Voi ma mút lông xoăn (Mammuthus primigenius) là loài voi thích nghi với giá lạnh, sống ở vùng thảo nguyên rộng lớn trải từ châu Âu qua Siberia tới Bắc Mỹ trong kỷ Băng hà. Chúng có kích thước gần bằng voi châu Phi, lông dày, tai nhỏ, lớp mỡ dưới da và cặp ngà cong dài. Phần lớn các quần thể trên đất liền biến mất vào khoảng 10 nghìn năm trước, khi kỷ Băng hà cuối cùng kết thúc.
Quần thể cuối cùng sống sót trên đảo Wrangel ngoài khơi đông bắc Siberia tới khoảng 4.000 năm trước — tức là vẫn còn voi ma mút khi người Ai Cập cổ đã xây xong các kim tự tháp lớn ở Giza. Nguyên nhân tuyệt chủng là một trong những cuộc tranh luận dài nhất của cổ sinh vật học: khí hậu thay đổi, con người săn bắt, hay cả hai. Bằng chứng hiện nay nghiêng về sự kết hợp, với tỉ trọng khác nhau tuỳ vùng.
Voi ma mút là con gì: không phải tổ tiên voi ngày nay
Một hiểu lầm phổ biến là coi voi ma mút là “ông tổ” của voi hiện đại. Thực ra chi Mammuthus là một nhánh anh em: phân tích ADN cổ cho thấy voi ma mút có họ hàng gần với voi châu Á hơn là với voi châu Phi. Ba dòng tách nhau từ một tổ tiên chung ở châu Phi cách đây vài triệu năm; voi ma mút sau đó lan sang Á – Âu và Bắc Mỹ.
Chi Mammuthus có nhiều loài. Voi ma mút lông xoăn là loài nổi tiếng nhất nhờ các xác đông lạnh trong băng vĩnh cửu Siberia. Ở Bắc Mỹ có voi ma mút Columbia lớn hơn, sống ở vùng ôn đới ấm hơn, ít lông hơn. Trên một số đảo như Wrangel hay quần đảo Channel ở California, có các quần thể voi ma mút nhỏ đi do sống lâu trong không gian hẹp — hiện tượng lùn hoá trên đảo gặp ở nhiều loài thú lớn.
Cũng cần phân biệt voi ma mút với voi răng mấu (mastodon) ở Bắc Mỹ: hai nhóm khác họ, khác răng — voi ma mút có răng mài dạng gờ phẳng hợp ăn cỏ, voi răng mấu có răng mấu nhọn hợp ăn lá cành. Người xem bảo tàng hay nhầm hai loài này vì cùng thời và cùng cỡ.
Thích nghi với giá lạnh
Bộ lông hai lớp. Lớp lông ngoài dài, thô che mưa tuyết; lớp lông tơ bên trong giữ nhiệt. Các mẫu lông còn lại trong băng cho thấy màu từ nâu sẫm đến hung đỏ, dù màu có thể đã đổi theo thời gian chôn vùi.
Tai nhỏ, đuôi ngắn. Tai voi châu Phi rộng để toả nhiệt; voi ma mút thì ngược lại, tai và đuôi nhỏ để giảm mất nhiệt — một quy luật quen thuộc ở thú vùng lạnh.
Lớp mỡ và bướu mỡ. Dưới da có lớp mỡ dày; một số xác đông lạnh và hình vẽ hang động gợi ý chúng có bướu mỡ sau đầu và trên vai, đóng vai trò dự trữ năng lượng cho mùa đông.
Ngà dùng như xẻng. Ngà cong dài có dấu mòn cho thấy chúng dùng ngà gạt tuyết tìm cỏ. Ngà mọc theo vòng như vòng gỗ, nên các nhà nghiên cứu phân tích đồng vị trong từng lớp ngà để dựng lại chế độ ăn và quãng đường di chuyển của một cá thể qua nhiều năm.
Hemoglobin chịu lạnh. Phân tích gen cho thấy hemoglobin của voi ma mút có những biến đổi giúp nhả ôxy tốt hơn ở nhiệt độ thấp — một bằng chứng tiến hoá được xác nhận bằng cách tái tạo protein trong phòng thí nghiệm.
Thảo nguyên voi ma mút: một hệ sinh thái đã mất
Voi ma mút sống trong một hệ sinh thái mà ngày nay không còn tồn tại: thảo nguyên voi ma mút (mammoth steppe). Đó là vùng đồng cỏ khô, lạnh, rộng lớn nhất từng có trên Trái Đất, chạy từ Tây Ban Nha qua Siberia sang Alaska và Canada. Khác với lãnh nguyên rêu ẩm ướt hiện nay, nó có nhiều cỏ và thảo mộc, nuôi được những đàn thú lớn như bò rừng thảo nguyên, ngựa hoang, tuần lộc, tê giác lông xoăn.
Khi kỷ Băng hà kết thúc khoảng 12–10 nghìn năm trước, khí hậu ấm và ẩm hơn. Rừng lá kim và lãnh nguyên rêu, đầm lầy lan rộng; đồng cỏ khô bị thu hẹp và chia cắt. Với một loài cần ăn hàng trăm kilôgam thực vật mỗi ngày, sự thay đổi thảm thực vật này là đòn nặng.
