古代 DNA 揭示 5500 年前西伯利亚曾爆发瘟疫——比查士丁尼瘟疫早 4000 年。

 

Group of hunter-gatherers holding stone-tipped tools explore a prehistoric forest.

gorodenkoff / iStock

查士丁尼瘟疫、黑死病和第三次瘟疫:鼠疫耶尔森菌造成的死亡和恐怖已经影响了人类历史数千年。

 

一种主流理论认为,这种传染病的出现是由农业的发展推动的,这就像一种与魔鬼达成的交易:稳定的食物供应吸引了携带致命细菌的害虫。考古学家推测,狩猎采集者迁徙频繁,且群体规模较小,因此鼠疫耶尔森菌难以造成太大危害。

今天发表的一项研究彻底颠覆了这一理论。牛津大学万灵学院博士后研究员、该研究的主要作者鲁艾里·麦克劳德博士表示,发表在《自然》杂志上的一项研究表明 ,西伯利亚的狩猎采集者早在大约 5500 年前就死于瘟疫,这使其成为迄今为止考古记录中已知的最早的瘟疫爆发。

相比之下,通常被称为第一次已知大流行病的查士丁尼瘟疫发生在公元 540 年左右。黑死病起源于 14 世纪 30 年代初的中亚,第三次瘟疫大流行始于 1855 年左右的中国。

 

“我们发现这种情况发生在一个与世隔绝的史前狩猎采集群体中,这对我来说真的非常非常不寻常,并且挑战了很多流行病学理论,”麦克劳德说,他指出这些群体与任何从事农业或畜牧活动的人都没有接触。

儿童神秘死亡事件终于告破

贝加尔湖位于西伯利亚东南部,是一个资源丰富的地区。考古学家在那里发现了至少 65 处墓地, 其历史可追溯到中石器时代晚期至青铜时代早期。其中最早的墓地可以追溯到 8000 多年前。

Two of the occupants of this grave at Ust’-Ida were full siblings: a brother (aged 7-9 years old) and a sister (aged 9-11 years old.) Both were found to have plague DNA. Not enough of the remains of the third individual were preserved to be able to analyze them. Credit: Vladimiri Bazaliiskii. PhD
乌斯季伊达这座墓穴中的两名死者是同父同母的兄妹:一名哥哥(7-9 岁)和一名妹妹(9-11 岁)。两人均被检测出鼠疫 DNA。第三名死者的遗骸保存不足,无法进行分析。
图片来源:Vladimiri Bazaliiskii / 贝加尔湖考古项目

 

自20世纪90年代以来,一处较大的墓地一直困扰着研究人员,因为其中儿童和青少年的墓葬数量异常之多。乌斯季伊达墓地的骨骼遗骸表明,这些年轻人并非死于暴力,放射性碳测年结果也显示,他们的死亡时间非常短暂。

 

最近对牙齿进行 DNA 取样发现,在乌斯季伊达和其他几个墓地埋葬的 46 名儿童和青少年中,至少有 18 人可能死于瘟疫。

这些标本来自贝加尔湖考古项目挖掘出的骨骼,该项目是一个国际研究团队,总部设在加拿大阿尔伯塔大学。麦克劳德在每颗臼齿或前臼齿的尖端钻孔,取出 50 到 100 毫克的物质,然后将其碾成粉末以提取 DNA。

 

牙齿中心的血管会留下 DNA,但这种遗传物质不易保存。麦克劳德表示,39%的墓穴中鼠疫耶尔森菌检测呈阳性,这一结果令人震惊,他怀疑这 46 名儿童和青少年中的大部分(如果不是全部)都死于这种疾病。

 

作为参考,在伦敦东史密斯菲尔德瘟疫坑采集的骨骼和牙齿样本中,仅有20%的样本检测出鼠疫耶尔森菌呈阳性。这处紧急墓地建于14世纪中期黑死病肆虐期间,当时伦敦30%至50%的人口死于这场瘟疫。

两次瘟疫爆发,相隔300年。

贝加尔湖附近上一次爆发鼠疫是在 5520 至 5265 年前。当时乌斯季伊达(Ust’-Ida)和舒米尔哈(Shumilkha)两处较小的墓地都受到了影响。这两处墓地都位于安加拉河(Angara River)岸边,安加拉河是贝加尔湖的主要支流。

这两处墓地相距约 23 英里,DNA 检测显示,每处墓地都属于特定的部落或家族。然而,对两处墓地进行的放射性碳定年和基因组分析却得出了非常相似的结果,因此麦克劳德和他的同事们认为,埋葬在两处墓地的年轻人死于同一场疫情。

 

 

NASA image of Lake Baikal.
贝加尔湖卫星图像 
图片来源:Jacques Descloitres,美国宇航局

他解释说:“它们很可能彼此接触过,因为它们一直在周围活动。”

 

研究人员还检验了来自布拉茨基卡门和塞罗沃的样本,这两个墓地位于安加拉河上游,属于其他家族。这些墓地的放射性碳测年结果波动较大。然而,检测到鼠疫耶尔森菌的样本数量使研究人员相信,至少有一些埋葬在这些墓地的儿童和青少年死于大约 300 年后爆发的第二次鼠疫。

 

例如,布拉茨基卡门的一处墓穴中埋葬着三个女孩,很可能是两姐妹和她们的表妹。(这三人从母系遗传了相同的罕见突变,表明她们的母亲可能是姐妹。)这些女孩年龄在 4 岁到 9 岁之间, 去世时都感染了鼠疫耶尔森菌 。

 

儿童死亡而父母幸存的原因是,史前鼠疫毒株携带一种超抗原毒素,这种毒素在近期的鼠疫疫情中并不存在。这种超抗原引发了极端的免疫反应,可能类似于川崎病,而川崎病在幼儿中更为常见。

 

麦克劳德说:“不幸的是,我们有很多兄弟姐妹同时去世,并被埋葬在同一个墓穴里的案例。”

 

疫情很可能起源于旱獭。

旱獭是西伯利亚狩猎采集者食用的动物之一。这些大型地松鼠是鼠疫耶尔森菌的宿主, 该菌至今仍对人类健康构成威胁 。麦克劳德及其合作者怀疑,旱獭造成的动物源性传染病溢出引发了这两起疫情,随后疫情在人与人之间传播。

 

 

An artistic rendering of Baikal hunter-gatherers from 5500 years ago burying victims of plague. Credit Kelvin Wilson.
艺术家描绘的5500年前贝加尔湖狩猎采集者埋葬瘟疫受害者的场景。
图片来源:凯尔文·威尔逊

这些发现也彻底驳斥了另一种理论 ,即史前鼠疫菌株的致命性低于古代和中世纪流行的菌株。贝加尔湖附近埋葬的儿童数量表明, 鼠疫耶尔森菌具有极强的毒性、传染性和毁灭性。

麦克劳德指出,认为狩猎采集者的生活方式能够保护他们免受瘟疫侵袭的观点始终站不住脚,因为传染病会对动物种群造成严重破坏。例如,20 世纪 90 年代, 埃博拉病毒病就导致加蓬和刚果共和国的野生大猩猩和黑猩猩数量锐减 。

 

此外,一些尼安德特人的基因组对与 RNA 病毒相关的免疫变异体表现出强烈的选择压力。还有证据表明,尼安德特人感染了由从非洲迁徙而来的智人带到欧洲的疾病 。

 

麦克劳德说,传染病的威胁对人类来说是普遍存在的。我们从来没有真正摆脱过病原体的威胁。


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