Treffen Sie die Pest von Justinian, dem älteren Schwarzen Tod, aber ebenso tödliche Cousine. Als es um 540 n. Chr. In Konstantinopel ankam, tötete es bis zu 100 Millionen Menschen, trug zum Untergang des Römischen Reiches bei und blieb zwei Jahre lang Jahrhunderte. Und dann ist es verschwunden.
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In einem gestern in The Lancet Infectious Diseases veröffentlichten Artikel haben Wissenschaftler zum ersten Mal das Genom dieses uralten Pathogens rekonstruiert. Der Schwarze Tod und die Justinianische Pest gingen jeweils getrennt von demselben tödlichen Bakterium, Yersinia pestis, hervor .
Aufgrund ihrer ähnlichen Symptome haben Wissenschaftler die frühere Pest immer mit dem Schwarzen Tod in Verbindung gebracht, aber nie endgültig festgestellt, wie die beiden Pandemien zusammenhängen. Einige Studien haben sogar darauf hingewiesen, dass die Justinianische Pest ein Grippevirus war.
Ein Teil der Schwierigkeit, den Ursprung der ersten Pest zu bestimmen, besteht darin, dass es ziemlich schwierig sein kann, Überreste von Menschen zu finden, die an der justinianischen Pest gestorben sind - während sich Wissenschaftler wenden könnten Den akribischen staatlichen Eigentumsaufzeichnungen über die Standorte von Massengräbern von Opfern des Schwarzen Todes liegen für die vorangegangene Pest keine derartigen Aufzeichnungen vor. Dave Wagner, Biologe und Mitautor der Northern Arizona University, arbeitete mit Kollegen, darunter auch deutschen Archäologen, zusammen und fand Fragmente von Y. pestis in menschlichen Überresten eines Friedhofs aus dem 6. Jahrhundert in Bayern.
Moderne Peststämme verfolgen ihre Abstammung bis zum Schwarzen Tod, und die Wissenschaftler fragten sich, ob die Justinianische Pest derselbe Fehler ist.
Auf einem bayerischen Friedhof analysierten die Wissenschaftler Zähne von zwei Überresten dieser Grabstelle. (Bild: M. Harbeck / Universität München) Um herauszufinden, wie dieser Justinian Stamm in den Stammbaum der Pest passt, brauchten sie das gesamte Genom. "Wir können [DNA-Sequenzierungs] -Techniken verwenden, um tiefer und tiefer in die Zeit zu reisen und die Genome alter Krankheitserreger aufzudecken", sagt Hendrik Poinar, Evolutionsgenetiker an der McMaster University in Kanada und weiterer Mitautor. "Wenn der Schwarze Tod und der Justinianer verwandt sind", sagt er, "sind dies getrennte Ereignisse, oder ist der Physiologie des Insekts etwas inhärent, das es ihm ermöglicht, wieder aufzutauchen?"
Poinars Labor analysierte Zähne von zwei bayerischen Leichen, die um 504 und 533 n. Chr. Beigesetzt wurden. In alten Knochenresten steckt der beste Ort, um genetische Beweise für den Erreger zu finden, der die Person getötet hat, in ihren Zähnen. "Ein Zahn ist wie ein Tresor", sagt Poinar. Aber kein undurchlässiger Tresor; Zähne enthalten auch symbiotische Bakterien, Bodenpilze, andere Krankheitserreger und die eigene DNA des Individuums. Also entfernten die Forscher die Krone, zermahlen die Zahnpulpa und suchten nach Fragmenten des uralten Pestgenoms inmitten der Trümmer.
Glücklicherweise haben sie genug Fragmente gefunden, um das gesamte Genom des Erregers zusammenzufügen, der für die Justinianische Pest verantwortlich ist. Dann verglichen sie dieses rekonstruierte Genom mit dem Black Death und modernen Sorten.
