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研究突破:青铜时代鼠疫非人传播的首次遗传证据

中世纪瘟疫、青铜时代瘟疫以及第一份非人类宿主的青铜时代鼠疫遗传记录背景中世纪的黑死病:在中世纪,鼠疫菌 Yersinia

中世纪瘟疫、青铜时代瘟疫以及第一份非人类宿主的青铜时代鼠疫遗传记录

背景

中世纪的黑死病:在中世纪,鼠疫菌 Yersinia pestis 被跳蚤携带,导致大约三分之一的欧洲人口死亡。

更早的青铜时代鼠疫菌株:在公元前 5,000 年出现,感染了欧亚大陆上的人类,持续了约 2,000 年后消失。与中世纪菌株不同,这个青铜时代株不能通过跳蚤传播。它为何能在广阔地区持续传播,长期以来一直是个谜。

图片来源:Cell(2025年)‍

研究团队

阿肯色大学考古学家 Taylor Hermes(共同负责)

其他作者来自哈佛大学、德国、俄罗斯、韩国的顶尖机构

研究结果发表在《Cell》杂志上,题目为 “Bronze Age Yersinia pestis genome from sheep sheds light on hosts and evolution of a prehistoric plague lineage”。

样本与发现

Arkaim:位于现代俄罗斯南乌拉尔山脉、哈萨克斯坦边境附近的古代堡垒定居点。

羊骨:来自 Arkaim 的一块 4,000 年前的家畜羊骨中,检测到 Y. pestis 的 DNA。

这为青铜时代鼠疫在非人类宿主中的传播提供了“缺失的环节”。

研究过程与技术挑战

古老家畜 DNA 研究

Hermes 与团队通过分析动物骨骼和牙齿中的 DNA,追踪牛、山羊和羊的驯化路线,从而揭示欧亚大陆上游牧社会与帝国的形成。

研究过程中,来自样本周围土壤、实验室人员(唾液、皮肤细胞)以及随时间降解的宿主 DNA 的污染,使得目标 DNA 信号被大量杂质淹没。

技术细节

需要从混合 DNA 样本中筛除宿主 DNA,保留 Y. pestis 的片段。

恢复的 DNA 通常仅 50 个碱基长;相对完整的人类 DNA 超过 30 亿个碱基。

动物遗骸保存程度往往低于人类遗骸,烹饪热和环境暴露导致基因材料降解。

关键发现

Hermes 在 Arkaim 的羊骨中检测到 Y. pestis DNA,成为首例在非人类样本中获得该菌株基因组的研究。

Arkaim 与 Sintashta 文化相关,后者以早期骑马、铜制武器以及对中亚的大量基因流动而闻名。

疾病传播机制的再思考

多样化的宿主与媒介

中世纪鼠疫的传播是由鼠(天然宿主)与跳蚤(媒介)共同完成。

青铜时代鼠疫没有跳蚤媒介,导致其传播方式成为难题。

Hermes 认为,人、家畜以及未知的天然宿主(如欧亚草原的啮齿类或迁徙鸟类)共同构成了疾病传播的动态。

天然宿主概念

既能携带病原体又不会被感染的动物。

例如现代的 蝙蝠 是埃博拉、马里堡病毒等病原体的天然宿主。

下一步研究方向

Hermes 将在 Arkaim 附近的南乌拉尔地区进一步搜集人类与动物样本,以寻找更多 Y. pestis 感染证据。

探索古代人类在 Sintashta 文化中如何通过骑马和扩大家畜规模,加剧与天然宿主的接触,从而导致青铜时代鼠疫的爆发。

对现代社会的启示

生态干预的风险

当我们出于新的经济需求侵入自然环境时,可能会产生致命后果。

需要对生态系统内部复杂的相互作用保持高度尊重,力求维持生态平衡。

史前鼠疫的教育意义

虽然事件发生在数千年前,但它为我们提供了关于人类、动物与病原体之间复杂关系的宝贵经验。

“我们应该更尊重自然力量。”——Hermes

结语

这项研究不仅填补了青铜时代鼠疫传播链条中的关键空白,还为理解古代人类与生态系统之间的互动提供了新的视角。它提醒我们,古老疾病的演变与传播规律仍与当今公共卫生挑战息息相关。

勇编撰自论文"Bronze Age Yersinia pestis genome from sheep sheds light on hosts and evolution of a prehistoric plague lineage".Cell.2025相关信息,文中配图若未特别标注出处,均来源于自绘或公开图库。