Naukowcy twierdzą, że starożytne DNA ujawnia możliwą przyczynę tajemniczego załamania się populacji 5000 lat temu

Zdjęcie: Frederik Seersholm

Nowe badanie, oparte na starożytnym DNA odzyskanym od 108 prehistorycznych osobników odkopanych w dziewięciu grobach w Szwecji i Danii, sugeruje, że starożytna postać zarazy mogła być szeroko rozpowszechniona wśród pierwszych rolników w Europie i może wyjaśniać, dlaczego populacja ta w tajemniczy sposób załamała się na przestrzeni 400 lat. „To zjawisko jest dość spójne w całej Europie Północnej, we Francji i w Szwecji, mimo że istnieją pewne dość duże różnice w archeologii, nadal widzimy ten sam wzór, ludzie po prostu znikali” – powiedział Frederik Seersholm, badacz ze stopniem doktora w Lundbeck Fundacja GeoGenetics Centre, Globe Institute, Uniwersytet w Kopenhadze w Danii i główny autor badania opublikowanego w środę w czasopiśmie Nature. Grupa ta, znana jako rolnicy neolityczni, wyemigrowała ze wschodniej części Morza Śródziemnego, zastępując małe grupy łowców-zbieraczy i po raz pierwszy sprowadziwszy rolnictwo i osiadły tryb życia do północno-zachodniej Europy około 6000–7000 lat temu. Ich dziedzictwo jest nadal widoczne w wielu megalitycznych grobach i pomnikach na kontynencie, z których najsłynniejszym jest Stonehenge. Archeolodzy intensywnie debatują nad przyczyną zniknięcia tej populacji między 5300 a 4900 lat temu. Niektórzy przypisują jej upadek kryzysowi w rolnictwie wywołanemu zmianami klimatycznymi, inni podejrzewają chorobę. „Nagle nie ma już ludzi chowanych (przy tych pomnikach). A ludzie, którzy byli odpowiedzialni za budowę tych megalitów (odeszli)” – powiedział Seersholm. Stwierdził, że jest mało prawdopodobne, aby przemoc odegrała jakąś rolę wraz z kolejną falą przybyszów, znaną jako Yamnaya, która przybyła ze stepu eurazjatyckiego po luce w zapisach archeologicznych. Badanie wykazało, że formy bakterii wywołującej dżumę występowały w 1 na 6 starożytnych próbek, co sugeruje, że zakażenie tą chorobą nie było rzadkie. „Przypadki dżumy datowane są dokładnie na okres, w którym, jak wiemy, miał miejsce upadek neolitu, jest to więc bardzo mocny poszlakowy dowód na to, że dżuma mogła mieć związek z załamaniem populacji” – powiedział. 

