Исследование ДНК выявило носителя древнейшей известной в мире чумы

Фото из открытых источников

Чума, свирепствовавшая в Евразии на протяжении 2000 лет – за тысячелетия до Черной смерти Средневековья – до настоящего времени обнаруживалась только в человеческих останках. Десятилетиями оставалось неясным, как чума бронзового века так широко распространилась, но теперь мы знаем, какое животное, вероятно, было её переносчиком. 

В рамках масштабного продолжающегося исследования, направленного на отслеживание миграции этих животных, наряду с людьми, из Плодородного полумесяца на Ближнем Востоке через Евразию, группа археологов изучала фрагменты ДНК, обнаруженные в костях и зубах крупного рогатого скота, коз и овец бронзового века. Результаты данного исследования были опубликованы в журнале Cell.

Подобные древние образцы ДНК животных никогда не бывают полностью целыми , обычно они сильно фрагментированы и сильно загрязнены остатками организмов, населявших тело животного при жизни и спустя долгое время после смерти.

«Когда мы исследуем ДНК скота в древних образцах, мы получаем сложную генетическую смесь загрязнений», — объясняет археолог из Университета Арканзаса Тейлор Гермес. «Это серьезное препятствие для получения четкого сигнала о наличии животного, но оно также дает нам возможность искать патогены, которые заразили стада и их работников».

Один из патогенов, обнаруженных Гермесом и его коллегами в останках одомашненной овцы возрастом 4000 лет, найденных на археологическом участке в Аркаиме, расположенном в Южном Урале, России, заставил их остановиться.

На одном из зубов была обнаружена ДНК бактерии чумы, Yersinia pestis, древнего штамма, который не мог заражать блох, как это происходило позже, в Средние века.

Поскольку в бронзовом веке Y. pestis еще не научилась использовать блох в качестве переносчика, археологи часто задавались вопросом, как чума так широко распространилась среди людей. Известно, что многие люди умерли от инфекции, и в их телах до сих пор сохранились генетические следы идентичного штамма чумы, обнаруженные на участках, расположенных за тысячи километров друг от друга.

Это первое свидетельство происхождения бактерий, обнаруженных у нечеловеческого животного, от эпохи позднего неолита и бронзового века. Результаты исследования были опубликованы в препринте ранее в этом году. Теперь работа прошла рецензирование.

Легко представить, как домашние овцы, пасущиеся на бескрайних лугах евразийской степи, могли столкнуться с диким животным, переносящим бактерии, но не заболеть от них, а затем распространить инфекцию между стадами и пастухами. Однако, как отмечают исследователи, они не могут исключить передачу инфекции от человека к овцам.

«Дело было не только в перемещении людей. Наши чумные овцы дали нам прорыв», — говорит Гермес. «Сейчас мы рассматриваем это как динамическое взаимодействие между людьми, домашним скотом и неким пока еще не идентифицированным «естественным резервуаром» для этого, которым могут быть грызуны на лугах евразийской степи или перелетные птицы».

Отслеживание ДНК древних патогенов — непростая задача. Люди хоронят животных не с такой же тщательностью, как людей, поэтому их останки обычно сохраняются хуже.

Многие найденные археологами образцы домашних животных на самом деле являются остатками человеческой пищи, а это значит, что они, как правило, были приготовлены (верный способ разрушить ДНК).

«Более того, люди, как правило, избегают употребления в пищу животных с видимыми признаками болезни, и поэтому фаунистические сообщества, вероятно, смещены в сторону здоровых животных», — пишут биолог Иэн Лайт-Мака из Института инфекционной биологии им. Макса Планка (Hermes) и его коллеги. «Даже если в пищу употребляют зараженных животных, одно животное может заразить множество людей, и вероятность того, что это конкретное животное будет обнаружено и впоследствии изучено, может быть низкой».

Это лишь третий случай обнаружения штамма Y. pestis у древних животных. Первые два случая были связаны со средневековой крысой и неолитической собакой; однако образцы ДНК в этих случаях были слишком фрагментированы, чтобы получить достоверные результаты.

Гермес говорит, что последняя находка особенно интересна, потому что место, где была найдена эта овца, Аркаим, — это человеческое поселение, связанное с синташтской культурой, известной созданием впечатляющего бронзового оружия, верховой ездой и распространением своих генов в Центральной Азии. У этих людей также были обнаружены следы штамма чумы позднего неолита бронзового века.

Когда эти зараженные овцы еще жили, синташта только начинали расширять свои стада, поскольку умение ездить верхом позволяло им быстро преодолевать большие расстояния, потенциально увеличивая риск заражения диких животных, являющихся носителями чумы.

«Тем не менее, с помощью одного генома невозможно восстановить полное представление об экологии линии LNBA в различных культурах и географических регионах, пораженных этой доисторической линией чумы, и наши результаты показывают, что ее резервуар остается открытым», — заключают авторы.