Nature：比新冠还可怕？持续6代人反复感染，这场瘟疫直接导致欧洲大崩溃！

5000年前，欧洲的新石器时代正处于鼎盛时期，农业带来了人口增长，宏伟的巨石墓葬（megalithic graves）见证了社会的繁荣。然而，在5300至4900年前，欧洲人口突然大幅下降，史称“新石器时代衰退”（Neolithic decline）。人们至今仍在争论其原因：是农业危机？气候变化？还是未知的瘟疫？

来自《Nature》的一项重磅研究，通过古代基因组学分析，揭示了5000年前瘟疫在斯堪的纳维亚半岛的传播模式，并首次在多个巨石墓葬中找到了鼠疫杆菌（Yersinia pestis）的直接遗传证据。这不仅为“瘟疫导致人口衰退”这一假设提供了有力支持，也让我们得以一窥远古社会的结构和疾病传播模式。该研究题为“Repeated plague infections across six generations of Neolithic Farmers”。

研究的核心问题

本研究的核心问题是： 新石器时代的瘟疫，是否仅仅是一次流行病的爆发？它背后是否隐藏着更深层次的家族关系和社会结构的变化？ 这项研究的关键在于 通过古代基因组学技术，解析新石器时代斯堪的纳维亚地区的18名瘟疫阳性个体基因数据，重新构建这些个体的血缘关系，揭示瘟疫传播的轨迹，并探讨这种传染病与古代人类社会的交织。

研究方法

研究团队从瑞典和丹麦的多个考古遗址提取了古代人类的遗骸样本，最终分析了108个个体的基因组数据。通过对这些数据的解码，科学家们不仅揭示了瘟疫的传播路径，还重建了相关家族的血缘网络和社会结构。

样本位置概览

在这项研究中，研究人员首先将瘟疫阳性个体分为三类： 低覆盖基因组、高覆盖基因组，以及部分未能完全解码的样本。 通过对高覆盖基因组的深入分析，科学家们能够详细探讨古代瘟疫菌的多样性，并重建其基因组树。

瘟疫基因组

瘟疫的传播轨迹

研究发现，瘟疫并非迅速席卷整个地区，而是以不同的速度和形式在不同家族间传播。具体来说，新石器时代的瘟疫可以分为两个主要群体：一个是最古老的瘟疫菌株（A型），另一个则是更晚期的B型和C型。这些瘟疫菌株不仅在不同家族间传播，还呈现出不同的遗传特征和时间差异。

令人惊讶的是，A型瘟疫菌株出现在最古老的个体身上，尽管这些个体与家族中的其他人没有血缘关系，但他们的埋葬位置与家族的其他成员非常接近。这暗示了最初的瘟疫传播可能始于家族的第一代，而后续的B型和C型菌株则出现在不同家族之间。

家族血缘与瘟疫的关系

通过对家族谱系的分析，研究人员发现瘟疫的传播与家族结构有着密切联系。在这些遗骸中，研究人员能够追踪到家族的血缘关系和代际分布，发现瘟疫在各代中的传播模式。最早感染的个体来自家族的第一代，而在第四代和第五代，瘟疫的传播显得尤为严重。尤其是在第四代的左侧家族中，几乎所有人都被感染。

根据基因组数据重建的谱系

有趣的是，瘟疫似乎并未造成灾难性的死亡，尽管这些家族中感染率极高。研究表明，这些家庭的成员依然能够生存并进行埋葬，表明瘟疫可能并不像我们想象的那样具有致命性。

瘟疫菌株的基因差异

除了研究瘟疫的传播路径，科学家们还发现，不同瘟疫菌株之间存在显著的基因差异。通过对古代瘟疫基因组的分析，研究人员揭示了包括Y. pestis在内的不同鼠疫菌株在基因组上的多样性。特别是对于某些早期的瘟疫菌株（如A型和B型），其基因组包含了现代鼠疫菌株所不具备的某些基因变异。这些基因变异可能与瘟疫的传播和致病性密切相关。

其中，研究人员发现，早期的瘟疫菌株（如A型和B型）携带一种与“Y. pseudotuberculosis”相关的基因，可能与这些古代瘟疫菌株的传播方式和致病性有关。这些菌株的传播路径似乎更依赖于粪口传播途径，而非通过跳蚤传播，可能造成了较为缓慢的传播速度和较低的致病性。

然而，随着基因突变的发生，C型菌株的致病性发生了改变。C型菌株的基因中发现了一个新型的基因组组合，可能使其具有更强的致病性。这种变异可能使得C型瘟疫成为一个具有更高传播力和致死率的变种。

瘟疫的社会影响

尽管我们不能直接评估古代瘟疫的致死率，但从家族谱系中瘟疫的传播模式来看，瘟疫在这些家庭中的传播并未直接导致灾难性的死亡事件。这表明，新石器时代的瘟疫可能呈现为一种慢性疾病，而非一场短期内毁灭性的疫情。与此同时，研究人员也指出，C型瘟疫的传播和更高的感染率可能对家族的命运产生了重要影响。

尽管所有个体最终都被埋葬在同一个墓地中，表明至少有人存活下来，但这些高感染率的案例也可能表明，瘟疫对古代社会的影响是复杂的，既有迅速传播的风险，也有慢性感染的长远影响。

总结

首先， 瘟疫并非新石器时代斯堪的纳维亚地区的稀有现象，反而是在人群中广泛传播的传染病。通过对多个家系的追溯，研究表明瘟疫可能是通过人际间，甚至是人-虱子-人这种方式传播，感染率高达17%。 然而，瘟疫的致病性却并非一成不变， 早期瘟疫菌株的致病性可能有所不同，这与基因变异密切相关，特别是Y. pseudotuberculosis的遗传变异可能让某些瘟疫菌株的致病性更强。

其次，研究还揭示了新石器时代社会的家族结构。Falbygden地区的社会组织呈现出明显的父系亲属结构，这与其它地区的研究结果有所不同。最后，结合瘟疫的传播情况与社会结构的变动，可以推测，瘟疫可能对当地社会的稳定性产生了深远的影响，甚至可能成为新石器时代社会衰退的潜在因素之一。

这项研究的发现对于我们今天应对传染病的挑战仍然具有重要意义。历史中的瘟疫不仅教会我们如何更好地理解疾病传播，也提醒我们在面对全球健康危机时，要从人类历史的经验中汲取智慧，审视社会结构、传播途径以及疾病的多样性。

来源：Seersholm, F.V., Sjögren, KG., Koelman, J. et al. Repeated plague infections across six generations of Neolithic Farmers. Nature 632, 114–121 (2024).