https://frosthead.com

Buboonilise katku sugupuu heidab valgust uute puhangute ohule

Kohtuge musta surma vanema Justinianuse katkuga, aga sama saatuslik nõbu. Saabudes Konstantinoopoli 540. aasta paiku, hukkus see kuni 100 miljonit inimest, aitas kaasa Rooma impeeriumi langemisele ja viibis kahel sajandite jooksul. Ja siis see kadus.

Seotud sisu

  • Katku pandeemiat võis mõjutada kliima, mitte rotid
  • Madagaskar võitleb buboonilise katku puhanguga
  • Londonis musta katku surnukuur
  • Must surm ei jäänud kunagi vasakule - ja see võib võita meie parimad kaitsemehhanismid
  • Teataja katkuaastatest

Eilses The Lanceti nakkushaiguste väljaandes avaldasid teadlased esmakordselt selle iidse patogeeni genoomi. Must surm ja Justini katk kumbki tekkisid eraldi samast fataalsest bakterist Yersinia pestis .

Oma sarnaste sümptomite tõttu on teadlased seostanud varasema katku alati Musta surmaga, kuid nad pole kunagi lõplikult kindlaks teinud, kuidas kaks pandeemiat olid seotud. Mõned uuringud on isegi väitnud, et Justini katk oli gripiviirus.

Esimese katku päritolu kindlaksmääramise raskuseks on see, et Justini katku tõttu surnud inimeste säilmete leidmine võib olla üsna keeruline - kuigi teadlased võiksid pöörduda musta surma ohvrite massiliste hauaplatside asukoha valitsuse valitsuse hoolikad andmed, varasema katku kohta selliseid andmeid pole. Arusaamatuna töötas Dave Wagner, bioloog ja Põhja-Arizona ülikooli kaasautor, koos kolleegidega, sealhulgas saksa arheoloogidega, ja leidis Y. pestise fragmente inimjäänustest 6. sajandi kalmistult Baierimaal, Saksamaal.

Kaasaegsed katku tüved jäljendavad oma sugupuud Musta surmani, nii et teadlased imestasid, kas Justinianuse katk on sama viga?

Teadlased analüüsisid hambaid kahest säilmekomplektist, mis pärinevad sellest hauaplatsist Baieri kalmistul. Teadlased analüüsisid hambaid kahest säilmekomplektist, mis pärinevad sellest hauaplatsist Baieri kalmistul. (Pilt: M. Harbeck / Müncheni ülikool)

Et teada saada, kuidas see Justiniini tüvi katku sugupuusse sobib, vajasid nad kogu genoomi. "Me võime kasutada [DNA sekveneerimise] tehnikaid, et rännata ajas järjest sügavamale, et paljastada iidsete patogeenide genoome, " ütleb Kanada McMasteri ülikooli evolutsioonigeenoloog Hendrik Poinar ja teine ​​kaasautor. "Kui must surm ja Justinianus on omavahel seotud, " on ta öelnud, "kas need on eraldi juhtumid või on vea füsioloogias midagi sellist, mis võimaldab sellel uuesti ilmneda?"

Poinari labor analüüsis kahe Baieri surnukeha hambaid, mis maeti umbes 504 AD ja 533 AD. Muistsetes luustikujääkides on hammastes parim koht inimese tapnud patogeeni geneetiliste tõendite leidmiseks. “Hammas on nagu seif, ” ütleb Poinar. Kuid mitte läbitungimatu seif; hambad sisaldavad ka sümbiootilisi baktereid, mulla seeni, muid patogeene ja inimese enda DNA-d. Nii eemaldasid teadlased krooni, jahvatasid hamba viljaliha ja otsisid iidse katku genoomi fragmente kurgu keskel.

Õnneks leidsid nad piisavalt fragmente, et kokku koguda Justini katku jaoks reageeriva patogeeni kogu genoom. Seejärel võrdlesid nad seda rekonstrueeritud genoomi Musta surma ja tänapäevaste tüvedega.

