Вторая пандемия чумы, которую часто называют Черной смертью, началась в Европе в 1346 году на Нижней Волге и в Причерноморье и в последующие годы распространилась в Европе. Во время первой вспышки болезни (1346–1353) по разным оценкам погибло от 30 до 50 процентов населения континента. Впоследствии вспышки чумы происходили каждые 10–15 лет в разных странах Европы и продолжались до конца XVIII века. Чума относится к зоонозам, то есть передается от животных (грызунов) к человеку, а одним из переносчиков инфекции считались крысиные блохи. Животные являются естественным резервуаром чумной палочки Yersinia pestis.

Сейчас существуют две гипотезы, объясняющие, как патогенная бактерия в течение четырех веков могла находиться в Европе. Согласно первой, чумную палочку несколько раз завозили из Азии. Согласно второй, она сохранялась в естественных резервуарах в Западной Европе и периодически вызывала вспышки заболевания. Генетические доказательства есть в поддержку обеих гипотез (1, 2).

Сейчас исследователи выделяют две филогенетические линии средневековой чумной палочки. Одна из них встречалась в конце XIV века в Англии, на территории современных Нидерландов и на Волге. Эти патогены, предположительно, были предками возбудителей инфекции, которая стали виновниками третьей пандемии, начавшейся в XIX веке. Вторая генетическая линия чумной палочки появилась после начальной вспышки средневековой пандемии в Европе и существовала на континенте до начала XVIII века.

Предком обеих линий был патоген, вызвавший вторую пандемию чумы. Но его происхождение и пути распространения до сих пор исследованы плохо, так как на сегодняшний день опубликовано мало геномов средневековой Y. pestis. Поэтому международный коллектив ученых под руководством Йоханнеса Краузе (Johannes Krause) из Института мировой истории Общества Макса Планка Планка в Йене реконструировали геномы чумной палочки, полученные из останков, обнаруженных в десяти регионах Европы, в том числе в Поволжье, в городе Лаишево, и датированных XIV–XVII веками. Также авторы еще раз проанализировали ранее опубликованные 15 геномов средневековой чумной палочки, три генома, выделенные из останков II-VI веков нашей эры из Германии и Киргизии, и три генома, полученные из останков людей, живших на Волге и на Алтае в бронзовом веке. В качестве референтных ученые использовали 233 современных генома Y. pestis.

Авторам удалось реконструировать 34 генома чумной палочки, среди них два из Лаишево, семь из Англии, один из Франции, девять из разных районов Германии и 15 из Швейцарии. Исследователи построили филогенетическое дерево и обнаружили, что один из геномов из Лаишево был предковым для всех остальных, найденных в других частях Европы. Из этого авторы сделали вывод, что это древнейший представитель линии, которая появилась в Европе в начале второй пандемии чумы.

Также авторы нашли геномы из той линии, которая появилась в Европе уже после первой вспышки заболевания и подтвердили, что она возникла в XIV веке. В XV–XVII веках относившиеся к ней патогены добрались до разных частей Европы и, по-видимому, стали виновниками вспышек чумы в Швейцарии и Германии в XV–XVII веках, в Лондоне в XVII веке и в Марселе в XVIII веке.

Исследователи обнаружили в штаммах, появившихся в XVII-XVIII веках в Лондоне и Марселе, делецию довольно большого участка генома. В нем были гены двух белков, связанных с вирулентностью чумной палочки. Один из них помогает бактерии проникать в клетки хозяйского организма. При этом его работа зависит от температуры: он активен при 37 градусах Цельсия, а при 20 градусах — уже нет, поэтому исследователи предположили, что потеря этого белка каким-то образом влияет на патогены в теплокровных хозяйских организмах. Интересно, что почти такую же делецию авторы описали в одной из своих предыдущих статей (в ней упоминается и мутация, которую авторы описывают в настоящей работе). Ее нашли в геномах Y. pestis, которая стала причиной первой пандемии чумы, вспыхнувшей в VI веке.

Судя по тому, что древнейший штамм возбудителя средневековой пандемии чумы нашли на Волге, авторы полагают, что он, возможно, появился в Восточной Европе. Чтобы определить источник бактерии точнее, однако, необходимы дополнительные исследования.

Ранее другая группа исследователей на основании исторических, археологических и генетических доказательств назвала родиной второй пандемии чумы Урал и Центральную Азию. Из этих регионов чумная палочка попадала в Западную Европу по торговым путям. А вообще чума в Европе появилась намного раньше, жители континента болели ею еще в каменном веке.