黑死病的光明面

The Bright Side of the Black Death

淋巴腺鼠疫在欧洲的人口中留下了印记,表明没有杀死你的东西会让你变得更强大。

生物 演变 遗传学

Current Issue

这篇文章来自

2014年11月至12月

第102卷,第6期

黑死病是如此极端,以至于即使是熟悉一般细节的科学家也感到惊讶。这种流行病夺去了欧洲30%到50%人口的生命。从1348年鼠疫到达伦敦开始,在几年的时间里有7500万到2亿人死亡。疫情行动迅速:它通常会在宿主首次出现高烧、指示性皮疹以及腋窝和腹股沟出现令人厌恶的淋巴结或肿胀的几天内杀死宿主,这些淋巴结或肿胀会变黑并破裂,排出脓液和细菌。这种疾病以惊人的速度和死亡率在家庭、房屋、村庄、城镇和城市中传播。这场悲剧引发了欧洲的社会经济和进化变革,改变了历史进程。

如此之多的人被击倒,如此之快,以至于长期以来人们都认为黑死病是滥杀无辜的。毫无疑问,这种疾病夺去了男人、女人和儿童的生命,无论是富人还是穷人。但这是一种选择性死亡吗?目前在南卡罗来纳大学工作的人类学家Sharon DeWitte认为,通过研究瘟疫受害者的骨骼遗骸,并将它们与埋葬在普通非墓地中的其他中世纪骨骼进行比较,可以找到答案,她在宾夕法尼亚州立大学的论文工作中解决了这个问题。(披露:当时我在宾夕法尼亚州立大学,但我没有在德威特的博士委员会任职。)由于其严重性以及文献和生物证据的存在,黑死病看起来是研究疫情病对人类影响的完美案例。

起源和传播

当瘟疫在13世纪中叶爆发时,没有人知道是什么导致了这场可怕的瘟疫。一些人认为这是对世界邪恶行为的惩罚,可能是世界末日。其他人指责犹太人、外国人、旅行者和麻风病人,他们在曾经欢迎或至少接受他们的地方被回避和拒绝。一些城镇把自己关在里面,害怕让不在那里的人进来,同样害怕让任何人出去。母亲们抛弃了丈夫和孩子——反之亦然——因为害怕被传染。除了神职人员,很少有人敢护理病人。有时,如果人们知道房子里的人生病了,他们就会被烧毁。普通的教区墓地不足以容纳大量的死者,新的瘟疫墓地开放了。

这场瘟疫造成的社会和经济浩劫几乎超乎想象,但它现在在许多方面与埃博拉病毒疫情的影响不相上下。整个村庄在几周内死亡,恐惧甚至比传染媒介传播得更快。

事后看来,疫情可以追溯到蒙古帝国,除了以其庞大的军队征服了亚洲的大片地区之外,还开放并确保了丝绸之路的贸易安全。这种“蒙古和平”促进了人和疾病相对快速的长距离运输,就像今天飞机和铁路运送埃博拉病毒患者一样。在旅行高度受限、人口稀少的地方,致命的疾病往往会很快自行消失。但是,如果疾病可以很容易地传播到新的地区,出现新的受害者,遏制这种流行病的努力就要困难得多。

在中世纪,蒙古军队去哪里,瘟疫就去哪里;在帆船运送贸易和商人的地方,瘟疫到达了新的地区。根据加布里埃尔·德·穆西(Gabriel de’ Mussi)的当代描述,1346年至1349年间,蒙古人围攻克里米亚的贸易城市卡法(Kaffa)是一个转折点。因为军队在一个地方呆了这么长时间,黑死病有时间在人与人之间传播,或者从老鼠携带的跳蚤传播给人类。最后,军队故意将腐烂的尸体扔到城墙上,感染了里面的人,污染了水井,并产生了令人作呕的恶臭。这一战略被称为第一次生物战。那些逃离卡法的人在1347年和1348年乘船逃到西西里、热那亚和威尼斯,并携带了这种疾病。瘟疫船很快到达法国、西班牙和挪威繁忙的港口,在每一站卸载致命的货物。

大约在1348年5月8日,瘟疫随着一艘几周前离开波尔多的船来到了英格兰的梅尔科姆里吉斯。那年6月24日前不久的历史文献中就提到了疫情。这种疾病于1348年8月到达伦敦,并在9月底达到流行病的程度。从那里,它蔓延到农村。到1351年,疫情已经消亡,但整个村庄和他们的领域是空的居民;村舍和房屋空置着;由于缺少收割的劳动力,许多庄稼已经烂在地里;由于缺乏人类的关怀,家畜死了,没有喂食,没有饮水。英国没有足够的农奴和农民来做这项工作。贵族也是成群结队的死去。由于人口急剧下降,中世纪的经济体系崩溃了。

