Когда весть о жестоком море, разгуливала по всей Европе, достиг Лондона, его жители стали копать. В 1348 году Ральф Стратфорд — епископ Лондонский, выделил цели акра земли, которые были куплены под захоронения большого количества жертв от черной смерти, чье количество могла переполнить существующие кладбища на церковных дворах. В течение двух лет от одной трети до половины жителей города — 40,000-100,000 погибли и тысячи были захоронены в двух только что выкопанных кладбищах в восточном и западном районах Смитфилд Лондона. В разгар бедствия каждый день хоронили по 200 тел.
Восточный Смитфилд, который сначала называли церковным двором Святой Троицы, является одним из немногих известных мест таких захоронений, которые использовались во время чумы. В 1980 году при раскопках этой «чумной ямы» были найдены почти треть тел от количества 2 400, которые по оценкам были там похоронены, и некоторые даже были похоронены по пять на каждом.
Несмотря на ограниченность времени, когда все делалось быстро, тела были захоронены строго с востока на запад. Некоторые с углем, для того, чтобы поглощать жидкость, которая выделяется при разложении тела, а многие из монетами и безделушками из своей прежней жизни.
Такая аккуратность не только помогла уберечь улицы от нагромождения трупов, но и дала некоторым жертвам черной смерти возможность быть достойно похороненными по христианскому обычаю. Шесть с половиной веков спустя ученым выпал шанс проанализировать болезнь, которая опустошила Европу.
В этом месяце генетики сообщили, что они реконструировали геном Yersinia рestis — бактерии, которая вызывается бубонной чумой, реконструированный из останков Восточного Смитфилд.
Последовательности бактериального патогена могли бы помочь объяснить, каким образом болезнь могла нанести столько бед. И также знаменует собой некоторое возрождение этой области генетических исследований с древних заболеваний — отрасль, которая страдала от противоречивых историй, но в настоящее время наблюдается определенный оживленный интерес. «Будет погоня за всеми древними микроорганизмами», говорит Хендрик Пойнар — палеогенетик в Университете МакМастер в Гамильтоне, Канада, который был одним из руководителей расшифровки последовательностей чумы.
Когда Александр Ерсен связал бактерию Y. pestis с бубонной чумой в 1894 году, многие ученые предполагали, что возбудитель был ответственен не только за черную смерть, но и за волны более ранних массовых болезней. Юстинианская чума VI н. э. опустошила Константинополь и убила миллионы людей в Европе и на Ближнем Востоке. Чума периодически давала о себе знать в течение следующих двух столетий. Черная смерть появлялась несколько раз даже и в XIX веке.
Подсказки, которые связывают причастность Y. pestis с этими вспышками, в значительной степени происходят из исторических описаний ее симптомов, таких как, например, в описании черной смерти в «Декамероне» Джованни Боккаччо, написанного около 1350 года: «Она впервые давала о себе знать, когда начинали возникать опухоли в паху или подмышек, некоторые из которых вырастали размером с яблоко, а другие, с яйцо ».
Но некоторые современные историки и ученые пришли к сомнениям, что Y. рestis был причастен к этим древним вспышкам болезней. Эпидемии бубонной чумы, которые, как известно, были вызваны Y. рestis в прошлом веке, казались слишком мягкими, чтобы быть вызваны ею: они убили меньше людей и распространялись более медленно. Некоторые ревизионисты чумы, которые настаивают на пересмотре исторических событий, утверждают, что блохи, которые переносят Y. pestis к человеку, должны были бороться за выживание при низких температурах, которые имели место во время чумы. И не было такой скорости, с которой она убивала — так, Боккаччо сообщал, что смерть часто наступала в течение трех дней после появления первых симптомов. Вирус, который вызывает сибирскую язву или геморрагическую лихорадку, похожую на Эбола, был более подходящим на роль виновника такой быстрой смерти, говорят критики.
ДНК-доказательства, казалось, должны дать определенный ответ. В 2000 году команда исследователей под руководством Дидье Рауля — микробиолога из Университета Средиземноморья в Марселе, Франция, заявила, что они доказали связь между бактерией и болезнью. Исследователи сообщили, что они успешно восстановили ДНК Y. pestis из зубов ребенка и двух взрослых, найденных среди массового захоронения четырнадцатого века в Монпелье. Ученые определили бактерии с помощью чувствительного метода — полимеразной цепной реакции (ПЦР) — амплификуючы порцию гена pla с Y. pestis. «Мы считаем, что мы можем поставить точку в этом вопросе», написала команда. «Средневековой черной смертью была чума».
