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傷寒 16世紀中美洲古文明毀滅者

2018-02-12 11:32基因線上 基因線上/寒波

被病菌毀滅的美洲古文明

世上曾有許多古文明。美索不達米亞、埃及、歐洲、印度、中國都曾經有過輝煌的歷史,它們皆位於歐亞大陸與北非,彼此間存在一定程度的交流。不過文明並非舊世界(Old World)的專利,在自成一格的美洲,儘管與舊世界幾乎沒有來往,卻也獨立發展出高度複雜的古文明,像是中美洲的馬雅、南美洲的瓦里。

當歐洲人哥倫布 1492 年抵達美洲時,美洲存在著兩大勢力:中美洲的阿茲特克、南美洲的印加。然而一百年後,整個美洲的風貌截然不同,不但阿茲特克與印加皆已亡國,中、南美洲原本的居民也死亡大半。發生了什麼事?

耳聞賈德.戴蒙作品《槍炮、病菌與鋼鐵》的讀者一定知道,歐洲人靠著先進的「槍炮」與「鋼鐵」,以及無意間引進的「病菌」,徹底征服了美洲;近來一些研究則指出,歐洲人勝利之處不只科技,還有政治手腕 。不過無論如何,一度輝煌的美洲文明,都在短短時間內轉瞬即逝。

美洲古文明於 16 世紀消亡的過程中,「病菌」影響極大。阿茲特克帝國於公元 1519 年敗給歐洲人後,隨即爆發嚴重的天花疫情,導致幾百萬中美洲人死亡。然而更慘烈的打擊發生在 1545 年,被後世稱作「cocoliztli」的瘟疫奪去上千萬性命,不幸的是,1576 年又爆發第二次「cocoliztli」。中美洲上演這些悲劇後,可能損失超過兩千萬人口(占當時中美洲族群的 80% 之多),原本的文化傳統從此一蹶不振。

殺害千萬美洲人的兇手-傷寒

曾經殺人無數的「cocoliztli」無疑是種傳染病,但是病原為何一直不得而知。根據文獻記載與考古調查,許多學者提出如麻疹、天花、斑疹傷寒等疾病的假說,卻都缺乏決定性的證據。最近藉由古代DNA 技術,古遺傳學家定序出許多遺骸中的微生物;2017 年有新聞傳出消息:研究團隊從疫情爆發時的死者遺骸中,斬獲重大新發現。

論文今年初終於正式發表。取樣地點位於墨西哥南部,瓦哈卡(Oaxaca)的 Teposcolula-Yucundaa 遺址,共有 29 具遺體的牙齒被取樣定序。其中 5 位的年代早於疫情,應該與疾病無關;24 位則是在疫情爆發以後下葬,有望告訴我們真兇。

根據過去經驗,古代樣本中能定序到的 DNA 片段非常繁雜,要偵測某種微生物是否存在並不容易。這回的研究團隊,特別研發出一種新方法「MEGAN alignment tool(MALT)」協助篩選微生物。(同樣的策略應該也能用於腸道菌、環境微生物等研究,後勢可期)

研究團隊採取新策略之下,順利於疫情爆發後的 10 個樣本中,偵測到大批屬於腸道沙門氏菌(Salmonella enterica)的 DNA 片段,遺骸中細菌品系的全名是 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Paratyphi C,簡單講,就是眾多腸道沙門氏菌中,會造成傷寒(enteric fever)的型號。最後一共有 5 個細菌的基因組被復原,覆蓋率都很不錯,分別是 4.6、5.5、33、36、96,足以進行更進一步的分析。

相比其他親戚,16 世紀的墨西哥古傷寒在遺傳上自成一群,與現代品系 Paratyphi C RKS4594 最為接近。某些基因突變會影響病原體的致病與傳播能力,是造成大爆發的原因。不過目前只能看出,這群墨西哥古傷寒在 ydiD 與 tsr 等基因上出現突變,但是究竟對感染有無影響、影響為何,仍無法確定。

腸道沙門氏菌(Salmonella enterica),來源:Wiki。
腸道沙門氏菌(Salmonella enterica),來源:Wiki。

美洲傷寒從何而來,有待更多研究

這個古代遺傳學研究證實,中美洲在 1545 年爆發「cocoliztli」時,傷寒曾經存在;可以肯定此次造成千萬人喪生的疫情,傷寒是當中一位兇手,不過無法排除還有其他一起作案的幫兇。例如當年不少記載提及,病患有明顯的出血跡象,出血卻與傷寒的典型症狀不符,也許是還有其他病菌一同作用所致。

得知傷寒在瘟疫中的角色後,下一個問題是:中美洲當時的傷寒從何而來?天花原產於舊世界,因此美洲的天花一定是由歐洲人帶到美洲,從外地傳入。然而傷寒的演化史目前資訊不足;現在傷寒的病例多見於亞洲與非洲,歐洲與美洲很少,根據已知樣本,卻不足以釐清各地傷寒間的演化關係。肆虐中美洲的傷寒究竟是外來傳入,或是早已存在美洲當地,仍有待更多研究探討。

值得注意的是,最近另一篇尚未正式發表的論文,從挪威 12 世紀的遺骸中定序到傷寒,表示傷寒確實存在於中世紀的歐洲。它和歐洲人接觸美洲以後,16 世紀時大爆發的疫情是否有關,讓我們拭目以待。

本文獲《基因線上》授權刊出,原文網址

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