有許多傳染病可以跨物種感染,腸道沙門氏菌是ㄈㄈ尺範圍很廣的一種,最出名的是傷寒。之前有研究認為傷寒是在 4000 年前,由豬傳染給人。這個 2020 年的論文由古代樣本偵測細菌的蹤影,發現事情好像沒那麼單純。

Emergence of human-adapted Salmonella enterica is linked to the Neolithization process 

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這個論文由歐亞大陸西部的 2739 個古代基因組,尋找腸道沙門氏菌(Salmonella enterica)。樣本都來自牙齒,因此若是能偵測到足夠的細菌 DNA 片段,表示這些人去世時,體內的細菌數量應該不少。 (但是根據中國判斷 WARS 確診的定義,即使偵測到病原,也不等於有感染 XD)  

 

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總共有 24 個樣本偵測到腸道沙門氏菌,其中 8 個樣本含量比較多,能拼湊出覆蓋率 0.7 到 24 的細菌基因組。  

 

年代最古早的距今 6500 年前,位於俄羅斯西北部,窩瓦河一帶的 Murzikhinsky 遺址,屬於畜牧業首度出現在當地的銅石並用時代。  

 

其次是介於 5000 到 5500 年前之間,位於高加索北部、安那托利亞北部、瑞士。其餘樣本來自 4000 多年前的薩丁尼亞、2800 多年前的高加索北部、1700 年前的義大利北部(算是羅馬帝國)。各時空的生產方式,都算是農牧業。

 

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 根據已知 2961 個細菌基因組建構的演化樹,這回所有古代樣本都被歸類為同一分支,表示這群細菌在古代相當流行;然而屬於這個分支的現代樣本只有區區 60 個。  論文又額外加入屬於這個分支的 403 個現代樣本一起分析。

 

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這一群細菌皆屬於 Paratyphi C 支系,包括主要感染豬的 Typhisuis,宿主為豬和人的 Choleraesuis,可以感染智人的 Lomita,以及以人為主的 Paratyphi C,還有會感染馬、烏龜、羊等動物的品系。  名字實在有夠複雜,姑且統稱作傷寒戰隊。  

 

由於古代樣本都是在智人牙齒中取得,可以肯定它們都可以感染智人,但是未必是專門感染智人。 眾多傷寒品系的宿主非常多元,有個特色是,宿主不專一,可以感染許多種宿主的細菌,假基因(pseudogene)數量比較少;只感染一種或少數動物,宿主專一的細菌,假基因比較多。  

 

論文比較各古早傷寒樣本,假基因的數量,結果發現超過 3000 年的樣本,假基因的數目都不多,落在已知不限定宿主品系的範圍內。由此推論,當時傷寒也許尚未特別適應智人。  

 

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另一方面,論文也想估計各品系誕生與分家的年代;但是不同支系之間經歷過不少次遺傳重組,所以很難直接用整個基因組去估計時間。

 

挑選比較單純的樣本比較,得到的結果是,4000 多年前的瑞士樣本 SUA004,和現代 Paratyphi C 分家的時刻為 11000 年前(介於 6470 到 16600 年前之間);5000 多年前高加索北部的 IV3002,和安那托利亞北部的 IKI003,共同祖先約為 5680 年前。

 

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之前有研究認為,傷寒是 4000 年前由豬傳染給人。這回發現人豬傷寒的品系,分家年代非常久遠,而且比 4000 年更早以前就已經有智人感染傷寒,因此智人感染傷寒的歷史顯然更早。  

 

論文指出有兩種解釋。一個解釋是,4000 年前或某個時刻,智人把傷寒傳染給豬。另一個論文認為比較可能的解釋是,數千年前傷寒仍沒有適應特定宿主,智人和豬感染傷寒,是彼此無關的獨立事件。傷寒由動物跳到智人身上,也不會只有一次。  

 

論文主張,新石器時代以後,人類開始養殖馴化動物,日常與動物共同生活,增加惹ㄈㄈ尺傳染病出現的機率。不過也要考慮到,目前取樣幾乎都是新石器時代以後的樣本,有可能影響判斷。沒有農牧業的古代採集狩獵族群,有哪些傳染病,資訊相當有限。 

 

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Science 新聞:

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