Около 5 тысяч лет назад таинственная форма чумы распространилась по всей Евразии и исчезла только спустя 2 тысячи лет. Известная только по древней ДНК, эта загадочная линия «LNBA plague» оставила учёных в недоумении относительно своего вероятного зоонозного происхождения и передачи.
В исследовании, опубликованном в журнале Cell, эта древняя чума впервые идентифицирована у животного — одомашненной овцы возрастом 4 тысячи лет, раскопанной на пастбищном участке Аркаима в Западно-Евразийской степи.
Различные данные свидетельствуют о том, что инфекции чумой у людей и овец произошли в результате перехода от всё ещё неизвестного дикого резервуара, и что широкое разведение овец в бронзовом веке привело к более тесному контакту степных скотоводческих сообществ с этим резервуаром.
Основные выводы исследования
- Связь между одомашненными животными и распространением бактерий: исследование раскрывает связь между одомашненными животными и распространением одной из самых известных бактерий в мире, проливая свет на то, как патогену удавалось так успешно заражать людей на протяжении тысячелетий.
- Зоонозное происхождение большинства человеческих патогенов: большинство известных сегодня человеческих патогенов имеют зоонозное происхождение, то есть они перешли от животных к человеку.
- Изучение древних патогенов: изучение патогенов у древних животных с использованием методов древней ДНК предлагает уникальную возможность исследовать возникновение инфекционных заболеваний у человека, но до сих пор остаётся малоизученным.
Роль домашнего скота в распространении чумы
Чума — одно из самых смертоносных зоонозных заболеваний. Распространяемая блохами, живущими на крысах, она унесла жизни миллионов людей на протяжении всей истории, в частности, во время Чёрной смерти XIV века, когда погибла более трети населения Европы. Однако до крупных исторических пандемий по Евразии циркулировала генетически отличная доисторическая форма чумы, начиная примерно с 5 тысяч лет назад.
Анализ костей и зубов домашнего скота бронзового века на пастбищном участке Аркаима (Россия) показал, что овца, инфицированная той же линией LNBA Y. pestis, заражала людей в то же время. Это открытие подчёркивает, что люди и их животные были инфицированы одной и той же популяцией Y. pestis.
Исследование генома древней овцы Y. pestis в сравнении с другими древними и современными геномами показало, что геном Y. pestis овцы очень близок к тому, который заражал человека на соседнем участке примерно в то же время.
Эволюционная динамика древней линии чумы
Анализ нового генома Y. pestis у овцы позволил лучше реконструировать эволюционную динамику этой древней, предположительно вымершей, линии чумы. В отличие от известных сегодня линий Y. pestis, которые географически разнообразны и отличны, древняя линия LNBA была очень похожа на любом расстоянии в почти 6 тысяч километров.
Исследование неожиданно обнаружило, что древняя линия эволюционировала под сильным давлением. Более того, древние инфекции у овец и людей, вероятно, были изолированными переходами от неизвестного резервуара, который всё ещё остаётся неустановленным.
Несмотря на новые открытия, многие вопросы остаются нерешёнными, например, как патоген распространился так далеко и широко за короткие периоды времени. Овцы и люди вряд ли были основными агентами распространения болезни, поскольку существуют примеры почти идентичных геномов LNBA Y. pestis в одно и то же время, но на расстоянии тысяч километров друг от друга.
Поиск патогенов в останках древних животных только начинается — археологические раскопки могут дать десятки тысяч костей животных, а результаты прошлых раскопок ждут изучения в хранилищах.