Một số nhà sinh thái còn cho rằng chính voi ma mút và các thú lớn ăn cỏ đã giữ thảo nguyên tồn tại bằng cách giẫm, ăn, bón phân, ngăn cây bụi lấn vào. Khi chúng suy giảm, đồng cỏ càng dễ chuyển thành rừng hay lãnh nguyên — một vòng phản hồi làm tình hình xấu thêm. Ý tưởng này có cơ sở sinh thái nhưng vẫn đang được kiểm chứng.
Khí hậu hay con người: cân bằng chứng
Đây là tranh luận kinh điển về tuyệt chủng động vật cỡ lớn cuối kỷ Băng hà. Bảng dưới tóm các lập luận chính của mỗi phía:
| Lập luận | Ủng hộ vai trò khí hậu | Ủng hộ vai trò con người |
|---|---|---|
| Thời điểm | Suy giảm mạnh trùng với các đợt ấm lên nhanh cuối kỷ Băng hà | Ở nhiều nơi, thú lớn biến mất không lâu sau khi con người đến, kể cả ở Australia và châu Mỹ |
| Các kỷ băng trước | Voi ma mút từng sống qua nhiều chu kỳ băng – gian băng; lần này sinh cảnh co hẹp nặng hơn | Chúng đã sống qua các lần ấm lên trước mà không tuyệt chủng; điểm khác lần này là có con người |
| Dấu vết săn bắt | Bằng chứng giết mổ voi ma mút có nhưng không quá nhiều | Có nhiều địa điểm với xương mang vết cắt, nhà dựng bằng xương voi ma mút ở Đông Âu |
| Tính chọn lọc | Nhiều loài cỡ vừa cũng biến mất hoặc thu hẹp phạm vi | Thú lớn sinh sản chậm bị mất nhiều nhất — đúng mẫu hình khi bị săn |
Giả thuyết “săn quá mức” (overkill) được Paul Martin đề xuất từ thập niên 1960, cho rằng người săn bắt tràn vào châu Mỹ đã xoá sổ thú lớn rất nhanh. Phía khí hậu nhấn mạnh vào sự sụp đổ của thảo nguyên. Hầu hết các tổng quan gần đây đi đến kết luận kết hợp: khí hậu thu hẹp và chia cắt quần thể, con người săn bắt đánh thêm vào những quần thể đã yếu. Với một loài sinh sản chậm như voi — mỗi lứa một con, mang thai gần hai năm — chỉ cần tỉ lệ bị săn thêm nhỏ cũng đủ đẩy quần thể nhỏ đi xuống.
Voi ma mút trong đời sống người tiền sử
Con người hiện đại và người Neanderthal đã sống cạnh voi ma mút hàng chục nghìn năm, và dấu vết của mối quan hệ này còn rõ. Trong các hang ở miền nam nước Pháp, người thời đồ đá cũ vẽ và khắc hình voi ma mút với tai nhỏ, lưng dốc và bướu đầu — những chi tiết khớp với xác đông lạnh tìm thấy hàng nghìn năm sau ở Siberia. Một hang ở vùng Dordogne nổi tiếng vì có tới hơn một trăm hình voi ma mút.
Ở vùng đồng bằng Đông Âu, đặc biệt lưu vực sông Dnepr, các nhà khảo cổ tìm thấy những công trình hình vòm dựng bằng hàng trăm xương hàm, xương chân và ngà voi ma mút, có niên đại khoảng mười mấy nghìn năm trước. Không rõ xương lấy từ con vật bị săn hay nhặt từ xác chết tự nhiên, nhưng chúng cho thấy voi ma mút là nguồn vật liệu sống còn ở vùng thảo nguyên không có cây gỗ.
Ngà được chạm thành tượng nhỏ, kim khâu, đồ trang sức; một số tượng ngà ở Trung Âu thuộc loại tác phẩm nghệ thuật tượng hình cổ nhất loài người. Mối quan hệ này cũng là lý do câu hỏi “con người có góp phần xoá sổ voi ma mút không” mang sức nặng đặc biệt: đây là một trong những trường hợp đầu tiên ta có thể đặt câu hỏi về trách nhiệm của loài mình đối với một loài khác.
Những con cuối cùng trên đảo Wrangel và đảo St. Paul
Khi mực nước biển dâng sau kỷ Băng hà, một số quần thể voi ma mút bị cô lập trên đảo. Trên đảo St. Paul ở biển Bering, voi ma mút sống tới khoảng 5.600 năm trước. Một nghiên cứu phân tích trầm tích hồ trên đảo cho rằng nguyên nhân chính là thiếu nước ngọt: đảo co lại do nước biển dâng, hồ nước ngọt thu hẹp, trong khi con người chưa đặt chân tới đó.