鼠疫以三种形式出现,这使得它的识别直到最近都很成问题。这三种细菌都被追踪到了鼠疫耶尔森菌通过从埋葬在瘟疫墓地的受害者的骨头和牙髓中提取遗传物质,然后将其与现代细菌样本的基因型进行比较。尽管黑鼠和它们感染的跳蚤可以将腺鼠疫带到新的地区,但它也可以通过呼吸方式在人与人之间传播,以及通过接触传染性组织在人与人之间传播。如果没有现代抗生素治疗,鼠疫会杀死72%到100%的感染者。

什么不会杀了你

今天,黑死病的悲剧提供了一个独特的机会来研究过去的人类健康和流行病的社会和遗传后果。DeWitte解释说,“我开始研究鼠疫是因为我知道我过去想用骨骼材料研究健康,但我想尽可能以最严格的方式进行,这需要大量的样本。黑死病提供了最好的案例研究,因为存在专属的黑死病墓地——大量在短时间内死于单一已知死因的人的样本。”

照片由DeWitte提供。

在她的博士论文中,德威特研究了来自英格兰东史密斯菲尔德黑死病墓地的490具骸骨,并将研究结果与来自丹麦维堡和欧登塞两个中世纪但正常和非瘟疫墓地的291具骸骨进行了比较。对于每一个人,德威特根据成熟和性别的骨骼指标确定了死亡年龄。她还记录了各种骨骼或牙齿病变的位置和频率,这些病变表明健康状况不佳、营养不良或其他原因导致的“虚弱”她发现,老年人和那些有明显虚弱迹象的人死于瘟疫的风险比同龄人高。

“黑死病以所有年龄段的体弱者为目标,在极短的时间内杀死成千上万的人,这可能代表了自然选择的强大力量,”德威特评论道。这种疾病显然在欧洲大部分地区大范围地夺去了最虚弱的人的生命,无论他们的虚弱是由于免疫系统不良、既往疾病还是营养不良。

“我们知道黑死病标志着欧洲巨大的经济和社会转变的开始,或者至少是加速,”德威特说。人口数量用了200年才恢复。在此期间,中世纪的农奴制崩溃了,因为当劳动力减少时,劳动力更有价值。尽管缺少工人,但普通人却有更多的土地、更多的食物和更多的钱。“你可能会认为这是对劳动阶级的一种好处,”她说。

DeWitte最近的研究探索了长期的生物影响。当瘟疫在1361年卷土重来——以及在1368年、1375年、1382年和1390年再次卷土重来——德威特寻找人口可能更健康、营养更好的迹象:他们是不是更高了,病变的迹象更少了?她观察了464具黑死病爆发前墓地中的骨骼,以及133具从瘟疫爆发后一直使用到1538年的另一个墓地中的骨骼,收集了与她之前工作相当的数据。

简单地看死亡年龄,德威特发现黑死病后有更高比例的人活到更老的年龄。也就是说,如果你或你的父母或祖父母经历了第一次瘟疫流行,你更有可能活到50岁或以上。鼠疫幸存者的后代更有可能活过他们的生育年龄,从而将使他们的祖先在鼠疫中幸存下来的任何基因优势传递下去。

德威特的结果与这一时期几项关于人口福祉的文献研究并不一致,比如一项基于英国伯明翰大学的延斯·罗尔卡斯顿遗嘱的研究。这些文件显示了1361年、1368年、1375年、1382年和1390年与鼠疫流行相关的死亡率高峰。然而,遗嘱和其他文件往往只提供富裕男性的证据,不包括已婚或未婚女性、儿童、仆人、学徒、劳工和乞丐。各县记录的遗嘱数量充分证明了死亡浪潮的骇人听闻,但罗尔卡斯顿的数据只给出了瘟疫后果的一部分。

图由Barbara Aulicino改编自S. Broadberry、B. Campbell和B. van Leeuwen 2010年出版的《英国中世纪人口:调和时间序列和横截面证据》。http://bit.ly/1ATjCFy.)

