Китайские генетики провели исследование и пришли к выводу, что вероятным местом происхождения базовой линии Mycobacterium leprae является юг Восточной Азии. Это заключение основано на анализе ДНК древних людей, страдавших от проказы, найденных в регионе.
Исследователи впервые обнаружили древних жителей Восточной Азии, у которых сохранились следы проказы. ДНК бактерий была извлечена из зубов двух индивидов: один был погребен в Синьцзяне, а второй — в провинции Шаньси. Анализ генома этих и ранее опубликованных последовательностей позволил выдвинуть гипотезу о том, что исходная форма Mycobacterium leprae могла возникнуть именно на юге Восточной Азии, откуда она впоследствии распространилась по Евразии и на острова Тихого океана. Результаты исследования представлены в журнале Communications Biology.
Проказа, также известная как лепра или болезнь Хансена, является хроническим заболеванием, которое Всемирная организация здравоохранения классифицирует среди забытых болезней, несмотря на регистрацию около 200 тысяч новых случаев ежегодно. Возбудителями этой инфекции являются два типа бактерий: палочка Хансена (Mycobacterium leprae) и M. lepromatosis. Последний вид был идентифицирован лишь в 2008 году после обнаружения ранее неизвестного возбудителя у пациентов из Мексики.
Письменные свидетельства указывают на то, что люди страдали от проказы задолго до Средневековья, когда в Европе действовали лепрозории. Например, в трудах Гиппократа, жившего в V–IV веках до нашей эры, содержится описание заболевания, схожего по симптомам с проказой. Тем не менее, до сих пор не установлено точного первоначального очага распространения M. leprae по Евразии. Раньше некоторые ученые предполагали, что прародиной может быть Юго-Восточная или Центральная Азия, а другие склонялись к западной части Евразии или даже к Европе.
Китайские ученые, возглавляемые Цуй Иньцю из Цзилиньского университета, представили первые молекулярные доказательства того, что древние обитатели Восточной Азии контактировали с возбудителем проказы. В ходе работы они изучили ДНК бактерий из останков 1800 человек из различных районов региона. В результате скрининга были выявлены два случая лепры.
Один из останков был найден в Синьцзяне в 2017 году на памятнике Шихуяо; радиоуглеродный анализ показал, что этот человек скончался примерно 1711–1550 лет назад. Второй случай был обнаружен при анализе останков, раскопанных в 2025 году на памятнике Данлючжуанцунь в провинции Шаньси. Датирование этого образца указывает на возраст около 2157–2340 лет.
Филогенетический анализ недавно полученных и ранее опубликованных последовательностей ДНК показал, что оба новых генома относятся к базальной линии 0. Специалисты подсчитали, что последний общий предок всех известных штаммов существовал приблизительно 4199 лет назад (при доверительном интервале 95 процентов — 5195–3340 лет назад), что на 300 лет раньше, чем предполагалось ранее. Ученые полагают, что прародина M. leprae находилась в Восточной Азии, возможно, на ее юге. Они предполагают, что штаммы будущей линии 0B мигрировали на острова Тихого океана вместе с носителями австронезийских языков. Другая группа штаммов, формирующая линию 0A, сначала распространилась на север Восточной Азии, а затем далее по Евразии, включая штамм, найденный у древнего человека из Синьцзяна. Однако исследователи отмечают, что более точные выводы станут возможны после анализа ДНК M. leprae из других важных регионов, в том числе с юга Восточной Азии.
Что касается американского возбудителя проказы, M. lepromatosis, он поражал людей на протяжении тысячелетий. Недавнее исследование установило, что примерно 4300–4200 лет назад на территории Чили проживали взрослые мужчины, зараженные этой бактерией, что является самыми древними подтвержденными случаями лепры в Новом Свете.
Палеогенетики провели анализ ДНК, извлеченной из останков древних людей, погребенных на острове Готланд в период неолита. В ходе исследований было установлено, что несколько индивидов, живших в разное время, страдали от чумы. Один из этих случаев датируется приблизительно 3490–3110 годами до нашей эры, что делает его одним из самых ранних зафиксированных в мире.
Чума известна как одно из наиболее разрушительных инфекционных заболеваний в истории человечества, унесшее жизни миллионов людей. Наиболее известными вспышками являются Юстинианова чума и Черная смерть, произошедшие в Средние века. Хотя современные люди сталкиваются с этой угрозой, масштаб таких эпидемий сегодня значительно отличается.
Благодаря изучению древней ДНК, ученые за последнее десятилетие пришли к выводу, что контакты людей с чумной палочкой (Yersinia pestis) имели место задолго до средневековых пандемий. Генетические данные свидетельствуют о том, что доисторические обитатели Евразии заражались этой инфекцией более пяти тысяч лет назад. Подтверждения этому были найдены при анализе останков из Прибайкалья и Прибалтики, а также в других регионах, включая Германию и Скандинавию.
Команда ученых из Великобритании, Мексики, Турции, Франции и Швеции, возглавляемая Маттиасом Якобсоном из Уппсальского университета, сосредоточила внимание на ДНК, взятой у древних жителей Готланда. Основное внимание было уделено земледельцам и животноводам культуры воронковидных кубков (примерно 4000–2800 гг. до н.э.) и охотникам-собирателям-рыболовам культуры ямочной керамики (примерно 3300–2300 гг. до н.э.), которые сосуществовали на острове в течение пятисот лет в эпоху среднего неолита. Кроме того, был секвенирован геном одного человека позднего неолита (около 2030–1890 гг. до н.э.).
