В останках мужчины, жившего около 5000 лет назад на территории Латвии, ученые обнаружили фрагменты ДНК и белков бактерии Yersinia pestis, вызывающей чуму. Таким образом, этот человек оказался одной из самых ранних известных науке жертв чумы. Однако авторы исследования говорят, что их находка не подтверждает гипотезу о масштабной эпидемии чумы в Европе тех времен, а наоборот — свидетельствует против нее.
Около 5500 лет назад Европа пережила резкое сокращение численности населения, что, как считается, впоследствии привело к массовому переселению с востока. Недавно была предложена гипотеза, что причиной этого была эпидемия чумы. В 2018 году генетические образцы бактерии Yersinia pestis были выделены из зубного налета у двадцатилетней женщины, чьи останки были захоронены в деревне Гёкхем, на западе Швеции. Погребение имеет возраст около 5000 лет и содержит останки 78 человек. Следы того же штамма были найдены и у еще одного из этих людей. Саймон Расмуссен из Копенгагенского университета предположил, что болезнь могла распространиться в крупных поселениях, возникших около 6000 лет назад на территории нынешних Украины, Молдавии и Румынии (трипольская культура и культура кукутень). Там люди оказались в скученных условиях и жили в близком контакте с домашними животными, от которых и могли подцепить эту инфекцию. Затем чума распространилась по торговым путям.
Рассмусен и его коллеги решили, что именно эпидемия вызвала упадок кукутень-трипольской культуры, когда поселения ее носителей, площадью несколько десятков и даже сотен гектаров, были заброшены и сожжены. Опустевшие земли были заняты пришельцами, мигрировавшими с востока. Это были представители ямной культуры, которые считаются носителями индоевропейских языков. Именно они стали предками большей части народов, населявших Европу в последующие эпохи.
Но авторы нынешней работы, хотя и тоже обнаружили новые следы Yersinia pestis в древних останках, сомневаются, что легочная чума стала основной причиной резких демографических изменений в древней Европе. Новое исследование основано на находках, сделанных в Латвии при изучении археологического памятника Риннукалнс (Riņņukalns), расположенного на берегу реки Салаца, связывающей озеро Буртниекс с Балтийским морем. Местные жители в древности занимались рыболовством и сбором пресноводных моллюсков, оставив после себя огромные кучи пустых раковин.
В 1875 году археолог-любитель граф Карл Георг Сиверс (1814–1879) провел первые систематические раскопки Риннукалнса. Он обнаружил в двух одиночных могилах останки скелета 12–18-летней женщины (RV 1852) и 20–30-летнего мужчины (RV 2039). Основываясь на расположении слоев отложений, Сиверс предположил древний характер захоронений, но эта гипотеза была встречена скептически. Для подтверждения своей гипотезы и остеологических исследований Сиверс отправил черепа RV 1852 и RV 2039, среди других человеческих останков из Риннукалнса, в Берлин всемирно известному немецкому врачу и биологу Рудольфу Вирхову. Антропологические исследовании Вирхова к тому моменту вызвали у него интерес к археологии, прежде всего к первобытной истории. Он участвовал в ряде археологических экспедиций, опубликовал несколько работ на эту тему и в 1869 году основал Берлинское антропологическое общество. Убедившись в важности находок Сиверса, Вирхов изучил все материалы из Риннукалнса и опубликовал первое их описание в 1877 году.
После Второй мировой войны черепа из Риннукалнса считались утраченными. Лишь в 2011 году черепа были вновь найдены в ходе инвентаризации коллекции Рудольфа Вирхова в Берлинском антпропологическом обществе, где они, видимо, всё это время и находились. Кроме того, в 2017 и 2018 годах прошли новые раскопки в Риннукалнсе и были найдены останки еще одного взрослого мужчины и новорожденного. Все четыре образца, включая RV 1852 и RV 2039 из коллекции Вирхова, прошли радиоуглеродное датирование, которое указало возраст в 5300–5050 лет, что подтвердило первоначальную оценку Сиверса.
