Zespół badawczy po raz pierwszy ujawnił bezpośrednie dowody genomowe bakterii odpowiedzialnej za Dżumę Justyniana – pierwszą udokumentowaną epidemię na świecie – na obszarze Wschodniego Morza Śródziemnego, gdzie wybuch zakażenia został opisany niemal 1500 lat temu.
Przełomowe odkrycie, prowadzone przez zespół interdyscyplinarny na University of South Florida i Florida Atlantic University, we współpracy z naukowcami z Indii i Australii, zidentyfikowało Yersinia pestis, mikroorganizm wywołujący dżumę, w masowym grobie w starożytnym mieście Jerash w Jordanii, w pobliżu epicentrum epidemii. Odkrycie to łączy patogen z Dżumą Justyniana, oznaczającą pierwszą epidemię (AD 541-750) i rozwiązującą jedną z najdłużej nierozwiązanych tajemnic historii.
Przez wieki historycy dyskutowali na temat przyczyn niszczycielskiego wybuchu, który zabił dziesiątki milionów, zmienił Cesarstwo Bizantyjskie i zmienił bieg cywilizacji zachodniej. Pomimo dowodów ciągłych, bezpośrednią dowód odpowiedzialnego mikroorganizmu brakowało – brakujące ogniwo w historii epidemi. Dwa nowo opublikowane prace, prowadzone przez USF i FAU, dostarczają te długo poszukiwane odpowiedzi, oferując nowe spojrzenie na jedno z najbardziej znaczących epizodów w historii ludzkości. Odkrycie to podkreśla także aktualność dżumy współczesnej: chociaż rzadka, Y. pestis nadal krąży na całym świecie. W lipcu mieszkaniec północnej Arizony zmarł na dżumę płucną, najbardziej śmiertelną postać zakażenia Y. pestis, oznaczając pierwsze takie zgony w USA od 2007 roku, a zaledwie w zeszłym tygodniu inna osoba z Kalifornii uzyskała pozytywny wynik na chorobę.
„To odkrycie stanowi długo poszukiwany dowód na obecność Y. pestis w epicentrum Dżumy Justyniana,” powiedział Rays H. Y. Jiang, dr , główny badacz tych studiów i adiunkt w College of Public Health na USF. „Przez wieki polegaliśmy na relacjach pisemnych opisujących wyniszczającą chorobę, ale brakowało solidnych dowodów biologicznych na obecność dżumy. Nasze wyniki dostarczają brakującego elementu tej układanki, oferując pierwsze bezpośrednie genetyczne okno na to, jak ta pandemia rozwijała się w samym sercu imperium.”
Dżuma Justyniana pojawiła się po raz pierwszy w historii w Peluzjum (dzisiejsze Tell el-Farama) w Egipcie, zanim rozprzestrzeniła się po całym Wschodnim Cesarstwie Rzymskim, czyli Bizantyjskim. Podczas gdy ślady Y. pestis wcześniej odnaleziono setki mile dalej w małych wioskach Europy Zachodniej, żadne dowody nie zostały znalezione w samym imperium ani w pobliżu epicentrum epidemii.
„Dzięki skierowanym technikom starożytnej DNA z sukcesem odzyskaliśmy i zsekwencjonowaliśmy materiał genetyczny z ośmiu zębów ludzkich, wydobytych z komór grobowych pod dawnym hipodromem rzymskim w Jerash, mieście zaledwie 200 mil od starożytnego Peluzjum” – powiedział Greg O’Corry-Crowe, dr, współautor i profesor badawczy w Instytucie Oceanograficznym Harbour Branch FAU oraz badacz National Geographic.
Arena została przekształcona w masowy grób w połowie VI do początków VII wieku, gdy relacje pisemne opisywały nagłą falę śmiertelności.
Analiza genomowa wykazała, że ofiary dżumy nosiły niemal identyczne szczepy Y. pestis, po raz pierwszy potwierdzając obecność bakterii w granicach Cesarstwa Bizantyjskiego między rokiem 550-660. Ta jednorodność genetyczna sugeruje szybkie, niszczycielskie wystąpienie zgodne z opisami historycznymi zarazy powodującej masową śmierć.
