„Najbardziej znany zabójca ludzi”: jakie są prawdziwe początki XIV-wiecznej Czarnej Śmierci?

Idealne warunki

„Podobnie jak Covid, Czarna Śmierć była nowo pojawiającą się chorobą i początkiem ogromnej pandemii, która trwała około 500 lat” – powiedział Johannes Krause, dyrektor wydziału archeogenetyki w Instytucie Antropologii Ewolucyjnej Maxa Plancka w Lipsku, podczas seminarium internetowego towarzyszącego publikacji ustaleń w piśmie „Nature”. „Bardzo ważne jest zrozumienie okoliczności, w jakich do tego doszło”.

Krause opisał początek drugiej pandemii Czarnej Śmierci jako „przypadkowe wydarzenie, które przybyło do Europy i znalazło idealne warunki — populację czarnych szczurów i populacje ludzkie, które nie doświadczyły zarazy od 600 lat [od pierwszej zarazy w Europie w VI wieku]. Nikt nie miał odporności. To były idealne warunki”.

Naukowcy zastanawiali się nad miejscem jej powstania przez dwa stulecia. Azja Wschodnia czy Środkowa? Między Morzem Czarnym i Kaspijskim? W Indiach, Mongolii, na Uralu czy w zachodniej Syberii? 

Gdziekolwiek choroba się zaczęła, przyjęła, a następnie rozprzestrzeniła, macki Czarnej Śmierci ostatecznie pochłonęły prawie 60% populacji zachodniej Eurazji w latach 1346–1352. 

Kiedy w 2001 r. udostępniono sekwencje genomu patogenu bakteryjnego Yersinia pestis, badacze mogli porównywać szczepy, wysuwając hipotezę o pochodzeniu, ale dopiero od „pojawienia się czterech głównych linii” – piszą. To jakby zacząć powieść od trzeciego rozdziału. 

Pozostałości zarazy utrzymują się w populacjach gryzoni w Eurazji, Afryce i obu Amerykach. Co roku na całym świecie odnotowuje się od tysiąca do 2 tysięcy przypadków, przy czym średnio tylko 7 w USA, zwykle na obszarach wiejskich, gdzie szczury przedostają się do pomieszczeń zamkniętych. Dzieje się tak w północnym Nowym Meksyku i Arizonie, południowym Kolorado, Kalifornii, południowym Oregonie i zachodniej Nevadzie. Na zachodzie zarażenie przenoszą pieski preriowe (nieświszczaki).

Yersinia pestis wyewoluowała 1500 do 20 tysięcy lat temu z łagodniejszego ludzkiego patogenu jelitowego, Yersinia pseudotuberculosis. 

Bakteria dżumy ma niezwykle dynamiczny genom, z genami dodawanymi, przenoszonymi i wyciszanymi przez tysiąclecia. „Ta elastyczność genomu uczyniła Yersinia pestis doskonale dostrojonym patogenem, który może przystosować się do nowych dróg przenoszenia na ludzi” – powiedział mi Brendan Wren z London School of Hygiene and Tropical Medicine, gdy pisałam w 2001 roku o sekwencjonowaniu jej genomu dla „The Scientist”. Zróżnicowanie genetyczne doprowadziło do powstania szczepu Czarnej Śmierci z bakterii już występujących na tym obszarze.

Bakterie szybko sieją spustoszenie w ludzkim żywicielu. Pchły zbierają bakterie od zakażonych szczurów lub innych małych ssaków. Drobnoustroje rozmnażają się tak szybko, że blokują jelita owada. Głodna pchła wpada w szał żerowania. Jednak szczury umierają zbyt szybko, więc pchły atakują ludzi, a jedno ukąszenie dostarcza około 24 tysięcy bakterii. 

„Ludzie są ofiarami ubocznymi choroby gryzoni. Pchły szukają kolejnego ciepłego ciała. Niezbyt nas lubią, ale jeśli w pobliżu nie ma gryzoni, ugryzą człowieka” – powiedział współautor Philip Slavin z Uniwersytetu w Stirling w Szkocji.