Wissenschaftler analysierten diesen alten Zahn aus den Überresten eines Opfers der justinianischen Pest, das in Deutschland auf der Suche nach Pest-DNA ausgegraben wurde. (Bild: McMaster University) Ihre Ergebnisse zeigten, dass die Justinianische Pest ausgestorben ist und nur eine entfernte Verwandte des Schwarzen Todes und der Stämme ist, die die spätere Pandemie hervorgebracht hat, obwohl sie zuerst aufgetreten ist. Die Justinianische Pest ist am engsten mit zwei Stämmen verwandt, von denen seit langem bekannt ist, dass sie in der chinesischen Nagetierpopulation fortbestehen. Dies legt nahe, dass sie wie der Tod der Schwarzen ihren Ursprung in Asien haben und wahrscheinlich über die verkehrsreichste Handelsroute, die Seidenstraße, nach Europa gereist sind. Aber aus irgendeinem Grund war der Schwarze Tod viel erfolgreicher, da er überlebte und sich weiter ausbreitete. Basierend auf den Abstammungsanalysen der Forscher und früheren Studien sprang es von Europa zum Mittelmeer und nach Afrika, bevor es seine Schritte zurück nach China zurückverfolgte.
Und dort kam es zu einer dritten Pandemie - Ratten haben dazu beigetragen, diese Form der Seuche über die menschlichen Transportwege rund um den Globus zu verbreiten. Hier finden wir die modernen Stämme, die heutzutage gelegentlich Menschen infizieren.
Francois Balloux, ein Genetiker am University College London, stellt fest, dass es nicht so selten ist, dass zwei Stämme auf derselben "Klade" oder einem Zweig eines Pathogenstammbaums vorkommen, sondern dass ein Stamm mit größerer Wahrscheinlichkeit die Zeit überlebt, während ein anderer stirbt aus ist eine interessante Frage. "Es gibt keinen eindeutigen Kandidaten dafür, welche Mutationen eine Sorte erfolgreicher oder virulenter machen könnten", sagt Balloux. Wagner und Poinar suchten nach Genen, die eine erhöhte Virulenz auslösen könnten, aber keine großen Konkurrenten hervorbrachten.
Umweltfaktoren können eine Rolle bei der Bestimmung des Lebenszyklus einer Pest spielen, da Regenfälle einen erheblichen Einfluss auf die Nagetierpopulationen haben. Die Autoren stellen fest, dass das Klima den Boom und die Büste der justinianischen Pest beeinflusst haben könnte. Starke Regenzeiten gingen allen drei Pestpandemien voraus, und zwar nacheinander Pest ist Ende hatte sich das Klima stabilisiert. Ohne Hinweise darauf, dass die Klimaveränderungen am Ende der justinianischen Pest schwerwiegender waren, können Umweltfaktoren allein nicht ausreichend erklären, warum die Belastung verschwunden ist.
Wagner weist auch darauf hin, dass die menschliche Bewegung zwischen den Pandemien zunahm. Zum Zeitpunkt der dritten Pandemie ermöglichte die Dampfschifftechnologie dem Menschen, die Welt zu bereisen. So kamen moderne Stämme nach Madagaskar, wo nicht heimische Rattenpopulationen weiter verbreitet sind. In den USA durchzieht eine geringe Pestrate immer noch einheimische Nagetierpopulationen, ein Überbleibsel dieser dritten Pandemie. Die US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten untersuchen jedoch regelmäßig Präriehunde und andere Nagetiere im Südwesten, falls etwas Ungewöhnliches auftaucht.
Die Tatsache, dass die beiden alten Seuchen im Laufe der Zeit getrennt aufgetreten sind, bedeutet, dass in Zukunft eine neue Form der Seuche entstehen könnte . "Es ist beunruhigend", sagt Balloux. Mit dem modernen Reisen fällt es einer neuen Seuchenart möglicherweise viel leichter, um den Globus zu reisen. Aber In den letzten hundert Jahren haben sich die Hygiene, die Verfügbarkeit von Antibiotika und die Populationen städtischer Ratten verbessert.
„Könnte es eine weitere Pandemie geben? Sicher “, sagt Wagner. „Wir glauben jedoch nicht, dass diese Bedingungen an allzu vielen Orten der Welt reif sind.“ Wir werden also in absehbarer Zeit kein monatliches Python- Szenario erleben .
