Генетическая история второй пандемии чумы по данным древних геномов
Международная команда исследователей проанализировала останки с 10 археологических памятников в Англии, Франции, Германии, России и Швейцарии, чтобы понять этапы второй пандемии чумы (XIV–XVIII века) и генетическое разнообразие Yersinia pestis во время и после Чёрной смерти. В исследовании, опубликованном в Nature Communications, учёные реконструировали 34 генома Y. pestis, проследив генетическую историю бактерии, что позволило получить ключевые данные о начале и развитии второй пандемии в Европе.
Вторая пандемия, начавшаяся с Чёрной смерти в середине XIV века и продолжавшаяся разрушительными вспышками в Европе и окрестностях до XVIII века, опустошила континент, унеся жизни до 60% населения.
Вероятный путь проникновения Y. pestis во вторую пандемию
Несмотря на известность Чёрной смерти, точка входа бактерии в этот период и её маршрут по Европе оставались неясными из-за нехватки данных о ранних вспышках и общего дефицита опубликованных древних геномов Y. pestis. В текущем исследовании учёные реконструировали геномы чумы из зубов 34 индивидов, включая двух из Лаишево в Поволжье (Россия), и обнаружили единый штамм, который является предковым для всех штаммов второй пандемии. Также отмечено отсутствие геномного разнообразия в образцах времён Чёрной смерти.
«Эти находки указывают на единичное проникновение Y. pestis в Европу с востока, — объясняет первый автор Мария Спиру из Института науки об истории человечества Общества Макса Планка. — Однако возможно, что дополнительные интерпретации появятся с будущими открытиями неисследованного разнообразия в Западной Евразии».
Сохранение Y. pestis в пределах Европы
Хотя общеевропейская Чёрная смерть, вероятно, была вызвана единым штаммом, анализ геномов из более позднего периода пандемии показывает появление линии с более высоким генетическим разнообразием.
«В поздней фазе второй пандемии мы видим развитие нескольких ветвей внутри Европы, что предполагает поддержание чумы в разных локальных очагах, — говорит соавтор Марсель Келлер. — Современных потомков этой линии на сегодня не обнаружено, что, возможно, указывает на вымирание этих резервуаров».
Исследователи также идентифицировали делецию, включающую два гена, связанных с вирулентностью, в геномах этой второй линии. Интересно, что геномы поздних стадий первой пандемии чумы также показали делецию в той же области.
«Учитывая, что эта делеция произошла в линиях как первой, так и второй пандемии, обе из которых ныне вымерли, определение того, как эти гены влияют на сохранение в организмах человека и блох, будет важной областью для будущих исследований», — комментирует Кирстен Бос.
Текущее исследование даёт новые перспективы в понимании начала и развития второй пандемии чумы и значительно пополняет базу опубликованных древних геномов Y. pestis.
«Мы показали, что всесторонний анализ древних геномов Y. pestis может дать уникальное понимание микроэволюции патогена на протяжении нескольких сотен лет», — говорит старший автор Йоханнес Краузе.
В будущем интеграция этих данных в моделирование заболеваний вместе с данными из других областей, таких как климатология, эпидемиология и история, будет важна для лучшего понимания второй пандемии чумы.