德威特认为,她的生物考古学数据提供了关于更广泛的中世纪社会的信息。尽管一再发生瘟疫爆发和其他危机死亡事件,如饥荒或火山爆发,但她的研究表明,与黑死病之前和期间的情况相比,普通人至少享受了200年的死亡率和存活率总体改善的时期。

如此强烈的选择性事件是否产生了今天可以看到的变化?1998年提出的第一个建议是,鼠疫幸存者具有更强的免疫系统,这可能表现为欧洲人中一种被称为cc r5-δ32。它已被确认为对现代疫情艾滋病毒/艾滋病具有耐药性。

然而,两者之间的联系cc r5-δ32这场瘟疫比它初看起来更加脆弱。受黑死病影响最深的地区与现代的地理分布大致相当cc r5-δ32吉恩。其他科学家认为天花流行是天花背后的致病因子的更好的候选cc r5-δ32分销。

两个基因不同但相邻的种群提供了一个难得的机会来记录这场瘟疫的进化影响。

最近的一项研究指出了另一种可能性。由Jaume Bertranpetit和Mihai G. Netea领导的一个小组决定调查罗马尼亚欧洲人和居住在罗马尼亚同一地区但具有罗姆人血统的人(传统上被认为是吉普赛人)之间的基因差异。语言学和遗传学文献表明,罗姆人在5世纪和11世纪之间从印度西北部迁移,当时他们开始在罗马尼亚定居。几个世纪以来,罗姆人基本上与欧洲血统的罗马尼亚人隔离开来,尽管他们生活在同一地区。

因此,在过去的一千年里,潜在地塑造了罗姆人基因组的传染因子——包括鼠疫——与欧洲的罗马尼亚人是共享的,但他们最初的遗传背景是不同的。因为印度没有遭受黑死病,暴露于黑死病而受到正向选择的免疫相关基因在欧洲的罗马尼亚人和罗姆人中应该是相似的,但在古吉拉特的印度人中不同,古吉拉特是罗姆人的祖先。因为Netea本人是罗马尼亚人,他意识到这两个基因不同但相邻的种群提供了一个记录瘟疫进化影响的难得机会。

该小组从100名欧洲罗马尼亚人、100名罗姆人和500名印度西北部人身上提取了DNA样本。该小组分析了近200,000个被称为单核苷酸多态性(SNPs),这通常被用作人群基因组差异的代表。然后,他们分析了结果,在罗姆人和欧洲罗马尼亚人中寻找正选择压力下的基因,而不是西北印第安人共有的基因。4号染色体上的4个基因符合这些标准。这组基因中的四个基因中有三个是所谓的TLR参与识别病原体(如细菌)和启动免疫、抗炎反应的基因。

当然,在过去的一千年里,罗姆人和欧洲罗马尼亚人遭受了其他传染病的侵袭,包括天花、麻风病和肺结核。Netea发现瘟疫“很可能”导致了他发现的基因差异。“这些其他感染也是可能的原因,”他解释说,“但在我看来,可能性比鼠疫小一些:这些疾病的地理分布比鼠疫更普遍。”他还注意到TLR对病毒(如导致天花的病毒)产生免疫反应的基因,不如它们在对抗细菌感染中的作用那样确定。他的团队目前正在获取印度人、罗马尼亚人和罗姆人样本的完整基因型,并进行一项平行研究,重点关注相邻但不同的非洲人群。

通过综合来自文献来源、生物考古学研究和基因组研究的信息,研究人员正在缓慢但肯定地找出黑死病的可怕奥秘。当我们遇到像埃博拉这样的新的、尚未治愈的疾病时,过去的经验可能有助于缓解未来。

文献学

  • DeWitte,2014年。中世纪黑死病后的死亡率风险和存活率。公共科学图书馆一号9:e96513。
  • 德威特和g .休斯-莫雷。2012.黑死病期间的身高和虚弱:身高对伦敦流行病死亡率风险的影响,公元1348-1350年。考古科学杂志 39:1412–1419.
  • s . n . de witte,2010年。公元1349-1350年伦敦黑死病期间死亡率的年龄模式。考古科学杂志 37:3394–3400.
    • 德威特S. N .和J. W .伍德。2008.黑死病对先存健康的选择性。美国国家科学院院刊 105:1436–1441.
    • h .阿尤尼亚等人,2014年。欧洲和罗马人群的趋同进化揭示了鼠疫对Toll样受体施加的压力。美国国家科学院院刊 111:2668–2673.
    • hrkasten,2001年。中世纪晚期伦敦的死亡率趋势。诺丁汉中世纪研究 45:172–209.

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