6500年前,動物就傳染給人類疾病了
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新冠疫情之後,許多人第一次認真思考,我們與動物的關係,究竟親近到什麼程度?蝙蝠、穿山甲、野鳥、豬、牛,這些動物在我們口中的名字,開始成爲疾病新聞的關鍵詞。
其實,這並不只是當代纔有的現象。2025年7月,一項重磅研究首次繪製出人類感染史的宏大圖譜,揭示了人類祖先最早可能在6500年前,就已經因與動物接觸而染上傳染病。這一發現打破了“人畜共患病是現代社會的副產品”這一誤解,指出疾病跨物種傳播的歷史,比我們想象的還要久遠得多。
6500年前動物就傳染人疾病了(圖片來源:作者使用AI生成)
古DNA如何揭示病原體的前世今生
在沒有顯微鏡、疫苗和細菌學的時代,疾病在人類歷史中悄然肆虐,留下的只有模糊的傳說與無法命名的死亡。然而,21世紀的科技使我們第一次能夠直面遠古的致病微生物——通過古代DNA的高通量測序,科學家得以將微生物的遺傳物質從數千年前的人類遺骸中提取出來,追溯那些早已失傳的疾病起源。
這項發表於《自然》(Nature)的研究,由哥本哈根大學古環境基因組中心牽頭,整合了來自歐洲和亞洲1313具人類遺骸的DNA數據,時間跨度超過37000年。研究團隊聚焦於牙齒和骨骼中的微生物DNA,因爲這些組織最可能保存當年感染過的病原體遺痕。
研究樣本的時空分佈及遺址背景(圖片來源:參考文獻[1])
通過先進的宏基因組篩查流程與微生物DNA損傷圖譜比對,研究者從樣本中共鑑定出5486個古微生物,涵蓋492種病原體相關物種。其中,3384例可歸爲214種已知的人類致病菌,包括白喉桿菌(Corynebacterium diphtheriae)、鼠疫耶爾森菌(Yersinia pestis)、瘧原蟲(Plasmodium屬)、麻風分枝桿菌(Mycobacterium leprae)等。其中一例最爲古老的記錄,出現在約11300年前的中石器時代遺骸中,攜帶着白喉的遺傳痕跡,令人震撼。
古代微生物DNA的概覽與特徵(圖片來源:參考文獻[1])
尤其引人注目的是,研究發現最早明確的人畜共患病記錄來自6500年前的丹麥,一名狩獵採集者的遺骸中發現了腸耶爾森菌(Yersinia enterocolitica),這是一種常見於豬、鹿、牛等動物體內的病原體,可通過食用未煮熟的肉傳播給人類,引發腹瀉、發熱等症狀。這意味着,哪怕在農業尚未完全普及的時代,人類就已經通過環境或食物鏈與動物病原體發生了密切接觸。
值得強調的是,研究團隊並非僅僅依賴檢出某個病原體片段,而是通過多重策略驗證其真實性,包括DNA損傷模式比對、等位基因多樣性分析、與現代數據庫中參考菌株的基因相似性評估等。以鼠疫爲例,團隊不僅檢測到了42例相關個體,還重建了其中部分古菌株的完整基因組,釐清了其傳播路線與致病能力演化的過程。
農業與遷徙如何點燃史前疫情的導火索?
