Các nhà toán học chứng minh sói đã tiến hóa thành chó nhà: Nhưng tại sao lại là toán?

Nhắc đến các nhà toán học, chúng ta thường chỉ nghĩ họ là những người quanh quẩn trong một căn phòng nhỏ hẹp, với hàng đống giấy A4, bút, phấn và đặc biệt là những tấm bảng khổng lồ, nơi mà họ sẽ ghi chi chít lên đó những phương trình và ký hiệu khó hiểu.

Công việc của các nhà toán học cũng khó hiểu không kém: Chứng minh những bổ đề cổ xưa, xây dựng lý thuyết toán mới, và đôi khi, nghiên cứu những gì có thể xảy ra trong không gian vô hạn chiều…

Nhưng trong một nghiên cứu mới đây trên tạp chí Proceedings of the Royal Society B, một nhóm các nhà toán học đến từ Đại học Wisconsin-La Crosse, Đại học Tennessee và Đại học Valparaiso ở Mỹ đã cùng nhau dùng kiến thức toán của mình để làm một điều hết sức gần gũi:

Họ đã chứng minh loài sói đã tiến hóa thành chó nhà trong 15.000 năm mà không cần đến sự thuần hóa của loài người.

Câu hỏi đặt ra là: Tại sao các nhà toán học lại phải làm điều đó, công việc vốn thuộc về lĩnh vực của các nhà sinh học. Và họ đã chứng minh điều đó bằng cách nào?

Hóa ra đã từ rất lâu, trong lĩnh vực sinh học đã diễn ra một cuộc tranh cãi nảy lửa về quá trình mà sói tiến hóa thành chó.

Một số nhà sinh học tiến hóa cho rằng quá trình sói biến thành chó nhà đã diễn ra chủ yếu bằng sự thuần hóa của con người.

Cụ thể là khoảng 15.000 năm trước, những con người đầu tiên đã phát hiện sói có thể giúp họ làm một số việc ví dụ như trông nhà, hỗ trợ săn bắn hoặc kéo xe.

Và thế là họ đã bắt những con sói con, nuôi và dạy chúng làm việc từ nhỏ cho tới lớn. Quá trình này lặp đi lặp lại và những con sói được con người thuần hóa và lai tạo với nhau, cuối cùng, đã biến thành chó nhà.

Tuy nhiên, cũng có một số người ủng hộ giả thuyết đối lập cho rằng sói đã tự thuần hóa chúng thành chó nhà, giống như con đường tự thuần hóa của chuột và mèo nhà.

Theo đó, sau khi loài người thiết lập được nền nông nghiệp vào khoảng 10.000 năm trước, họ đã lần đầu tiên trồng được ngũ cốc, không những thoát được nạn đói trong thời hái lượm mà còn dự trữ được những kho thực phẩm cho mình.

Loài chuột sau đó đã chui vào các kho ngũ cốc của loài người, biến từ chuột hoang thành chuột nhà. Sau đó, chúng kéo theo loài mèo rừng cũng đến để săn chuột nhà. Loài người sau đó mới nuôi mèo để bắt chuột nhà.

Tương tự như vậy, sói cũng đã tự thuần hóa chúng thành chó nhà. Và quá trình này thậm chí còn diễn ra sớm hơn cả chuột và mèo, từ 15.000 năm trước.

Khi đó, con người vẫn trong thời kỳ săn bắn và hái lượm. Một số con sói có lẽ đã thấy rằng nếu chúng sống gần con người, chúng có thể được chia sẻ những mẩu xương thừa từ những con vật mà loài người săn bắn được.

Làm như vậy, những con sói dần dần không cần phải tự đi săn nữa. Chúng bắt đầu giảm hung dữ, quấn lấy con người và trở nên đáng yêu hơn. Vì thấy chúng đáng yêu và đôi khi cũng được việc, con người cũng chia nhiều thức ăn cho chó hơn.

Đó là cách mà chó nhà sinh ra từ quá trình tự thuần hóa.

Tuy nhiên, những người ủng hộ giả thuyết con người thuần hóa sói cho rằng nếu để sói tự thuần hóa thành chó nhà, chúng sẽ phải mất hơn 15.000 năm mới có thể làm được điều đó.

Thời gian là không đủ, tính từ các bằng chứng khảo cổ đầu tiên cho thấy chó mới được chôn cất cùng với với loài người cách đây 14.000 năm.

Thế nhưng, bây giờ, bằng các phương trình của mình, các nhà toán học đã có thể chứng minh sói hoàn toàn có thể tự thuần hóa và tiến hóa thành chó trong vỏn vẹn 8.000 năm.

Cụ thể, họ đã sử dụng một mô hình toán học dựa trên yếu tố (ABM) để lập ra các phương trình mô phỏng quá trình sói tiến hóa thành chó nhà thông qua chọn lọc tự nhiên.

Các "yếu tố" đại diện cho cá thể sói được nạp vào mô hình bao gồm tỷ lệ đột biến, khả năng sinh sản, dân số quần thể, xác suất sống sót hàng năm và sự phân phối thức ăn giữa các nguồn hoang dã và thức ăn của loài người.

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

Khi yếu tố chọn lọc giới tính được thêm vào các phương trình mô phỏng, nghĩa là những con sói sau khi trở nên "hiền lành" và đáng yêu hơn với con người cũng có khả năng chọn bạn tình "hiền lành" giống mình, xác suất để sói tiến hóa thành chó nhà tăng lên tới 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 cùng đặc điểm.

"Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng giả thuyết thuần hóa nguyên thủy không thể bị bác bỏ vì lý do hạn chế thời gian", các tác giả nghiên cứu viết. Điều này có nghĩa là các phương trình của họ đã chứng minh sói hoàn toàn có thể tự thuần hóa chúng thành chó nhà mà không cần đến sự can thiệp của con người.

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

Gần như, việc gì trên thế giới này cũng có thể đến tay họ, những nhà toán học.