Dżuma zazwyczaj przywołuje obrazy szczurów, ciasnych średniowiecznych miast i niszczycielskich epidemii, które przetoczyły się przez Europę w czasie i po średniowieczu. Ale nowe badania opublikowane w Nature sugerują, że choroba była już śmiertelnym zagrożeniem 5 500 lat temu, zabijając ludzi w małych, mobilnych grupach łowców-zbieraczy - na długo przed tym, jak rolnictwo i życie miejskie stworzyły zatłoczone warunki zwykle kojarzone z wielkimi wybuchami dżumy. No i tyle z obwiniania szczurów.

Międzynarodowy zespół badawczy zbadał starożytne DNA pozyskane ze szczątków ludzkich na czterech stanowiskach pochówkowych łowców-zbieraczy w regionie jeziora Bajkał na wschodniej Syberii. Sekwencjonując materiał genetyczny zachowany w zębach, naukowcy zrekonstruowali starożytne genomy bakterii i zidentyfikowali nieznane wcześniej wczesne formy dżumy.

"To, czy najwcześniejsze formy dżumy były łagodne, czy zjadliwe, było przedmiotem debaty, ale nasze odkrycia pokazują, że te starożytne szczepy były już wysoce śmiertelne" - mówi starszy autor Eske Willerslev, profesor na Uniwersytecie w Kopenhadze i Uniwersytecie w Cambridge.

Aby zrozumieć, co działo się w tych prehistorycznych społecznościach, badacze połączyli dowody genetyczne z archeologią i datowaniem radiowęglowym. "Na podstawie DNA dżumy, relacji genetycznych między ofiarami, analizy archeologicznej i datowania radiowęglowego zbudowaliśmy naprawdę jasny, kompletny obraz tego, co wydarzyło się podczas tych wybuchów" - mówi główny autor Ruairidh Macleod, który prowadził te badania jako doktorant na Uniwersytecie w Cambridge - a obecnie jest Research Fellow na Uniwersytecie Oksfordzkim.

Zespół znalazł DNA Yersinia pestis - bakterii wywołującej dżumę - u 18 z 46 przebadanych osób. Oznacza to, że prawie 40 procent osobników nosiło ślady dżumy, wskaźnik wykrywalności nawet wyższy niż raportowany na niektórych średniowiecznych cmentarzach ofiar dżumy. Tak, epoka kamienia przebijała średniowiecze pod względem dżumy.

Wcześniejsze badania wykazały, że starożytne szczepy Yersinia pestis brakowały niektórych cech genetycznych, które ostatecznie pozwoliły dżumie dymieniczej skutecznie rozprzestrzeniać się przez pchły i gryzonie. Z tego powodu naukowcy często zakładali, że najwcześniejsze wersje bakterii prawdopodobnie nie mogły wywołać poważnych epidemii. Nowe odkrycia sugerują, że to założenie było, delikatnie mówiąc, błędne.

Na dwóch największych cmentarzach badacze znaleźli niezwykle dużą liczbę dzieci i młodych nastolatków wśród zmarłych. Archeolodzy przez dziesięciolecia zmagali się z wyjaśnieniem, dlaczego tak wielu młodych ludzi pochowano tam w tak krótkim okresie.

"Niezwykle wysoka liczba dzieci i krótki przedział czasowy były prawdziwą zagadką, którą próbujemy rozwiązać od lat 90. Odkrycie, że przyczyną była dżuma, jest niezwykłe, ale ma tak dużo sensu" - mówi archeolog Andrzej Weber z Uniwersytetu Alberty, główny badacz Baikal Archaeology Project.

Datowanie radiowęglowe wskazuje, że wiele zgonów nastąpiło blisko siebie w czasie. W niektórych przypadkach rodzeństwo wydaje się zmarło razem, podczas gdy inne groby zawierają rodziców i dzieci, które również mogły zginąć podczas tego samego wybuchu.

Starożytne szczepy dżumy zawierały także charakterystyczny superantygen - czynnik genetyczny produkujący toksynę, niewidoczny w historycznych szczepach dżumy. Superantygeny mogą powodować, że układ odpornościowy reaguje z niezwykłą intensywnością, potencjalnie prowadząc do ciężkiego stanu zapalnego i czyniąc infekcję znacznie bardziej niebezpieczną.

"To odkrycie zmienia nasze rozumienie najwcześniejszych wybuchów dżumy: nawet zanim bakteria wyewoluowała wydajne przenoszenie przez pchły, te starożytne szczepy wydają się nosić silną kombinację czynników zjadliwości, które mogły czynić infekcję wysoce śmiertelną" - mówi starszy autor Martin Sikora, profesor nadzwyczajny na Uniwersytecie w Kopenhadze.

Wzięte razem, dowody sugerują, że niektóre z najwcześniejszych znanych wybuchów dżumy mogły już być tak śmiertelne jak późniejsze historyczne epidemie, szczególnie dla dzieci.