5500年前,西伯利亚的狩猎采集者死于一场鼠疫爆发

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摘要

在西伯利亚狩猎采集者牙齿中发现的鼠疫细菌古DNA揭示了已知最早的鼠疫爆发,挑战了鼠疫随农业兴起的假设。

<p>5500年前,鼠疫席卷了西伯利亚东南部的狩猎采集者群体,导致数十人死亡——<i>Yersinia pestis</i>细菌的DNA仍被困在他们的牙齿中。</p> <p>牛津大学古DNA研究员Ruairidh Macleod及其同事最近对俄罗斯贝加尔湖附近四个古代墓地的鼠疫受害者牙齿中的特征性细菌DNA进行了测序。这些社区遭受的悲剧现在是已知最早的鼠疫爆发,得益于有史以来测序的最古老的<i>Y. pestis</i>菌株。</p> <h2>发掘鼠疫的新背景</h2> <p>直到最近,研究疾病进化的科学家对鼠疫(由<i>Yersinia pestis</i>细菌引起的疾病)的起源持有两个相当坚实的观点。这是一种如此可怕的灾难,历史上它不仅仅是一种瘟疫,而是<em>the</em>瘟疫。第一个观点是,最早的菌株没有足够的遗传特征来真正致命。第二个观点是,当第一批农民定居在老鼠和家畜密集的城镇时,鼠疫才开始威胁人类。</p><p><a href="https://arstechnica.com/science/2026/06/hunter-gatherers-in-siberia-died-of-a-plague-outbreak-5500-years-ago/">阅读全文</a></p> <p><a href="https://arstechnica.com/science/2026/06/hunter-gatherers-in-siberia-died-of-a-plague-outbreak-5500-years-ago/#comments">评论</a></p>
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# 西伯利亚狩猎采集者5500年前死于鼠疫爆发 来源:https://arstechnica.com/science/2026/06/hunter-gatherers-in-siberia-died-of-a-plague-outbreak-5500-years-ago/ 我们不能再将鼠疫归咎于新石器时代转型了。 一幅插画展示了一位留着胡子的男子埋葬一个孩子,背景是湖泊(https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2026/06/Artistic-reconstruction-Illustration-by-Kelvin-Wilson.jpg) 这幅由凯文·威尔逊创作的艺术家插画,描绘了古代鼠疫受害者可能如何被安葬。图片来源:Kevin Wilson 这幅由凯文·威尔逊创作的艺术家插画,描绘了古代鼠疫受害者可能如何被安葬。图片来源:Kevin Wilson 5500年前,鼠疫席卷了西伯利亚东南部的狩猎采集群体,造成数十人死亡——*鼠疫耶尔森菌*的DNA仍被困在他们的牙齿中。 牛津大学古DNA研究员Ruairidh Macleod及其同事最近对俄罗斯贝加尔湖周边四个古代墓地中鼠疫受害者牙齿内的特征性细菌DNA进行了测序。这些社区遭遇的悲剧是目前已知最早的鼠疫爆发,其*鼠疫耶尔森菌*菌株是迄今测序中最古老的。 ## 挖掘鼠疫的新背景故事 直到最近,研究疾病进化的科学家们对鼠疫(由*鼠疫耶尔森菌*引起)的起源持有两个相当坚实的观点。这是一种极其可怕的灾难,在历史上不仅被称为“一场瘟疫”,更是“瘟疫”的代名词。第一个观点是,最早的菌株缺乏真正致命的遗传特征。第二个观点是,鼠疫最初开始威胁人类,是在第一批农民与老鼠和家畜一起定居在人口密集的城镇时。 但贝加尔湖附近乌斯季伊达一号墓地的死者讲述了一个截然不同的故事。 “我们的研究结果表明,最早已知的鼠疫爆发发生在史前狩猎采集者中,比在新石器时代农民中观察到的感染早了数个世纪,”Macleod及其同事在他们最近的论文中写道。 这挑战了我们之前的假设,即鼠疫传播是人类从事农业并定居在永久性村庄和城镇、彼此及与各种动物(及其跳蚤)更近距离生活的副作用。 “过去关于疾病流行病学的公认理论认为,这种事情不应该发生在狩猎采集者身上,因为狩猎采集者一直在景观中移动,而且他们始终处于非常小的群体中,”Macleod在新闻发布会上说。“至少理论上,传染病无法以这种方式扎根并摧毁整个社区。” 这个理论就此作罢。 ## 欢迎来到世界上第一个鼠疫墓地 安加拉河从贝加尔湖深处流出。数千年前生活在河两岸的人们依靠狩猎、采集和捕鱼为生。他们生活相对小规模的群体中,但似乎通过婚姻和家庭纽带跨越数百公里保持联系。尽管他们的生活方式需要不断移动,但他们将死者安葬在诸如乌斯季伊达这样的墓地中,随葬品包括陶罐、石器和骨角尖。 