Древните зъби показват, че историята на епидемиите е много по-стара, отколкото си мислехме

Тъй като новата пандемия на коронавирус променя живота и цели икономики, историците ни казват, че това не е първият път. Най-ранните писмени сведения за малки инфекциозни организми, преобразяващи човешките общества, се простират чак до чумата на Юстиниан през 541 г. сл. Хр., за която се смята, че е убила до 50 милиона души, или дори до по-ранната чума на Антонин през 165 г., която е оставила 5 милиона мъртви, значителна част от света тогава.

Сега палеогеномиката – зараждащо се поле, което изучава ДНК в останки от древни зъби – пренаписва първата глава от заплитането на човечеството с болести на хиляди години по-стара, отколкото се смяташе първоначално. Нарастващите доказателства сочат, че тези първи епидемии са принудили обществата да направят трансформации, определящи епохата.

В случая с covid-19 [болестта, причинена от коронавируса], виждаме подобни процеси, но наблюдаваме как се развива в реално време, каза Ан Стоун, професор в Училището по човешка еволюция и социални промени в Държавния университет в Аризона , чийто фокус е антропологичната генетика. Тя също така е изследвала доказателства за туберкулоза в древна ДНК.

Хана Джуел поглежда назад към епидемиите от чума и жълта треска в Европа и Ню Орлиънс, които разкриха категорични разделения между богатите и бедните. (П)

Палеогеномиката, която адаптира медицински инструменти от висок клас, подобни на някои, които сега се използват за проследяване на коронавируса, представлява революция в разбирането на историята на заболяването, казва Мария Спиру, микробиолог в института Макс Планк в Германия.

Това е едно от нещата, които сега можем да започнем да казваме, каза Спиру, добавяйки, че там, където липсват исторически записи, ДНК доказателства предлагат възможността за запълване на празнини, понякога по изненадващи начини.

Една от тях е чумата, каза Спиру. До 2015 г. смятахме, че чумата е може би 3000-годишна болест.

Сега учените и археолозите смятат, че чумната бактерия, причинила средновековната Черна смърт, уби до половината от населението на Европа , заразили хората преди около 5000 години през каменната ера. Бактериите, след като са навлезли в кръвния поток и вероятно са убили гостоприемника, циркулират в пулпната камера на зъбите, което поддържа нейната ДНК изолирана от хилядолетия износване и разкъсване на околната среда. През последното десетилетие учените успяха да извлекат и анализират тази ДНК.

Чума от каменната ера

Чумата от каменната ера обаче е била прародител с малко по-различна генетична идентичност. Проследяването на развитието на тези различия помага на биолозите по инфекциозни заболявания да разберат по-добре какво причинява болестта и как да се подготвят за настоящите огнища. На чумните бактерии в каменната ера например им липсваха гените, необходими за прескачане от бълхи на хора, което вероятно разпространи Черната смърт широко. Без гена на бълхите болестта вероятно е използвала друг животински предавател, който е влязъл в контакт с хората. През 2018 г. екип на университета в Копенхаген публикува първите доказателства, базирани на ранни данни три години преди това, че древните чумни бактерии, намерени в шведско селище, са имали силата да убиват и може да са застрашавали живота в мегаселищата на епохата, които могат бързо да разпространяват болести.

Вероятно това е първата пандемия, каза Саймън Расмусен, геномик в университета и водещ изследовател по изследването на чумата. През каменната епоха, наричана още неолитния период, хората предприемат безпрецедентни действия, за да се събират в големи селища с до 10 000 души в тесни помещения с животни и на практика без канализация. Това е мястото в учебника, където можете да имате нов патоген, каза той.

Палеогеномиката също така позволи на археолозите да запълнят едно от най-големите мълчания в археологическите записи: болестта. Патогените рядко оставят следи върху костите, а популациите, които не са писали, могат да изчезнат без никакъв четим запис на причината. Със способността да разчитат следи от ДНК, запазени в зъбите, историците научават за организмите вътре в древните хора.

Кристиан Кристиансен, археолог от Копенхагенския университет и съавтор на изследването на чумата, вярва, че изследването на неговата група осветлява причините за демографската трансформация от каменната ера, наречена упадък на неолита, която археолозите отдавна проучват.

pfizer 12 15 годишни

Селищата по това време изчезват по-бързо, отколкото се появяват и в рамките на няколкостотин години по-голямата част от населението е заменено от мигранти от Евразийската степ. Изследователите само някога са предполагали, че болестта може да е изиграла роля в осакатяването на местното население, преди да бъде изпреварена, но сега имат доказателства, казва Кристиансен.

