Opowieści grobu zbiorowego Understand article

Przetłumaczyła Katarzyna Badura. Archeologia i genetyka wspólnymi siłami starają się ujawnić co wywołało Czarną Śmierć.

Czarna Śmierć jest bez wątpienia jedną z najsławniejszych plag w historii świata. Panosząc się na terenach Azji i Europy w połowie czternastego wieku, w okresie zaledwie pięciu lat (1347–1351)^w1 zdziesiątkowała ilość mieszkańców terenów miejskich niemalże o połowę. Olbrzymi bilans ofiar śmiertelnych miał długotrwały wpływ na europejską kulturę: spore braki ludności klasy chłopskiej zdestabilizowały system feudalny, torując drogę korzystniejszym systemom ekonomicznym. Niewiele później obywalete mogli posiadać własne ziemie i uprawiać swoje plony.

Wiele historycznych zapisów dokumentuje drogę Czarnej Śmierci przez średniowieczną Europę, a niektóre nawet zawierają graficzny opis makabrycznych objawów choroby. Znaczącą cechą “zarazy”, jak zwano to zjawisko wtedy, była pojedyncza, przypominająca kształtem jajo, opuchlizna znajdująca się gdzieś na ciele. Bazując na tym opisie, historycy medyczni wnioskują, że ta choroba stanowiła nietypowy wybuch epidemii dżumy, wywoływanej przez bakterięYersinia pestis. Zazwyczaj zaraza występuje u gryzoni, które przenoszą chorobę między sobą poprzez ugryzienia pcheł. Człowiek jest jednym z około 200 gatunków ssaków, podatnych na infekcje Y. pestis i w pewnych warunkach, których jeszcze nie do końca rozumiemy, choroba ta może byś przenoszona z gryzoni na człowieka. Na chwilę obecną rocznie odnotowywane jest ok 2000 infekcji bakteriami Y. pestis, ale jest to nieporównywalnie mniejsza skala zachorowań niż ta odnotowana w czasie Czarnej Śmierci^w2.

Pytanie dlaczego ludzie ulegli Czarnej Śmierci pozostaje wciąż bez odpowiedzi. W końcu szybka wizyta na stacji metra w dowolnym większym mieście dostarczy dowodów na to, że nie są one wolne od szczurów. Czy więc powodem był fakt, że ludzie żyli w warunkach bardziej sprzyjającym infekcjom bakteryjnym? Czy powód większej podatności ludzi średniowiecza na choroby bakteryjne ukryty jest w ich genach? Możliwe, że odpowiedzi dostarczą szkielety ludzi, którzy w czasie plagi Czarnej Śmierci zostali masowo pochowani w grobach zbiorowych w mieście Londynie.

Kopiąc głębiej

Czy byliście kiedyś na stacji metra Tower Hill w Londynie? Jeśli tak, to po przeciwnej stronie ulicy od miejsca gdzie staliście znajdowało sie historyczne cmentarzysko ofiar dżumy. W latach 1986-1988 archeolodzy z Muzeum Historii Miasta Londyn (Museum of London) znaleźli grób zbiorowy średniowiecznej plagi i wydobyli szkielety 600 osób (w ziemi znajduje się ich jeszcze około 2000!)^w3.

Należę do grupy badaczy, którzy pobrali ze znalezionych szkieletów zęby w celu zbadania ich na obecność drobnych części DNA Y. pestis, które mogły się zachować zakopane przez okres 700 lat.

Zęby są najlepszą do badań częścią szkieletu, ponieważ twarde szkliwo zewnętrzne działa jak skorupka, zabezpieczając DNA wewnątrz zęba przez stulecia. Możecie pomyśleć o tej kombinacji archeologii i biologii molekularnej jak o obiektywie, który pozwala nam zajrzeć w przeszłość. Dzięki naukowemu rozwojowi ostatnich kilku lat możemy teraz łapać małe kawałki DNA historycznych chorób i analizować jak ich geny zmieniły się wraz z biegiem czasu. Następnie możemy te zmiany wykorzystać do określenia zmian, które zaszły w patogenach.

Ekstrakcja zęba

Po zebraniu zebów poddajemy je procesom chemicznym, w wyniku których izolujemy cząsteczki DNA z komórek, które udało nam się odzyskać. Niestety, proces ten wyodrębnia bezkrytycznie DNA ze wszystkich źródeł – roślin, człowieka, gleby, bakterii – i gdzieś w tej gigantycznej molekutarnej mieszaninie znajdują się malutkie elementy DNA historycznego patogenu. Problem polega na tym, żeby je znaleźć.

W celu wydobycia tych konkretnych fragmentów DNA wykorzystujemy proces zwany wychwytywaniem DNA. To coś podobnego do łowienia ryb, tyle tylko, że zamiast łapania ryb, łapiemy molekuły. Zaprojektowaliśmy haczyki, które pasują do elementów kodu genetycznegoY. pestis, którego szukamy i zaczęliśmy łowić w gigantycznej molekularnej mieszkaninie, wyciągając fragmenty, które się połączyły. Cały proces trwa około tygodnia i pod koniec otrzymujemy ilość płynu, rozmiarem odpowiadającą kropli deszczu, zawierającą (a przynajmniej taką mamy nadzieję) części kodu genetycznego historycznego patogenu, który wytrzymał kilka setek lat wewnątrz zęba.

Nie kończymy jednak z jednym długim łańcuchem DNA kodującym Y. Pestis. Zamiast tego otrzymujemy pęk malutkich fragmentów DNA. W takiej sytuacji możemy wykorzystać komputer (i specjalistę komputerowego!) do poskładania puzzli z powrotem, co w efekcie daje nam zrekonstuowany historyczny genotyp choroby. Nie martwcie się – to tylko plik w komputerze, nie w naszym labortatorium!

Posiadając plik ze zrekonstruowanym genomem, możemy porównać historyczną chorobę z wersją Y. pestis, która funcjonuje obecnie i sprawdzić czy wraz z upływem czasu pojawiły się jakieś zmiany. Co ciekawe, zauważyliśmy, że historyczna bakteria Y. pestis jest niemalże identyczna z formą, która funkcjonuje dzisiaj, a tego się nie spodziewaliśmy.

To oznacza, że historyczna choroba prawdopodobnie nie była bardziej agresywna od tej, której doświadczamy dzisiaj. Tak więc najprawdopodobniej to nie choroba, a ludzie sami w sobie się zmienili.

Możliwe, że żyjemy w warunkach, które pozwalają zapobiec infekcjom na tak dużą skalę jak plaga w średniowiecznej Europie, jednak bardziej intrygująca możliwość zakłada, że to nasze geny uległy zmianie, umożliwiając nam lepsze znoszenie niektórych chorób zakaźnych. Kolejnym krokiem będzie zbadanie historycznych szkieletow w celu sprawdzenia czy ich geny są inne od naszych. Najwyraźniej historyczne kości skrywają w sobie więcej tajemnic, a my posiadamy teraz zarówno wiedzę jak i doświadczenie by móc wykonać nasze dochodzenie!

Download

Download this article as a PDF