Teadlased analüüsisid seda iidset hammast Saksamaal levinud Justini katku ohvri jäänustelt, otsides katku DNA-d. Teadlased analüüsisid seda iidset hammast Saksamaal levinud Justini katku ohvri jäänustelt, otsides katku DNA-d. (Pilt: McMasteri ülikool)

Nende avastustest selgus, et ehkki see kerkis esile kõigepealt, suri Justinianuse katk välja ja on vaid kauge nõbu kuni Musta surmani ja tüvedesse, mille hilisem pandeemia sünnitas. Justinianuse katk on kõige tihedamalt seotud kahe tüvega, mis teadaolevalt on püsinud Hiina näriliste populatsioonides, mis viitab sellele, et sarnaselt musta surmaga sai see alguse Aasiast ja rändas Euroopasse tõenäoliselt kõige tihedama kaubatee, Siiditee kaudu. Kuid mingil põhjusel oli must surm palju edukam, kuna see jäi ellu ja levis edasi. Teadlaste liini analüüside ja varasemate uuringute põhjal hüppas see Euroopast Vahemereni ja Aafrikasse, enne kui asus samme tagasi Hiinasse.

Ja seal sünnitas ta kolmanda pandeemia - rotid aitasid seda katku levitada kogu maailmas inimeste laevaliinide kaudu - just seal on tänapäevased tüved, mis mõnikord inimesi nakatavad.

Londoni ülikooli kolledži geneetik Francois Balloux märgib, et pole nii harv juhus, kui kaks tüve ilmuvad patogeeni sugupuu samale "klaadile" või harule, vaid see, mis muudab ühe tüve tõenäolisemaks, et teine ​​aja jooksul jõuaks edasi, teine ​​suri välja on huvitav küsimus. "Puudub selge ilmne kandidaat, millised mutatsioonid võiksid tüve edukamaks või virulentsemaks muuta, " ütleb Balloux. Wagner ja Poinar otsisid geene, mis võivad sisendada suurenenud virulentsust, kuid ei tulnud lagedale suuremate pretendentidega.

Keskkonnategurid võivad mängida rolli katku elutsükli määramisel, kuna vihmasadud kipuvad näriliste populatsioone märkimisväärselt mõjutama. Autorid märgivad, et kliima võis mõjutada Justinianuse katku õitsengu ja rinnaku. Tugevad vihmaperioodid eelnesid kõigile kolmele katkupandeemiale ja igaühele neist katk on lõpuks oli kliima stabiliseerunud. Kuid ilma tõenditeta, mis viitaksid sellele, et kliimamuutused olid Justini katku lõpus tõsisemad, ei suuda keskkonnategurid ainuüksi piisavalt selgitada, miks tüvi kadus.

Wagner juhib tähelepanu ka sellele, et inimeste liikumine suurenes iga pandeemia vahel. Kolmanda pandeemia ajaks võimaldas aurulaevatehnoloogia inimestel maakera reisida, täpselt nii jõudsid tänapäevased tüved Madagaskari, kus mittepäritolu rottide populatsioon on levinum. USA-s levib madal katkuaste endiselt näriliste populatsioonide kaudu, mis on kolmanda pandeemia tagajärg. Kuid USA haiguste tõrje ja ennetamise keskused kontrollivad regulaarselt edelas preeriakoeri ja muid närilisi, juhuks kui midagi tavapärast ilmub.

Fakt, et kaks iidset katku tekkisid aja jooksul eraldi, tähendab tulevikus uut katku vormi . "See on murettekitav, " ütleb Balloux. Kaasaegse reisimisega võib uue katku tüve korral olla palju hõlpsam kogu maailmas ümber hüpata. Aga viimase saja aasta jooksul on paranenud hügieen, antibiootikumide kättesaadavus ja vähenenud rottide populatsioon linnas.

“Kas võib olla veel üks pandeemia? Kindlasti, ”ütleb Wagner. "Kuid me ei arva, et need tingimused on liiga paljudes kohtades maailmas küpsed." Niisiis, me ei jõua Kuu Pythoni stsenaariumi kiiresti.

Buboonilise katku sugupuu heidab valgust uute puhangute ohule