Genom undersøgelse afslører omfang, mangfoldigheden af ​​romertidens pandemi

Ny forskning om en af ​​historiens mest ødelæggende plager viser, at den spredte sig længere end tidligere antaget, når det post-romerske Storbritannien, og giver ny information om pestbakteriernes udvikling under en pandemi, der varede mere end 200 år.

Arbejdet, udført af et tværfagligt team fra Harvard University og Max Planck Institute for Science of Human History i Tyskland, dækkede 21 arkæologiske steder over hele Europa og Middelhavet, der dateres til tiden for den justinianske pest, som først slog til i 541 e.Kr. og vendte tilbage i flere bølger indtil 750.

Prøver taget fra menneskelige rester på stederne blev undersøgt for DNA fra Yersinia pestis , bakterien kendt for at forårsage pesten, som århundreder senere skyllede hen over Europa i historiens måske mest berømte pandemi, den sorte død, hvilket kan have dræbt så mange som halvdelen af ​​alle europæere.

Selvom mindre kendt, den justinianske pest menes at have været næsten lige så dødelig. Det begyndte under kejser Justinians regeringstid, der regerede Romerrigets østlige del fra sin hovedstad i Konstantinopel (nutidens Istanbul), efter Roms fald og den vestlige del af imperiet. Pandemien centrerede sig om Konstantinopel og havne omkring Middelhavet. Selvom rapporter fra dengang siger, at det første pestutbrud dræbte halvdelen af ​​befolkningen, tidens lærde er uenige om dens virkning. Nogle hævder, at selvom det er dødeligt, det spillede en lille rolle i udformningen af ​​samfundet og økonomien. Andre hævder, at det havde potentialet for historieændrende indvirkninger på en bred vifte af menneskelige aktiviteter.

Sådanne påvirkninger, imidlertid, forbliver ubevist og er genstand for aktiv undersøgelse af forskerholdet, som omfatter historikere, arkæologer, og eksperter i gammelt DNA i regi af det 20 måneder gamle Max Planck-Harvard Research Center for the Archaeoscience of the Ancient Mediterranean (MHAAM).

I arbejdet, udgivet for nylig i Proceedings of the National Academy of Sciences , forskere rekonstruerede otte nye Y. pestis genomer fra prøverne indsamlet fra steder i nutidens Frankrig, Tyskland, Spanien, og Storbritannien. Genomerne gav yderligere bekræftelse på, at det faktisk var pesten - kendt i dens forskellige former som bubonisk, septicum, eller lungebetændelse - der fejede Middelhavet under Justinians tid. Selvom årsagen til pandemien længe har været diskuteret, pest blev bekræftet som den sandsynlige årsagsfaktor i 2013 og igen i 2016, da forskere meddelte, at de havde identificeret Y. pestis genomer i grave i Bayern dateret til den periode.

To af lokaliteterne i den aktuelle undersøgelse er ved Middelhavskysten - en i Frankrig og en i Spanien - hvilket giver en vigtig bekræftelse af pestbakterien i kystregionen, hvor den menes at have haft sin største indvirkning, ifølge Michael McCormick, Francis Goelet professor i middelalderhistorie, styregruppeformand for Harvard Initiative for Science of the Human Past, og meddirektør for MHAAM. Disse prøver blev taget fra steder, der blev identificeret som lovende af Harvard-studerende på McCormicks kandidatseminar.

Historikere fik arbejdet i gang, gennemsøge skriftlige optegnelser fra tiden efter massegrave i tæt befolkede områder, og flere eller tilsyneladende forhastede begravelser i mindre landsbyer. I et tilfælde for eksempel, seks lig blev lagt i en lang rende efter forudgående tyveri af grundsten, en bisættelse, McCormick sagde, der smagte af en nødbegravelse i et praktisk hul. Tre af de seks skeletter fundet på den franske kyst nordvest for Marseille holdt stadig Y. pestis DNA.

Den genetiske analyse blev udført af forskere ved Max Planck Institute og viste, at der var genetisk diversitet blandt forskellige peststammer i løbet af pandemiens to århundreder. Det fremhævede også bakteriens udvikling over tid, da prøver taget senere i pandemien viste en deletion af gener relateret til to virulensfaktorer.

