https://frosthead.com

Družinsko drevo Bubonske kuge je osvetlilo tveganje za nove izbruhe

Spoznajte Kugo Justinijana, starejše črne smrti, a enako usoden bratranec. Prišel v Carigrad okoli leta 540., je ubil do 100 milijonov ljudi, prispeval k padcu rimskega cesarstva in se zadržal za dva stoletja. In potem je izginila.

Sorodne vsebine

  • Pandemija kuge je lahko posledica podnebja in ne podgan
  • Madagaskar se bori proti izbruhu kubonske kuge
  • Črna kuga Smrtna kopa v Londonu
  • Črna smrt nikoli ni ostala - in to bi lahko premagalo naše najboljše obrambe
  • Časopis za kužna leta

Včeraj v znanstvenem članku, objavljenem v The Lancet Infective Diseases, so znanstveniki prvič rekonstruirali genom tega starodavnega patogena. Črna smrt in Justinijanova kuga sta nastala ločeno od iste usodne bakterije, Yersinia pestis .

Zaradi podobnih simptomov so znanstveniki prejšnjo kugo vedno povezovali s črno smrtjo, vendar nikoli niso dokončno ugotovili, kako sta bili povezani dve pandemiji. Nekatere študije celo kažejo, da je bila Justinijanova kuga virus gripe.

Del težav pri določanju izvora prve kuge je, da je iskanje ostankov ljudi, ki so umrli zaradi Justinijanove kuge, lahko precej težavno - medtem ko bi se znanstveniki lahko obrnili na natančen vladni premoženjski zapis o lokacijah množičnih grobišč žrtev črne smrti, za prejšnjo kugo ni takšnih zapisov. Dave Wagner, biolog z univerze v severni Arizoni in soavtor prispevka, je sodeloval s kolegi, vključno z nemškimi arheologi, in odkril drobce Y. pestisa v človeških ostankih s pokopališča iz 6. stoletja na Bavarskem v Nemčiji.

Sodobni napadi kuge sledijo njihovi črni črni smrti, zato so se znanstveniki spraševali, ali je Justinijanova kuga isti hrošč?

Znanstveniki so analizirali zobe iz dveh sklopov ostankov s tega grobišča na bavarskem pokopališču. Znanstveniki so analizirali zobe iz dveh sklopov ostankov s tega grobišča na bavarskem pokopališču. (Slika: M. Harbeck / University of Munich)

Da bi ugotovili, kako se ta Justinijanov sev prilega družinskemu drevesu kuge, so potrebovali celoten genom. "Lahko uporabimo tehnike [zaporedja DNK], da potujemo globlje in globlje v čas, da razkrijemo genome starodavnih patogenov, " pravi Hendrik Poinar, evolucijski genetik z univerze McMaster v Kanadi in drugi soavtor. "Če sta Črna smrt in Justinijan sorodna, " pravi, "so to ločeni izbruhi ali je v fiziologiji hrošča nekaj lastnega, kar omogoča, da se ponovno pojavi?"

Poinarin laboratorij je analiziral zobe z dveh bavarskih trupel, pokopanih okoli 504 AD in 533 AD. V starodavnih skeletnih ostankih je najboljše mesto za iskanje genetskih dokazov o povzročitelju, ki je ubil osebo, v njihovih zobeh. "Zob je kot varen, " pravi Poinar. A ne neprepustnega sefa; zobje vsebujejo tudi simbiotske bakterije, talne glive, druge patogene in posameznikovo lastno DNK. Tako so raziskovalci odstranili krono, ozemlili zobno pulpo in iskali fragmente starodavnega genoma kuge sredi puške.

Na srečo so našli dovolj drobcev, da so združili celoten genom patogena, odgovornega za Justinijansko kugo. Nato so ta rekonstruirani genom primerjali s črno smrtjo in modernimi sevi.

