人类想象不出没见过的东西 瘟疫比想象的要早3300年感染人类

瘟疫比想象的要早3300年感染人类  

瘟疫是历史上最臭名昭著的杀手之一，但似乎我们低估了它的可怕损失。DNA证据表明，鼠疫致病菌比人们之前所认为的早数千年感染人类，并可能导致无数人死亡。

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的基因组研究也揭示了鼠疫是如何从一种相对温和的细菌进化成一种高效的杀手，这种杀手会在全球范围内造成严重破坏。

三次毁灭性的爆发之前已经通过历史记录和DNA研究与鼠疫联系在一起。第一次大流行始于公元541年左右的查士丁尼瘟疫，造成1亿人死亡。第二次大流行病包括14世纪的黑死病，造成大约30%到50%的欧洲人死亡。第三次大流行发生在19世纪50年代的中国，一直持续到20世纪中叶。

但是当研究人员对来自欧亚大陆的青铜时代人类牙齿的DNA进行测序时，他们发现了导致鼠疫的细菌耶尔森氏菌（Yersinia pestis）的遗传特征，在101个被检测的个体中有7个被检测到。这意味着瘟疫至少在4800年前感染了人类，比历史记录早了3300年。

值得注意的是，研究小组还发现在那些早期的世纪里，该细菌尚未获得导致传奇性瘟疫的微小但关键的基因突变。

“鼠疫细菌与其祖先伪结核杆菌非常相似，”丹麦技术大学的合著者Simon Rasmussen解释说。“但那个祖先并没有那么有害。如果你吃了它，你会觉得很难受，但你不会因此而死。那么，一种有害但不致命的细菌怎么可能进化成人类有史以来最致命的细菌之一呢？

这类历史性的鼠疫大流行，如黑死病，大多是在人类与携带受感染跳蚤的老鼠近距离接触时传播的。当跳蚤饮用受感染动物的血液时，鼠疫细菌会进入跳蚤的肠道，在那里它们不仅会生长，还会阻塞肠道，使跳蚤变得极度饥饿。这鼓励跳蚤接触并叮咬更多的宿主，从而传递更多的鼠疫细菌。

鼠疫受害者早在铁器时代就感染了鼠疫杆菌，鼠疫杆菌具有鼠疫耶尔森菌毒素（ymt）基因，ymt是鼠疫菌在跳蚤肠道内生存所必需的。但本周在《细胞》杂志上发表的新基因分析显示，青铜时代的细菌缺乏这种突变，这有助于确定一个重要的进化时刻。

在这里我们可以直接识别这种情况发生的时间，这种细菌从不能在跳蚤中生存到其生活方式中非常重要的一部分。拉斯穆森说：“这告诉我们很多关于致病细菌如何进化成更危险的东西，

是跳蚤的扫描电子显微图像。拉斯穆森指出，疾病控制和预防中心（The Centers for Disease Control and Prevention）

中更古老的细菌也缺少一种突变，这种突变使感染从肺部扩散到淋巴结等其他组织。

“所以当时我们有一种中间瘟疫，”他说。“这些青铜时代的菌株不会引起淋巴腺鼠疫，但它们会引起血液中的败血性鼠疫和肺中的肺鼠疫，只要你打喷嚏或咳嗽，肺鼠疫就可以通过空气传播。”

今年早些时候，西北大学范伯格医学院的微生物学家温德姆·拉瑟姆说，他的同事发表了一项研究，显示了不是那么致命的细菌是如何成为瘟疫的。他们使用鼠疫杆菌感染的小鼠模型来证明，在获得引起黑死病和跳蚤传播的突变之前，这种细菌可能是最初引起这种疾病的呼吸形式的拉瑟姆说：“所以，我读到这项研究时感到兴奋的是，我们现在有证据支持这一假设。”。“如果这些青铜时代的毒株不能通过跳蚤传播，但却能感染人类，那么它们可能患上的疾病是什么？拉斯穆森补充说：“我认为很可能是肺鼠疫。”

并不是说青铜时代的这种疾病危险性较小。“当你患上肺鼠疫时，几乎100%是致命的。即使是今天，你也必须在24小时内接受治疗，否则就是再见。当然，在那时，它同样致命，人们甚至不知道自己染上了疾病，也不知道它是从哪里来的。北亚利桑那大学（Northern Arizona University）的大卫·瓦格纳（David Wagner）最近致力于对鼠疫病毒基因组进行测序，他说，空气传播很可能无法产生历史上后来目睹的那种大规模瘟疫，可能是在大规模的村庄而不是在大陆上造成的查士丁尼六世纪的瘟疫。

“当我想到瘟疫时，我认为它是啮齿动物和跳蚤的疾病，”他说。“但是，没有跳蚤传播对人类疾病事件意味着什么呢？这可能意味着它不太常见，我认为它说明了在大流行病期间跳蚤传播的重要性。

是去年三月看到的，一位考古学家在巴黎一家超市下发现的一个可能有黑死病受害者的万人坑中工作。（PHILIPPE WOJAZER/Reuters/Corbis）

Rasmussen和他的同事也利用他们的数据来追踪瘟疫的遗传根源。根据他们的计算，所有已知的鼠疫菌菌株的共同祖先都是5783年前人类历史的一部分。

“那个年龄确实与人们开始在城市生活的时间相吻合，”拉斯穆森指出这是一种大熔炉环境，家里有很多人和动物，卫生条件很差。长期以来，人们一直认为，这种环境可能有助于启动许多这种极具传染性的人类疾病的进化。

进一步追踪鼠疫进化的时间线可能会揭示这种疾病是否与人类历史性迁徙有关。例如，这些作者中的许多人最近对青铜时代欧亚大陆进行的一项人口基因组学研究揭示了一个大规模迁移的动态时期，这有助于塑造欧洲和亚洲当前的人口结构。

“大量人口涌入可能带来疾病吗？还是人们逃离了疾病？”拉斯穆森问道我们目前当然无法证明这一点，但我们可以提出一种理论，认为瘟疫与这些迁徙有关。

，而且由于疾病的进化仍在进行，这类研究的兴趣超出了历史事件，拉瑟姆补充道：

“我们继续了解到，微小的基因变化会对人类健康和疾病产生巨大影响，”他说。“我们这里有一种细菌能够比我们想象的更早地感染人类，但它缺少一些可能限制其传播到更小人群的关键因素。但后来它只发现了一个基因和几个突变，突然之间我们从局部小规模爆发变成了全球大流行性感染。

对于Lathem来说，这是一个真正重要的信息：“可能是某些疾病，例如埃博拉，可以获得一个新的基因或一段DNA，然后通过空气传播，而不是通过空气传播不仅仅是通过体液。在这样的例子中，我们会遇到一个更大的问题