科學家開展大規模 DNA 研究,繪製了人類首份 37,000 年的人類疾病史

2025年07月10日17:32:05 科學 1615

科學家開展大規模 DNA 研究,繪製了人類首份 37,000 年的人類疾病史 - 天天要聞

埋藏於歐亞大陸地下的古代骸骨,正向我們講述一個長達三萬七千年的故事。這並非一個關於王侯將相或帝國更迭的傳說,而是一個關於人類與我們最古老、最致命的敵人——傳染病——之間漫長鬥爭的分子記錄。一項迄今為止規模最大的古病原體DNA研究,通過分析超過1300名史前人類的遺骸,為我們繪製出了一幅前所未有的疾病演化地圖,揭示了兩次關鍵的人類社會變革——農業革命與大規模遷徙——是如何永久性地重塑了我們的健康,其影響至今猶存。

這項由劍橋大學哥本哈根大學的埃斯克·威勒斯列夫(Eske Willerslev)教授領導的里程碑式研究,今天發表於《自然》雜誌。研究團隊從古代人類的牙齒和骨骼中,成功篩選並復原了214種已知人類病原體的遺傳物質,構建了一個跨越數萬年的「古代病歷」。這些微量的DNA碎片,讓我們得以精確追溯那些在人類歷史中留下過慘痛印記的疾病的起源與傳播。

兩次改變人類健康命運的變革

長期以來,考古學和人類學界一直推測,人類從狩獵採集轉向定居農業的生活方式,是開啟傳染病新紀元的關鍵節點。這項研究首次為此提供了決定性的分子證據。分析顯示,人畜共患病(即由動物傳播給人類的疾病)最早的明確證據可以追溯到大約6,500年前。威勒斯列夫教授指出:「我們長期懷疑,向農業和畜牧業的過渡為疾病的新時代打開了大門——現在,DNA告訴我們,這一幕至少發生在6,500年前。」

家養動物的親密接觸、更高的居住密度以及不良的衛生條件,共同為病原體從動物宿主「躍遷」至人類身上創造了完美的溫床。然而,真正的爆發點出現在大約5,000年前,此時人畜共患病的發病率在考古記錄中呈現出顯著的增加。這一時間點與一次深刻影響了歐洲歷史的事件驚人地吻合——顏那亞(Yamnaya)文化的大規模遷徙。

這些來自本都-裏海草原(今烏克蘭和俄羅斯西南部)的牧民,不僅將他們的基因和語言帶入了歐洲西北部,深刻地塑造了今天歐洲人的遺傳圖譜,他們同樣也帶來了新的病原體。這次大遷徙如同一個巨大的生物混合器,加速了疾病在不同人群間的傳播和演變。

疾病「惡棍」的古老身影

這項研究的發現,如同一個病原體的「名人錄」,其中不乏一些人類歷史上最臭名昭著的「殺手」。團隊在一個有5,500年歷史的樣本中,檢測到了鼠疫耶爾森菌Yersinia pestis)的基因痕迹——這是迄今發現的世界上最古老的鼠疫細菌。這一發現表明,早在中世紀黑死病席捲歐洲、奪走近半數人口生命之前的數千年,這種可怕的病原體就已經在人類社會中潛伏。

此外,研究人員還發現了許多其他疾病的古老蹤跡:

  • 乙型肝炎病毒:在距今9,800年的樣本中被發現,顯示出其與人類悠久的共存歷史。
  • 白喉:其病原體DNA可追溯至11,100年前,這一時間甚至早於許多地區的農業革命,暗示某些病原體可能在狩獵採集社會就已經開始適應人類。
  • 瘧疾麻風病的病原體,也分別在4,200年和1,400年前的樣本中被找到。

為了獲得這些珍貴的遺傳信息,科學家們主要從兩個部位提取樣本:牙齒,其堅硬的牙釉質如同一頂保護帽,使內部的DNA免受降解;以及顱骨內最堅硬的骨頭——顳骨岩部(petrous bone)。

來自遠古的警示

這項研究的意義遠不止於滿足我們對歷史的好奇心。在一個剛剛經歷過新冠(COVID-19)大流行的世界裡,這些來自遠古的警示顯得尤為重要。

「如果我們了解過去發生了什麼,就能幫助我們為未來做好準備。據預測,許多新出現的傳染病都起源於動物,」該研究的第一作者、哥本哈根大學副教授馬丁·西科拉(Martin Sikora)說。通過構建病原體演化的「化石記錄」,科學家可以識別出那些在歷史上被證明是「成功」的基因突變,從而預測病原體未來的演化方向。

威勒斯列夫補充道,這些知識對於未來的疫苗開發至關重要。「過去成功的突變很可能會再次出現。這些知識使我們能夠測試當前的疫苗是否提供足夠的覆蓋率,或者是否需要針對新的突變開發新的疫苗。」 這項研究,本質上是為我們提供了一本關於如何應對未來大流行的、用數萬年時間寫就的「歷史教科書」。

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