Het graf, waarin de overblijfselen van een 20-jaar oude Neolithische vrouw werden gevonden.Afbeelding: Karl-Goran Sjogren/Universiteit van Gothenberg
Lang voordat de twee dodelijke pandemieën in de geschiedenis—de Pest van Justinianus en de Zwarte Pest—een oude stam van de bacterie die verantwoordelijk is voor deze bedreigingen van de gezondheid, Yersinia pestis, kan al een enorme ravage aan onder de Neolithische Europese gemeenschappen meer dan 5.000 jaar geleden, volgens een omstreden nieuwe studie.
Nieuw onderzoek dat vandaag wordt gepubliceerd in de Cel beschrijft een nieuw geïdentificeerd stam van Yersinia pestis, de bacterie die de oorzaken van de pest. Het DNA van de nieuwe soort werd gewonnen uit een vrouw die leefde in een Neolithische boeren gemeenschap over 4,900 jaar geleden in wat nu Zweden. De bacterie is uniek in dat het de oudste genoom van Y. pestis ooit ontdekt en, op een genetisch niveau, het is de vroegste pest stam die ooit is ontdekt.
Meer controversieel, de auteurs van de nieuwe studie, onder leiding van metagenomics onderzoeker Simon Rasmussen van de Technische Universiteit van Denemarken en de Universiteit van Kopenhagen, zeggen deze bacterie kan hebben verspreid rond de Late Neolithische Europese gemeenschappen, het creëren van pest-achtige omstandigheden die hebben bijgedragen aan de achteruitgang van deze nederzettingen en het instellen van de fase voor de daaruit voortvloeiende bronstijd. Wat meer is, de plaag was niet geïntroduceerd door kolonisten uit de Euraziatische steppe, de onderzoekers stellen, maar in plaats daarvan had een oost-Europese oorsprong. Andere deskundigen zijn overtuigd, echter, zeggende meer archeologische en genetische bewijs is nodig ter ondersteuning van de vordering.
In het hart van deze studie is Yersinia pestis, de bacterie die verantwoordelijk is voor een onuitsprekelijke bedrag van menselijk lijden. Deze pathogeen, die zich aan de mens door de beten van besmette vlooien, de oorzaak van de Pest van Justinianus tijdens de zesde eeuw AD, het doden van tussen de 30 miljoen en 50 miljoen mensen—bijna de helft van de menselijke bevolking in de tijd. De pest zou terugkeren 800 jaar later, die zich manifesteert als de Zwarte Dood—een bedreiging die gedood 50 miljoen Europeanen van 1347 tot 1351.
Lang voor deze gebeurtenissen, echter, de bacterie had al haar stempel op de menselijke gemeenschappen. In 2015, een onderzoeksteam onder leiding van Rasmussen voeren de pest terug tot de bronstijd, tussen 3000 en 1000 v. CHR. Rasmussen ‘ s laatste werk nu duwt de oorsprong van de pest terug nog verder, tot het Laat-Neolithicum.
Rasmussen en zijn collega ‘ s ontdekt van de oude stam in een voor het publiek toegankelijke databank van het oude DNA genomen van de tanden van personen die begraven zijn in Zweden Fralsegarden graf. Tijdens de screening voor specifieke sequenties van de bacterie, de onderzoekers gestuit op de voorheen onbekende stam in het genetische materiaal van een 20-jarige vrouw die stierf in Zweden tussen 5,040 en 4,867 jaar geleden. De Gok2 stam, zoals het nu heet, is vergeleken met bacteriën die kwamen voor en na, het onthullen van kleine verschillen en een aantal duidelijke overeenkomsten. Gok2 is te verschillend van Y. pseudotuberculosis, de voorouderlijke soort van die plaag uiteenlopend zijn, garandeert de verklaring van een nieuwe bacteriesoort. Op hetzelfde moment, de nieuw ontdekte soort is erg veel lijkt op de versie van Y. pestis we gewend bent, met de genen die verantwoordelijk zijn voor de dodelijkheid van de moderne pneumonic pest, bijvoorbeeld (de plaag manifesteert zich in twee verschillende vormen, bubonic en pneumonic, de eerstgenoemde een infectie van het lymfatisch systeem en de laatste is een infectie van de luchtwegen).