一张地图显示贝加尔湖附近考古遗址的位置(https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2026/06/BaikalArchFigure2bSites.jpg) 这张地图显示了贝加尔湖和安加拉河附近乌斯季伊达一号和舒米利哈墓地的位置。 图片来源:Tara Young, [email protected] 和 NASA https://wist.echo.nasa.gov/api/ – NASA 免费提供的 GDEM https://wist.echo.nasa.gov/api/, 公共领域, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=21156871 这张地图显示了贝加尔湖和安加拉河附近乌斯季伊达一号和舒米利哈墓地的位置。图片来源:Tara Young, [email protected] 和 NASA https://wist.echo.nasa.gov/api/ – NASA 免费提供的 GDEM https://wist.echo.nasa.gov/api/, 公共领域, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=21156871 在乌斯季伊达,贝加尔湖考古项目的考古学家发现了一个令人不安的谜团:异常多的儿童死亡,一系列放射性碳测年数据表明墓地中许多居住者几乎同时死亡,且没有暴力痕迹。这个古老的狩猎采集社区遭遇了某种悲剧,但究竟是什么?考古学家认为古DNA或许能揭示这个谜团。 Macleod及其同事从霰弹枪测序开始,这是一种在科学家不确定正在寻找何种生物体时用于识别样本中DNA序列的技术。他们使用了来自安加拉河沿岸四个不同墓地中46具古人牙齿根部的样本。 令他们完全惊讶的是,他们发现了鼠疫。 有趣的事实:由于牙根由大量血管供血,你血液中的任何东西都可能在某时刻通过你的牙齿,这意味着如果你死于鼠疫,它可能会在牙齿中留下DNA。“这是非常酷的证据,表明鼠疫存在于血液中,这是致命的,”合著者、哥本哈根大学古DNA研究员Frederik Seersholm在新闻发布会上说,他显然一眼就能认出有趣的事实。 在乌斯季伊达,Macleod及其同事测试的31人中约有11人的牙齿中含有*鼠疫耶尔森菌*DNA,Macleod表示这“与(墓地中)几乎所有的人都死于鼠疫的情况一致”,而不仅仅是那11人。这是因为乌斯季伊达遗骸中鼠疫DNA的检出率与伦敦已知专门埋葬鼠疫受害者的史密斯菲尔德万人坑的检出率相匹配。可以安全地假设那里埋葬的所有人都患有鼠疫。 “我们真的不知道进入这项研究会发现什么,因此我们在这一时间点在这些狩猎采集社区中发现如此早期的大规模致命鼠疫爆发的证据,完全是一个惊喜,”Macleod在新闻发布会上说。 ## 古DNA与未来疫情 Macleod及其同事成功地从至少一个样本中测序出完整的*鼠疫耶尔森菌*基因组,结果证明这是迄今测序中最古老的*鼠疫耶尔森菌*菌株。根据研究,它非常接近鼠疫家族树的根部,出现在*鼠疫耶尔森菌*与另一种名为*假结核耶尔森菌*的细菌最后一次共享共同祖先之后仅几百年。这种古老的鼠疫并非我们今天熟悉的那个,也不是摧毁中世纪欧洲的那个版本。 这种非常早期的*鼠疫耶尔森菌*缺乏一些使其后代如此毒力强的基因;例如,它缺少一种产生*耶尔森菌*鼠毒素的基因,这种毒素有助于细菌在从野生草原犬鼠传播到不幸徒步旅行者的过程中通过跳蚤的消化道。它还缺乏形成腹股沟淋巴结炎(导致腺鼠疫得名的淋巴结疼痛肿胀和变黑)的正确基因。但它的基因组,更不用说它留下的尸体,揭示出这种早期*鼠疫耶尔森菌*菌株仍然极其致命,并且感染后很可能非常痛苦。 “确实存在一种完美的其他类型毒力基因的鸡尾酒,使其如此致命——尤其不幸的是对儿童而言,”哥本哈根大学进化遗传学家Eske Willerslev在新闻发布会上说。 了解这种完美的鸡尾酒可能有助于对抗现代流行病,尽管这种*鼠疫耶尔森菌*菌株与现在北美和亚洲流行的菌株非常不同。 “它给你的是哪些突变组合……在自然界中幸存下来的想法,”Willerslev说。因为任何效果良好的特征组合往往会重新出现(在同一微生物或不同物种中),他说,研究古代细菌DNA“实际上给了你一些关于这些病原体(包括鼠疫)将如何发展的信息。” ## 为什么鼠疫杀死了这么多儿童? 腺鼠疫通过跳蚤叮咬传播,但肺鼠疫是一种呼吸道疾病,传播方式类似于流感或COVID-19,而这似乎正是这种早期版本在人与人之间传播的方式。因此我们可以假设它会有呼吸道症状,如咳嗽和呼吸困难,以及发烧。但对儿童来说,情况可能更糟。 当考古学家将死者的年龄绘制成图表时,他们注意到7至11岁儿童出现了一个尖锐的峰值。另一方面,20岁以上的成年人死亡率最低。这与数千年前伦敦鼠疫爆发时的数据相符,当时教区记录显示当地儿童承受了鼠疫死亡人数的重担。 