Trên đảo Wrangel, quần thể vài trăm đến khoảng một nghìn cá thể (ước tính) sống thêm khoảng sáu nghìn năm sau khi đất liền đã không còn voi ma mút. Phân tích bộ gen của các cá thể Wrangel cho thấy dấu hiệu tích luỹ nhiều đột biến có hại, mất đa dạng di truyền — điều thường gặp ở quần thể nhỏ, cô lập lâu. Một số nghiên cứu gọi đó là “sụp đổ bộ gen”, dù mức độ ảnh hưởng tới sức sống vẫn được bàn cãi.
Cái kết của quần thể Wrangel có vẻ khá đột ngột và nguyên nhân chính xác chưa rõ: có thể là một biến cố thời tiết cực đoan, dịch bệnh, hay khan hiếm nước, trên nền một quần thể đã yếu về di truyền. Dấu vết con người trên đảo xuất hiện muộn hơn thời điểm voi ma mút biến mất theo các định tuổi hiện có. Bài học cho bảo tồn hiện đại rất rõ: một quần thể nhỏ, cô lập dù được bảo vệ khỏi săn bắt vẫn có thể mất vì một cú sốc ngẫu nhiên.
Xác đông lạnh, ngà ma mút và chuyện “hồi sinh”
Băng vĩnh cửu ở Siberia và Alaska giữ lại nhiều xác voi ma mút khá nguyên vẹn, có cả da, lông, thậm chí thức ăn trong dạ dày. Những phát hiện như xác voi ma mút con tìm thấy ở bán đảo Yamal năm 2007 cho phép nghiên cứu giải phẫu, bệnh lý và ADN với chi tiết hiếm có. Khi băng vĩnh cửu tan nhanh hơn, số phát hiện cũng tăng.
Băng tan còn làm lộ ra lượng lớn ngà voi ma mút, và việc buôn bán thứ ngà này là hợp pháp ở một số nước vì loài đã tuyệt chủng. Nhiều tổ chức bảo tồn lo ngại thị trường ngà ma mút có thể bị dùng để “rửa” ngà voi châu Phi và châu Á đang bị cấm buôn, vì hai loại khó phân biệt bằng mắt thường. Đây là ví dụ cho thấy một loài đã mất vẫn có thể ảnh hưởng tới loài đang sống.
Về ý tưởng tạo lại voi ma mút bằng công nghệ gen: điều khả thi nhất là chỉnh sửa gen voi châu Á để mang một số đặc điểm chịu lạnh, tức là tạo một con voi giống ma mút, không phải hồi sinh đúng loài cũ. Dự án này còn nhiều câu hỏi về phúc lợi động vật, sinh cảnh để thả và chi phí so với bảo tồn voi đang sống. Cuộc tranh luận rộng hơn về “hồi sinh loài” thuộc phạm vi bảo tồn và nên đọc với tinh thần thận trọng.
Câu hỏi thường gặp
Voi ma mút có sống cùng thời với khủng long không?
Không. Khủng long không phải chim biến mất khoảng 66 triệu năm trước, còn chi voi ma mút chỉ xuất hiện khoảng vài triệu năm trước. Khoảng cách giữa hai nhóm dài hơn hàng chục lần toàn bộ lịch sử của chi voi ma mút.
Ở Việt Nam có voi ma mút không?
Chưa có ghi nhận voi ma mút lông xoăn ở Việt Nam; loài này sống ở vùng lạnh phương bắc. Các hang động miền Bắc Việt Nam có hoá thạch những loài voi cổ khác như Stegodon và voi thuộc chi Elephas, sống trong rừng nhiệt đới thời Pleistocen.
Voi ma mút to cỡ nào?
Voi ma mút lông xoăn trưởng thành cao vai khoảng gần 3 mét đến hơn 3 mét, tương đương voi châu Phi hiện nay. Voi ma mút Columbia ở Bắc Mỹ lớn hơn, còn các quần thể trên một số đảo nhỏ hơn đáng kể do lùn hoá trên đảo.
Có phải con người thời tiền sử săn voi ma mút bằng cách lùa xuống vực?
Hình ảnh lùa cả đàn xuống vực chủ yếu đến từ tranh minh hoạ và có rất ít bằng chứng trực tiếp cho voi ma mút. Các địa điểm khảo cổ cho thấy con người săn hoặc tận dụng xác voi ma mút theo nhiều cách, và nhiều vết cắt trên xương có thể đến từ việc xẻ thịt xác chết tự nhiên.
Băng vĩnh cửu tan có làm sống lại vi khuẩn cổ trong xác voi ma mút không?
Các nhà khoa học đã hồi sinh được một số vi sinh vật và virus cổ chỉ lây cho amip trong phòng thí nghiệm. Nguy cơ mầm bệnh cổ gây hại cho người được đánh giá là thấp nhưng chưa thể loại trừ, nên việc khai quật xác đông lạnh cần quy trình an toàn sinh học.
Vì sao gọi là “ma mút”?
Chữ “ma mút” phiên âm từ tiếng Pháp mammouth, vốn mượn từ tiếng Nga mamont, nguồn gốc xa hơn có lẽ từ một ngôn ngữ vùng Siberia. Tên không liên quan tới chữ “ma” trong tiếng Việt, dù nghe gợi cảm giác bí ẩn.