约5000年前,一种神秘的鼠疫在欧亚大陆蔓延,2000年后神秘消失。这种被称为"晚新石器时代-青铜时代谱系"(LNBA)的古老鼠疫谱系让科学家们困惑于其可能的动物传播源和传播途径。发表于《细胞》期刊的研究首次在动物体内检测到这种古代鼠疫——来自欧亚草原西部阿卡伊姆遗址的4000年前家养绵羊遗骸中。
多重证据表明,人类和绵羊的鼠疫感染都源于某种未知野生动物储库的溢出效应。青铜时代绵羊养殖的广泛开展,使草原游牧社区与这种病原体储库有了更密切的接触。这项研究揭示了家养动物与这种臭名昭著细菌传播之间的关联,阐明了病原体在数千年内跨越数千公里感染人类的机制。
研究团队包括马克斯·普朗克感染生物学研究所、哈佛大学、阿肯色大学、马克斯·普朗克进化人类学研究所和首尔国立大学的国际专家。他们在俄罗斯欧亚草原的阿卡伊姆遗址(属于以畜牧业创新闻名的辛塔什塔-彼得罗夫卡文化)对青铜时代牲畜的骨骼和牙齿进行了检测,发现了感染相同LNBA鼠疫谱系的绵羊样本。
"阿卡伊姆属于辛塔什塔文化,提供了寻找鼠疫线索的理想地点:这些早期游牧社会没有储存谷物的习惯,否则会吸引携带跳蚤的老鼠,而且先前发现的辛塔什塔个体确实存在鼠疫感染。" 阿肯色大学人类学助理教授、研究合著者泰勒·赫尔姆斯指出。
研究发现古代绵羊的鼠疫基因组与同期感染人类的菌株几乎完全相同。"如果不告知来源,所有人都会认为这是另一个人类感染案例," 哈佛大学科学考古学教授克里斯蒂娜·瓦林纳指出。这种高度相似性表明人畜感染来自同一病原体种群。
分析显示,古代鼠疫谱系在约6000公里范围内表现出高度遗传相似性,这与现存鼠疫菌株的地理差异特征截然不同。尽管发现了牲畜感染的直接证据,但原始储库仍是个谜。研究团队认为,需要进一步寻找这种未知野生动物储库。
"我们证明了古代菌株在进化压力下的独特性,这与现存鼠疫耶尔森菌不同。" 马克斯·普朗克感染生物学研究所进化病原体基因组学实验室主任费利克斯·凯教授指出,"绵羊和人类感染很可能都是来自未知储库的孤立溢出事件。找到该储库是下一步关键工作。"
这项发现为理解疾病传播和演化机制提供了新视角。"要了解疾病如何传播和演化,首要任务是找到病原体的藏身之所,但古DNA领域尚未做到这一点," 首席作者、病原体长期演化研究者伊恩·莱特-马卡表示,"我们已发现200多个人类样本的鼠疫基因组,但人类并非其天然宿主。"
研究还发现,古代菌株的演化受到强烈约束,部分基因反复独立突变,这可能反映了过去的溢出事件特征。虽然牲畜饲养增加了人类接触病原体的风险,但如何解释同时期相隔数千公里的相似基因组仍是个谜。【全文结束】


