这种疾病可能比我们想象的要老2000岁。
猎人采集者的头骨,谁被称为RV 2039。(图片)
科学家在一位5000年前的狩猎采集者的遗骸中发现了已知最早的鼠疫菌株。
德国基尔大学生物化学家和考古学家本·克劳斯-基奥拉在一份声明中说,这一"惊人"的发现将鼠疫细菌的首次出现推后了2000多年。他补充说,这个日期可能接近细菌首次进化的时候。
这位携带鼠疫的狩猎采集者被称为"RV 2039",是一名20至30岁的男子,也是从拉脱维亚波罗的海附近的一个墓地挖掘出的四人之一。对该男子牙齿和骨骼样本的分析表明,他可能是被埋藏于此疾病的人中唯一的一个。研究人员利用基因组测序重建了细菌的基因组,并相信这种细菌可能是大约7000年前叶尔西娜·佩斯蒂斯从前身叶尔西娜伪结核分裂后不久出现的血统的一部分。
分析还显示,大多数致命疾病的关键基因已经到位,即使在其历史的早期阶段。"令人惊讶的是,我们已经在这个早期的菌株中或多或少地看到了完整的Y.害虫基因集,而且只有几个基因缺乏。但是,即使是基因设置的微小变化也会对毒性产生巨大影响,"克劳斯-基奥拉说。
现代鼠疫变种包含新发现的古老菌株所缺乏的一个重要东西——一种使跳蚤携带疾病的基因。这种适应大大提高了鼠疫细菌感染人类宿主、进入人体和前往淋巴结的速度,在那里它会迅速复制。然后,宿主会在他们的皮肤上形成痛苦、充满脓液的泡泡——腺鼠疫从中得名。
但是,将跳蚤作为传播手段需要疾病杀死宿主:老主人的死亡鼓励跳蚤转移到新的宿主,并传递疾病。研究人员推测,这种新基因是导致鼠疫更加致命的原因。
由于这种早期的Y.害虫菌株尚未由跳蚤传播,科学家们认为,这种细菌最初是通过啮齿动物叮咬进入狩猎采集者的身体的,可能是来自海狸,海狸是鼠疫前身Y.伪结核的常见载体,也是该遗址记录的遗骸最多的物种。一旦到了那里,疾病的传播过程相当缓慢,细菌在人的血液中缓慢地大量积累,直到他死亡。
细菌将引发三次大流行,是人类历史上最致命的生物事件之一。第一次大流行,贾斯汀瘟疫(大约发生在东经542年至750年间),可能导致地中海人口在六世纪末减少40%。第二次,也是最臭名昭著的,由这种疾病引起的大流行是14世纪的欧洲黑死病,它导致大约2500万人死亡——占欧洲人口的33%到50%。第三次鲜为人知的大流行始于1855年,在中国云南省,仅在印度和中国就有1200多万人死亡。
被埋在RV2039周围的人没有受到感染,他被小心地安放在坟墓里,这两种迹象表明他没有携带后来高度传染性的疾病。但由于鼠疫细菌在他的血液中存在,科学家们仍然认为鼠疫细菌可能杀死他。
科学家在其他人类生活方式截然不同的地方发现了其他感染了Y.害虫的古代骨骼,这一观点得到了支持,即这种古老的细菌复制缓慢,从啮齿动物传染给人类。"从动物传播到人类的孤立病例可以解释发现这些古代患病人类的不同社会环境。我们在草原上的牧民、捕鱼的狩猎采集者和农民社区中看到了这一点——完全不同的社会环境,但总是自发地发生Y.害虫病例,"克劳斯-基奥拉说。
早期瘟疫是一种行动迟缓、毒性较小的疾病,这给欧洲和亚洲文明发展理论带来了严峻挑战。
其中一种理论认为,鼠疫是西欧人口在新石器时代末期大量减少的原因。据《生活科学》此前报道,2019年,瑞典现代的一座墓穴中,有78具匆忙埋葬的尸体,其年代与RV2039大致相同,其中一组骨头和牙齿也含有鼠疫细菌碎片。
事实上,在整个欧亚大陆各地都发现了含有鼠疫细菌痕迹的遗骸,其年代与五、六千年前新石器时代种群的迅速减少相吻合。
另一种理论认为,鼠疫是在欧洲"巨型定居点"进化而来的,该定居点有1万至2万人,在6100年至5400年前就存在。但新的研究表明,早在7400年前,Y.Pestis就可能从Y.伪结核病中分离出来,那时欧洲人口还没有增长到稀疏的聚居区之外。
人口崩溃的奥秘,以及是否由早期形式的瘟疫引起的,尚未完全揭开。研究人员认为,他们的工作可以进一步调查鼠疫史,不仅提供关于鼠疫进化的宝贵见解,而且提供关于早期人类历史和基因组学的宝贵见解。
"不同的病原体和人类基因组总是共同进化的。我们知道Y.害虫很可能在短时间内杀死一半的欧洲人口,所以它应该对人类基因组产生重大影响,"克劳斯-基奥拉说。"但在此之前,我们看到我们的免疫基因在新石器时代末期发生了重大转变,而且我们当时也看到了病原体景观的重大变化。