作者:Johannes Krause 来源:bioRxiv 发布时间:2017/2/27 13:55:14
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阿兹特克文明可能毁于沙门氏菌
古老细菌DNA提供致死流行病首个证据

 

西班牙人入侵墨西哥。图片来源:Bettmann/Getty

作为人类历史上最可怕的传染病灾难之一,16世纪,一场瘟疫毁灭了墨西哥本土种族。近期两份研究表明,导致这场灾难的“罪魁祸首”可能是来自欧洲的一种致命沙门氏菌。

在其中一项研究中,研究人员表示,他们复原了取自 1540 年代墨西哥墓葬中遗体的胃部细菌 DNA。该细菌与杀死了该国80%本土居民的一场瘟疫有关。该研究组近日将相关成果以预印本形式发布在bioRxiv服务器上。

丹麦自然历史博物馆古DNA研究专家Hannes Schroeder 表示,这可能是欧洲殖民者带来毁灭性病原体,造成原住人口骤减的首个基因证据。“这是一个超酷的研究。”

1519年,西班牙殖民者Hernando Cortés率领军队抵达墨西哥时,当地原住人口约2500万。但一个世纪后,经过战争和瘟疫摧残,当地人口暴降至约100万。

其中最大规模的瘟疫爆发被称为cocoliztli (即阿兹特克语中的“瘟疫”) 。分别始于1545年和1576年的两场瘟疫,据估计杀死了700万到1800万墨西哥高地居民。

“在各个城镇,人们挖了许多深沟,祭司们从早到晚不停地搬运尸体丢进沟里。”一名目击了1576年瘟疫的法国历史学家写道。

不过,《自然》杂志报道称,人们对造成大规模瘟疫爆发的原因尚未达成共识——尽管麻疹、天花和斑疹伤寒的猜想都曾被讨论过。2002年,墨西哥国立自治大学的研究人员提出,造成悲剧的是一种病毒引起的出血热,以及雪上加霜的旱灾。他们还将1545年的瘟疫与14世纪欧洲的黑死病作了比较。

为了尝试解答这些问题,德国马普学会人类历史学研究所演化基因学家 Johannes Krause率领团队,对来自南墨西哥瓦哈卡高地墓葬的29个遗体的牙齿DNA进行了提取和排序。结果显示,其中的24份DNA与1545年至1550年间的那场瘟疫有关。

基于与涵盖了2700多个现代细菌基因组数据库的比较,研究人员发现,从其中几个人身上复原的古代细菌的DNA与沙门氏菌相吻合。

对受损的短DNA片段的进一步排序,使得该团队能够重建这种被称为丙型副伤寒沙门氏菌的细菌基因组。现在,这种细菌仍会造成常见于发展中国家的伤寒。如果没有治疗,它会杀死10%到15%的患者。

Schroeder表示,这种细菌造成瘟疫爆发是非常合理的推断。“他们的研究很成功。”然而墨西哥国立自治大学演化基因学家 María Ávila-Arcos 并不同意。她指出,某些学者认为造成 cocoliztli 的是一种病毒,而该团队的方法并无法捕捉到病毒。

不过,Krause及其同事的提议帮助了近日同样在bioRxiv发表成果的另一个团队。该研究也发现了丙型副伤寒杆菌从欧洲到达墨西哥的证据。

英国考文垂市的华威大学的Mark Achtman领导团队,收集和测序了一位在1200年被葬于挪威特隆赫姆的年轻女性的细菌基因组。该研究称,它是已知最早的沙门氏菌丙型副伤寒杆菌的基因证据,而且是欧洲定居者抵达墨西哥之前,该细菌就在欧洲流行的明确证据。(但这两个研究组都拒绝对研究发表评论,因为他们已经将结果提交给同行评审期刊。)

“真的,我们想做的是一起观看这两种菌株。”加拿大麦克马斯特大学进化生物学家Hendrik Poinar表示,如果能从欧洲和美洲收集更多的古老DNA,就有可能推断这种病原体是否被殖民者从欧洲带到了新大陆。

此外,Schroeder表示,沙门氏菌丙型副伤寒杆菌在挪威出现时间比在墨西哥出现时间早300,并不能证明是欧洲人将这种伤寒带到了墨西哥,但这样假设是合理的。一小部分感染了沙门氏菌丙型副伤寒杆菌的人没有生病,于是这些看上去健康的西班牙人感染了没有任何抵抗力的墨西哥人。

Krause等人还在论文中提到,沙门氏菌丙型副伤寒杆菌能通过排泄物传播,而在西班牙侵略战争中社会秩序的崩溃可能让当地卫生条件变得更差,以至于促进了沙门氏菌的传播。

Schroeder表示,Krause的研究为识别出古老瘟疫背后的病原体画下了蓝图。Schroeder团队计划在与这些瘟疫有关的加勒比地区古老墓葬中寻找病原体。“他们当中的一些可能是由沙门氏菌所引起的,这个想法现在有明显的可能性。”他说。(来源:科学网 唐一尘)

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《自然》网站相关报道(英文)

 
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