Россия — родина чумы Ученые выяснили, что первая известная вспышка болезни случилась в Прибайкалье 5500 лет назад. Как удалось поставить такой древний «диагноз»?
Пять с половиной тысяч лет назад недалеко от Байкала умерли несколько десятков охотников-собирателей. В их зубах сохранилась ДНК бактерии, вызывающей чуму. Научный журналист и автор телеграм-канала «Лайфлонг муки» Илья Кабанов объясняет, как исследование древних могильников стало почти детективной историей и почему эта находка меняет наши представления об истории эпидемий.
Археологический детектив: как исследователи обнаружили таинственно погибших охотников в Прибайкалье — и вышли на след чумы
Примерно пять с половиной тысяч лет назад небольшие группы охотников-собирателей кочевали вдоль Ангары в Прибайкалье — по территории, богатой оленями, лосями, рыбой и сурками. Они не строили городов, не занимались земледелием и не держали домашних животных, кроме собак. При этом ученые довольно много знают об их образе жизни благодаря исследованиям могильников. Древние жители Сибири, например, пользовались луком и стрелами. Кроме того, они умели обжигать глиняную посуду.
Могильники на Ангаре находились далеко друг от друга, порой на расстоянии до 340 километров. Но погребенные в них люди все равно были связаны недавними общими предками. Вероятно, путешествия вдоль реки или по воде помогали им поддерживать контакт. При этом следов близкородственных связей в геномах почти нет. Другими словами, эти люди обычно находили партнеров за пределами тесного круга родни. Погребальные практики у них различались: в одном из могильников тела обычно складывали параллельно реке, в других — перпендикулярно.
Для археологов, в частности, специалистов из Иркутского государственного университета и Института этнологии и антропологии РАН, могильники — один из главных источников сведений о жизни прибайкальских охотников-собирателей. По костям, положению тел, погребальному инвентарю, радиоуглеродным датам и древней ДНК можно восстановить не только рацион и родственные связи, но иногда и обстоятельства смерти. В свежей статье в Nature международная группа исследователей (в нее входили и специалисты из России) под руководством Эске Виллерслева изучила останки 46 человек из четырех захоронений: Усть-Иды-1, Шумилихи, Братского Камня и Серово.
Как часто бывает с исследованиями Виллерслева, об одном из которых «Медуза» писала в материале о причинах вымирания мамонтов, новая работа напоминает сюжет трукрайм-подкаста. Есть место преступления с останками умерших людей. Многие из них погибли в короткий промежуток времени. Среди жертв — необычно много детей и подростков. В некоторых могилах захоронены родственники. При этом следов насилия на костях не обнаружено.
Для расследования этой загадки археологи привлекли генетиков, которые обратили внимание на зубы древних людей. Если инфекция попала в кровь незадолго до смерти, следы могут сохраняться в зубных тканях. Исследователи проверили древнюю ДНК на следы патогенов и нашли у 18 из 46 человек Yersinia pestis — бактерию, вызывающую чуму. В Усть-Иде, самом крупном из изученных могильников, следы чумы обнаружили у трети (11 из 31) погребенных людей. Еще один хорошо сохранившийся геном чумы получили из Шумилихи, а несколько менее полных — из Братского Камня и Серово.
Само по себе присутствие ДНК возбудителя чумы в организме не доказывает, что именно эта причина привела к смерти. Человек мог быть заражен, но умереть от другой болезни. Однако в конкретном случае совпало слишком много признаков: близкие даты захоронений, общие могилы зараженных, родственные связи между умершими, необычно высокая детская смертность и отсутствие другой очевидной причины смерти. Авторы статьи пришли к выводу, что перед ними не отдельные случайные заражения, а вспышка болезни в небольших сообществах охотников-собирателей.
Исследователи предполагают, что в первой фазе вспышки люди могли умереть в течение нескольких десятилетий, а возможно, и гораздо быстрее. Геномы возбудителей у них были очень похожи. Это, скорее всего, и указывает на одну фазу вспышки.
Археологический контекст совпадает с генетическим. В Усть-Иде необычно много общих могил, причем следов того, что захоронения открывали позже и добавляли новых умерших, не найдено. Это означает, что смерти, вероятно, наступали почти одновременно.
Еще одна деталь — возраст умерших. В Усть-Иде и Братском Камне смертность среди детей была особенно высока: пик приходится примерно на возраст от 7,5 до 11 лет. Для других прибайкальских могильников того времени такая картина необычна.
К примеру, в могиле в Братском Камне лежали три девочки от примерно четырех до девяти лет. Две, скорее всего, были родственницами — возможно, двоюродными сестрами; третья могла принадлежать к той же материнской линии. У всех троих нашли ДНК Yersinia pestis. Авторы статьи считают это признаком заражения внутри семьи.
Похожая картина есть и в Усть-Иде-1. В одной могиле лежали тетя и племянник; у обоих нашли чуму. В других изученных командой Виллерслева случаях рядом или в соседних могилах хоронили братьев, сестер и других близких родственников. Не у всех из них бактерия определялась уверенно, но для древней ДНК это ожидаемо: отрицательный результат не всегда значит, что инфекции не было.
Других очевидных причин смерти авторы не нашли. На костях не было следов травм, которые могли бы объяснить такую смертность. В одном случае обнаружили следы бруцеллеза, но эту инфекцию авторы считают не смертельной. В совокупности улики складываются в довольно сильную версию.
«Нам удалось обнаружить самые ранние доказательства массовой смертности, вызванной чумой, — объяснил на пресс-конференции важность открытия Эске Виллерслев. — Чума — важная часть истории человечества, которая давно сопровождает наш вид. Изучая ее происхождение и развитие, мы лучше понимаем собственную историю».
Разница в «диагнозах»: почему «байкальская» чума — это не совсем та болезнь, что уносила миллионы жизней в средневековой Европе
У найденного в Прибайкалье штамма отсутствовал ген ymt, который помогает бактерии выживать в пищеварительном тракте блохи и делает возможной эффективную передачу через укусы этих насекомых. Такой вариант появился позже. А значит, пять с половиной тысяч лет назад на Байкале инфекция распространялась иначе.
Откуда же она взялась? Главные «подозреваемые» — сурки. Современные природные очаги чумы в Центральной и Северо-Восточной Азии часто связаны с сурками и другими грызунами. Заражения могли происходить после охоты, разделки туш и употребления сырого или плохо приготовленного мяса этих животных. Для охотников-собирателей Прибайкалья контакт с дикими животными был обычной частью жизни, поэтому переход бактерии от животного к человеку выглядит правдоподобно.
Однако точный путь передачи инфекции неизвестен. После первого заражения болезнь могла распространяться между людьми воздушно-капельным путем. На это снова указывают родственные связи между умершими и общие могилы.
Ученые пока не знают, почему именно дети были особенно уязвимы. Возможно, дело в особенностях иммунного ответа. Или взрослые уже сталкивались с похожей инфекцией раньше и имели частичную защиту. А может, были поведенческие причины. Но прямых подтверждений этих версий нет.
Историческое значение: как обнаружение чумы у древних охотников-собирателей ставит под вопрос теорию о происхождении человеческих инфекций
Новое исследование важно для дискуссии о происхождении эпидемий. Часто их объясняют переходом к земледелию и скотоводству: люди стали жить плотнее, завели домашних животных, создали постоянные поселения. Все это открыло возможности для распространения инфекций. Но байкальская находка показывает, что такая гипотеза объясняет не все.
Люди из Усть-Иды, Шумилихи, Братского Камня и Серово не были земледельцами. Местные группы оставались охотниками-собирателями. У них были сосуды, луки, каменные орудия и сложные погребальные традиции, но не было домашних растений и животных. И все же чума уже была рядом. Для вспышки хватило природного резервуара, контакта с дикими животными и небольших родственных групп.
Хотя обычно общества охотников-собирателей считаются плохой средой для ранних эпидемий: эти люди мобильны, живут небольшими группами и не зависят от одного ресурса. Тем важнее находка у Байкала.
Общаясь с журналистами, Эске Виллерслев отметил, что в детстве мечтал стать охотником-собирателем и представлял такую жизнь очень романтичной. Но после исследования, добавил он, уже не хочет. В этой шутке есть рациональное зерно: жизнь охотников-собирателей была сложнее и опаснее, чем принято представлять.
Илья Кабанов