science >> Wetenschap >  >> anders

deze 5, 000-jarige man had de vroegst bekende vorm van de pest

De schedelbeenderen van de man begraven in Ri??ukalns, Letland, rond 5, 000 jaar geleden. Krediet:Dominik Göldner, BGAEU, Berlijn

De oudste soort van Yersinia pestis -de bacteriën achter de pest die de Zwarte Dood veroorzaakte, die in de jaren 1300 misschien wel de helft van de Europese bevolking heeft gedood - is gevonden in de overblijfselen van een 5, 000 jaar oude jager-verzamelaar. Een genetische analyse die op 29 juni in het tijdschrift wordt gepubliceerd Mobiele rapporten onthult dat deze oude soort waarschijnlijk minder besmettelijk en niet zo dodelijk was als zijn middeleeuwse versie.

"Het meest verbazingwekkende is dat we het uiterlijk van Y. pestis 2, 000 jaar verder dan eerder gepubliceerde studies suggereerden, " zegt senior auteur Ben Krause-Kyora, hoofd van het aDNA-laboratorium aan de universiteit van Kiel in Duitsland. "Het lijkt erop dat we heel dicht bij de oorsprong van de bacterie zitten."

De pest dragende jager-verzamelaar was een 20- tot 30-jarige man genaamd "RV 2039." Hij was een van de twee mensen wiens skeletten werden opgegraven in de late jaren 1800 in een regio genaamd Rinnukalns in het huidige Letland. Snel na, de overblijfselen van beide verdwenen tot 2011, toen ze weer verschenen als onderdeel van de collectie van de Duitse antropoloog Rudolph Virchow. Na deze herontdekking, nog twee graven werden ontdekt op de site voor een totaal van vier exemplaren, waarschijnlijk van dezelfde groep jager-visser-verzamelaars.

Krause-Kyora en zijn team gebruikten monsters van de tanden en botten van alle vier de jager-verzamelaars om hun genomen te sequensen en testten ze vervolgens op bacteriële en virale pathogenen. Ze waren verrast om bewijs te vinden van Y. pestis in RV 2039 - en na het reconstrueren van het genoom van de bacterie en het vergelijken met andere oude stammen, de onderzoekers vastgesteld dat de Y. pestis RV 2039 gedragen was inderdaad de oudste stam ooit ontdekt. Het maakte waarschijnlijk deel uit van een geslacht dat rond 7 uur ontstond, 000 jaar geleden, slechts een paar honderd jaar later Y. pestis afgesplitst van zijn voorganger, Yersinia pseudotuberculosis .

Het kaakbeen van de man die werd begraven in Ri??ukalns, Letland, rond 5, 000 jaar geleden. Krediet:Dominik Göldner, BGAEU, Berlijn

"Wat zo verrassend is, is dat we in deze vroege soort al min of meer de volledige genetische set van Y. pestis , en slechts een paar genen ontbreken. Maar zelfs een kleine verschuiving in genetische instellingen kan een dramatische invloed hebben op virulentie, " zegt Krause-Kyora.

Vooral, deze oude soort miste één cruciaal ding:het gen dat vlooien eerst als vectoren liet fungeren om de pest te verspreiden. Dit gen was verantwoordelijk voor een efficiënte overdracht van de bacterie naar menselijke gastheren, wat resulteerde in de groei van de beruchte groteske met pus gevulde builen bij de zieken in verband met de middeleeuwse builenpest. Op vlooien gebaseerde overdracht vereiste ook de dood van de menselijke gastheer, wat betekent dat het verschijnen van het gen de evolutie van een dodelijkere ziekte had kunnen veroorzaken.

Vanaf RV 2039, het heeft waarschijnlijk meer dan duizend jaar geduurd voordat Y. pestis om alle mutaties te verwerven die nodig zijn voor overdracht op basis van vlooien. En het is niet duidelijk in hoeverre RV 2039 überhaupt de gevolgen van de pest heeft ervaren.

Y. pestis werd gevonden in zijn bloedbaan, wat betekent dat hij hoogstwaarschijnlijk stierf aan de bacteriële infectie - hoewel, de onderzoekers denken dat het verloop van de ziekte vrij traag is geweest. Ze merkten op dat hij een groot aantal bacteriën in zijn bloedbaan had op het moment van overlijden, en in eerdere knaagdierstudies, een hoge bacteriële belasting van Y. pestis is in verband gebracht met minder agressieve infecties. Aanvullend, de mensen bij wie hij werd begraven waren niet besmet en RV 2039 werd zorgvuldig in zijn graf begraven, wat volgens de auteurs ook een zeer besmettelijke respiratoire versie van de pest minder waarschijnlijk maakt.

De Riņņukalns-site, een steentijd schelp midden op de oevers van de rivier de Salaca bij de uitstroom van het meer van Burtniek. Krediet:Harald Lübke, ZBSA, Slot Gottorf

In plaats daarvan, deze 5, De 000 jaar oude stam werd waarschijnlijk rechtstreeks overgedragen via een beet van een geïnfecteerd knaagdier en verspreidde zich waarschijnlijk niet verder dan de geïnfecteerde persoon. "Geïsoleerde gevallen van overdracht van dieren op mensen zouden de verschillende sociale omgevingen kunnen verklaren waar deze oude zieke mensen worden ontdekt. ​​We zien het in samenlevingen die herders zijn in de steppe, jager-verzamelaars die vissen, en in boerengemeenschappen – totaal verschillende sociale situaties, maar altijd spontaan optreden van Y. pestis gevallen, " zegt Krause-Kyora.

Deze conclusies - dat de vroege vorm van Y. pestis was waarschijnlijk een langzaam bewegende ziekte en was niet erg overdraagbaar - daag veel theorieën uit over de ontwikkeling van de menselijke beschaving in Europa en Azië. Bijvoorbeeld, sommige historici hebben gesuggereerd dat infectieziekten zoals Y. pestis evolueerde meestal in megasteden van meer dan 10, 000 mensen in de buurt van de Zwarte Zee. Echter, 5, 000 jaar geleden - de leeftijd van de stam van RV 2039 - was lang vóór de vorming van grote steden. In plaats daarvan, de landbouw begon net zijn intrede te doen in Centraal-Europa, en de populaties waren veel schaarser.

Deze tijdlijn, plus de minder besmettelijke en dodelijke aard van deze vroege Y. pestis deformatie, is ook in tegenspraak met de hypothese dat Y. pestis leidde tot de grote bevolkingsafname in West-Europa aan het einde van het Neolithicum.

De auteurs zeggen dat het onderzoeken van de geschiedenis van Y. pestis zou mogelijk ook licht kunnen werpen op de menselijke genomische geschiedenis. "Verschillende pathogenen en het menselijk genoom zijn altijd samen geëvolueerd. We weten" Y. pestis waarschijnlijk de helft van de Europese bevolking in korte tijd gedood, dus het zou een grote impact moeten hebben op het menselijk genoom, " zegt Krause-Kyora. "Maar zelfs daarvoor, we zien een grote omzet in onze immuungenen aan het einde van het Neolithicum, en het kan zijn dat we op dat moment ook een significante verandering in het ziekteverwekkerlandschap zagen."