由塔尔图大学研究人员主导的一项研究，现在为那几个世纪发生的事情提供了更为详细的视角。通过分析保存在考古人类遗骸中的鼠疫细菌DNA，科学家们能够重建该疾病是如何传播、演化以及在黑死病之后很久反复重新出现的。
古DNA揭示数个世纪的鼠疫
该团队从爱沙尼亚、俄罗斯、英国、荷兰和瑞士的11个考古遗址出土的人类遗骸中，重构了26个引发鼠疫的细菌——鼠疫耶尔森菌的基因组。这些样本的年代从14世纪跨越至18世纪，涵盖了被称为“第二次鼠疫大流行”的大部分时期。
遗传学证据表明，鼠疫并非简单地在一个地方存活并从单一来源反复向外传播。相反，在数百年的时间里，这种疾病似乎在欧洲不同地区重新出现，可能形成了几个新的宿主库，使得该细菌得以长期存续。
爱沙尼亚反复受到影响。研究人员发现了鼠疫在第二次鼠疫大流行的大部分时间里多次进入该地区的迹象，这表明爱沙尼亚与欧洲其他地区的联系也促进了疾病的远距离传播。
最引人注目的模式之一出现在1450年至1500年前后。在此期间，鼠疫谱系经历了大规模扩张，并分化为三个重要分支。这些分支可能有助于在野生啮齿动物种群中建立新的鼠疫耶尔森菌宿主库。
气候可能也影响了这种扩张。研究人员指出“文艺复兴大干旱”是一个可能的因素。对现代鼠疫系统的研究表明，气候变化会强烈影响野生啮齿动物间的疫情爆发，而这些啮齿动物是该细菌的天然宿主。
“我们发现了鼠疫早在14世纪末就多次传入爱沙尼亚的证据，并在城市和农村环境中都识别出了几个以前未知的遗传谱系，”资深作者Kristiina Tambets教授说。
精确定位古代鼠疫爆发
研究历史大流行病的一个主要挑战是弄清古代感染发生的确切时间。
在COVID-19大流行期间，研究人员能够极其详细地追踪单个变体，因为基因组序列通常与精确的日期相关联。古代疾病样本很少带有这类信息。考古遗骸通常使用放射性碳测年技术进行年代测定，这产生的时间窗口可能跨越数十年甚至一个多世纪。
“对于COVID-19，科学家能够极好地重建单个毒株的传播，因为基因组带有精确的时间戳。对于历史大流行病，这些时间戳通常缺失，或者可能覆盖100多年的时间，这限制了我们在解释遗传数据方面的能力，”主要作者Marcel Keller博士解释道。
为了解决这个问题，该团队开发了一种旨在缩小这些宽泛测年范围的方法。研究人员检查了单个鼠疫基因组在该细菌进化树上的位置，并利用这些信息来优化许多样本的可能日期。
这使得他们能够将古代感染置于一个更为精确的历史时间轴中。
随后，研究人员将这种改进的测年方法应用于64个先前发表的鼠疫基因组和11个新测序的基因组。他们的工作代表了首次系统性尝试，将目前可获得的14至18世纪几乎所有鼠疫基因组与历史记录中描述的疫情爆发联系起来。
“我们能够改善许多样本的测年间隔，这使我们能够将它们与编年史家在各自城镇或地区记录的特定鼠疫浪潮和爆发联系起来，”历史学家兼通讯作者Philip Slavin教授说。
战争帮助鼠疫在欧洲蔓延
遗传记录还显示了人类活动对鼠疫传播的强烈影响程度。
新分析的基因组提供了额外证据，将疫情爆发与三十年战争（1618-1648年）和大北方战争（约1700-1721年）联系起来。军队、流离失所的平民、难民和商人频繁沿着相同的路线行进，为疾病在地区间传播创造了机会。
“我们看到鼠疫耶尔森菌在冲突时期如何分化成新的分支，并沿着军队和流离失所人群行进的路线传播，”资深作者Christiana L. Scheib博士说。
这些发现为与大北方战争相关的鼠疫爆发增加了新的细节。例如，在1710年对塔林的围攻中，该疾病导致瑞典和俄罗斯士兵以及平民死亡。
综合来看，证据表明鼠疫绝不仅仅是一场中世纪的灾难。它在几代人的时间里始终是一个反复出现的威胁，不断重返欧洲各地的社区。
为什么鼠疫历史仍然重要
鼠疫在欧洲已不再是重大的公共卫生威胁，但鼠疫耶尔森菌并未从世界上消失。该细菌仍然存在于几个地区的天然啮齿动物宿主库中。
研究人员表示，了解鼠疫在黑死病之后是如何扎根、存续数个世纪并最终从欧洲消失的，可以帮助科学家更好地理解传染病的长期行为特征。
将古代基因组与记录在案的疫情爆发以及可能的动物宿主库联系起来，可以揭示疾病是如何出现、传播、扎根并长期持续存在的。这些信息还可以改善现代疾病监测，并有助于监测当今鼠疫仍在传播的地区。
重建第二次鼠疫大流行
该项目汇集了来自多个国家和科学领域的研究人员和证据。样本和专业知识来自欧洲各地的合作者，包括剑桥大学的科学家以及荷兰和瑞士的研究合作伙伴。
通过结合古DNA分析、考古学、历史记录和放射性碳测年法，研究人员生成了他们所描述的迄今为止最全面的第二次鼠疫大流行遗传图景。
研究结果揭示了一种反复跨越国界、演化为新谱系、伴随人类活动，并在黑死病本身结束后的数个世纪里持续塑造欧洲的疾病。