Древняя ДНК показала, как чума возвращалась в Европу более 400 лет после Чёрной смерти
Чума продолжала возвращаться в Европу на протяжении более четырёх столетий после Чёрной смерти, а генетические линии её возбудителя неоднократно распространялись между регионами и формировали новые ветви. К такому выводу пришла международная группа исследователей, восстановившая ДНК чумной палочки из человеческих останков XIV–XVIII веков и сопоставившая её с историческими сведениями об эпидемиях.
Чёрная смерть охватила Европу в 1347–1353 годах и стала началом так называемой второй пандемии чумы. Однако после этой катастрофической волны болезнь не исчезла. Новые вспышки происходили в разных частях Европы ещё несколько столетий, а последние крупные эпидемии этого периода продолжались до начала XVIII века. До сих пор установить происхождение многих из этих вспышек было сложно.
Команда под руководством исследователей Тартуского университета изучила человеческие останки из 11 археологических памятников в Эстонии, России, Англии, Нидерландах и Швейцарии. Из них удалось получить 26 ранее не исследованных геномов Yersinia pestis — бактерии, вызывающей чуму. Одиннадцать геномов удалось восстановить с высоким покрытием, ещё 15 — с более низким. Образцы охватывают период с 1349 по 1710 год.
Исследователи объединили новые данные с уже опубликованными древними геномами чумной палочки. Одной из основных проблем была их точная датировка. Радиоуглеродный анализ человеческих останков нередко даёт временной интервал продолжительностью более 100 лет, поэтому одного такого измерения недостаточно, чтобы уверенно связать человека с конкретной исторически известной эпидемией.
Для решения этой проблемы учёные разработали метод, объединяющий радиоуглеродную датировку с генетическим положением конкретного штамма на эволюционном древе Yersinia pestis. Если геном находился между линиями, возраст которых был известен точнее, это позволяло дополнительно сузить возможный период его существования.
После этого результаты сопоставили с историческими сведениями о вспышках чумы. В результате исследователям удалось предположительно связать 75 древних геномов Yersinia pestis с конкретными эпидемиями второй пандемии.
Полученная картина показала, что история европейской чумы была сложнее многократного распространения возбудителя из одного неизменного источника. После Чёрной смерти бактерия продолжала эволюционировать, а её генетические линии расходились и распространялись по разным территориям.
Особенно заметное разветвление произошло примерно между 1450 и 1500 годами. К этому времени сформировались несколько линий Yersinia pestis, которые впоследствии обнаруживаются в разных частях Европы. Такая картина допускает существование нескольких природных очагов, из которых инфекция могла вновь попадать к людям.
Однако генетические данные сами по себе не позволяют определить, где именно находились эти резервуары и какие животные поддерживали циркуляцию бактерии. Поэтому исследование не доказывает, что Yersinia pestis непрерывно сохранялась внутри Европы в одной популяции грызунов на протяжении четырёх столетий.
Исследователи также обнаружили связь между распространением некоторых генетических линий чумы и периодами интенсивного перемещения людей. Войны, торговля и миграция создавали условия, при которых заражённые люди, животные и переносившие инфекцию блохи могли перемещаться между удалёнными регионами.
Один из поздних геномов был получен из останков человека, найденных в Таллине и связанных со вспышкой чумы 1710 года во время Северной войны. Его генетическая линия близка к образцу из шведского захоронения в Пестбаккене, также относящемуся к эпидемии периода Северной войны. Это позволяет проследить распространение близких вариантов возбудителя между территориями, связанными крупным военным конфликтом.
Новые данные помогают реконструировать не только отдельные вспышки, но и эволюцию второй пандемии чумы в целом. Ранее исследователям было известно более 100 древних геномов Yersinia pestis, однако большие погрешности датировки мешали уверенно сопоставлять многие из них с историческими событиями.
Разработанный подход позволяет совместно использовать археологические находки, древнюю ДНК, радиоуглеродное датирование и письменные свидетельства. Благодаря этому генетические линии бактерии можно точнее помещать на временную шкалу и проверять возможные маршруты распространения инфекции между регионами.
Чума не исчезла вместе с историческими европейскими эпидемиями. Yersinia pestis до сих пор существует в природных резервуарах в некоторых регионах мира. Изучение того, как возбудитель в прошлом закреплялся в природных очагах, перемещался между территориями и вновь вызывал вспышки спустя десятилетия, помогает лучше понять долговременное существование инфекционных заболеваний.
Исследование в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.