通过分析从史前骨骼和牙齿中提取的古代DNA，科学家们绘制出了一条长达37,000年的人类感染时间线，其范围从西伯利亚猛犸象营地延伸至丹麦中世纪墓地。
这项新的遗传图谱展示了早期微生物如何开始塑造人类历史。研究人员对1313名个体的遗骸进行了测序，发现了214种不同病原体的遗传痕迹，这些病原体包括乙型肝炎病毒到引发鼠疫的细菌。
该研究的规模为研究人员提供了一个机会，可以检验文化、气候和迁徙如何随时间改变疾病压力。
骨骼中隐藏着疾病的秘密
这项研究由哥本哈根大学和剑桥大学的进化遗传学家埃斯克·威勒斯列夫（Eske Willerslev）领导。
“我们长期以来怀疑农业和畜牧业的转变开启了疾病的新纪元，”Willerslev表示。“现在DNA向我们显示，这一情况至少在6500年前就已经发生。”
他的团队筛选了超过4000亿个测序片段，并利用化学损伤模式确认哪些片段确实来自古代微生物。
分析发现，大约四分之三的骨骼中存在感染迹象，这表明疾病并非罕见，而是人类生活中的常伴因素。最古老的样本可追溯至约37000年前，其中大部分是今天仍常见的口腔细菌。
结果显示，血液传播感染直到人们开始定居、储存谷物并与羊、山羊和牛密切生活后才出现。
农业兴起引发了新的感染
约8000年前，牲畜围栏和拥挤的村庄出现在欧亚大陆，而基因记录也显示出疾病数量的立即上升。
一个明显的转折点出现在6500年前，此时人畜共患病原体——即那些能从动物跳跃到人类的病原体——首次持续出现。
臭名昭著的例子之一是鼠疫耶尔森菌（Yersinia pestis），其最早的基因痕迹可追溯至约5500年前的俄罗斯西部。
这将鼠疫的时间线向前推了两千年，并表明这种微生物早在有文字记载的大流行之前就已伴随早期农民。
新一波感染浪潮
大约5000年前，随着草原牧民群体的迁徙，马车将人类、牲畜和微生物带到整个大陆，第二波感染随之而来。
那个时期的骨骼显示出了鼠疫、复发性发热螺旋体以及引发间日疟疾的寄生虫。
这样的感染浪潮可能摧毁了当地社区，为新来者腾出生存空间，并使病原体成为征服的意外盟友。
古代免疫基因数据暗示青铜时代开始出现了强烈的自然选择——这是新兴病原体施加巨大压力下留下的基因指纹。
人类感染源自动物
目录显示，在猪、羊和山羊被驯化之后不久，牛痘相关病毒、钩端螺旋体细菌和肉类传播的耶尔森氏菌便相继出现。
这一发现与估计相符：约60%的新发感染源自动物。显然，密切接触彻底改变了疾病格局。
研究人员还发现了一些同时携带两种或以上病原体的骨骼，这些共感染可能加剧病情。一个维京时代的头骨同时携带了乙型肝炎和鼠疫DNA，证明混合感染可能导致死亡率骤增。
有趣的是，结核病并未显现明确证据，这可能是由于其细菌在健康血液中通常数量极少。但正如研究团队指出的那样，“没有证据并不等于古代肺部安全”——只是某些微生物在分子记录中留下的痕迹较少。
古代感染对现代医学的启示
“过去成功的突变很可能会再次出现，”首席作者马丁·西科拉（Martin Sikora）说。他指出，古代基因组可以帮助科学家预测未来的突变。
疫苗制造商已经在使用候选抗原对抗现代菌株集合——这一做法受到世界卫生组织鼓励——而史前DNA则提供了更深层次的基准。通过比较数千年的谱系，可以识别哪些蛋白质靶点保持稳定，哪些发生漂移。
例如，古老的鼠疫序列缺少帮助现代菌株在跳蚤体内存活的ymt基因。这标志着一种地方性疾病转变为全球大流行威胁的关键步骤。
类似进化的临界点可能潜伏在目前仍在蝙蝠或啮齿类动物中流行的病毒中。公共卫生规划者可以将新数据库与气候和土地使用模型结合，以评估溢出风险。
病原体改写了人类基因
骨骼档案捕捉到了自然选择的实际作用。它显示，在农业兴起之后，与炎症反应相关的等位基因变得更加普遍。
这些等位基因如今仍然常见，但在工业化国家中增加了自身免疫疾病的发病风险。
免疫学家认为，这种权衡是生存的代价：帮助祖先抵御家畜传播疾病的基因在现代清洁环境中可能出现“误伤”。古代DNA提供了科学家测试这一理论所需的感染历史。
研究人员写道：“传染病在人类基因组上留下了持久印记，因为病原体的自然选择压力不断塑造着人类遗传变异。”
“不同人类病原体最初何时何地出现，它们为何扩散，以及它们如何影响人类种群，这些都是重要但尚未完全解决的问题。”
这项研究发表在期刊**《自然》**（Nature）上。
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