Macleod及其同事测序的*鼠疫耶尔森菌*基因组提供了关于原因的一条线索。根据Iversen的说法,这株5500年前的菌株携带一个基因,会产生一种称为超抗原毒素的物质:一种引发免疫系统剧烈、混乱过度反应的化学物质。牛津大学免疫学家Astrid Iversen在新闻发布会上说,儿童特别容易受到这种反应的影响,因为他们的免疫系统仍在学习如何应对病原体。 ## 讲述一次古代爆发的故事 这次爆发可能始于细菌从一只受感染的土拨鼠(一种地松鼠,至今仍是该地区常见的鼠疫携带者)传播给一个人,然后像野火一样沿着河流蔓延到几个相互联系的狩猎采集群体。数千年来,贝加尔湖附近的人们一直为食用和皮毛而捕猎土拨鼠,而与携带鼠疫的土拨鼠密切接触会传播感染。过程是这样的:在剥皮处理最新猎物时不小心吸入几滴血液,或者吃了一份未煮熟的土拨鼠炖菜,你就已经毁掉了你的整个族群。还有邻居们。 一张毛茸茸的啮齿动物用可爱的小爪子捧着水果的照片,可能也携带鼠疫(https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2026/06/1280px-Marmota_sibirica_-_Russia_Mongolia_-_Rochers-de-Naye_Switzerland_2009.jpg) 为什么所有的鼠疫宿主也都是我想抱起来拥抱的东西? 图片来源:作者Stéphane Magnenat – 自己的作品,CC BY-SA 3.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7566004 为什么所有的鼠疫宿主也都是我想抱起来拥抱的东西?图片来源:作者Stéphane Magnenat – 自己的作品,CC BY-SA 3.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=7566004 这一情景得到以下事实的支持:乌斯季伊达的人们携带的鼠疫菌株与37公里外另一个名为舒米利哈的墓地中埋葬的人相同,流行病学家会期望看到这种情况如果他们属于同一次爆发。两个墓地的埋葬习俗表明它们属于更广泛的伊萨科沃传统中的不同亚文化,但鼠疫受害者的DNA揭示了连接他们的亲属关系线索——而鼠疫可能使这些线索变得致命。 Macleod及其同事对鼠疫受害者的DNA进行了测序,拼凑出他们之间的关联以及(通过放射性碳测年)每个家庭成员死亡的时间。这些数据表明,鼠疫似乎在家庭成员之间传播,经常在同一时间杀死多人,以至于兄弟姐妹常共享坟墓。 “共葬亲属中检测到的感染发生率……将与鼠疫在人类之间的传播一致,特别是在同时死亡的情况下通过肺鼠疫传播,”Macleod及其同事写道。 或者正如Macleod在新闻发布会上所说,人与人之间的直接传播远比“一个离谱的场景,即绝对每个人同时聚在一起吃了同一只感染的土拨鼠”更有意义。 在乌斯季伊达,一个小男孩与他的姑妈共享一个坟墓;两人死时血液中都含有鼠疫耶尔森菌。姑妈还有一个十几岁的侄女埋在附近,与她一同埋葬的还有一位与她无血缘关系的十几岁男孩(很难判断他们是收养的兄弟姐妹或表亲、一对情侣,还是只是亲密的朋友)。而男孩的父亲则埋在另一个坟墓附近。 “从人们的埋葬方式来看,很明显……有人来埋葬死者,并且知道这些人活着时是谁,”Macleod说。“这为我们所做的科学工作增添了一个非常非常人性化的元素,看到了对社区的影响以及这些社区如何应对这一非常悲惨的事件。” *Nature*,2026 DOI:10.1038/s41586-026-10540-5(https://dx.doi.org/10.1038/s41586-026-10540-5)(关于DOI(http://arstechnica.com/science/news/2010/03/dois-and-their-discontents-1.ars))。 Kiona N. Smith的照片(https://arstechnica.com/author/ksmith/) Kiona是Ars Technica的自由科学记者和常驻考古学爱好者。 11条评论(https://arstechnica.com/science/2026/06/hunter-gatherers-in-siberia-died-of-a-plague-outbreak-5500-years-ago/#comments) 1. 最受欢迎文章列表中的第一篇文章配图:Windows和Linux用户:更新Secure Boot密钥的截止日期临近(https://arstechnica.com/security/2026/06/windows-and-linux-users-the-deadline-to-update-secure-boot-keys-is-near/)

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