Mokslininkai, tyrimams paėmę dabar jau milteliais tapusią maro aukų dantų pulpą, sugebėjo rekonstruoti pilną bakterijos, sukėlusios pandemiją, genomą. Tyrimui panaudota žmonių, palaidotų Londono East Smithfield kapinėse, įsteigtose vien maro aukoms laidoti, biologinė medžiaga.
Dabartinių marą sukeliančių bakterijų atmainų genomai mokslui yra žinomi, todėl mokslininkai galėjo patyrinėti gluminančius klausimus apie marą.
Paaiškėjo, kad visos šiuolaikinės žmonėms marą sukeliančios bakterijų formos yra kilusios iš bendro protėvio, išsivysčiusio netrukus prieš Juodąją mirtį, teigė vienas mokslininkas.
Visgi dėl genetinio bakterijų panašumo kyla nemažai klausimų. Kodėl šiuolaikinis maras, kuris, jeigu nebūtų antibiotikų, būtų mirtinas, tačiau nublanksta prieš Juodosios mirties žalą ir žaibišką plitimą?
Panašu, kad genetiniai pokyčiai nepaaiškina tokio bakterijų elgesio, todėl mokslininkai siūlo alternatyvą: XIV a. Europoje bakterija pasklido tuomet, kai europiečiai jau buvo gerokai nukamuoti. Jie gyveno šaltu, drėgnu laikotarpiu, dėl kurio sumažėjo derlingumas, o dauguma žmonių ir taip sirgo įvairiomis kitomis ligomis.
Senovinio žudiko iškodavimas
Senovinių ligas sukeliančių bakterijų DNR analizė yra sudėtingas darbas. Šiuos laikus ne tik pasiekia nedideli kiekiai mažučių DNR fragmentų – bėgant laikui seka yra, be to, mėginiuose būna DNR sekų iš mirusiųjų kūnų ir kitų organizmų, gyvavusių aplink lavoną, taip pat dirvos bakterijų. Taip pat būtina kaip galima vengti mėginių užkrėtimo šiuolaikinėmis DNR sekomis.
Iškoduojant viduramžišką genomą mokslininkai susintetino šiuolaikinę DNR grandinę, kuri atitiko mažučius viduramžiškos bakterijos DNR fragmentus, išgautus iš lavonų dantų. Nustačius šiuos fragmentus jie buvo suklijuoti į vieną grandinę.
Palyginus skirtingus genomus – Juodosios mirties, šiuolaikinio maro ir Yersinia pseudotuberculosis, iš kurios prieš daugelį metų išsivystė visos maro atmainos – nustatyta, kad viduramžiškas maras nepasižymi jokiomis unikaliomis mutacijomis. Visi skirtumai atitiko arba tuos, kurie išliko ir šiuolaikinėse maro atmainose, arba dirvos bakterijų, iš kurių kilo visos maro bakterijos, pokyčius.
„Netgi tarp motinos ir vaiko skirtumų yra daugiau nei tarp senovinės Juodosios mirties ir šiuolaikinės Juodosios mirties“, - sakė vienas iš tyrėjų, Tubingeno universiteto (Vokietija) mokslininkas Johannesas Krause.
Tiesa, šio tyrimo rezultatai nelabai dera su ankstesniu moksliniu darbu, kuris rugsėjį publikuotas leidinyje „Proceedings of the National Academy of Sciences“ - dalis mokslininkų, prisidėjusių ir prie naujojo mokslinio darbo, paskelbė, kad kai kurios viduramžių maro DNR mutacijos yra unikalios. Tiesa, ankstesnysis tyrimas buvo ribotas, nes tuomet nebuvo surašytas pilnas Juodosios mirties genomas. Naujesniame tyrime unikalių mutacijų galimai neaptikta, dėl to, kad anksčiau DNR seka buvo pažeista, o naujame tyrime ši klaida buvo ištaisyta, teigia J. Krause.
Pirmasis maras
Naujesniame moksliniame darbe J. Krause su kolegomis pagal variacijas, pastebimas tarp senovinių ir šiuolaikinių bakterijų, sukonstravo šeiminį medį ir viduramžių maro atmainą įrašė visai netoli medžio šaknies. Jie taip pat apskaičiavo, kad viso žmonių marą sukeliančios bakterijos kilo iš bendro protėvio, egzistavusio tarp 1282 ir 1343 metų – iš jo taip pat kilo ir svarbiausia maro pandemija, vadinama Juodąja mirtimi ir savo mirtiną žygį per Europą pradėjusi 1347 metais.
„Iš esmės tai yra visų marų močiutė“, - teigė J. Krause.
