Rutto on yksi historian pahamaineisimmista tappajista - mutta näyttää siltä, että olemme aliarvioineet sen kauhean veron. DNA-todisteet viittaavat siihen, että ruttoa aiheuttavat bakteerit tarttuivat ihmisiin tuhansia vuosia aikaisemmin kuin aiemmin uskoi ja aiheutti todennäköisesti lukemattomia enemmän kuolemia.
Asiaan liittyvä sisältö
- Kysy Smithsonianilta: Onko maailmassa odotettavissa uusi massiivinen rutto puhkeaminen?
- Katso kuinka rutto kulki Lontoon läpi
- Ruttopandemiaa on saattanut johtaa ilmasto, ei rotat
Genomitutkimus paljastaa myös paljon siitä, kuinka rutto kehittyi suhteellisen hyvänlaatuisesta bakteerista tehokkaaseen tappajaan, joka tuhoaisi ympäri maailmaa.
Kolme tuhoisaa puhkeamista on aikaisemmin liitetty kattoon historiallisten tietojen ja DNA-tutkimusten avulla. Ensimmäinen pandemia alkoi Justinianuksen rutosta noin 541 jKr. Ja tappoi jopa 100 miljoonaa ihmistä. Toiseen pandemiaan kuului 1300-luvun musta kuolema, joka oli vastuussa noin 30–50 prosentin eurooppalaisten tappamisesta. Ja kolmas pandemia, joka syntyi Kiinassa 1850-luvulla, kesti 1900-luvun puoliväliin.
Mutta kun tutkijat sekvensoivat DNA: ta pronssikauden ihmisten hampaista Euraasiasta, he löysivät ruttoa aiheuttavan bakteerin, Yersinia pestis, geneettiset merkit 7: ssä 101: stä tutkitusta henkilöstä. Tämä tarkoittaa, että rutto sai tartunnan ihmisiin ainakin 4800 vuotta sitten - noin 3 300 vuotta aikaisemmin kuin on historiallisista tiedoista tiedossa.
Erityisesti ryhmä havaitsi myös, että noiden varhaisten vuosisatojen aikana bakteerista ei ollut vielä saatu pieniä, mutta keskeisiä geneettisiä mutaatioita, jotka aiheuttivat legendaarisia vitsauksia.
"Ruttobakteeri on hyvin samanlainen kuin edeltäjänsä, Y. pseudotuberculosis -bakteerin, " selittää avustaja Simon Rasmussen, Tanskan tekninen yliopisto. ”Mutta tuo esi-isä ei ole niin haitallista. Jos syöt sen, tunnet olosi huonoksi, mutta et kuole siitä. Joten miten bakteereista, jotka ovat haitallisia, mutta ei tappavia, voi kehittyä yhdeksi tappavimmista, joita ihmisille on koskaan ollut? "
Historialliset ruttopandemiat, kuten Musta kuolema, levisivät useimmiten, kun ihmiset jakoivat läheisiä tiloja tartunnan saaneiden kirppujen kantavien rottien kanssa. Kun kirppu juo tartunnan saaneen eläimen verta, ruttobakteerit pääsevät kirppulen suolistoon, missä ne eivät vain kasva, vaan myös tukkevat suoliston siten, että kirppu tulee erittäin nälkäiseksi. Tämä rohkaisee kirppua tavoittamaan ja puremaan enemmän isäntiä ja toimittamaan siten enemmän ruttoa bakteereja.
Ruttouhrit jo rautakauteen saakka saivat Y. pestis -bakteereilla, joilla on geeni Yersinia hiiren toksiini, tai ymt, jota vaaditaan tuholaiselta selviämiseksi kirppusen sisällä. Mutta tällä viikolla Cellissä esiintyvä uusi geenianalyysi osoittaa, että pronssikauden bakteereista puuttui tämä mutaatio, mikä auttoi määrittämään elintärkeän evoluutiohetken.
”Täällä pystymme tunnistamaan suoraan, milloin tämä tapahtui, kun tämä bakteerit siirtyivät kyvyttömyydestä elää kirppuissa tämän elämäntapansa erittäin tärkeään osaan. Se kertoo meille paljon siitä, kuinka patogeeninen bakteeri muuttuu entistä vaarallisemmaksi ”, Rasmussen sanoo.
Pyyhkäisyelektronimikroskooppikuva kirpasta. (Tautien torjunta- ja ehkäisykeskukset) Muinaisemmista bakteereista puuttui myös mutaatio, joka mahdollisti infektion leviämisen keuhkoista muihin kudoksiin, kuten imusolmukkeisiin, Rasmussen toteaa.
"Joten silloin meillä on eräänlainen välitauti", hän sanoo. "Nämä pronssikauden kannat eivät voineet aiheuttaa kuplavaihetta, mutta ne aiheuttivat veressä septisen ruton ja keuhkojen keuhkoputken, jota voit levittää ilman läpi aina kun aivastat tai yskät."