Промяна на историята

Степните миграции нямаше да успеят без чумата. . . и [тези, които живеят в днешна Европа], не всички биха говорили индоевропейски езици, каза Кристиансен. По-късната праистория е меко казано обърната с главата надолу.

През 2018 г. екип по палеогеномика анализира древни зъби от неолитни обекти в днешна Германия и откри вируса на хепатит В, който се простира поне 7000 години назад . Друго проучване през същата година разшири познанията ни за анамнеза за парвовирус В19 от няколкостотин години до 6900 години. Парвовирус B19 причинява лек обрив при хората и води до огнища в Съединените щати на всеки няколко години

През февруари изследователи от Масачузетския технологичен институт публикувани доказателства тези видове бактерии Salmonella, които разболяват около милион души в Съединените щати всяка година, са поразявали хората преди 6500 години. Микробиологът Феликс Кий идентифицира ДНК на салмонела в зъби, открити от погребения близо до река Волга в днешна Русия, където археологическите доказателства показват, че хората са започнали да изоставят търсенето на храна за пастирски живот. ДНК на салмонела в зъбите им е първото доказателство, казва Кий, че приемането на този начин на живот в близък контакт с животните може да е довело до патогени на хората.

може ли бучка в слабините да е рак

Тази древна ДНК може да ни даде средства да докажем или отхвърлим хипотезата, че неолитната революция е основното събитие за внасяне на болести в хората, каза Ки, който сега е в Института Макс Планк за наука за човешката история. Моето предчувствие е, че това е улеснило болестта, тъй като хората и животните са били съвместно настанени.

Подобно на много палеогеномици, Кий използва инструменти на зъболекарите и облича нещо, което изглежда като защитен костюм, който блокира възможно замърсяване на ДНК от зъби, възстановени от селища, хиляди години по-стари от Римската империя.

Методи за извличане на ДНК

Нови методи за извличане на ДНК, разработени за медицински цели, направиха възможна палеогеномиката през последното десетилетие. След като използват зъболекарски инструменти за възстановяване и пулверизиране на материал, заключен вътре в зъб, молекулярните биолози използват техника, наречена секвениране на пушка, за да извлекат целия генетичен материал, без да е необходимо да знаят какво да търсят. След това декриптирането на данните изисква биоинформационните специалисти да могат да съпоставят генетичните идентичности с известни патогени. С нарастването на базата данни за болести става по-лесно да се идентифицират сигнали от шум. Тогава археолозите имат задачата да поставят човешката болест в исторически контекст.

Процесът е скъп и е доминиран от лаборатории в Европа с оборудване и финансиране. Провеждането на пълно изследване на зъбите може да струва над 1 милион долара. Това все пак зависи от късмета на екипа да намери достатъчно древни зъби, които са преживели правилните условия в продължение на хилядолетия, за да запазят патогенната ДНК. При изследването на бактерията Salmonella екипът на Ки анализира 3000 проби и открива само осем със запазени бактерии Salmonella.

Расмусен от изследването на чумата в Копенхаген каза, че макар да е доста сигурен, че доказателствата на неговия екип описват най-старата човешка пандемия, трябва да бъдат намерени и анализирани повече ДНК проби. ДНК, използвана в неговото изследване, идва само от едно малко селище в района на съвременна Швеция. За да се докаже пандемия, каза Расмусен, учените ще трябва да намерят ДНК доказателства в някои по-големи обекти - в други части на Европа.

Въпреки това, каза Стоун, палеогеномиката показва, че хората са били в надпревара във въоръжаването с патогени от хиляди години.

Периодично патогените скачат в хората, каза тя, и е наистина лесно да станете самодоволни, когато случайно нямате патоген, засягащ големи сегменти от вашето население в момента. Но вие оставяте тези ресурси да отидат на ваш риск, което виждаме в момента.

Бубонната чума предизвиква здравна тревога в Китай

Устойчив на лекарства щам малария прави болестта „почти нелечима“ в Югоизточна Азия

Как епидемиите промениха света