Генетики секвенировали ДНК из овечьего зуба, который нашли на поселении Аркаим синташтинской археологической культуры. Ученые обнаружили, что эта особь, жившая около XX–XVIII века до нашей эры, была инфицирована чумной палочкой. Причем филогенетический анализ указал на то, что бактерия относилась к той же кладе позднего неолита — бронзового века, что и самые ранние возбудители чумы, ДНК которых выделили из человеческих останков. Препринт доступен на bioRxiv.org.
Исследования последних лет показали, что человечество страдало от инфекций, которые вызывает чумная палочка (Yersinia pestis), задолго до Юстиниановой чумы и Черной смерти — знаменитых средневековых пандемий. Так, генетические анализы древних останков из разных уголков Евразии говорят о том, что люди уже сталкивались с этим патогенным микроорганизмом больше пяти тысяч лет назад. На сегодняшний день столь древние случаи чумной инфекции выявлены, например, в Прибайкалье, Прибалтике, а также в Скандинавии и на территории современной Германии.
При этом механизмы того, как в тот период распространялась чумная палочка, остаются плохо изученными. Дело в том, что наиболее древние бактерии Y. pestis, ДНК которых выделили из человеческих останков, не обладали предполагаемым фактором вирулентности — геном ymt, который кодируется фосфолипазу D, то есть фермент, который защищает чумную палочку в кишечнике блохи и дает возможность распространять инфекцию.
Кроме того, почти ничего не известно о том, могли ли переносчиками опасных бактерий выступать домашние животные древних людей. Не в последнюю очередь это связано с тем, что кости животных из археологических памятников чаще всего представляют собой пищевые отходы. С одной стороны, они могли подвергаться термической обработке, что существенно снижает шансы извлечь древнюю ДНК, а с другой — люди не склонны употреблять в пищу заведомо больных животных. Тем не менее группа ученых из Германии, России, США и Южной Кореи во главе с Феликсом Кеем (Felix Key) из Института инфекционной биологии Общества Макса Планка описала первый случай, когда ДНК чумной палочки генетики сумели выделить из останков мелкого рогатого животного из древнего археологического памятника.
Исследователи анализировали кости и зубы крупных и мелких рогатых животных, найденные на памятнике Аркаим — известном городище бронзового века на юге Челябинской области, которое связано с носителями синташтинской археологической культуры, существовавшей между XXI и XVIII веками до нашей эры. В одном из образцов, который представлял собой зуб домашней овцы, жившей около 1935–1772 годов до нашей эры, ученые обнаружили ДНК чумной палочки.
Филогенетический анализ показал, что эта чумная палочка принадлежала к кладе, в которую входят древнейшие геномы Y. pestis из человеческих останков, относящихся к позднему неолиту — бронзовому веку. Как и у других бактерий из этой группы, в геноме с Южного Урала отсутствовал предполагаемый фактор вирулентности — ген ymt.
По словам ученых, современные овцы на западе Китая порой заражаются чумной палочкой, когда на выпасе облизывают или поедают трупы инфицированных сурков. Хотя у овец эта инфекция часто остается незаметной, она может привести к вспышке чумы у людей, если они будут контактировать с зараженными животными, или есть их мясо или молоко. Вполне возможно, что и в бронзовом веке овцы, как и другие животные, могли выступать промежуточным звеном между естественными резервуарами чумной палочки и людьми.
Не так давно исследователи впервые обнаружили ДНК чумной палочки в останках древней собаки. Останки этого животного, умершего около 4500 лет назад, археологи раскопали на шведском острове Готланд.