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縱觀整個人類進化史,病原體始終是健康的一大威脅。截止到公元1850年,至少有1/4的兒童在一歲前就會夭折,另有約1/4在15歲前就會去世。
據(jù)估計,這些死亡中超過一半是由傳染病造成的。更大規(guī)模的疫情甚至曾深刻影響著人類社會,有時甚至摧毀了整個文明。
傳染病在人類基因組中留下了持久的印記,因為病原體所施加的選擇壓力,會不斷地塑造著人類的遺傳變異。
然而,各種病原體究竟是在何時何地首次出現(xiàn)的?它們?yōu)楹我约叭绾蝹鞑ィ?/strong>又對人類造成了怎樣的影響? 這些關(guān)鍵問題至今仍存在大量謎團。
過去,科學(xué)家主要依靠對古人類骨骼的古病理學(xué)分析來了解古代的傳染病情況,但這一方法僅能識別極少數(shù)能在骨組織中留下痕跡的疾病。
在一項新發(fā)表于《自然》雜志的研究中,研究團隊分析了1313具古人類個體的基因測序數(shù)據(jù),這些樣本的年代跨度達3.7萬年。
他們從中提取出214種已知人類病原體的古DNA,重建了跨越成千上萬年的人類傳染病傳播地圖,揭示了人類與動物的密切互動,是如何深刻且持久地影響著我們?nèi)缃竦慕】禒顩r的。
01
病原體與人類共進化
在這1313具來自歐亞大陸的古人類遺骸中,有1015具來自歐亞大陸西部,265具來自中亞和北亞,33具來自東南亞。
研究人員從遺骸的骨骼與牙齒中提取DNA序列,試圖尋找其中是否包含微生物基因組的蹤跡。
最終,他們共識別出5486個來自細菌、病毒與寄生蟲的DNA序列。
這些物種大多屬于口腔或環(huán)境微生物,但也包括一些在人類和動物之間傳播的致病病原體,即所謂的動物源性病原體(zoonotic pathogen)。動物源性病原體會從動物傳播到人類,導(dǎo)致人獸共患病(zoonosis)。
研究結(jié)果顯示,人獸共患病原體僅出現(xiàn)在距今6500年及之后的遺骸中,并在約5000年前達到高峰。這一時期,正值歐亞的人類社會從以狩獵、采集與捕魚為基礎(chǔ)的生活方式,轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)定居和畜牧生產(chǎn)。
大約5000年前,來自歐亞大草原的人群開始遷徙至歐洲。他們掌握了馴馬術(shù),發(fā)明了牛拉馬車,并放牧了大量牲畜。這些牧民不僅可長途遷徙,而且還與動物長期密切共處。
研究人員認(rèn)為,這種生活方式的轉(zhuǎn)變,為病原體提供了充足的跨物種傳播機會,并促使它們在人與動物之間快速擴散。
此外,由于牧民的飲食中富含牛奶與肉類等動物制品,這也可能促進病原體的傳播。
02
病原體的古老蹤跡
雖然在這種轉(zhuǎn)變之前,人獸共患病也偶爾發(fā)生在狩獵采集社會中,但新研究表明,隨著生活方式的轉(zhuǎn)變,感染風(fēng)險顯著增加。
例如,研究團隊發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致鼠疫的病原體——鼠疫耶爾森氏菌(Yersinia pestis),最早出現(xiàn)在大約5700–5300年前的遺骸中,這是目前已檢測到的最早的鼠疫病原體。
在大約5000年前達到首次傳播高峰,并在后續(xù)時期多次起伏。這種細菌通常寄宿在小型哺乳動物體內(nèi),通過跳蚤傳播。據(jù)統(tǒng)計,在中世紀(jì),鼠疫耶爾森氏菌奪去了歐洲1/4至1/2人口的生命。
又如導(dǎo)致麻風(fēng)的病原體——麻風(fēng)分枝桿菌(Mycobacterium leprae),在這次分析中最早出現(xiàn)在大約1500年前的7具遺骸上。
當(dāng)時,恰逢松鼠皮毛貿(mào)易興起。松鼠與人類都可以感染麻風(fēng)分枝桿菌,事實上,類似的病癥在更早時期的人群中就已記載。但研究人員認(rèn)為,皮毛貿(mào)易可能促進了這種疾病的擴散。
03
理解過去,準(zhǔn)備未來
這項研究是迄今為止最大規(guī)模的古傳染病遺傳學(xué)研究,它用大量數(shù)據(jù)證實了“人獸共患病”。
鑒于直至今日,人類仍與動物之間保持密切接觸,因此這項研究的發(fā)現(xiàn)對今天同樣具有現(xiàn)實意義。其成果不僅幫助我們理解傳染病的起源與演變,也為疫苗開發(fā)和疫情預(yù)測提供了寶貴線索。
據(jù)統(tǒng)計,全球每年約有10億人感染人獸共患病,數(shù)百萬人因此死亡,大約2/3的新發(fā)傳染病被認(rèn)為起源于動物。
例如導(dǎo)致新冠疫情(COVID)的病毒,最初就來自于蝙蝠,并能感染多種動物;而H5N1禽流感毒株也已有少量人類感染病例。
研究人員表示,這項研究聚焦于血液中含量較高的病原體,因此一些低劑量存在的病原體可能被遺漏。
他們希望未來能進一步對來自更廣地理范圍和時間段的人類遺骸中的古病原體進行測序。
本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自微信公眾號「原理」(ID:principia1687)
封面圖&首圖:William Br?ns Petersen
參考來源:
[1] https://www.nature.com/articles/s41586-025-09192-8
[2] https://www.nature.com/articles/d41586-025-02165-x
[3] https://www.cam.ac.uk/research/news/large-scale-dna-study-maps-37000-years-of-human-disease-history
[4] https://news.ku.dk/all_news/2025/07/large-scale-dna-study-maps-37000-years-of-disease-history/
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