Tačiau Maro protrūkių būta ir anksčiau, pavyzdžiui, buvo Justiniano maras, kuris siautė Rytų Romos imperijoje mūsų eros 541-750 metais. Tikėtina, kad Justiniano marą sukėlė Yersinia pestis variantas, gerokai besiskiriantis nuo visų dabartinių maro atmainų arba apskritai kita bakterija, rašoma žurnale „Nature“ publikuotame straipsnyje.
Atliekant ankstesnį darbą buvo naudojami žymekliai, vadinami pavieniais nukleotidų polimorfizmais (single nucleotide polymorphisms, SNP). Tuomet taip pat buvo sudarytas šeiminis maro bakterijų medis ir nurodyta, kad maro kilmės šalis yra Kinija, o bakterijos atsirado prieš 2600 metų. Tačiau, pasak šį šeiminį medį sudaryti padėjusio mokslininko Marko Eppingerio, tai neprieštarauja dabartinio mokslinio darbo rezultatams.
Tikėtina, kad žmonėms ligą sukelti galinti bakterijos versija atsirado seniau nei prieš du tūkstantmečius maždaug dabartinės Kinijos teritorijoje ir nukeliavo didžiulį atstumą per kelis susirgimo atvejus bei nesukeliant pandemijų iki protrūkio XIV amžiuje, mano M. Eppingeris.
„Skaičiavimuose visada esama tam tikro netikrumo, nes evoliucija nėra pastovi, žmogaus maro protrūkio metu galimas evoliucijos paspartėjimas, o kitais laikotarpiais, kai sirgimas maru būna retesnis, evoliucionuojama lėčiau, tik natūralioje graužikų populiacijoje“, - sakė M. Eppingeris, dirbantis Marylando universiteto (JAV) Genomikos mokslų institute.
Naujai surašytas genomas mokslininkams suteiks galimybę tirti maro bakterijų evoliuciją vertinant pačią baisiausią viduramžių bakteriją. Iki šiol visi Juodosios mirties tyrimai buvo grindžiami senovinės DNR fragmentais ir šiuolaikinėmis maro atmainomis, kurios nėra senesnės nei kelių dešimtmečių amžiaus, sakė M. Eppingeris. „Tačiau šįkart tai yra iš tiesų senovinio genomo, atsakingos už žmonių mirtis tuo metu, žemėlapis“, - aiškino mokslininkas.
Neatsakytas klausimas
Panašumai tarp šiuolaikinių maro atmainų ir rastosios viduramžių maro aukose verčia dar kartą užduoti iki šiol neatsakytą klausimą: dėl ko liga plito taip greitai ir buvo tokia mirtina, lyginant su šiuolaikinėmis maro atmainomis, žinomomis nuo 1894 metų, kai ši bakterija buvo identifikuota?
Negalima būtų atmesti tam tikro virulentiškumo sumažėjimo nuo tų laikų. „Tačiau įrodymų, kurias galima būtų remtis, nėra“, - sakė McCaster universiteto (Kanada) evoliucijos genetikas Hendrikas Poinaras, vadovavęs šiam tyrimui.
Mokslininkų manymu, maro protrūkio priežastis yra ne pačios bakterijos, o aplinkybės, sutapusios taip, kad bakterijoms buvo labai lengva pasklisti populiacijoje. Genetiniai duomenys rodo, kad europiečiai su maru iki tol susidūrę nebuvo, taigi, nebuvo jokio imunologinio ar elgsenos (pvz., karantinų praktikos) pasiruošimo. Medžių rievių duomenys rodo, kad maždaug tuomet prasidėjo šaltas, drėgnas periodas, turėjęs pakenkti maisto ištekliams, pridūrė H. Poinaras. O alkana populiacija yra lengviau pažeidžiama ligų.
Skirtumai tarp Juodosios mirties ir šiuolaikinio maro savybių, bet ne genomų, kai kuriuos mokslininkus paskatino manyti, jog Juodosios mirties priežastis galėjo būti kitas – pavyzdžiui, į Ebolą panašus hemoraginis virusas. Nors kol kas neaptikta kito patogeno pėdsakų, tikėtina, kad toks virusas praretino viduramžių Europos populiaciją vienu metu su Y. Pestis, sakė Pietų Karolinos universiteto (JAV) mokslininkė, antropologijos profesorė asistentė Sharon DeWitte.
Tačiau jei nutiktų taip, kad maras grįžtų, nereikėtų labai bijoti: šiuolaikiniai antibiotikai – pavyzdžiui, priklausantys tetraciklinų grupei – šias bakterijas naikintų labai efektyviai.
