锐客家族
遇到了黑死病的老堂兄贾斯汀的瘟疫,但同样致命。大约在公元540年到达君士坦丁堡,它杀死了多达1亿人,促成了罗马帝国的衰落,并逗留了两个世纪。然后就消失了。
在昨天发表在《柳叶刀传染病》上的一篇论文中,科学家们第一次重建了这个古老病原体的基因组时间。黑死病和查士丁尼瘟疫都是从同一种致命细菌耶尔森菌中分离出来的。
由于症状相似,科学家们一直把早期的瘟疫与黑死病联系在一起,但他们从未确定这两种流行病之间的确切联系。一些研究甚至表明,查士丁尼瘟疫是一种流感病毒。
确定第一种瘟疫起源的部分困难在于,发现死于查士丁尼瘟疫的人的遗骸可能相当困难,而科学家可以求助于细致的政府财产记录中的黑死病遇难者集体墓地的位置,没有这样的记录存在之前的瘟疫。该论文的合著者、生物学家、北亚利桑那大学的戴夫·瓦格纳(Dave Wagner)与包括德国考古学家在内的同事合作,在德国巴伐利亚一处6世纪墓地的人类遗骸中发现了鼠疫杆菌的碎片。
现代鼠疫菌株的血统可追溯到黑死病,所以科学家们想知道,贾斯汀的瘟疫是同一种病菌吗?
为了找出这种贾斯汀毒株如何与鼠疫家族树相适应,他们需要整个基因组。“我们可以使用[DNA测序]技术,在时间上越走越深,以揭示古代病原体的基因组,”Hendrik Poinar说,加拿大麦克马斯特大学的一位进化遗传学家和另一位合著者说:“如果黑死病和贾斯汀家族有关联的话,它们是分别出现的,还是有某种内在的生理机制允许它们重新出现?”
Poinar的实验室分析了两具巴伐利亚尸体的牙齿,这两具尸体分别埋在公元504年和533年左右。在古代的骨骼遗骸中,找到杀死死者的病原体基因证据的最佳地点是牙齿。“牙齿就像保险箱,”波纳尔说。但不是不可渗透的安全品;牙齿还含有共生细菌、土壤真菌、其他病原体和个人的DNA。于是,研究人员摘下牙冠,碾碎牙髓,在火药中寻找古代鼠疫基因组的片段。
幸运的是,他们找到了足够多的片段,将负责查士丁尼鼠疫的病原体的整个基因组拼凑在一起。然后,他们将重建的基因组与黑死病和现代菌株进行了比较。
的研究结果显示,尽管查士丁尼瘟疫是第一次出现,但它已经绝迹,只与黑死病和后来大流行所产生的毒株有着远亲关系。贾斯汀鼠疫与中国啮齿动物种群中长期存在的两种毒株关系最为密切,这表明,与黑死病一样,它起源于亚洲,并可能通过最繁忙的贸易路线丝绸之路前往欧洲。但由于某种原因,黑死病更为成功,因为它幸存下来并继续蔓延。根据研究人员的血统分析和先前的研究,它从欧洲跳到地中海和非洲,然后再回到中国。”
在那里产生了第三种大流行性鼠疫,帮助通过人类的运输路线将这种鼠疫传播到全球,这就是我们今天偶尔感染人类的现代菌株的来源。
弗朗索瓦·巴卢克斯,伦敦大学学院的遗传学家,注意到两个菌株出现在同一个“分支”或病原体家族树的分支上并不是那么罕见,但是什么使一个菌株更可能在时间里徘徊而另一个菌株则消失是一个有趣的问题。“没有明确的候选突变能使一个菌株更成功或更具毒性,巴卢说。瓦格纳和波纳尔寻找的基因可能会注入增加的毒力,但没有找到任何主要竞争者。
环境因素可能在确定鼠疫的生命周期中发挥作用,因为降雨往往对啮齿动物种群有重大影响。作者指出,气候可能影响了查士丁尼瘟疫的兴衰。三次鼠疫大流行前都是大雨季节,到每一次鼠疫结束时,气候已经稳定下来。但是,没有证据表明,在查士丁尼瘟疫结束时气候变化更为严重,仅靠环境因素无法充分解释该菌株消失的原因。
瓦格纳还指出,人类活动在每一次瘟疫之间增加。到了第三次大流行病爆发时,汽船技术使人类得以环游全球,这正是现代毒株抵达马达加斯加的方式,那里的非本土老鼠种群更为广泛。在美国,鼠疫的低水平仍然在本地啮齿动物种群中循环,这是第三次大流行病的遗留物。但美国疾病控制和预防中心定期对西南部的草原犬和其他啮齿动物进行筛查,以防出现任何异常情况。
这两种古老瘟疫随着时间的推移分别出现,意味着未来可能出现一种新形式的瘟疫这是令人担忧的,”巴卢说。随着现代旅游业的发展,一种新的瘟疫可能会发现在全球范围内传播要容易得多。但在过去的一百年里,卫生状况有所改善,抗生素的使用率也有所下降,城市老鼠的数量也有所减少。
会不会有另一场大流行?当然,”瓦格纳说。“但是,我们认为这些条件在世界上太多的地方还不成熟。”所以,我们短期内不会出现一个月的Python场景。“
周闹闹now
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