Bakterie kierują się do węzłów chłonnych, gdzie namnażają się. Dwa do sześciu dni później zaczynają się bóle głowy i gorączka. Po kolejnych ośmiu godzinach pojawiają się charakterystyczne czarne „dymienice”, czyli bolesne obrzęki w pobliżu węzłów chłonnych. Następnie bakterie uwalniają toksynę, która powoduje zapaść krążeniową, co szybko prowadzi do wstrząsu i niewydolności narządów. Tymczasem bakterie wyłączają także większość reakcji odpornościowej. 

Śmierć następuje w ciągu kilku dni od wysoce skoordynowanego ataku. W przypadku rzadszej dżumy płucnej infekcja przenosi się z osoby na osobę drogą powietrzną. Nie widziano jej od ponad 100 lat.

Najwcześniejszy znany opis dżumy dymieniczej pochodzi od greckiego lekarza Rufusa z Efezu, który praktykował w latach 98-117 n.e. i napisał:

Dymienice zwane zarazami są najbardziej śmiertelne i ostre, szczególnie te, które występują w Libii, Egipcie i Syrii.

Zaraza przybyła do Stanów Zjednoczonych w XX wieku na statkach parowych pełnych szczurów, głównie z Azji. Ostatnia miejska epidemia dżumy miała miejsce w Los Angeles w latach 1924 i 1925, kiedy szczury miejskie przeniosły bakterie na szczury wiejskie.

Jak zaczęła się Czarna Śmierć?

Rozkład geograficzny współczesnych przypadków sugeruje początkowe wydarzenie między zachodnią Eurazją a wschodnią Azją. Do tej pory w badaniach i interpretacjach dominowały dowody historyczne i archeologiczne, a starożytne DNA wypełniało tylko kilka luk. Podobnie jak w innych dziedzinach, historyczne eurocentryczne spojrzenie przysłoniło istotne szczegóły, opowiadając jedynie część historii. 

Philip Slavin, który określa siebie jako historyka środowiska i ekologii, interesuje się globalną historią epidemii. „Zawsze fascynowała mnie Czarna Śmierć. Jednym z moich marzeń była możliwość rozwiązania zagadki jej pochodzenia” – powiedział.

W 2017 roku dowiedział się o dwóch cmentarzach chrześcijańskich w dolinie Chüy w pobliżu jeziora Issyk-Kul we współczesnym Kirgistanie. W latach 1885–1892 archeolodzy odkryli tam 30 szkieletów, które świadczyły o epidemii, która miała miejsce w XIV wieku. 

Szczątki trafiły do Muzeum Antropologii i Etnografii Piotra Wielkiego w Sankt Petersburgu w Rosji. Badacze uzyskali pozwolenie na pobranie próbek DNA ze szkieletów. DNA kryło niemałą niespodziankę.

„Z 467 nagrobków dokładnie datowanych na okres od 1338 do 1343 roku, 118 datowanych jest na lata 1338 i 1339 — to ogromny wzrost” – powiedział Slavin. 

Krótkie napisy były w języku syriackim, zachodnim dialekcie aramejskiego, będącym językiem starożytnej Syrii i tekstów wczesnochrześcijańskich. 

„Dziesięć kamieni z lat 1338 i 1339 miało napisy mówiące, że osoba tam pochowana zmarła na zarazę. To było ekscytujące! Rok lub dwa lata z nadmierną śmiertelnością oznaczają, że wydarzyło się coś dziwnego” – dodał Slavin.

Czy nowe dowody oznaczały początek drugiej pandemii dżumy? „Coś dziwnego” polegało na tym, że dwuletni okres od 1338 do 1339 roku przypadał na 7 lub 8 lat przed dotarciem Czarnej Śmierci do Europy. Ponadto artefakty i monety znalezione na cmentarzu, a także zapisy historyczne wskazują na powszechne praktyki handlowe, które mogły rozprzestrzenić zarazę. W miejscu tym znajdowały się perły z Pacyfiku lub Oceanu Indyjskiego, koralowce z Morza Śródziemnego oraz monety bite w Iranie i Afganistanie. 