"Denne undersøgelse viser potentialet i palæogenomisk forskning for at forstå historiske og moderne pandemier ved at sammenligne genomer på tværs af årtusinder, "Johannes Krause, direktør for Max Planck Institute og meddirektør for Max Planck-Harvard Research Centre for the Archaeoscience of the Ancient Mediterranean, sagde i en erklæring.

Forskere fra forskellige discipliner samledes tidligt for i fællesskab at identificere nøglespørgsmål og brainstorme potentielle undersøgelsesveje. Derefter, når historikere identificerede sandsynlige steder, hvor pestens ofre kunne blive begravet, arkæologer besøgte for at afsløre prøver, der derefter blev overgivet til gamle DNA-eksperter til DNA-ekstraktion, rekonstruktion, og analyse. I processen, McCormick sagde, kandidatstuderende og bachelorer fra Harvard og Tyskland, der arbejdede på projektet, lærte at krydse disciplinære grænser og "tale historiens sprog, arkæologi, og genetik til hinanden, lige så naturligt som tidligere generationer af lærde lærte latin og græsk."

"Det handler virkelig om at arbejde sammen lige fra begyndelsen som et team, " sagde McCormick. "Det er et fantastisk eksempel på, hvordan vi kan få nye resultater, der er virkelig vigtige i en debat, lidt paradoksalt nok, er ophedet lige nu om, hvorvidt Justinian-pandemien var en vigtig ting eller ej, ligesom nye beviser virkelig begynder at dukke op. De arkæologiske og arkæogenetiske beviser åbner op for et helt nyt – ikke bare et kapitel – en helt ny bog om denne fantastiske historie."

Fundene af pesten i Storbritannien, for eksempel, McCormick sagde, er signifikante, ikke kun fordi sygdommen ikke var blevet bekræftet der tidligere, men også fordi pestens DNA, der findes der, ser ud til at være mere basal i sin genetiske afstamning. Det indikerer, at der sandsynligvis var en forbindelse - måske gennem handel - til steder i Romerriget, hvor sygdommen først blev rapporteret, såsom Egypten.

"Hvis det er tilfældet, " sagde McCormick, "det tyder på næsten direkte transmission fra Egypten til Storbritannien."

Hvor den britiske begravelse blev fundet giver endnu en mulighed for at lære om tiden, sagde McCormick. I betragtning af pandemiens epicenter i Middelhavet, man kunne have forventet at finde pest i det vestlige Storbritannien blandt romano-kelterne, der fortsatte i kølvandet på Roms tilbagetrækning mere end et århundrede tidligere. I stedet blev den fundet på en angelsaksisk kirkegård, blandt folk, der udvidede deres kontrol over Storbritannien på det tidspunkt. Fundet rejser spørgsmålet om, hvordan pesten kom til de fire individer, hos hvem den blev opdaget, McCormick sagde, og svaret vil yderligere belyse de netværk mellem mennesker – selv fjender – der eksisterede på det tidspunkt.

"Vi ved det ikke, men nu skal vi finde ud af det " sagde McCormick.

McCormick sagde, at forskere vil fortsætte med at udvide billedet af denne periode, med fokus på den rolle, pesten spillede ikke kun for menneskers sundhed, men, i betragtning af dens ekstraordinære dødsrate, også i krigsførelse, politik, økonomi, og en lang række andre menneskelige aktiviteter. Efterhånden som historien om flere dødsfald får detaljer, det vil være muligt at klassificere de døde i et "smittetræ, "organiseret efter tid, plads, og de genomiske egenskaber ved pesten, der dræbte dem, da den brændte over landskabet.

"Vi har nu et patogen, hvis molekylære historie vi kan følge i tusinder af år, " sagde McCormick, tilføjer, at vores forståelse af pestens indvirkning på denne æra vil fortsætte med at vokse. "Juryen er ude, beviser ophobes, og vi kommer alle til at lære, efterhånden som vi går fremad."

Denne historie er offentliggjort med tilladelse fra Harvard Gazette, Harvard Universitys officielle avis. For yderligere universitetsnyheder, besøg Harvard.edu.