Профессор Кильского университета Бен Краузе-Киора (Ben Krause-Kyora) и его коллеги из Германии, Латвии, Швеции и Эстонии занялись поиском генетических следов древних патогенов на останках из Риннукалнса. Результаты их работы напечатаны в журнале Cell Reports. В костях и зубном камне мужчины RV 2039 они обнаружили фрагменты не только ДНК, но и белков Yersinia pestis. «На сегодня это самая старая известная жертва чумы», — говорит профессор Краузе-Киора. У человека, по мнению исследователей, могла быть септическая форма чумы, возникающая при заражении крови, или же распространяющаяся воздушно-капельным путем легочная форма, при которой без своевременного лечения умирает от 98 % больных. Хотя ученые не сомневаются, что у мужчины из Риннукалса была чума, у них вызывает сомнение способность данного штамма чумы вызвать крупную эпидемию.
Филогенетическое исследование показывает, что штамм, обнаруженный у RV 2039, очень близок к самым ранним штаммам бактерии Yersinia pestis, отделившимся от близкородственной Y. pseudotuberculosis около 7200 лет назад. Геномные характеристики бактерий у RV 2039 согласуются с гипотезой о том, что эта очень ранняя форма Y. pestis, скорее всего, была менее трансмиссивной и, возможно, даже менее вирулентной, чем более поздние штаммы чумы. Поэтому исследователи сомневаются в возможности доисторической пандемии легочной чумы. Географическое и временное распределение нескольких случаев обнаружения Y. pestis в останках той эпохи, о которых сообщалось ранее, больше согласуется с отдельными случаями чумы, возникшими при заражении от животных.
Как Y. pestis, так и Y. pseudotuberculosis в природе постоянно циркулируют в популяциях грызунов и могут передаваться человеку при случайных контактах, например, при посредстве блох. «Блохи, кажется, служили одним из основных переносчиков, способствующих действительно быстрому распространению инфекции в средние века», — говорит профессор Краузе-Киора, добавляя, что с этим путем распространения связана бубонная чума, для которой характерно увеличение инфицированных лимфатических узлов, но штамм чумы из Риннукалнса еще не имел необходимых генетических адаптаций, позволяющих бактерии жить в организме блохи. Эти мутации появились у бактерии только примерно 3800 лет назад.
Риннукалнс. Фото: Harald Lübke, ZBSA, Schloss Gottorf
Не исключено, что охотники-собиратели, часто убивавшие грызунов для пропитания или изготовления одежды и украшений, заражались Y. pestis или ее предшественницей Y. pseudotuberculosis непосредственно от грызунов. Интересно, что среди археозоологических находок Сиверса в Риннукалнсе самыми частыми были кости речного бобра. Современные бобры служат обычным переносчиком Y. pseudotuberculosis и теоретически могли бы переносить и ранние штаммы Y. pestis, хотя прямых доказательств этого нет.
Исследователи также отмечают значительное количество ДНК Y. pestis в останках, что указывает на большое количество бактерий в крови человека в момент смерти. В предшествующих исследованиях эксперименты по заражению мышей разными штаммами чумы показали отрицательную корреляцию между количеством бактерий в крови на поздней стадии болезни и вирулентностью. Заманчиво предположить, что эта закономерность существовала и у древних штаммов чумы, тогда можно будет утверждать, что 5000 лет назад чума была более легким заболеванием, хотя и отнюдь не безвредным для человека. Но пока экспериментальных данных о патогенности древних штаммов Y. pestis нет.
Авторы работы указывают, что почти все случаи инфицирования чумой людей эпохи неолита были единичными. Например, человек из Риннукалнса был аккуратно погребен рядом с тремя другими людьми, у которых не обнаружили никаких доказательств наличия Y. pestis. Эти данные свидетельствуют против заражения бактерией, которая обычно убивает человека в течение нескольких дней и легко передается окружающим, как следовало бы ожидать от легочной чумы. Более вероятно, что у больного была септическая форма болезни, возникшая после укуса животного. Поэтому ученым кажется преждевременной гипотеза о том, что следы ранних геномов Y. pestis у примерно десятка человеческих скелетов на просторах Евразии во временном диапазоне примерно двух тысячелетий указывают на доисторическую пандемию легочной чумы.
Профессор Саймон Расмуссен из Копенгагенского университета, один из авторов гипотезы о древней эпидемии чумы в Европе, приветствовал новое исследование, но сказал, что все-таки не исключает возможности влияния чумы на население древней Европы, так как пока нет достаточных доказательств малой летальности древних штаммов, к тому же существование обширных торговых связей в неолитической Европе облегчало распространение инфекций.
Источник:
