У историков, изучающих болезни, возникла проблема. При исследовании образцов ДНК древнего человека генетики обнаружили гены, принадлежащие бактерии чумы Yersinia pestis, и это означало, что её эпидемия бушевала в Евразии пять тысяч лет назад. То есть почти за 3500 лет до «первой чумы», названной Юстиниановой по имени властвовавшего тогда римского императора. Как назвать этот обнаруженный «приквел» эпидемии? Сейчас самое популярное название — это чума позднего неолита и бронзового века (Late Neolithic-Bronze Age, LNBA), но это слишком уж многословно. Однако у учёных есть и другие причины для беспокойства. Есть вероятность, что это открытие станет ещё одним гвоздём в крышку гроба давно сложившегося убеждения о том, когда и почему человечество обрело множество влияющих на нас сегодня инфекционных заболеваний. В образцах, взятых у древних людей, обнаружилась галерея доисторических ужасов. Эти так называемые зоонозные заболевания донимали животных ещё до того, как перенеслись на человека, поэтому считается, что они совершили этот межвидовой переход после изобретения человечеством сельского хозяйства примерно двенадцать тысяч лет назад. Но в процессе изучения генетиками всё более глубоких слоёв прошлого обнаруживается, что переход произошёл гораздо позже — крупномасштабные вспышки происходили в Европе, как вы уже могли догадаться, примерно пять тысяч лет назад. Эти открытия не только покончили со старыми представлениями об эволюции заболеваний, но и заставили нас переосмыслить поворотный доисторический период. Как в то время распространялись болезни? Действовали ли тогда патогены так же, как и сегодня? Могла ли сама чума стать причиной бронзового века, заложив фундамент европейской цивилизации? По мнению археогенетика Меган Мишель из Гарвардского университета, это увлекательные вопросы, ведь ещё десяток лет назад «мы даже не подозревали о существовании этой чумы».
Воссоздание распространения древних заболеваний стало огромным совместным трудом, но ведущую роль в нём играла группа из Копенгагенского университета. Примерно пятнадцать лет назад она начала проводить тщательный скрининг останков древних людей на наличие известных нам патогенов и неожиданно обнаружила в образцах микробную ДНК. Вооружившись инструментами радиоуглеродной датировки и информацией о связях между людьми на доисторических кладбищах, они смогли начать создавать картину культурного и экономического контекста, в котором распространялись заболевания. Также они смогли отслеживать эволюцию патогенов во времени и исследовать, как к ним адаптировалась иммунная система человека. Благодаря такому подходу удалось быстро совершить множество важных открытий, в том числе обнаружить патогены, вызывавшие тиф, гепатит Б, сифилис и оспу в исторических популяциях людей. Кульминацией этого процесса стала июльская публикация исследования под руководством популяционного генетика Мартина Сикора. Его команда повторно проанализировала примерно 1300 человеческих образцов за более чем 35 тысяч лет Евразии. Вся ДНК бралась из зубов, которые сохраняют передаваемые через кровь патогены, потому что при жизни они обладают собственным кровоснабжением. Среди обнаруженных исследователями патогенов были Y. pestis и бактерия, вызывающая проказу и лептоспироз, или болезнь Васильева — Вейля. К из удивлению, почти три процента образцов дали положительный результат на наличие ещё одного патогена — Borrelia recurrentis, возбудителя редкого сегодня возвратного тифа — родственника болезни Лайма, характеризующегося, как понятно из названия, чередующеся лихорадкой и ужасными головными болями.
Команда учёных также исследовала временные тренды. Она обнаружила, что почти 6500 лет назад подавляющее большинство микробов в зубах жителей Евразии относилось к микробиому полости рта — разнообразному, обычно безвредному или даже полезному сообществу организмов, живущих во рту. К этому времени начали обнаруживаться первые зоонозные патогены, в том числе и чума, но лишь на очень низких уровнях. Лишь примерно 5000 лет назад произошёл всплеск заболеваний Y. pestis и другими серьёзными патогенами.
Появление ямной культуры
Это совпало с приходом в Европу кочевых скотоводов, называемых ямной культурой. Они пришли из степей — обширных пастбищ и саванн, распространённых на большей части Евразии, принося с собой новые знания и новые языки. Совпадение? Исследователи так не думают. Эти скотоводы имели чрезвычайно высокую инфекционную нагрузку. Причины этого не ясны, но, вероятно, они связаны с их образом жизни. Они пасли гораздо большие стада овец, коз, лошадей и крупного рогатого скота, чем некочевые земледельцы, и постоянно находились рядом со своими животными. Их диета в основном состояла из мяса и молока. «Многие зоонозы могут передаваться через недожаренное мясо, а также через молоко: среди прочего, бруцеллёз, листериоз и бычий туберкулёз», — рассказывает специалист по инфекционным заболеваниям Астрид Иверсен из Оксфордского университета.
Чумные доктора лечили жертв бубонной чумы во время эпидемий в Европе
Другие находки, похоже, подкрепляют эту гипотезу. Например, изучив постепенное изменение генома бактерии чумы, археогенетик Пуджа Свали из Лондонского университета смогла показать, что возникавшие 4000 лет назад случаи чумы (самые старые из известных Британии на момент, когда Свали документировала их в 2023 году) были вызваны штаммами, родственными тем, которые ранее были принесены из степей. По сути, она могла наблюдать, как болезнь двигалась с востока на запад. Также она наблюдала за возвратным тифом. В начале этого года Свали писала, что B. recurrentis стала специализироваться на людях во временном промежутке, середина которого пришлась на 5000 лет назад. До этого бактерия заражала различных млекопитающих посредством клещей (её промежуточного переносчика), а затем их сменили платяные (нательные) вши. Свали предполагает, что это связано с появлением шерстяной одежды — ещё одной инновации наряду с металлическими инструментами, привнесёнными в Европу степными кочевниками. В это время произошло существенное уменьшение генома B. recurrentis, что может отражать адаптацию к новому переносчику, домом которому стала шерстяная одежда. «Возможно, это серьёзное уменьшение генома означало, что теперь переносчиком заболевания стали вши», — делится она. Тем временем, французские исследователи выяснили, что иммунная система европейцев начала адаптироваться к подобным инфекционным заболеваниям примерно 6000 лет назад, а основная масса связанных с иммунитетом генетических вариантов возникла около 4500 лет назад. «Все эти данные хорошо соотносятся друг с другом», — считает Сикора.
Но один кусок пазла не особо подходит к общей картине. В июльской статье Сикора говорится о двух случаях чумы на Оркнейских островах рядом с северным побережьем Шотландии, предшествующих появлению потомков степняков как минимум на пятьсот лет. Более того, в прошлом году ещё один участник копенгагенской группы, Фредерик Сеерсхольм, описал три вспышки чумы в течение шести поколений неолитических шведских земледельцев, произошедшие примерно 5000 лет назад. Эти земледельцы не были потомками степных скотоводов, то есть они ещё не смешивались, а возможно, и не встречались с этими восточными популяциями. Новое исследование Сеерсхольма и Родерика Маклауда из Университетского колледжа Лондона, ещё не прошедшее рецензирования, описывает самые старые в мире зафиксированные случаи чумы, примерно в 3500 до н.э., нёсшие смерть охотникам и собирателям, жившим рядом с озером Байкал, к востоку от точки отправления ямной культуры на запад. Эти случаи убедили большинство людей, что чума была широко распространена географически ещё до прихода кочевников. По одной из гипотез, эта чума LNBA зародилась в мега-поселениях трипольской культуры на территории современной Украины, примерно с 6000 лет назад, а затем распространялась по торговым путям. Археогенетик Николя Раскован из парижского Института Пастера, предположивший это в 2019 году, говорит, что его гипотеза не теряет своей актуальности, хоть и признаёт сложность её проверки, потому что не было обнаружено почти никаких трипольских погребений. Другие относятся к ней со скепсисом. Команда под руководством антрополога Алекса Бентли из Университета Теннесси, доказала, что кластерная структура мега-поселения Триполья могла быть препятствием для распространения болезней. Кроме того, вспышки на Байкале показывают, что чума с давних пор была проблемой для охотников и собирателей.
Чума без блох
Непонятно, каким в те времена было это заболевание, но оно без сомнения могло убивать. «Я был бы осторожен с заявлениями о том, что она распространялась так же быстро, как Чёрная Смерть», — говорит Сикора. Древние штаммы чумы неэтично возрождать в лаборатории, но получить приблизительное понимание можно, сравнив геномы древней чумы с более поздними штаммами, имеющими известные клинические исходы. Такой анализ показал, что у штаммов LNBA отсутствует генетический вариант, позволявший бактерии выживать в кишечнике блох, поэтому исследователи пришли к выводу, что они, вероятно, распространялись не через укусы блох, как Чёрная Смерть в 14-м веке.
Однако чума могла распространяться в позднем неолите множеством других способов. Маклауд и Сеерсхольм считают, что она передавалась воздушным путём, через кашель. Но мы не можем достоверно предполагать, что она была способна передаваться от человека к человеку. Ещё одна возможность заключается в том, что вспышки вызывались групповым поеданием недожаренного заражённого мяса; в этом случае каждая вспышка представляла бы собой передачу от животного к человеку и быстро бы угасала. Чуму могут распространять многие животные-переносчики, в том числе овцы, собаки и грызуны, а исследователи очень мало знают о том, насколько она была распространена среди других видов в позднем неолите и как она в них эволюционировала. «Нам не хватает огромного куска пазла — животных», — рассказывает Свали. Среди всей этой неопределённости самым актуальным вопросом остаётся то, была ли чума причиной так называемого неолитического упадка — существенного снижения населения западной Евразии. Если это так, она могла и ознаменовать начало бронзового века в этой части мира — культурной революции, принёсшей с собой более иерархическую и напоминающую армию модель общества, возможно, освободив дорогу для этих кочующих степных скотоводов, организовавшихся таким образом.
Неолитический упадок
Неолитические земледельцы жили в более густонаселённых и постоянных поселениях, чем скотоводы или охотники и собиратели, а когда вблизи друг от друга находится множество людей — это прямой путь к заражению. Сеерсхольм считает, что его исследование шведских земледельцев поддерживает гипотезу, что их упадок был вызван чумой. Однако археологические доказательства — истончение культурного слоя земледельцев, признаки насильственных смертей и возрождение лесов — предполагают, что он начался примерно 7000 лет назад, за 500 лет до того, как в Европе появились первые зоонозы. «Я по-прежнему скептично отношусь к версии о том, что в этом снижении популяции виновата чума», — делится археолог Стивен Шеннан из Университетского колледжа Лондона. Он думает, что первопричиной стал сельскохозяйственный кризис — сокращение урожаев, вызванное похолоданием. Тем не менее, он говорит, что может поменять своё мнение, если будут найдены признаки более ранней чумы. Такое возможно. Генетики уверены, что в доисторич��ский период присутствие этого инфекционного заболевания было гораздо более существенным, чем мы можем выявить, в частности, потому, что оно может убивать без признаков в крови пациента. Это справедливо для туберкулёза, но также и для лёгочной формы чумы. РНК-вирусы наподобие гриппа и коронавирусов тоже пока выявить невозможно. Исследователи уже ищут дополнительные свидетельства того, что непосредственной причиной упадка неолитических обществ стала чума. И один из них, археолог Копенгагенского университета Кристиан Кристиансен, считает, что их найдут.
Вне зависимости от того, стала ли чума LNBA причиной упадка, она могла его усилить, особенно после прихода представителей ямной культуры. Кристиансен сомневается, что их распространение по Европе было вызвано чумой; он предпочитает теорию, согласно которой рост популяции заставил их искать новые пастбища. Но, по его мнению, они могли подхватить по дороге чуму, к которой их образ жизни обеспечивал как минимум частичный иммунитет, а затем распространить эти штаммы по континенту. Их сети общения простирались гораздо дальше, чем у земледельцев. «Это чётко видно в ДНК человека», — утверждает биоархеолог Томас Бут из лондонского Института Фрэнсиса Крика. «После 3000 года до н.э. внезапно возникли биологические связи, растянувшиеся по всей Евразии, хотя раньше они были ограничены меньшими региональными кластерами».
И, разумеется, чума была не единственным серьёзно повлиявшим заболеванием. «Для меня одним из главных выводов статьи Сикора стало то, что примерно 10% проверенных останков имели на момент смерти признаки серьёзной инфекции», — говорит один из соавторов статьи, эволюционный биолог Эван Ирвинг-Пиз из Копенгагенского университета. «Уровень эволюционного давления, которому подвергались популяции древних людей, действительно довольно существенны». Он и другие учёные считают, что в современной, более гигиеничной среде вариации генов, выбранных из-за того, что они защищали наших предков от зоонозов, предрасполагают к другой угрозе — аутоимунным заболеваниям, например, к рассеянному склерозу.
В прошлом году Ирвинг-Пиз в сотрудничестве с Уильямом Бэрри из Кембриджского университета и другими коллегами сообщил о том, что распространение важнейшего генетического фактора риска рассеянного склероза соответствует расселению потомков степняков в Европе; чаще всего он встречается на севере региона, а реже всего — на юге. Рассеянный склероз сегодня может вызываться заражением вирусом Эпштейна — Барр, но изначально причиной селекции этого фактора риска мог быть другой опасный патоген, превалировавший в бронзовом веке. Ирвин-Пиз не знает, какой конкретно это был патоген, но вместе с Иверсеном и другими коллегами продолжает идти по его следам. Также есть вероятность того, что эпидемии позднего неолита могли сформировать не только нашу иммунную систему. До этого времени европейцы не занимались производством молочных продуктов и преимущественно имели непереносимость лактозы, то есть не могли усваивать молочный сахар. Удивительным открытием стало то, что этим же свойством обладали и носители ямной культуры: они, вероятно, потребляли ферментированное молоко (в виде йогурта, кефира или сыра), не подозревая того, передав труд по перевариванию лактозы свободноживущим бактериям. То есть не они принесли европейцам гены, позволяющим нам усваивать лактозу: результаты исследования дают понять, что частота этих вариантов генов повысилась, когда волны эпидемий и связанного с ними голода вынудили неолитических фермеров пить молоко ради выживания.
Анализ этих сложных биологических и культурных взаимодействий важен для нашего будущего. Например, исследователи, возможно, уже близки к обнаружению истоков рассеянного склероза, но пока не могут объяснить, почему со временем он распространился сильнее. Кроме того, зоонозы продолжают представлять для нас угрозу; по оценкам, они ответственны за три четверти новых болезней человека, в том числе и за COVID-19; часто это связано с нашим крупномасштабным характером ведения сельского хозяйства, уничтожением лесов и изменением климата. Понимание того, как они сформировали нас в прошлом, поможет нам прогнозировать будущее, а потенциально и бороться с ними потенциальными инструментами современной медицины. Однако сегодня исследователей больше интересует возможность пролить свет на будущее. «Мы можем начать задавать ещё более любопытные вопросы о роли патогенов в доисторическую эпоху человека», — делится Меган Мишель. Инфекционные заболевания называют «самой громкой тишиной в археологии». И сегодня мы наконец-то сможем прислушаться к ней внимательнее.
