https://frosthead.com

Pohon Keluarga Wabah Bubonic menjelaskan Risiko Wabah Baru

Temui Wabah Justinian, Black Death lebih tua, tapi sepupu yang sama fatalnya. Setibanya di Konstantinopel sekitar tahun 540 M, ia menewaskan hingga 100 juta orang, berkontribusi pada jatuhnya Kekaisaran Romawi, dan bertahan selama dua tahun. abad. Dan kemudian menghilang.

Konten terkait

  • Pandemi Wabah Mungkin Didorong oleh Iklim, Bukan Tikus
  • Madagaskar Berjuang Melawan Wabah Bubonik
  • Lubang Hitam Wabah Kematian Menggali di London
  • The Black Death Never Left - Dan Mungkin Mengalahkan Pertahanan Terbaik Kami
  • Jurnal Tahun Wabah

Dalam sebuah makalah yang diterbitkan kemarin di The Lancet Infectious Diseases, para ilmuwan telah merekonstruksi genom patogen kuno ini untuk pertama kalinya. Kematian Hitam dan wabah Justinian masing-masing muncul secara terpisah dari bakteri fatal yang sama, Yersinia pestis .

Karena gejalanya yang serupa, para ilmuwan selalu mengaitkan wabah sebelumnya dengan Black Death, tetapi mereka tidak pernah menentukan secara meyakinkan bagaimana kedua pandemi itu terkait. Beberapa penelitian bahkan menyatakan bahwa wabah Justinian adalah virus flu.

Bagian dari kesulitan dalam menjabarkan asal mula wabah pertama adalah bahwa menemukan sisa-sisa orang yang meninggal karena wabah Justinian bisa sangat sulit — sementara para ilmuwan dapat beralih ke catatan properti pemerintah yang teliti dari lokasi kuburan massal korban Kematian Hitam, tidak ada catatan seperti itu untuk wabah sebelumnya. Tidak terpengaruh, Dave Wagner, seorang ahli biologi dan Universitas Arizona Utara dan rekan penulis makalah, bekerja dengan rekan-rekan termasuk arkeolog Jerman dan menemukan fragmen Y. pestis pada sisa-sisa manusia dari kuburan abad ke-6 di Bavaria, Jerman.

Strain wabah modern melacak garis keturunan mereka ke Black Death, jadi para ilmuwan bertanya-tanya, apakah Wabah Justinian adalah bug yang sama?

Para ilmuwan menganalisis gigi dari dua set sisa dari situs makam ini di sebuah pemakaman Bavaria. Para ilmuwan menganalisis gigi dari dua set sisa dari situs makam ini di sebuah pemakaman Bavaria. (Gambar: M. Harbeck / Universitas Munich)

Untuk mengetahui bagaimana strain Justinianus ini cocok dengan pohon keluarga pes, mereka membutuhkan seluruh genom. “Kita dapat menggunakan teknik [pengurutan DNA] untuk melakukan perjalanan yang lebih dalam dan lebih dalam pada waktunya untuk mengungkap genom patogen purba, ” kata Hendrik Poinar, seorang ahli genetika evolusi di McMaster University di Kanada dan rekan penulis lainnya. "Jika Kematian Hitam dan Justinianus terkait, " katanya, "apakah ini kemunculan yang terpisah atau ada sesuatu yang inheren dalam fisiologi kutu yang memungkinkannya muncul kembali?"

Laboratorium Poinar menganalisis gigi dari dua mayat Bavaria yang terkubur sekitar 504 M dan 533 M. Dalam sisa-sisa kerangka purba, tempat terbaik untuk menemukan bukti genetik patogen yang membunuh orang itu ada di gigi mereka. "Gigi itu seperti brankas, " kata Poinar. Tapi bukan brankas kedap air; gigi juga mengandung bakteri simbiotik, jamur tanah, patogen lain, dan DNA individu. Jadi para peneliti mengeluarkan mahkota, mengoleskan pulpa gigi, dan mencari fragmen genom wabah kuno di tengah-tengah gunk.

Untungnya, mereka mengambil fragmen yang cukup untuk menyatukan seluruh genom dari patogen yang bertanggung jawab atas Wabah Justinian. Kemudian, mereka membandingkan genom yang direkonstruksi dengan Black Death dan strain modern.

