撰文 | 咸姐
中世纪
（公元1346-1353年）
那个被称为“黑死病”的大流行几乎摧毁了整个欧洲。黑死病普遍被认为是由鼠疫耶尔森氏菌引起的，之所以被称为黑死病，是因为许多受害者的皮肤上出现了黑斑。据估计，在8年的时间里，黑死病夺走了西欧60%的人口的生命，对所有受影响地区产生了深刻的人口和社会经济影响，一直以来，这场大流行带来的广泛的人口影响和长期的后果使得人们对其的调查研究从未间断，欧洲历史记录无疑是迄今为止被研究利用的最广泛的资源
【1】
。
尽管目前对这一主题进行了大量的多学科研究，但黑死病大流行的地理起源仍然存在着巨大的争议和不确定性。基于历史记录和现代基因组数据的假设提出了从欧亚西部到东亚的许多假定来源地。近年来，对古代和现代鼠疫耶尔森氏菌基因组的比较表明，黑死病与四个主要谱系
（分支1、2、3、4）
的星形出现有关，这些谱系的后代分布在欧亚、非洲和美洲的啮齿动物疫源地。虽然在这一事件发生之前分化的现存谱系已在欧亚大陆中部和东部地区得到确认，但缺乏来自这些地区的互补的古代DNA
（aDNA）
数据。到目前为止，对历史记录和古代鼠疫杆菌数据的分析主要集中在欧亚大陆西部大流行的进展上。虽然研究人员正在努力扩大历史调查并提供更广泛的时空视角，但以欧洲为中心的主流焦点阻碍了黑死病大流行起源的确定
【2,3】
。
迄今为止，最有争议的考古证据可能与大流行的起源有关，这些证据来自位于今天的吉尔吉斯斯坦伊塞克库尔湖附近的墓地。这些墓地被认为是十四世纪瘟疫的受害者的所葬地，因为墓碑上直接刻着“1338年至1339年的‘瘟疫’是被埋葬者的死因”
【4】
。
2022年6月15日，来自德国马克斯·普朗克进化人类学研究所的Johannes Krause团队在Nature上在线发表题为
The source of the Black Death in fourteenth-century central Eurasia
的文章，报道了从这些墓地中的两个
（Kara-Djigach和Burana）
中出土的七例被葬者的古代DNA数据，
对考古、历史和古代基因组数据的综合研究证明鼠疫耶尔森氏菌明显参与了此次疫情，通过多项证据指出14世纪早期欧亚大陆中部黑死病大流行的起源。
为了寻找与黑死病大流行早期历史相关的可能证据，本文研究人员调查了位于现代吉尔吉斯斯坦伊塞克库尔湖附近的丘伊河谷的Kara-Djigach和Burana墓地
（图1）
。1885年至1892年间对这些墓地的挖掘揭示了一个独特的考古组合，可能与14世纪影响该地区的流行病有关。根据墓碑上的铭文，这些墓地的墓葬数量在1338年至1339年间不成比例地增多，一些铭文表明死亡原因是一场未指明的瘟疫。考虑到地点、时间和相关的人口结构，早期的解释认为这些特征表明了鼠疫的流行，并引发了关于该流行病与黑死病大流行的相关性的长期争论。
本文研究人员首先翻译并分析了从Kara-Djigach和Burana墓地挖掘出的幸存的档案信息，以更好地了解这两地的背景。此外，通过杂交捕获约124万个祖先信息单核苷酸多态性
（SNP）
，获得了7位被葬人
（5个来自Kara-Djigach，2个来自Burana）
的人类基因组数据。利用主成分分析和qpWave/qpAdm，研究人员发现其中4位基因组与来自欧亚大陆中部的现代居群聚类，再根据现有的墓碑铭文、墓葬文物、钱币收藏和历史记录发现丘伊河谷居住着不同族群，他们依赖贸易，并与欧亚大陆的多个族群保持着联系，而这种联系可能促成了十四世纪传染病在该地区的传播。
进一步地对所有7位被葬人产生的鸟枪宏基因组数据进行分类，其中从Kara-Djigach墓地出土的3位被葬人显示了古代鼠疫耶尔森氏菌的潜在证据以及CO92参考基因组的读数图谱的编辑距离较低，并且存在aDNA特有的化学变化。基于此，研究人员对各自的DNA文库进行了鼠疫耶尔森氏菌全基因组捕获，证实3例样本均是鼠疫耶尔森氏菌阳性，其中两例
（BSK001/003）
与鼠疫耶尔森氏菌基因组覆盖率较高。之后，研究人员对这两例基因组和之前公布的历史和当前流行的鼠疫耶尔森氏菌多样性进