Но некоторые критики высказывали мнения, что в эксперименте имела место контаминация. ПЦР могла показать результаты современной Y. рestis, которая раньше могла быть анализируемая в лаборатории и случайно попала к анализу, или, возможно, последовательности, которые тесно связаны с такими в почвенных бактерий. «У меня никогда не получалось повторить этот эксперимент», говорит Томас Гилберт — эволюционный генетик из Университета Копенгагена в Дании. В 2004 году Гилберт и его коллеги сообщили об отсутствии следов ДНК Y. рestis в 108 зубах от 61 человека, полученных из образцов чумных ям во Франции, Дании и Англии (в том числе и Восточного Смитфилд).
Рауль говорит, что не было никакой контаминации, и что методы Гилберта не совсем точно повторяли его. Тем не менее, те, кто уже скептически относятся к мнению, что Y. рestis вызвала черную смерть, ссылаются на исследования Гилберта.
Другие исследования микробной ДНК, выделенной из древних человеческих останков — в том числе пострадавших от туберкулеза, сифилиса и малярии — были подвергнуты тщательной проверке. В ряде случаев исследователи не смогли повторить результаты или находили методологические недостатки. Критики говорят, что ДНК из этих образцов была слишком деградировавшей под воздействием тепла, влаги и времени, а потому область быстро разделилась на верующих и скептиков.
«Был полный раскол», говорит Ян Барнес — палеогенетик Лондонского университета Роял Холлоуэй, который рассказал, что он два с половиной года пытался — и безуспешно — найти образцы ДНК сифилиса или туберкулеза в костях, датированных девятнадцатым и началом двадцатого века.
Хотя Пойнар сомнительно относился к спорам вокруг древней микробной ДНК, его заинтересовали кости из Восточного Смитфилда. Почти все останки жертв принадлежали жертвам черной смерти, многие из которых умерли в период расцвета своей жизни.
На первом этаже лаборатории Музея Лондона, в нескольких минутах ходьбы от Восточного Смитфилд, остеоархеолог Елена Беквалач рассматривает почти полный скелет одного из бывших жителей чумной ямы. Беквалач держит тазовую кость и определяет, что она принадлежала человеку, который умер в позднем подростковом возрасте или в начале двадцати лет. За исключением некоторого налета на зубах и глубокой ране в его черепе, которая показывает определенные признаки лечение, скелет человека не показывает никаких видимых признаков чумы.
Его останки, и сотен других является отражением жизни и смерти в Лондоне во время эпидемии. Как и при раскопках, исследователи склонились над костями в поисках информации.
В конце 1990-х Пойнар встретил Шарона Де Витте, тогдашнего аспиранта Университета штата Пенсильвания в Стейт Колледже, который работал над демографическим анализом остатков, которые предполагали, что черная смерть основном убивали тех, кто имел пониженный иммунитет. Оба планировали проанализировать зубы и кости для поиска ДНК Y. рestis, но Пойнар не был доволен доступными средствами, которые, по-прежнему основывались на ПЦР. «Мы вроде засели над этими образцами надолго, ожидая удачного момента в течение нескольких лет», говорит Де Витте, который сейчас работает в Государственном университете Нью-Йорка в Олбани.
Эта возможность пришла с появлением ДНК-секвенатор нового поколения — машин, которые читают короткие фрагменты ДНК. Технология идеально подходит для секвенирования такой ДНК, которая была повреждена, пролежав сотни лет под землей.
Такой секвенатор свое время позволил Сванте Паабо — палеогенетику из Института эволюционной антропологии Макса Планка в Лейпциге, Германия, и его команде секвенировать последовательности генома неандертальца. Но найти последовательности древнего микроорганизма в человеческом скелете гораздо сложнее — почти как найти «иголку в сене» — потому что, как сказал Пойнар, их геном в 1000 раз короче, чем у неандертальца, и очень напоминает геном почвенных микроорганизмов, которые проникли в кости.
Еще одна технология также помогла сузить поле поиска. Паабо с коллегами разработали метод, который называется целевой сбор — когда использовалась синтезированная в лаборатории ДНК-«приманка», на которую они «ловили» нити древней ДНК из образцов костей, минуя последовательности почвенных бактерий. «Это напоминало рыбалку в пруду», говорит Йоханнес Краузе — палеогенетик из Университета Тюбингена в Германии, который работал с Паабо над неандертальским геномом, и который также был одним из руководителей проекта о черной смерти с Пойнар.
В августе этого года были опубликованы результаты эксперимента в доказательство правильности этого принципа, где Краузе и команда Пойнар использовали последовательности современных штаммов чумы для «отлова» ДНК Y. рestis из образцов зубов жертв захоронений Восточного Смитфилд. С помощью этого они получили последовательности короткой петли ДНК, называемого плазмида pPCP1 и которая частично отвечает за способность бубонной чумы инфицировать людей.Эти результаты, наряду с статьей прошлого года о том, что последовательности Y. pestis были найдены в разных образцах костей, принадлежавших жертвам черной смерти, убедили большинство ученых, бубонная чума имела отношение к черному мора.