Человек позднего неолита, согласно данным генетиков, был мужчиной и представляет собой самый ранний известный случай на Готланде, у которого была обнаружена степная предковая компонента, связанная с носителями ямной археологической культуры. Исследователи также обнаружили у представителя культуры воронковидных кубков длинные гомозиготные сегменты, что указывает на родство его родителей (например, двоюродных братьев и сестер).
Наибольший научный интерес вызвал поиск ДНК древних патогенов. Анализ образцов от 32 человек с Готланда показал, что единственный мужчина позднего неолита в выборке был инфицирован чумной бактерией. Более того, у него также обнаружили заражение палочкой Y. enterocolitica, возбудителем кишечного иерсиниоза. Аналогичная коинфекция ранее была выявлена при изучении древних останков из материковой Швеции.
Хотя ДНК чумной палочки, предположительно, присутствовала в останках еще четырех человек, подтверждение этого оказалось сложнее, чем в случае с мужчиной позднего неолита. Тем не менее, ученые пришли к выводу, что в эпоху неолита на Готланде неоднократно циркулировали различные штаммы этой бактерии. Самый ранний вероятный случай инфекции датируется мегалитической гробницей Ансарве, чьи останки относятся к периоду 3490–3110 гг. до н.э.
Предыдущие изыскания показали, что чумную палочку на Готланде могли подхватывать не только люди, но и собаки. Анализ ДНК полутора десятков животных выявил инфицированную особь. Этот питомец носителей культуры ямочной керамики жил не менее 4500 лет назад, а его захоронение датируется II веком до нашей эры.
Генетики изучили ДНК двух взрослых людей, похороненных вместе во II веке до нашей эры в склепе Фанагории. Было установлено, что эти останки принадлежали пожилому мужчине и женщине из разных популяций. Мужчина имел генетическую близость к древним популяциям Малой Азии и Ближнего Востока, тогда как женщина восходила к населению, предположительно проживавшему на востоке или севере Европы.
Исследователи смогли идентифицировать фрагменты ДНК возрастом примерно 50 тысяч лет в зубе антилопы, найденном на юге Африки. Эта находка вносит значительный вклад в расширение понимания способности генетического материала сохраняться в жарком климате.
Исследование включало анализ более 300 зубов животных, живших последние 110 тысяч лет. Результаты предполагают, что генетические следы могут сохраняться в Южной Африке гораздо дольше, чем считалось ранее.
Исследование, опубликованное в журнале Quaternary Science Reviews, было сосредоточено на окаменелостях крупного рогатого скота и обнаружило самый древний материал в образце горной газели (mountain reedbuck) — вида антилопы, который до сих пор обитает на африканском континенте.
Исследователи изучали костные останки животных, населявших этот регион в разные прошлые эпохи, охватывая как голоцен, так и верхний плейстоцен. Хотя многие изученные зубы не содержали восстанавливаемого генетического материала, некоторые смогли сохранить небольшие количества ДНК.
Самый древний фрагмент был получен из частичного моляра антилопы вида Redunca fulvorufula, найденного в пещере Бумплаас на юге Африки. Кроме того, были обнаружены ДНК в останках вымерших буйволов с длинными рогами, возраст которых оценивается в 12–21 тысячу лет.
Это сохранение является примечательным, поскольку тропические и субтропические среды обычно способствуют деградации ДНК с течением времени. Ранее ожидалось, что африканский климат затруднит восстановление очень древнего генетического материала, особенно по сравнению с холодными или стабильными местами.
Несмотря на важность регистрации возраста 50 тысяч лет, сами ученые предупредили, что результат следует интерпретировать с осторожностью. Генетический материал антилопы продемонстрировал заметное отличие от других найденных записей, а окаменелость также имела признаки загрязнения человеческой ДНК, которое было удалено в процессе анализа.
По словам Деона де Ягера, специалиста по палеогеномике из Копенгагенского университета и первого автора исследования, открытие является значимым, но остаются вопросы об точных пределах генетического сохранения на африканском континенте. Он подчеркнул, что определенные сценарии, такие как глубокие пещеры с постоянной температурой и высокогорные районы, могут создавать более благоприятные условия для сохранения древней ДНК.
Даже в малом количестве, извлеченная ДНК предоставляет данные для изучения эволюционных взаимоотношений между различными видами и популяциями. Исследователи полагают, что будущие исследования могут предоставить информацию о линиях, генетическом потоке и возможных скрещиваниях между группами животных.
Исследование также открывает пути для лучшего понимания эволюционной траектории африканских животных и, в некоторой степени, предков человека. Однако восстановление ДНК очень древних видов человека все еще считается маловероятным. Особенно сложные случаи включают Homo naledi, исчезнувший около 240 тысяч лет назад, и Paranthropus robustus, который жил около 1 миллиона лет назад. По мнению исследователей, африканские условия делают чрезвычайно сложным обнаружение сохранившегося генетического материала этих отдаленных периодов.
Таким образом, это открытие не отменяет проблем палеогенетики на континенте, но указывает на то, что временной интервал, доступный для изучения африканского прошлого, может быть более обширным, чем считалось.
