Юстинианская чума началась в 541 году в Восточной Римской империи, управляемой в то время императором Юстинианом I. Современные записи описывают масштабы пандемии, которая, по оценкам, в то время уничтожила до 25% населения римского мира. Недавние генетические исследования показали, что бактерия Yersinia pestis была причиной болезни, но как она распространилась и как штаммы, появившиеся в ходе пандемии, были связаны друг с другом, ранее было неизвестно.
В текущем исследовании международная группа исследователей под руководством Института истории человечества Макса Планка проанализировала человеческие останки из 21 места с множественными захоронениями в Австрии, Великобритании, Германии, Франции и Испании. Им удалось реконструировать 8 новых Y. pestis, что позволяет им сравнивать эти штаммы с ранее опубликованными древними и современными геномами.
Кроме того, команда обнаружила самые ранние генетические свидетельства чумы в Великобритании на англосаксонском участке Эдикс Хилл. Используя комбинацию археологического датирования и положение этого штамма Y. pestis в его эволюционном древе, исследователи пришли к выводу, что геном, вероятно, связан с двусмысленно описанной эпидемией на Британских островах в 544 году нашей эры.
Большое разнообразие Y. pestis во время Первой пандемии
Исследователи обнаружили ранее неизвестное разнообразие штаммов Y. pestis, циркулирующие в Европе между 6 и 8 веками нашей эры. 8 новых геномов поступили из Великобритании, Франции, Германии и Испании. "Получение геномов, охватывающих широкий географический и временной диапазон, дает нам возможность оценить Y. pestis присутствовало в Европе во время Первой пандемии ", – объясняет соавтор исследования Марсель Келлер, аспирант Института истории человечества Макса Планка, ныне работающий в Тартуском университете.
Недавно обнаруженные геномы показали, что существует несколько близкородственных штаммов Y. pestis, циркулирующие в течение 200 лет Первой пандемии, некоторые, возможно, в одно и то же время и в одних и тех же регионах.
Несмотря на значительно увеличившееся количество доступных геномов, исследователи не смогли прояснить начало Юстинианской чумы. «Эта линия, вероятно, возникла в Центральной Азии за несколько сотен лет до Первой пандемии, но мы интерпретируем текущие данные как недостаточные для определения происхождения юстинианской чумы как эпидемии человека, прежде чем о ней впервые сообщили в Египте в 541 году нашей эры. Однако тот факт, что все геномы принадлежат к одной и той же линии, свидетельствует о сохранении чумы в Европе или бассейне Средиземного моря в течение этого периода времени, а не о множественных повторных интродукциях."
Возможное свидетельство конвергентной эволюции штаммов от двух независимых исторических пандемий
Еще одним интересным открытием исследования было то, что геномы чумы, появившиеся к концу Первой пандемии, показали большую делецию в их генетическом коде, которая включала два фактора вирулентности. В геномах чумы на поздних стадиях Второй пандемии примерно 800-1000 лет спустя обнаружена аналогичная делеция, охватывающая тот же участок генома. "Это возможный пример конвергентной эволюции, означающий, что эти Y. pestis независимо развили аналогичные характеристики. Такие изменения могут отражать адаптацию к особой экологической нише в Западной Евразии, где чума распространялась во время обеих пандемий », – объясняет соавтор исследования Мария Спироу из Института истории человечества им. Макса Планка.
Настоящее исследование предлагает новое понимание первой исторически задокументированной пандемии чумы и предоставляет дополнительные ключи к разгадке, наряду с историческими, археологическими и палеоэпидемиологическими данными, помогая ответить на нерешенные вопросы. «Это исследование показывает потенциал палеогеномных исследований для понимания исторических и современных пандемий путем сравнения геномов на протяжении тысячелетий», – объясняет старший автор Йоханнес Краузе из Института истории человечества им. Макса Планка. "Мы надеемся внести свой вклад в понимание Y. pestis и ее влияние на человека в ходе прошлых и настоящих пандемий."