„Miejsce w Jerash oferuje rzadki wgląd w to, jak starożytne społeczeństwa odpowiadały na katastrofę zdrowotną” – powiedział Jiang. „Jerash był jednym z kluczowych miast Wschodniego Cesarstwa Rzymskiego, udokumentowanym ośrodkiem handlowym z wspaniałymi strukturami. To, że miejsce kiedyś zbudowane dla zabawy i dumy obywatelskiej stało się masowym cmentarzem w czasie kryzysu, pokazuje, jak bardzo miejskie centra były prawdopodobnie przytłoczone.”
Badanie towarzyszące, również prowadzone przez USF i FAU, umieszcza odkrycie w Jerash w szerszym kontekście ewolucyjnym. Analizując setki starożytnych i nowoczesnych genomów Y. pestis – w tym te nowo odzyskane z Jerash – badacze pokazali, że bakterie krążą w populacjach ludzkich od tysięcy lat przed wybuchem Justyniana.
Zespół odkrył również, że późniejsze pandemie dżumy, od Czarnej Śmierci z XIV wieku do przypadków występujących także dzisiaj, nie wywodziły się z pojedynczego szczepu przodka. Zamiast tego, pojawiały się niezależnie i wielokrotnie z dawnych rezerwuarów zwierzęcych, wybuchały w wielu falach na różnych obszarach i w różnych epokach. Ten powtarzający się wzorzec stoi w wyraźnej sprzeczności z pandemią SARS-CoV-2 (COVID-19), która wywodzi się z jednego zdarzenia przeniesienia i ewoluowała głównie poprzez transmisję międzyludzką.
Razem przełomowe odkrycia zmieniają zrozumienie sposobu powstawania, powtarzania się i rozprzestrzeniania pandemii oraz dlaczego pozostają one trwałym elementem cywilizacji ludzkiej. Badania podkreślają, że pandemie nie są jednorazowymi katastrofami historycznymi, ale powtarzającymi się zdarzeniami biologicznymi, napędzanymi przez gromadzenie się ludzi, mobilność i zmiany środowiskowe – tematy te pozostają aktualne również dzisiaj.
„Te badania były zarówno naukowo przekonujące, jak i osobiście rezonansowe. Oferowały nadzwyczajną okazję do zagłębienia się w studia nad historią człowieka poprzez pryzmat starożytnej DNA w czasie, gdy sami żyliśmy przez globalną pandemię” – powiedział O’Corry-Crowe. „Równie ważnym było doświadczenie pracy z antycznymi szczątkami ludzkimi – osobami, które żyły, cierpiały i umierały wieki temu – i używając nowoczesnej nauki do pomocy w odzyskaniu i podzieleniu się ich historiami. To pokorne przypomnienie o naszej wspólnej ludzkości przez cały czas i wzruszający testament mocy nauki w oddaniu głosu tym, którzy dawno pozostali w milczeniu.”
Mimo, że bardzo różne od COVID-19, obie choroby podkreślają trwałe powiązanie między łącznością a ryzykiem pandemii, a także faktem, że niektóre patogeny nigdy nie mogą zostać całkowicie zlikwidowane.
„Walczymy z dżumą od kilku tysięcy lat, a ludzie nadal umierają na nią dzisiaj” – powiedział Jiang. „Tak jak COVID, dżuma ciągle ewoluuje, a środki ograniczające oczywiście nie mogą jej wyeliminować. Musimy być ostrożni, ale zagrożenie nigdy nie zniknie.”
Kontynuując na przełomowym odkryciu w Jerash, zespół teraz rozszerza swoje badania do Wenecji we Włoszech i Lazaretto Vecchio, wyspy kwarantanny, jednego z najważniejszych miejsc pochówku ofiar dżumy na świecie. Ponad 1200 próbek z tej masowej grobowicy z okresu Czarnej Śmierci jest obecnie przechowywanych w USF, oferując niepowtarzalną okazję do zbadania, jak wczesne środki sanitarno-epidemiologiczne zderzały się z ewolucją patogenów, podatność miast oraz pamięć kulturową.
