Переход к земледелию предоставил людям возможности развития, но также привел к новым болезням. Ученые считают, что одомашнивание животных способствовало появлению микробов, вызывающих смертельные инфекции — туберкулез, сальмонеллез, корь и чуму. Однако недостаточно данных, чтобы определить источник патогенов. Авторы нового исследования обнаружили геном чумной бактерии Yersinia pestis в останках одомашненной овцы из позднего неолита. Это поможет восстановить историю проникновения инфекции из природного резервуара в человеческую популяцию.
Бактерия Yersinia pestis вызвала В прошлом произошло несколько эпидемий чумы. В последнее время ДНК возбудителя изучена детально, прослежена его эволюция, извлечено почти 200 штаммов из останков людей. И только неполный геном удалось обнаружить в крысе времен Средневековья.
Все известные штаммы чумы произошли от одного предка, жившего на территории современной Самарской области, в районе Средней Волги. Первоначальным источником этих ранних форм были мелкие млекопитающие, предположительно грызуны. Среди них блохи переносят инфекцию, поражая время от времени крупных животных и человека.
Кроме адаптированной к блохам бактерии Yersinia pestis, вызывающей у людей бубонную чуму, учёные обнаружили Вариант, появившийся четыре тысячи лет назад, существовал в позднем неолите и раннем бронзовом веке. Late Neolithic Bronze Age, или LNBA).
Линия LNBA просуществовала почти два тысячелетия без существенных изменений, распространяясь от западной Европы до Монголии благодаря кочевникам степей. Удивительно, что у этого варианта возбудителя отсутствуют гены, обеспечивающие приспособление к блохам, что осложняет поиск его источника и переносчика в природных условиях.
Группа учёных под руководством Феликса Кея из Института инфекционной биологии общества Макса Планка изучила останки домашних животных из Аркаима — древнего памятника на Южном Урале, связанного с синташтинской и петровской археологическими культурами бронзового века. Из костей овцы возрастом около двух тысяч лет до нашей эры удалось извлечь генетический материал чумной палочки линии LNBA. На филогенетическом древе этот ген оказался близким к тому, что обнаруживали у человека. Статью Информация об этом появилась на сайте электронного архива научных статей и предварительных печатных изданий по биологии. bioRxiv.orgВ числе авторов — учёные из Института экологии растений и животных УрО РАН, а также из Уральского и Алтайского государственных университетов.
Авторы вернули вредные качества созданной ими «овчиной» версии. Yersinia pestisУчёные изучили предковую линию и создали модели распространения, используя филодинамику и теорию популяционной генетики. В отличие от современной версии чумной палочки, линия LNBA возникала под воздействием очищающего отбора и имеет признаки параллельной эволюции.
По гипотезе, изложенной в статье, жители Аркаима были скотоводами и могли заразиться чумой от домашних животных. Выпас лошадей приводил к частым контактам с дикой природой, например, степными грызунами, такими как сурки. Эти животные сейчас являются основным переносчиком инфекции в Центральной и Восточной Азии. На западе Китая зафиксированы случаи заражения овец, поедающих или лижущих тушки сурков.
Ученые пришли к выводу, что в данном случае блохи как переносчики патогена не обязательны: распространение происходило при контакте людей со скотом. Это ограничивало масштабы заражения и вело к локальным вспышкам, а не масштабным эпидемиям, что подтверждает палеогенетика.