giống ngựa này thường có những thay đổi DNA ở một vị trí cụ thể, hoạt động như một loại "công tắc tổng thể" cho dáng đi. Chỗ đó chứa một gen gọi là DMRT3; một phiên bản rút gọn của protein mà nó mã hóa đã được liên kết với dáng đi của ngựa.

"Bạn có cảm giác, khi bạn cưỡi, con vật này hiểu bạn và bạn hiểu con vật này". "Bạn cũng có cảm giác làm chủ con vật to lớn này - nó khiến bạn cảm thấy mình mạnh mẽ."

Với cơ hội đó, làm sao tổ tiên loài người chúng ta có thể cưỡng lại việc biến ngựa thành người bạn tốt của họ, trong thời bình và chiến tranh, trong công việc và giải trí?