В свой последний статьи Пойнар и Краузе завершили описание древнего генома и показали, что он находится у истоков эволюционного дерева, которое состоит из 17 геномов современных штаммов Y. рestis и что она дала начало многим формам Y. pestis, которые поражают человека сегодня.
Этот штамм, добавляет Краузе, вероятно, появился незадолго до того, как черная смерть начала свирепствовать в Западной Азии и Европе в четырнадцатом веке. Авторы утверждают, что более ранние проявления чумы были вызваны или вымершим сейчас штаммом Y. рestis или совсем другим патогеном.
Марк Ахтман — эксперт по эволюции чумы из Университетского колледжа Корка в Ирландии, называет эту интерпретацию «абсолютным бредом». Краузе и команда Пойнар не учитывали количество современных штаммов чумы, обнаруженные в центральной и восточной Азии, которые, как полагают, имеют более раннее происхождение, чем штамм Восточного Смитфилда, говорит Ахтман. Геномные последовательности этих штаммов были недоступны их команде, говорит Краузе, и он очень бы хотел увидеть, как они взаимосвязаны.
Неудивительно, что Y. pestis мало изменилась за последние 660 лет. Геном штамма черной смерти отличается от штамма современного «базового» генома на около 100 нуклеотидов, и каждую из таких генетических отличий можно найти как минимум в одном современном штамме. «Мы не можем найти ничего такого, что делает черную смерть такой особенной», удивляется Краузе.
Сейчас команда ищет другие генетические изменения, которые могли бы объяснить такую ярость черной смерти, например, перестройки в геноме, которые трудно определить из доступных коротких фрагментов ДНК. Чтобы лучше понять, как действовала чума, исследователи могли бы попробовать воскресить черного патогена путем изменения генома современных штаммов.
Хотя это может звучать немного страшно, но научно-исследовательские работы Y. рestis тщательно контролируются, а также при случайном заражении после такой деформации она может быть легко вылечена с помощью современных антибиотиков.
Более того, Пойнар говорит, что черная смерть представляла собой не только бактерию. Экологические и эпидемиологические факторы имели ей помогать. Больные солдаты, возвращавшиеся в Европу из Кафы — порт на Черном море и ставший воротами проникновения чумы из Азии — принесли болезни населению, которые и так были ослаблены из-за недоедания и холодную сырую погоду.
Ахтман говорит, что не исключено, что черная смерть не передавалась через блох, живущих на крысах (что имеет место для Y. pestis сегодня), а другие животные помогли в передаче болезни. Или другой возбудитель, который был распространен среди населения, также мог помочь ей в этом, как было при пандемии «испанки», убившей до 100 миллионов человек по всему миру в течение 1918-1919 годов, не без помощи бактериальной пневмонии.
Какие бы вопросы не оставались относительно черной смерти, теперь ученые стремятся использовать новейшие методы секвенирования других древних эпидемий. Исследователи могли бы определить древних микробов и временные промежутки их распространения, их эволюционные взаимоотношения с современными штаммами. Например, европейцы, прибывшие в Новый Свет, возможно, принесли с собой в Северную Америку новые формы туберкулеза, а в Европу сифилис.
Древние патогены могут помочь ученым понять современные и будущие массовые вспышки заболеваний, говорит Терри Браун — биомолекулярный археолог Университета Манчестера, Великобритания. Он и Шарлотта Робертс из Университета Дарема, Великобритания, отслеживая эволюцию штаммов туберкулеза в Британии и Европе. «Взглянув на последние 1000 лет после начала заболевания в британских городах, мы можем понять проблемы, которые возникают в странах третьего мира, где все больше и больше людей начинают толпиться на улицах городов», говорит он. Аналогичным образом, воскресение и расшифровка последовательностей штамма гриппа, ответственного за пандемию 1918, помогло ученым объяснить последовательности современных штаммов гриппа.
Через свою силу черная смерть оставила несколько видимых следов в Лондоне. Так, чумная яма на Востоке Смитфилда в настоящее время находится в самом сердце финансового района Лондона, погребена под современными офисными помещениями и зданием старого Королевского монетного двора. Видно только следы руины Цистерцианского аббатства — Санкт-грации Марии, построенного рядом с этим местом в 1350 году.
Лондон, возможно, видел последнею вспышку бубонной чумы, но катастрофические эпидемии — обычное явление человеческой истории, а не исключение. И когда пройдут века после нас, какие следы оставит следующее крупное бедствие? Будущие археологи может найдут памятники, могилы и, возможно, даже тела погибших. Но другая история прятаться в ДНК, ожидая своего открытия.