Slavin zestawił poszlaki.

Wyłania się obraz społeczności położonej w sercu długich, śródlądowych szlaków handlowych, jedwabnych szlaków. Być może było to miejsce odpoczynku. W przededniu wybuchu zarazy mieszkało tam nieco ponad tysiąc osób. Setki osad miejskich położonych w kierunku Morza Czarnego zajmowały się handlem międzynarodowym i regionalną wymianą towarów. Handel odegrał niezwykle ważną rolę w rozprzestrzenianiu się zarazy na zachód.

Jednak brak źródeł pisanych z Azji Środkowej z tego okresu utrudniał próby powiązania szczątków ludzkich z początkiem Czarnej Śmierci. To właśnie skłoniło Slavina do skontaktowania się z kolegami z Instytutu Maxa Plancka, gdzie badacze analizują geny i genomy przodków człowieka. 

Dowody DNA

Aby uzupełnić wskazówki z archeologii klasycznej, Maria Spyrou, badaczka ze stopniem doktora na Uniwersytecie w Tybindze i pierwsza autorka raportu w „Nature”, wraz ze współpracownikami przeanalizowała DNA ze szczątków pod kątem ponad miliona markerów genetycznych — polimorfizmu pojedynczego nukleotydu (SNP) w genomie, który różni się w populacjach i służy do śledzenia pochodzenia.

„Pomimo ryzyka skażenia środowiska i braku gwarancji, że bakterie uda się zachować, przeanalizowaliśmy DNA siedmiu osób z dwóch cmentarzy. U trzech osobników znaleźliśmy starożytne DNA bakterii dżumy” – powiedziała Spyrou. Na nagrobkach tej trójki widniała data śmierci 1338 rok. 

Naukowcy pobrali DNA z zębów, które są nie tylko bardziej odporne na uszkodzenia środowiskowe niż kości, ale mogą zawierać ślady DNA przeszłych infekcji w miejscu, które kiedyś było źródłem krwi. „Kiedy więc wiercimy zęby do komory miazgi, istnieje duża szansa na wykrycie (DNA) infekcji przenoszonych przez krew, które występowały u danej osoby w chwili śmierci” – wyjaśniła Spyrou.

Następnie za pomocą technik obliczeniowych porównano wzorce DNA z zębów z bazą danych obejmującą tysiące genomów drobnoustrojów. Jednym z pasujących drobnoustrojów była Yersinia pestis. 

Spyrou wiedziała, że DNA pochodzi ze starożytnego, a nie współczesnego zanieczyszczenia, na podstawie charakterystycznego wzoru uszkodzeń „wskazującego, że była to infekcja występująca w chwili śmierci. Zrekonstruowaliśmy także cały genom bakterii, co ujawniło, że jest przodkiem wszystkich współczesnych szczepów, które od tego czasu się rozdzieliły”. 

Od czasu zsekwencjonowania pierwszego genomu zarazy technologia analizy starożytnego DNA poszybowała do przodu. Krause powiedział: „DNA uległo znacznej degradacji, zostało podzielone na kawałki o średniej długości 50 par zasad z 4,2 miliona w genomie. Rekonstrukcja starożytnych genomów z milionów małych kawałków jest obecnie uznaną metodą”. 

Genetycy porównują sekwencje DNA, aby wywnioskować zależności. Im bliższe są sekwencje między parami osobników, tym są oni bliżej spokrewnieni w sensie ewolucyjnym – to znaczy, ile czasu minęło, odkąd mieli wspólnego przodka. Ta sama logika stoi za testami DNA klientów, które oceniają bliskość krewnych i śledzą ewolucję nowych wariantów wirusa. Naukowcy wykorzystują tempo mutacji konkretnych genów do datowania starożytnego DNA.

W przypadku nagrobków dane DNA pokrywają się z datami śmierci, napisała Spyrou.