Interessant is dat de onderzoekers vonden sporen van de Gok2 stam in een andere individuele begraven in hetzelfde graf—een 20-jarige man die leefde in dezelfde tijd als de vrouw. Dit zou kunnen betekenen dat beide personen zijn overleden aan de pest, en dat een epidemie had genomen te hebben van deze agrarische gemeenschap, de onderzoekers speculeren.
Het graf, waarin de overblijfselen van een 20-jaar oude Neolithische vrouw werden gevonden. Afbeelding: Karl-Goran Sjogren/Universiteit van Gothenberg
Zoals opgemerkt, de Gok2 soort is de oudste die ooit is ontdekt, maar het is ook het meest basale. Door basale de onderzoekers dat het de dichtstbijzijnde bekende stam naar de genetische oorsprong van Y. pestis—dus het is de vroegste pest vanuit genetisch perspectief, die op een verschillende evolutionaire tak dan andere stammen. De Gok2 stam, de auteurs zeggen, ontstaan rond 5,700 jaar geleden, is de belasting die zou gaan over de pest in de bronstijd ontstond 5300 jaar geleden, en de spanning nog steeds vandaag de dag bestaan ontstond het 5100 jaar geleden. Dus op zijn minst drie verschillende versies van de pest waren het maken van de rondes in oost-en noord-Europa tijdens de Late Neolithicum, volgens het nieuwe onderzoek, en niet te vergeten degenen die we nog niet kennen.
Deze observatie, zeggen de onderzoekers, kan het oplossen van een blijvend mysterie over de daling van de Late Neolithische gemeenschappen. Om redenen die nog niet volledig duidelijk, Neolithische nederzettingen—sommige met tussen de 10.000 en 20.000 mensen begonnen te verdwijnen rond 5500 jaar geleden. De daling wordt mogelijk veroorzaakt door Neolithische landbouwers die over-gebruik van de omgeving, of door een inkomende kolonisten (of indringers, afhankelijk van uw historische overtuigen) die bracht de pest samen met hen van de Euraziatische Steppe.
Maar de auteurs van de nieuwe studie zegt dat ze een betere uitleg: een Laat-Neolithicum pest gevoed door de Gok2 stam, die zijn oorsprong in oost-Europa, en niet de Euraziatische steppe.
“Deze mega-nederzettingen waren de grootste nederzettingen in Europa in die tijd, 10 keer groter dan iets anders. Ze had de mensen, de dieren, en opgeslagen voedsel dicht bij elkaar, en, waarschijnlijk, zeer slechte sanitaire voorzieningen. Dat is het schoolvoorbeeld van wat u nodig heeft om te evolueren nieuwe ziekteverwekkers”, zei Rasmussen in een verklaring. “We denken dat onze gegevens past. Als de pest zich in de mega-nederzettingen, toen mensen begonnen te sterven, de nederzettingen zou zijn verlaten en vernietigd. Dit is precies wat werd waargenomen in deze nederzettingen na 5500 jaar geleden.”
De Y. pestis bacterie zou zijn ook begonnen met het migreren langs de handelsroutes mogelijk gemaakt door wielen vervoer, die snel uitgebreid tot heel Europa door deze tijd, legde hij uit. Uiteindelijk, de Neolithische pest kwam naar Zweden, via de handels routes, het infecteren van de boeren van Fralsegarden.
Nog belangrijker, een analyse van de 20-jarige vrouw in het DNA bleek dat ze niet genetisch verwant aan de migranten uit de Euraziatische steppe—een observatie die suggereert dat de Gok2 stam was het maken van de rondes in Europa voor hun komst, en dat Steppe Eurasians niet verantwoordelijk voor de invoering van de pest in Europa.