Aiemmin tänä vuonna Wyndham Lathem, Northwestern University Feinbergin lääketieteen koulun mikrobiologi, ja hänen kollegansa julkaisivat tutkimuksen, josta käy ilmi, kuinka ei-niin tappavista bakteereista on tullut rutto. He käyttivät Y. pestis -infektion hiirimalleja osoittamaan, että oli mahdollista, että bakteeri aiheutti alun perin taudin hengitysmuodon, ennen kuin se sai mutaatiot, jotka aiheuttivat bubonic katto ja leviämisen kirput.
"Joten innostuin lukeessani tätä tutkimusta on, että meillä on nyt todisteita, jotka tukevat tätä hypoteesia", Lathem sanoo. ”Jos kirput eivät pysty levittämään näitä pronssikauden kantoja, mutta tartuttavat kuitenkin ihmisiä, mikä on todennäköinen sairaus, jota he saivat? Mielestäni on erittäin todennäköistä, että se olisi keuhkoputto. ”
Se ei tarkoita, että pronssikauden versio taudista olisi vähemmän vaarallinen, Rasmussen lisää. ”Kun saat pneumaattisen ruton, se on lähes 100 prosenttia tappava. Jo tänäänkin sinun on hoidettava kuten 24 tunnin sisällä tai se on vain hyvästit. Tuolloin se oli tietysti yhtä tappavaa, eikä ihmiset edes tienneet, että olivat saaneet taudin tai mistä se tuli. Sen on täytynyt olla todella kauhistuttavaa ”
Ilmansiirto ei silti todennäköisesti kyennyt tuottamaan sellaisia joukkojen ruttoja, joita historia myöhemmin todisti, ehkä tappaen useimmissa kylissä kuin maanosien yli, ehdottaa David Wagner Pohjois-Arizona-yliopistosta, joka työskenteli äskettäin Y. pestis -genomin sekvensoinnissa Justinianuksen kuudennen vuosisadan rutto.
"Kun ajattelen ruttoa, ajattelen sitä jyrsijöiden ja kirppujen sairaudeksi", hän sanoo. ”Mutta mitä tosiasia, että siinä ei ollut kirppuista tartuntaa, tarkoitti ihmisen sairaustapahtumia? Se todennäköisesti tarkoitti, että se oli vähemmän yleinen, ja mielestäni se kertoo jotain kirppujen leviämisen tärkeydestä suurten pandemioiden aikana ".
Viime maaliskuussa nähty arkeologi työskentelee Pariisin supermarketista löydetyssä massahautalla, joka saattaa sisältää mustan kuoleman uhreja. (PHILIPPE WOJAZER / Reuters / Corbis) Rasmussen ja hänen kollegansa käyttivät tietojaan myös ruton jäljittämiseen sen perimäjuuriin. Heidän laskelmiensa mukaan kaikkien tunnettujen Y. pestis -kantojen yhteinen esi-ikä oli osa ihmishistoriaa 5783 vuotta sitten.
"Tuo ikä todellakin samaan aikaan, kun ihmiset alkavat asua kaupungeissa", Rasmussen toteaa. "Se on eräänlainen sulatusuuniympäristö, jossa taloissa on paljon ihmisiä ja eläimiä ja erittäin huono hygienia. Ihmiset ovat jo pitkään ajatelleet, että tämä ympäristö olisi saattanut auttaa eräiden näiden erittäin tarttuvien ihmisten sairauksien kehityksessä. "
Ruton evoluution aikajanan jäljittäminen voi paljastaa, oliko tauti ollut mukana historiallisissa ihmisten muuttoliikkeissä. Esimerkiksi monien näiden samojen kirjoittajien äskettäinen pronssikauden euraasialaisten väestögenominen tutkimus paljasti dynaamisen laajamittaisten muuttoliikkeiden ajan, jotka auttoivat muotoilemaan nykyistä väestötietoa sekä Euroopassa että Aasiassa.
”Toivatko ihmisten virtaukset ehkä tauteja? Vai pakoivatko ihmiset taudista? "Kysyy Rasmussen." Emme tietenkään voi tällä hetkellä todistaa mitään asioista, mutta voimme laittaa teoriaan, että rutto oli mukana näissä muuttoliikkeissä. "
Ja koska sairauksien kehitys on käynnissä, tämäntyyppinen tutkimus kiinnostaa historiallisia tapahtumia, Lathem lisää.
"Opimme jatkossakin, että pienillä geneettisillä muutoksilla voi olla valtava vaikutus ihmisten terveyteen ja sairauksiin", hän sanoo. ”Meillä on täällä bakteereja, jotka pystyivät saastuttamaan ihmiset paljon aikaisemmin kuin luulimme, mutta puuttui pari avaintekijää, jotka olisivat saattaneet rajoittaa sen leviämisen pienempiin populaatioihin. Mutta sitten se vain kerää yhden geenin ja parin mutaation ja yhtäkkiä olemme siirtyneet pienistä paikallisista taudinpurkauksista globaaleihin pandemiainfektioihin. "
Lathemille se on todella tärkeä viehättävä viesti: "Voi olla, että jokin sairaus, esimerkiksi Ebola, voi hankkia uuden geenin tai DNA-kappaleen ja levitä sitten ilmassa eikä vain kehon nesteiden kautta. Tällaisessa esimerkissä, meillä olisi silloin paljon suurempi ongelma käsissämme. "
