Чума обычно вызывает образы крыс, тесных средневековых городов и опустошительных эпидемий, которые прокатились по Европе в Средние века и после них. Но новое исследование, опубликованное в Nature, показывает, что болезнь уже была смертельной угрозой 5500 лет назад, убивая людей в небольших мобильных группах охотников-собирателей — задолго до того, как земледелие и городская жизнь создали скученные условия, обычно связываемые с крупными вспышками чумы. Так что хватит винить крыс.

Международная команда исследователей изучила древнюю ДНК, извлечённую из человеческих останков на четырёх могильниках охотников-собирателей в районе озера Байкал в Восточной Сибири. Секвенировав генетический материал, сохранившийся в зубах, учёные реконструировали древние бактериальные геномы и выявили ранее неизвестные ранние формы чумы.

«Были ли самые ранние формы чумы мягкими или вирулентными — предмет споров, но наши находки демонстрируют, что эти древние штаммы уже были высоколетальными», — говорит старший автор Эске Виллерслев, профессор Копенгагенского университета и Кембриджского университета.

Чтобы понять, что происходило в этих доисторических сообществах, исследователи объединили генетические данные с археологией и радиоуглеродным датированием. «Основываясь на ДНК чумы, генетических связях между жертвами, археологическом анализе и радиоуглеродном датировании, мы построили действительно чёткую, полную картину того, что произошло во время этих вспышек», — говорит ведущий автор Руаридх Маклауд, выполнявший работу в бытность аспирантом Кембриджского университета, а ныне научный сотрудник Оксфордского университета.

Команда обнаружила ДНК Yersinia pestis — бактерии, вызывающей чуму, — у 18 из 46 протестированных людей. Это означает, что почти 40 процентов индивидов несли следы чумы — частота обнаружения даже выше, чем сообщалось для некоторых средневековых чумных захоронений. Да, каменный век обгонял Средневековье по чуме.

Более ранние исследования показали, что древние штаммы Yersinia pestis lacked некоторые генетические особенности, которые в конечном итоге позволили бубонной чуме эффективно распространяться через блох и грызунов. Из-за этого учёные часто предполагали, что самые ранние версии бактерии, вероятно, не могли вызвать серьёзные вспышки. Новые находки предполагают, что это предположение было, мягко говоря, неверным.

На двух крупнейших кладбищах исследователи обнаружили необычно большое число детей и подростков среди умерших. Археологи десятилетиями бились над объяснением, почему так много молодых людей было погребено там за такой короткий период.

«Необычно высокое число детей и короткий временной промежуток были настоящей загадкой, которую мы пытались решить с 1990-х годов. Обнаружение того, что причиной была чума, — это нечто экстраординарное, но это так логично», — говорит археолог Анджей Вебер из Альбертского университета, главный исследователь Байкальского археологического проекта.

Радиоуглеродное датирование указывает, что многие смерти произошли близко по времени. В некоторых случаях братья и сёстры, по-видимому, умерли вместе, а другие могилы содержат родителей и детей, которые также могли умереть во время одной и той же вспышки.

Древние штаммы чумы также содержали отличительный суперантиген — токсин-продуцирующий генетический фактор, не встречающийся в исторических штаммах чумы. Суперантигены могут вызывать реакцию иммунной системы необычайной интенсивности, потенциально приводя к тяжёлому воспалению и делая инфекцию гораздо более опасной.

«Эта находка меняет наше понимание самых ранних вспышек чумы: ещё до того, как бактерия эволюционировала для эффективной передачи через блох, эти древние штаммы, по-видимому, несли мощную комбинацию факторов вирулентности, которые могли делать инфекцию высоколетальной», — говорит старший автор Мартин Сикора, доцент Копенгагенского университета.

В совокупности доказательства позволяют предположить, что некоторые из самых ранних известных вспышек чумы, возможно, уже были столь же смертоносными, как и более поздние исторические эпидемии, особенно для детей.