Het is zeker zinvol, maar meer werk zal worden vereist om te bevestigen deze theorie. Zoals de auteurs zelf toegeven dat ze dat nog niet feitelijk vastgesteld dat de specifieke versie van de pest zou hebben geterroriseerd de mega-nederzettingen.
“We zijn nog niet echt gevonden, de smoking gun, maar deels omdat we niet gekeken maar”, zei Rasmussen. “We zouden heel graag doen, want als we konden vinden pest in die nederzetting, zou dat een sterke steun voor deze theorie.”
Boris Valentijn Schmid, een computationeel bioloog aan de Universiteit van Oslo, beschreven in de nieuwe studie wordt als technisch “solide.”
“Deze groep heeft gepubliceerd [papier] op deze zeer vroege pest stammen geweest en zij hebben een goede methode om te controleren of de bacterie ze zijn op zoek is inderdaad een vroege vorm van de pest, dan nog de voorouderlijke bacteriële soorten van die plaag speciated, Y. pseudotuberculosis,” Schmid vertelde Gizmodo.
Johannes Krause, een geneticus aan het Max Planck Instituut, niet hou van de nieuw papier, zeggen de auteurs niet daadwerkelijk identificeren van de oudste genoom.
“Ze hebben een fout gemaakt in hun studie,” vertelde hij aan Gizmodo. Krause is een verwijzing naar een spanning die dateert uit dezelfde periode—rond 4,900 jaar geleden en te vinden onder de Yamanya bevolking (nu Oekraïne en delen van Rusland), zoals beschreven in 2017 een studie, waarvan Krause is een co-auteur. Het is een nitpicky klacht, en waarschijnlijk een functie van concurrerende onderzoeksgroepen.
Dat gezegd hebbende, Krause vond het interessant dat de nieuwe soort werd gevonden in een persoon “die geen Steppe genen,” en dat de stam behoort tot een andere tak in de evolutionaire geschiedenis van Y. pestis.
“Niet alleen een nieuwe tak, maar een meer basale tak, dus dichter bij de eerste split van Y. pestis van Y. pseudotuberculosis,” verduidelijkt Schmid. “Voor mij is dat een mooi vinden.”
De claim dat de pest is ontstaan in oost-Europa “is zeer speculatief en niet ondersteund door de gegevens,” aldus Krause. Schmid overeengekomen, zeggende: “het is inderdaad zo zeer speculatief, dat ik niet zou plaats er geen zware voorwerpen op.”
Nog steeds, Schmid zei de wetenschappers presenteerde een interessante nieuwe optie—en het is nu tijd voor andere archeologen, genetici, microbiologen, en pathologen om hun deel te doen.
“Veel hangt af van de getallen—hoe vaak hebben mensen sterven van deze vroege vorm van de pest? En is dat genoeg om een effect op de totale aantallen? In hun eerdere werk, Rasmussen en zijn collega ‘ s vonden sporen van de bacterie in zeven van de 101 monsters, dat is een indrukwekkend bedrag, en slechts iets minder dan het percentage van de sterfgevallen veroorzaakt door alle besmettelijke ziekten vandaag de dag,” Schmid zei. “Maar het is mij niet duidelijk als dat percentage is voldoende om tegen de groei van de bevolking en veroorzaken een daling.”
Inderdaad, de ontdekking van een oude vorm van de pest die in twee Neolithische zweedse individuen, terwijl het interessant, is zeker niet voldoende om te rechtvaardigen dat de verklaring van een volledige Europese epidemie tijdens het Laat-Neolithicum. Het is zeker een aantrekkelijke mogelijkheid, en een behandeling nu waardig van toekomstig onderzoek.
Hoe dan ook, het lijkt erop dat de pest is een pijn in de menselijke kont voor een zeer lange tijd.
[Cel]
Deel Dit Verhaal