疾病並非憑空而生,它的傳播往往依賴特定的社會、生態環境。從本次研究結果來看,大約在6500年前,隨着農業的擴展與動物馴化的興起,人類社會無意間爲病原體打開了“跨界傳播”的大門,也正是在這個時間點,檢測到的人畜共患病數量顯著上升,進入一個被稱作“第一次流行病轉型”的階段。
不同古代微生物類別的相對檢出率時間線(圖片來源:參考文獻[1])
在這一時期,人類從遊獵採集逐步轉向定居農業,大規模種植穀物、飼養牲畜,人口密度顯著上升。圈養的牛、羊、豬和狗不僅成爲糧食和勞力來源,也逐漸演化爲病原體的中間宿主“跳板”。與動物共享居所、糞污處理不當、水源污染等問題,爲微生物跨物種傳播提供了極其理想的環境。
研究顯示,在距今約5000年前,檢測到的共患病數量出現一個明顯峯值,與農業社會全面定型時間高度一致。例如,鼠疫耶爾森菌(Yersinia pestis)早期毒株就在這一時期首次大範圍出現在歐亞大陸,從俄羅斯西部、亞洲中部到西伯利亞的貝加爾湖區域,廣泛存在於多個個體中,提示這並非偶發事件,而可能是具有一定人際傳播能力的地方性流行病。
更重要的是,伴隨着人類社會結構的重組,一場跨大陸的人羣遷徙潮也在這時悄然展開。約4800年前起,來自歐亞草原地帶(Pontic Steppe)的牧民羣體向歐洲西部大規模遷移,這些人羣以遊牧放牧爲生,與家畜接觸頻繁,被認爲在基因層面上攜帶了對多種病原體的適應性。而他們的遷入,很可能將部分病原體帶入此前相對封閉的農耕部落中,形成了人羣基因重組與疾病傳播的雙重波動。
丹麥哥本哈根大學的Eske Willerslev教授所指出:“我們早已懷疑農業革命打開了疾病傳播的新紀元,如今古代DNA的數據首次提供了直接證據。”這一點在麻風病(Mycobacterium leprae)的傳播上表現得尤爲典型。研究發現,歐洲中世紀麻風流行之前,其早期毒株已在維京時代的斯堪的納維亞人羣中出現,而與其同時期的紅松鼠皮毛貿易活動被認爲可能構成了跨物種傳播的媒介。
除了麻風和鼠疫之外,研究還首次通過DNA手段檢測到瘧疾原蟲(Plasmodium vivax)、鉤端螺旋體(Leptospira interrogans)、白喉桿菌(C. diphtheriae)等古病原體的廣泛分佈。這些致病菌既有通過水源傳播的,也有依賴體蝨傳播的,還有的則依賴血液媒介如蚊蟲。儘管其中許多仍未形成大規模流行,但其存在本身就表明,病原體已經深度嵌入人類的生活網絡。
更令人警醒的是,這些病原體的歷史並不總是“古老而消失”的。有些如瘧疾、麻風、鼠疫至今仍在全球部分地區存在;有些如白喉在20世紀前仍是兒童致死率極高的疾病。這表明,疾病不僅是人類歷史的“背景音”,在某些歷史轉折點,它們甚至可能扮演主導力量——削弱一個族羣的健康基礎,製造人口真空,從而讓另一個族羣趁虛而入。
因此,從宏觀上看,農業與遷徙不僅改變了人類的社會形態,也塑造了疾病傳播的路徑圖。從某種意義上說,農業文明的興起是一場雙刃劍,它孕育了穩定的定居生活,也釋放了潛藏在動物體內的病原“潘多拉魔盒”。
總結
我們習慣將疾病視爲現代社會的問題,卻忘了它們早在人類尚未定居前就已潛伏在我們身邊。這項對1300多具古人類遺骸的DNA研究,讓我們第一次看到人畜共患病的起點不是現代養殖場,而是史前的田野與畜圈。農業、畜牧、遷徙——這些推動文明發展的力量,也悄然重塑了病原體的傳播網絡。我們在遠古的骨骼中讀到的不只是死亡的痕跡,更是一段人類與微生物共演進的歷史。理解過去疾病如何誕生與擴散,或許正是我們更好應對未來流行病風險的關鍵一步。
參考文獻:
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[2] Lewis Jr, Cecil M., et al. "Ancient pathogens provide a window into health and well-being." Proceedings of the National Academy of Sciences 120.4 (2023): e2209476119.
[3] Rascovan, Nicolás, et al. "Emergence and spread of basal lineages of Yersinia pestis during the Neolithic decline." Cell 176.1 (2019): 295-305.
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