Genetyczna podróż w czasie 

Informacje genetyczne o patogenach można zachować w ludzkim DNA, co umożliwia naukowcom podróżowanie w czasie w celu poznania starożytnych chorób i sposobu ich ewolucji. Yersinia pestis, bakteria wywołująca dżumę, była najczęstszą z sześciu patogenów zidentyfikowanych w nowym badaniu i występowała u 18 osób, czyli 17% ze 108 pobranych próbek. Jednak według badania rzeczywista częstość występowania dżumy w tamtym czasie mogła być znacznie większa, biorąc pod uwagę, że starożytne DNA można wyodrębnić jedynie z dobrze zachowanych szczątków ludzkich. (Nie można też mieć pewności, czy badani ludzie umarli na dżumę – można jedynie stwierdzić, że zostali zarażeni). Niemniej jednak autorzy badania stwierdzili, że ich odkrycia niekoniecznie sugerują szybką i śmiertelną epidemię dżumy. Bakterię wykryto w szczątkach czterech z sześciu pokoleń pochowanych w niektórych grobach. „Spodziewałem się, że zaraza występuje tylko w ostatnim pokoleniu, co byłoby dowodem na to, że zaraza zabiła ich wszystkich, i to tyle” – powiedział Seersholm, który zebrał drzewa genealogiczne z grobów, korzystając z informacji o przodkach zawarte w starożytnym DNA. „Przypuszczałem również, że dżuma będzie dokładnie taka sama, tak jak każda para zasad DNA będzie dokładnie taka sama, ponieważ tego można by się spodziewać, gdyby pojawił się szybki wybuch choroby, ale czegoś takiego nie odkryliśmy” – stwierdził. Zamiast tego zespół znalazł dowody na trzy różne przypadki infekcji oraz różne warianty bakterii wywołującej dżumę. „Więc najważniejsze pytanie brzmi: dlaczego zaraza nie zabiła wszystkich na początku? To również było dla nas zagadką, a więc zaczęliśmy przyglądać się genom, by zobaczyć, czy uda nam się znaleźć jakieś wyjaśnienie” – powiedział. Zespół znalazł przypadki przetasowań genów dżumy – utraty, dodania lub przesunięcia w sekwencjach DNA – co być może mogło mieć wpływ na zjadliwość patogenu w ciągu pokolenia. „Wiemy, że zjadliwość jest zakodowana w obszarze genomu i z tego powodu postawiliśmy naszą hipotezę, że zjadliwość była bardziej zjadliwa z pokolenia na pokolenie” – powiedział Seersholm. „Ale oczywiście jest to bardzo, bardzo trudne do przetestowania, ponieważ tak naprawdę nie można po prostu wyhodować starej (bakterii)”. 

Prehistoryczne przenoszenie zarazy 

Biorąc pod uwagę, że szczątki zostały starannie pochowane w grobie, Seersholm stwierdził, że możliwe jest, że dane genetyczne zbadane w badaniu pozwoliły uchwycić sam początek epidemii dżumy. Jest również prawdopodobne, że choroba ta była mniej dotkliwa niż dżuma dymienicza, która spowodowała czarną śmierć – najbardziej niszczycielską epidemię dżumy na świecie, która według szacunków w średniowieczu zabiła połowę populacji Europy w ciągu siedmiu lat. Co więcej, ponieważ wykrytym w próbkach wariantom brakowało genu, o którym genetycy wiedzą, że jest kluczowy dla przetrwania bakterii w przewodzie pokarmowym pcheł, jest mało prawdopodobne, aby powstała choroba była identyczna z dżumą dymieniczą przenoszoną przez pchły gryzoni. Dżuma dymienicza istnieje do dziś, a jej objawy obejmują bolesne, obrzęknięte węzły chłonne, zwane dymienicami, w okolicy pachwin, pod pachami lub szyją, a także gorączkę, dreszcze i kaszel. Badanie sugeruje, że w tamtym czasie w Skandynawii dżuma prawdopodobnie przenoszona była z człowieka na człowieka, a nie w drodze sporadycznego przenoszenia się ze zwierząt, chociaż nie jest możliwe określenie, jak śmiertelna lub przewlekła była ta choroba, powiedział Mark Thomas, profesor genetyki ewolucyjnej na Uniwersytecie University College London. Jednakże Thomas, który nie brał udziału w najnowszych badaniach, ale był częścią zespołu, który jako pierwszy zidentyfikował upadek neolitu, stwierdził, że nie jest przekonany, że dżuma była główną przyczyną szerszego załamania populacji, które, jego zdaniem, miało miejsce w różnych momentach w Europie i było prawdopodobnie wynikiem splotu czynników, w tym złych praktyk rolniczych, które wyniszczały glebę, oraz powszechnych problemów zdrowotnych. „Ludzie neolitu byli bardzo zagrożeni pod względem ogólnego stanu zdrowia. Ich kości wyglądają źle” – stwierdził Thomas. „Mógł nastąpić bardziej ogólny wzrost obciążenia patogenami” – dodał. Jednak „z punktu widzenia DNA” Yersinia pestis jest jedną z chorób bardziej widocznych dla archeologów, a przez to łatwiejszą do zidentyfikowania i zbadania.