行了比较SNP分析，证明其代表了鼠疫耶尔森氏菌1-4分支的多分支的直接祖先。
鉴于鼠疫耶尔森氏菌与黑死病的关联以及由此产生的丰富遗传多样性，1-4分支的多分支是其进化过程中的一个重要事件，只是目前对这种多样化的时间估计范围很广。既然上述两例样本代表了1-4分支的共同祖先，本文研究人员随后使用1338 - 1339年的基因组重建了时间校准的种系发生，并重新估计了这种多样化的年代范围，以此推断出分支1-4的分裂时间为1316-1340年，提出了一个新的鼠疫耶尔森氏菌1-4分支的多分支发生的年代范围——横跨14世纪上半叶。此外，研究人员量化了从这一多分支中产生的当代鼠疫耶尔森氏菌遗传多样性的比例，结果显示有64%的当代鼠疫耶尔森氏菌属于1-4分支，反映出这些谱系在世界范围内的高频率和地理范围。依据完整的数据集显示，1-4分支约占当代鼠疫耶尔森氏菌总体种系发生多样性的40%。
最后，为了解决现有的关于黑死病地理起源的假设，研究人员研究了本地出现的可能性，以及将BSK001/003菌株从不同地区引入丘伊河谷地区的可能性。为此，研究人员评估了与BSK001/003最密切相关的祖先分支谱系的地理分布，并确定了164株现代0.ANT菌株，记录其分离位置。结果显示，所有这些菌株都来自邻近的哈萨克斯坦东部、吉尔吉斯斯坦东部和中国西北部的新疆维吾尔自治区
（图2）
。虽然过去不能排除这些谱系的不同地理范围，但目前的数据与扩大的天山地区局部出现的BSK001/003一致。有趣的是，在天山地区也发现了与0.ANT相关的最古老的基因组
（公元3世纪）
，它是导致第一次鼠疫大流行
（公元6世纪至8世纪）
的已灭绝分支的一部分。而
大多数现存的0.ANT菌株是从土拨鼠及其体表寄生虫中分离出来的，这些物种在这些地区被称为鼠疫耶尔森氏菌的主要宿主，它们可能是导致第二次鼠疫大流行（黑死病）的溢出的可能物种。
古代宏基因组学的力量在于它可能为检验长期存在的历史假设提供直接证据，并揭示微生物多样性随时间变化的系统地理模式，这无疑使得本研究为解决一场古老的争论提供了重要的生物学证据。
黑死病的发病通常被认为与1346年黑海地区爆发的疫情有关，即本文发现的Kara-Djigach疫情爆发的8年之后，这一确切的时间节点——1338-1339年——将作为未来环境、考古和历史研究的一个参考点，被用来重点研究导致鼠疫耶尔森氏菌传入人类并引发第二次鼠疫大流行的事件。
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04800-3
制版人：十一
1. Benedictow, O. J. The Black Death, 1346–1353: the Complete History (Boydell & Brewer, 2004).
2. Cui, Y. et al. Historical variations in mutation rate in an epidemic pathogen, Yersinia pestis. Proc. Natl Acad. Sci. USA 110, 577–582 (2013).
3. Spyrou, M. A. et al. Phylogeography of the second plague pandemic revealed through analysis of historical Yersinia pestis genomes. Nat. Commun. 10, 4470 (2019).
4. Slavin, P. Death by the lake: mortality crisis in early fourteenth-century Central Asia. J. Interdiscip. Hist. 50, 59–90 (2019).
【原创文章】BioArt原创文章，欢迎个人转发分享，未经允许禁止转载，所刊登的所有作品的著作权均为BioArt所拥有。BioArt保留所有法定权利，违者必究。
个人中心
我是园区
退出
