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古老的DNA表明耕种给我们带来了沙门氏菌

可怜的猪。我们将其归咎于它在2012年给我们带来了猪流感,一种猪冠状病毒,以及在某些古老的棚屋中造成沙门氏菌的沙门氏菌,沙门氏菌会引起肠道不适和伤寒。但是,现在看来,几千年前,人类首先获得了沙门氏菌,并且可能已经将其传给了猪。

一项新的研究表明,欧亚大陆的早期农民从狩猎和采集的游牧方式转为耕作时,给自己带来了一种更致命的沙门氏菌。通过与家畜及其废物在近处安顿下来,他们给了沙门氏菌肠菌(Salmonella enterica),它潜伏在一个未知的动物宿主中,可以很容易地接触到适应人类的人类肠道。猪后来可能从人或另一只动物身上拾取了病原体。

长期以来,研究人员一直认为,从觅食向农业的过渡使人类更加恶心。依靠一些农作物和家畜,早期农民的饮食和狩猎者采集的食物相比,饮食变化和健康程度更低。他们还靠近病原体持续存在的人类和动物粪便。但是很少有传染性疾病在骨骼上留下痕迹,因此这些病原体很难在化石中发现。

在一项技术突破中,由人口遗传学家Felix Key和Johannes Krause以及马克斯·普朗克人类历史科学研究所的细菌基因组学家Alexander Herbig领导的团队开发了一种称为HOPS的方法,用于检测致病细菌中的古代DNA片段。Key,现任美国麻省理工学院的Herbig团队使用此方法筛选了距欧洲,俄罗斯和土耳其6500多年历史的2739名人类牙齿中的细菌DNA。从这些牙齿上,他们能够重建八个肠炎链球菌基因组。

当研究人员将这些基因组分类到沙门氏菌的家谱中时,沙门氏菌有2500多个菌株,他们发现来自古代农民和牧民的所有六个肠炎沙门氏菌基因组都归为一组。但是来自俄罗斯6500年历史的觅食者的两个肠炎沙门氏菌基因组又落入其他群体,其中一个带有导致马和羊流产的毒株。生活在5500至1600年前的农民中感染的菌株包括副伤寒C的祖先,该菌株引起致命的肠热,类似于今天的伤寒。

研究人员不知道哪个动物宿主把它给人类最初,但它可能不是猪,它们携带着只有4000年前出现了一个密切相关的应变,根据该分子约会沙门氏菌家谱,如今研究人员报告在自然生态与进化。

古代副伤寒C的祖先菌株尚未专门适应人类:病原体感染了许多动物,并且缺乏引起伤寒样发热的基因。这表明人类最初患有一种较温和的疾病,也感染了他们的牲畜。

亚利桑那州立大学坦佩分校的人类遗传学家安妮·斯通(Anne Stone)希望,研究小组可以从觅食者身上提取更多的肠炎沙门氏菌样本。但新研究揭示了细菌病原体如何转移宿主,斯通说。她说,它还可以帮助研究人员更多地了解病原体何时何地从另一种物种跳入人类的原因,这是鉴于当前冠状病毒爆发的及时教训。

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