两项研究表明,十六世纪一场摧毁墨西哥本土人口的瘟疫可能是由来自欧洲的一种致命沙门氏菌引起的,这场瘟疫是人类历史上最严重的流行病之一。
在一项研究中,研究人员表示,他们已经从墨西哥与1540年代一场流行病有关的墓葬中,恢复了这种胃细菌的DNA,这场流行病导致该国高达80%的本土居民死亡。该团队在2月8日发布在bioRxiv服务器上的预印本中报告了他们的发现。
丹麦哥本哈根自然历史博物馆的古代DNA研究员汉内斯·施罗德(Hannes Schroeder)说,这可能是导致欧洲殖民后本土人口大规模下降的病原体的第一个遗传证据,他没有参与这项工作。“这是一项非常酷的研究。”
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尸体和沟渠
1519年,当西班牙征服者埃尔南·科尔特斯率领的军队抵达墨西哥时,当地人口估计约为2500万。一个世纪后,在西班牙取得胜利和一系列流行病之后,人口数量骤降至约100万。
其中规模最大的疾病爆发被称为cocoliztli(来自纳瓦特尔语(阿兹特克语)中“瘟疫”一词)。两次主要的cocoliztli,分别始于1545年和1576年,估计造成墨西哥高地地区700万至1800万人死亡。
一位目睹了1576年疫情的方济各会历史学家写道:“在城市和大型城镇中,挖了很大的沟渠,从早到晚,牧师们什么也没做,只是搬运尸体并将它们扔进沟渠里。”
对于cocoliztli的病因,人们的共识很少——尽管麻疹、天花和斑疹伤寒都被提出。2002年,墨西哥城墨西哥国立自治大学(UNAM)的研究人员提出,一种病毒性出血热,因灾难性干旱而加剧,是这场大屠杀的幕后黑手。他们将1545年的疫情规模与十四世纪欧洲的黑死病相提并论。
细菌基因组学
为了解决这个问题,由德国耶拿马克斯·普朗克人类历史科学研究所的进化遗传学家约翰内斯·克劳泽(Johannes Krause)领导的一个团队,提取并测序了墨西哥南部瓦哈卡高地埋葬的29人的牙齿中的DNA。除五人外,其余人都与研究人员认为从1545年持续到1550年的cocoliztli有关。
从其中几个人身上回收的古代细菌DNA与沙门氏菌的DNA相匹配,这是基于与超过2700个现代细菌基因组的数据库进行比较得出的。
对来自遗骸的短而受损的DNA片段的进一步测序,使该团队能够重建两种肠道沙门氏菌的基因组,这种菌株被称为副伤寒沙门氏菌C型。今天,这种细菌引起肠热,一种类似斑疹伤寒的疾病,主要发生在发展中国家。如果不加以治疗,它会导致10-15%的感染者死亡。
施罗德说,这种细菌可能引起这场流行病是完全合理的。“他们提出了一个非常好的案例。” 但墨西哥国立自治大学的进化遗传学家玛丽亚·阿维拉-阿科斯(María Ávila-Arcos)对此并不信服。她指出,有些人认为病毒引起了cocoliztli,而这不会被该团队的方法检测到。
起源问题
克劳泽及其同事的提议得到了上周发布在bioRxiv上的另一项研究的支持,该研究提出了副伤寒沙门氏菌C型可能从欧洲传入墨西哥的可能性。
由英国考文垂华威大学的微生物学家马克·阿赫特曼(Mark Achtman)领导的一个团队,从一位埋葬在挪威特隆赫姆附近一个公元1200年左右的墓地中的年轻女性遗骸中采集并测序了这种细菌菌株的基因组。根据这项研究,这是现在罕见的沙门氏菌菌株的最早证据,并证明它曾在欧洲传播。(由于他们的论文已提交给同行评审期刊,两个团队都拒绝评论他们的研究。)
加拿大汉密尔顿麦克马斯特大学的进化生物学家亨德里克·波伊纳(Hendrik Poinar)说:“实际上,我们想做的是将这两个菌株放在一起研究。” 如果可以从欧洲和美洲收集到更多古代基因组,那么应该有可能更确凿地找出沙门氏菌等致命病原体是否从欧洲传入新大陆。
施罗德说,副伤寒沙门氏菌C型在墨西哥出现前300年就存在于挪威,这并不能证明欧洲人将肠热传播给墨西哥本土人,但这种假设是合理的。一小部分感染副伤寒沙门氏菌C型的人携带这种细菌但不会生病,因此表面上健康的西班牙人可能感染了缺乏自然抵抗力的墨西哥人。
克劳泽和他的团队在论文中指出,副伤寒沙门氏菌C型通过粪便传播,西班牙征服期间社会秩序的崩溃可能导致了有利于沙门氏菌传播的恶劣卫生条件。
施罗德说,克劳泽的研究为识别古代疫情背后的病原体提供了一个蓝图。他自己的团队计划在加勒比海地区的墓地中寻找古代病原体,这些墓地似乎与灾难性疫情有关,并且是在欧洲人抵达后建立的。“现在,其中一些可能是由沙门氏菌引起的,这是一种明显的可能性,”他说。
本文经许可转载,首次发表于2017年2月16日。