Znanstveniki so analizirali ta starodavni zob iz ostankov Justinijanove žrtve kuge, izkopane v Nemčiji, ki je iskala kužno DNK. Znanstveniki so analizirali ta starodavni zob iz ostankov Justinijanove žrtve kuge, izkopane v Nemčiji, ki je iskala kužno DNK. (Slika: Univerza McMaster)

Njihove ugotovitve so pokazale, da je Justinijanova kuga, čeprav se je pojavila najprej, izumrla in je le oddaljen bratranec Črne smrti in je napredovala kasnejša pandemija. Kuga Justinijana je najbolj povezana z dvema vrstama, ki sta se dolgo poznala v kitajskih populacijah glodavcev, kar kaže na to, da je podobno kot črna smrt izvirala iz Azije in je potovala v Evropo verjetno po najprometnejši trgovski poti, Silk Road. Toda iz neznanega razloga je bila Črna smrt veliko uspešnejša, saj je preživela in se še naprej širila. Na podlagi analiz rodoslovja in predhodnih študij je skočil iz Evrope v Sredozemlje in Afriko, preden je stopil nazaj na Kitajsko.

In tam se je pojavila tretja pandemija - podgane so pomagale širiti to obliko kuge po vsem svetu po človeških ladijskih poteh. Tu dobivamo sodobne seve, ki danes okužirajo ljudi.

Francois Balloux, genetik z University College London, ugotavlja, da ni redko, da se dva seva pojavita na istem "kladu" ali veji družinskega drevesa patogenov, toda zaradi tega se en človek bolj verjetno zadržuje skozi čas, drugi pa umre ven je zanimivo vprašanje. "Ni jasnega očitnega kandidata o tem, katere mutacije bi lahko naredile sev bolj uspešen ali bolj virulenten, " pravi Balloux. Wagner in Poinar sta iskala gene, ki bi lahko vzbudili povečano virulenco, vendar niso našli nobenega večjega nasprotnika.

Okoljski dejavniki lahko igrajo vlogo pri določanju življenjskega cikla kuge, saj padavine močno vplivajo na populacijo glodavcev. Avtorji ugotavljajo, da je podnebje morda vplivalo na razcvet kuge Justinijana. Območne sezone dežja so presegle vse tri kužne pandemije in to za vsako kuga konec se je klima stabilizirala. Toda brez dokazov, ki bi nakazovali, da so bili podnebni premiki ob koncu Justinijanove kuge močnejši, sami okoljski dejavniki ne morejo ustrezno razložiti, zakaj je sev izginil.

Wagner tudi poudarja, da se je človeško gibanje med vsako pandemijo povečalo. Do tretje pandemije je tehnologija parnih čolnov ljudem omogočila potovanje po svetu. Prav tako so sodobni sevi prispeli na Madagaskar, kjer so nenativne populacije podgan bolj razširjene. V ZDA nizka raven kuge še vedno kroži skozi domače populacije glodavcev, kar je relikt te tretje pandemije. Toda ameriški centri za nadzor in preprečevanje bolezni rutinsko pregledujejo prerijske pse in druge glodalce na jugozahodu, v primeru, da se pojavi kaj nenavadnega.

Dejstvo, da sta se dve starodavni kugi sčasoma pojavili ločeno, pomeni, da se lahko v prihodnosti pojavi nova oblika kuge . "Zaskrbljujoče je, " pravi Balloux. S sodobnimi potovanji bi lahko nov sev kuge veliko lažje skočil po vsem svetu. Ampak v zadnjih sto letih so se izboljšale higiena, razpoložljivost antibiotikov in zmanjšala populacija urbanih podgan.

"Ali bi lahko obstajala še ena pandemija? Zagotovo, "pravi Wagner. "Toda menimo, da ti pogoji niso zreli na preveč mestih na svetu." Torej, kmalu nismo pripravljeni na scenarij Monthy Python .

Družinsko drevo Bubonske kuge je osvetlilo tveganje za nove izbruhe