Para ilmuwan menganalisis gigi kuno ini dari sisa-sisa korban wabah Justinian yang ditemukan di Jerman mencari DNA wabah. Para ilmuwan menganalisis gigi kuno ini dari sisa-sisa korban wabah Justinian yang ditemukan di Jerman mencari DNA wabah. (Gambar: Universitas McMaster)

Temuan mereka mengungkapkan bahwa, meskipun muncul lebih dulu, Wabah Justinianus mati dan hanya sepupu jauh ke Black Death dan strain pandemi kemudian lahir. Wabah Justinian berhubungan paling dekat dengan dua jenis yang telah lama diketahui bertahan dalam populasi hewan pengerat Cina, menunjukkan bahwa seperti kematian Hitam, penyakit ini berasal dari Asia dan melakukan perjalanan ke Eropa kemungkinan melalui rute perdagangan tersibuk, Jalan Sutra. Tetapi untuk beberapa alasan Black Death jauh lebih sukses karena bertahan dan terus menyebar. Berdasarkan analisis garis keturunan para peneliti dan studi sebelumnya, ia melompat dari Eropa ke Mediterania dan Afrika sebelum menelusuri kembali langkah-langkahnya kembali ke Cina.

Dan di sana ia melahirkan pandemi ketiga — tikus membantu menyebarkan wabah ini ke seluruh dunia melalui rute pengiriman manusia, yang merupakan tempat kita mendapatkan strain modern yang kadang-kadang menginfeksi manusia saat ini.

Francois Balloux, ahli genetika di University College London, mencatat bahwa tidak jarang dua strain muncul pada "clade" atau cabang pohon keluarga patogen yang sama, tetapi apa yang membuat satu strain lebih mungkin untuk bertahan lama, sementara yang lain mati di luar adalah pertanyaan yang menarik. "Tidak ada kandidat jelas yang jelas tentang mutasi apa yang dapat membuat strain lebih sukses atau lebih ganas, " kata Balloux. Wagner dan Poinar mencari gen yang mungkin menanamkan virulensi yang meningkat, tetapi tidak muncul dengan pesaing utama.

Faktor lingkungan dapat berperan dalam menentukan siklus hidup wabah, karena curah hujan cenderung memiliki pengaruh signifikan terhadap populasi hewan pengerat. Para penulis mencatat bahwa iklim mungkin telah mempengaruhi boom dan bust wabah Justinian. Musim hujan lebat mendahului ketiga pandemi wabah, dan masing-masing wabah akhirnya, iklim telah stabil. Tetapi, tanpa bukti yang menunjukkan bahwa perubahan iklim lebih parah pada akhir wabah Justinian, faktor-faktor lingkungan saja tidak dapat secara memadai menjelaskan mengapa ketegangan itu lenyap.

Wagner juga menunjukkan bahwa gerakan manusia meningkat di antara setiap pandemi. Pada saat pandemi ketiga, teknologi steamboat memungkinkan manusia untuk melakukan perjalanan dunia, yang persis bagaimana strain modern tiba di Madagaskar, di mana populasi tikus non-pribumi lebih luas. Di AS, wabah tingkat rendah masih siklus melalui populasi hewan pengerat asli, peninggalan pandemi ketiga. Tetapi Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit AS secara rutin menyaring anjing padang rumput dan hewan pengerat lainnya di barat daya kalau-kalau sesuatu yang tidak biasa muncul.

Fakta bahwa dua tulah kuno muncul secara terpisah dari waktu ke waktu berarti bentuk tulah baru dapat muncul di masa depan . "Ini mengkhawatirkan, " kata Balloux. Dengan perjalanan modern, jenis wabah baru mungkin merasa jauh lebih mudah untuk berkeliling dunia. Tapi seratus tahun terakhir telah terlihat peningkatan dalam kebersihan, ketersediaan antibiotik, dan penurunan populasi tikus perkotaan.

“Mungkinkah ada pandemi lagi? Tentu saja, ”kata Wagner. "Tapi, kami tidak berpikir kondisi itu sudah matang di terlalu banyak tempat di dunia." Jadi, kita tidak berada dalam skenario Monthy Python dalam waktu dekat.

Pohon Keluarga Wabah Bubonic menjelaskan Risiko Wabah Baru