Чума убивала целые семьи тысячи лет до Чёрной смерти

Чуму часто связывают с крысами, переполненными средневековыми городами и опустошительными эпидемиями, прокатившимися по Европе во времена и после Средних веков.

Однако новое исследование, опубликованное в журнале Nature, предполагает, что болезнь уже была смертельной угрозой 5500 лет назад. В то время она убивала людей в небольших мобильных группах охотников-собирателей — задолго до появления земледелия и городской жизни, создавших скопленные условия, обычно связанные с крупными вспышками чумы.

Международная исследовательская группа изучала древнюю ДНК, извлеченную из человеческих останков на четырех местах погребения охотников-собирателей в регионе озера Байкал в Восточной Сибири. Секвенируя генетический материал, сохраненный в зубах, ученые смогли восстановить древние бактериальные геномы и определить ранее неизвестные древние формы чумы.

«Вопрос о том, были ли ранние формы чумы мягкими или вирулентными, был предметом дебатов, но наши выводы демонстрируют, что эти древние штаммы уже были крайне летальны», — говорит главный автор исследования Эске Виллерслёв, профессор Копенгагенского университета и Кембриджского университета.

Чтобы понять, что произошло в этих доисторических сообществах, исследователи объединили генетические доказательства с археологией и радиоуглеродным датированием.

«На основе ДНК чумы, генетических отношений между жертвами, археологического анализа и радиоуглеродного датирования мы составили действительно четкую и полную картину того, что произошло во время этих вспышек», — говорит автор исследования Руайридх Маклеод, который проводил работу во время учебы в аспирантуре Кембриджского университета и в настоящее время является научным сотрудником Оксфордского университета.

Команда обнаружила ДНК Yersinia pestis — бактерии, вызывающей чуму, — у 18 из 46 протестированных человек. Это означает, что почти 40 процентов людей имели свидетельства чумы, уровень обнаружения даже выше, чем в некоторых средневековых местах захоронений жертв чумы.

Предыдущие исследования показали, что древние штаммы Yersinia pestis не имели некоторых генетических особенностей, которые позже позволили бубонной чуме эффективно распространяться через блох и грызунов-хозяев. Из-за этого ученые часто предполагали, что самые ранние версии бактерии, вероятно, не могли вызывать серьезные вспышки.

На двух крупнейших кладбищах исследователи обнаружили необычно большое количество детей и молодых подростков среди умерших. Археологи десятилетиями пытались объяснить, почему там было похоронено так много молодых людей за такой короткий период.

«Необычно высокое количество детей и короткий временной промежуток были настоящей загадкой, которую мы пытались решить с 1990-х годов. Узнать, что причиной была чума, необычайно, но это имеет смысл», — говорит археолог Анджей Вебер из Университета Альберты, главный исследователь проекта байкальской археологии.

Радиоуглеродное датирование указывает на то, что многие смерти произошли одновременно. В некоторых случаях братья и сестры, похоже, умерли вместе, а в других могилах похоронены родители и дети, которые также могли умереть во время одной вспышки.

Древние штаммы чумы также содержали отличительный суперантиген — токсин-продуцирующий генетический фактор, не встречаемый в исторических штаммах чумы. Суперантигены могут вызывать необычно интенсивную реакцию иммунной системы, потенциально приводящую к сильному воспалению и делая инфекцию намного более опасной.

«Это открытие меняет наше понимание ранних вспышек чумы: еще до того, как бактерия развила эффективную передачу через блох, эти древние штаммы, похоже, несли мощную комбинацию факторов вирулентности, которые могли сделать инфекцию крайне летальной», — говорит главный автор Мартин Сикора, доцент Копенгагенского университета.

Вместе эти доказательства предполагают, что некоторые из самых ранних известных вспышек чумы могли быть столь же смертельными, как и более поздние исторические эпидемии, особенно для детей. Это, похоже, было возможно еще до того, как бактерия разработала эффективную передачу через блох, связанную с более поздней бубонной чумой.

Эти выводы также подтверждают теорию о том, что чума, возможно, впервые возникла в Центральной или Северо-Восточной Азии, прежде чем распространиться шире по Евразии через популяции диких грызунов.

Археологические доказательства указывают на то, что охотники-собиратели, живущие вокруг озера Байкал, тесно контактировали с сурками — крупными роющими грызунами, которые все еще переносят чуму сегодня. Исследователи поэтому подозревают, что некоторые из этих доисторических вспышек, возможно, начались, когда болезнь передалась напрямую от инфицированных сурков к людям.

Если это так, то чума была уже способна вызывать смертельные вспышки в небольших человеческих сообществах тысячи лет назад — задолго до появления городов, скопленных поселений и эпидемий, передаваемых блохами, которые позже сделают болезнь знаменитой.