Epidemię z 1338 roku wywołał szczep bakterii będący bezpośrednim przodkiem szczepu, który 8 lat później spowodował Czarną Śmierć w Europie. Pierwsza fala rozpoczęła się w 1346 roku na Morzu Czarnym i w ciągu następnych dziesięciu lat zaraza zabiła połowę populacji Europy. Wynik ten i inne analizy doprowadziły nas do wniosku, że miejscem i czasem pojawienia się zarazy przed spowodowaniem Czarnej Śmierci była najprawdopodobniej Azja Środkowa i prawdopodobnie miało to miejsce w pierwszej połowie XIV wieku.

Mogło to mieć miejsce w pobliżu tego cmentarza lub w promieniu kilku kilometrów od niego.

Przeniesienie tej historii do teraźniejszości też wiele mówiło. „Znaleźliśmy nie tylko przodka patogenu czarnej śmierci, ale także przodka większości krążących obecnie szczepów dżumy – powiedział Krause. - To miejsce pochówku, niedaleko stolicy Kirgistanu, jest przodkiem 4 z 5 linii rodowych, więc jest to wielki wybuch zarazy. Na cmentarzu znajduje się najnowszy wspólny przodek. Narodził się wówczas cały bukiet odmian.

Dodatkowe dowody pochodzą z DNA innych małych ssaków żyjących na tym obszarze, zwłaszcza świstaków, rodzaju dużej wiewiórki ziemnej. „Dzisiaj świstaki z tego regionu przenoszą najbliższych żyjących krewnych pierwotnego szczepu dżumy, który dał początek wszystkim innym, w tym tej, która spowodowała Czarną Śmierć” – powiedział Krause. Spyrou dodała, że być może świstaki przyczyniły się do rozlania się epidemii, która doprowadziła do jej wybuchu w 1338 roku. 

Jeśli przeniesienie się tej choroby ze zwierząt na ludzi było zapłonem Czarnej Śmierci, czynnikiem przyspieszającym było ludzkie zachowanie.

Czy możliwa jest dziś epidemia dżumy?

W obliczu pandemii COVIDU wszyscy jesteśmy bardziej wrażliwi na ciągłe zagrożenie chorobami zakaźnymi. Czy małe gryzonie mogą kiedykolwiek wywołać dżumę? Jest to mało prawdopodobne z kilku powodów.

Po pierwsze, mamy antybiotyki. 

Po drugie, dżuma wymaga bliskiej relacji z gryzoniami. Nie rozprzestrzenia się jak SARS-CoV-2 w wagonie metra wypełnionym kaszlącymi pasażerami. Poprawa higieny człowieka oddaliła nas od szczurów. 

Po trzecie, szczur śniady, który był siedliskiem Y. pestis podczas Czarnej Śmierci, został w XVIII wieku zastąpiony szczurem brunatnym, który jest obecnie najpowszechniejszym szczurem. Jest mniej prawdopodobne, że będzie przenosił dżumę. 

„Nasze badanie kładzie kres wielowiekowej kontrowersji i ustala, kiedy i gdzie zaczął się najbardziej znany zabójca ludzi” – powiedział Slavin. Być może pewnego dnia badacze połączą podobne dowody w gobelin, który ujawni pochodzenie lub powstanie Covid-19. 

Artykuł ukazał się pierwotnie w GLP 21 czerwca 2022 r.

Link do oryginału: https://geneticliteracyproject.org/2023/09/08/could-the-most-notorious-killer-of-humans-occur-again-ancient-dna-and-tombstones-unravel-mystery-of-the-big-bang-that-kicked-off-the-14th-century-bubonic-plague1/?mc_cid=43a402297d&;mc_eid=8d0a38d271

Genetic Literacy Project, 8 września 2023

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska

RICKI LEWIS wykłada genetykę, jest autorką jednego z najczęściej używanych podręczników akademickich z tej dziedziny (Human Genetics: Concepts and Applications), zajmuje się  popularyzacją nauki, prowadzi również blog: https://www.goodreads.com/author/show/21790.Ricki_Lewis/blog.