В черепе умершего 5,3 тысячи лет назад мужчины найден древнейший образец чумной палочки. Это самые ранние из известных науке фрагментов ДНК возбудителя этой болезни. Результаты исследования опубликованы в Cell Reports.
Загадка номера RV 2039
Останки древних людей были обнаружены при раскопках еще в 1875 году в местечке Рилюкалнс неподалеку от реки Салаца (в древности — Астиджерва), впадающей в Балтийское море (на территории современной Латвии). Под пластом из чередующихся слоев раковин пресноводных мидий и рыбьих костей, которые сформировались в результате деятельности человека за короткий период в начале 6-го века до н. э. археолог-любитель Карл Георг граф Сиверс обнаружил два одиночных захоронения. Там покоились хорошо сохранившиеся останки девушки 12–18 лет и молодого мужчины 20–30 лет. В те времена установить точную датировку не представлялось возможным, поэтому тела остались малоизученными. Черепа исчезли после Второй мировой войны, однако в 2011 году их вновь обнаружили в антропологической коллекции друга Сиверса — всемирно известного немецкого врача, основоположника патанатомии Рудольфа Вирхова. Одновременно с этим на стоянке Рилюкалнс открыли еще два захоронения доисторического происхождения — пожилого мужчины и новорожденного.
По данным радиоуглеродного анализа, возраст останков составляет около 5 тысяч лет. Судя по всему, древние жители берегов реки Салаца занимались охотой, рыболовством и собирательством. Анализ ДНК показал, что они столкнулись с возбудителем чумы — бактерией Yersinia pestis, вызвавшей три эпидемии в истории. Ученые выполнили полногеномное шотган-секвенирование древней ДНК (метод секвенирования/клонирования длинных участков ДНК) и параллельно провели поиск в собранных последовательностях геномов патогенов вирусной и бактериальной природы. В одном из образцов, получившем номер RV 2039, и были обнаружены фрагменты генома Y. pestis. Эти фрагменты демонстрировали типичные для древней ДНК паттерны повреждений, поэтому в возрасте найденного образца ДНК не возникло сомнений. Исследователи воссоздали геном этой чумной палочки.
Итак, одним из первых переносчиков «черной смерти» оказался молодой мужчина. Вероятнее всего, он довольно продолжительное время жил с болезнью. А это может означать, что она протекала в легкой форме.
Еще до славы «черной смерти»…
Генетический анализ показал, что древний штамм был менее заразным и не столь смертоносным, как его средневековый собрат. Следовательно, появление Y. pestis в истории можно отодвинуть на 2 тысячи лет ранее, чем предполагали ученые. В отличие от возбудителя «черной смерти», древний геном чумной палочки не содержал гена, который позволил патогену впоследствии передаваться человеку от блох. У древней бактерии в структуре гена не найдено вариаций, играющих важную роль в выживании Y. pestis в пищеварительной системе блох и их передаче человеку.
Сравнение полученного генома с 278 древними и современными геномами Y. pestis, а также с геномом родственной бактерии Y. pseudotuberculosis, показало, что воссозданный геном лежит в основании всего филогенетического древа Y. pestis. Он представляет собой первое ответвление, возникшее после отделения Y. pestis от Y. pseudotuberculosis, которое случилось 7 тысяч лет назад. Этот вариант отличался от штаммов Y. pestis, выделенных из человеческих останков времен неолита и бронзового века. В нем 106 уникальных однонуклеотидных полиморфизмов, которые, однако, не влияют на факторы вирулентности.
Ученые предположили, что древние охотники и собиратели района реки Салаца могли получить Y. pestis или даже ее предка, Y. pseudotuberculosis, при контакте с бобрами (на стоянке Рилюкалнс самым распространенным видом среди археозоологических находок был бобр — частый переносчик Y. pseudotuberculosis, непосредственно предшествующего штамму Y. pestis).
Кроме того, несмотря на присутствие Y. pestis в останках молодого мужчины, неизвестно, болел ли он чумой или был носителем. Он точно не страдал бубонной формой (переносчиками которой являются блохи), быть может, болел легочной, но она редко встречалась в прошлом. Вполне вероятно, что мужчина заразился после укуса грызуна или хищного животного септицемической чумой, которая не могла передаваться другим людям.
Есть вероятность, что доисторические штаммы с высокой бактериальной нагрузкой имели более низкую вирулентность. Из этого не следует, конечно, что они были безвредными и от них не умирали. Но вот поверить в их возможность вызывать эпидемии довольно сложно. Таким образом ученые поставили под сомнение гипотезу о том, что численность населения Европы 5,5 тысячи лет назад резко сократилась из-за чумы. Они считают, что большее влияния на этот процесс оказали изменения климата.