Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Z nastaniem rolnictwa ludzi zaczęły atakować nowe patogeny

Recommended Posts

Wraz z pojawieniem się rolnictwa i hodowli, pojawiły się też bakterie wywołujące u ludzi nowe nieznane wcześniej choroby. Do takich wniosków doszedł międzynarodowy zespół naukowy, który badał genomy Salmonella enterica uzyskane ze szkieletów sprzed tysięcy lat. Uczeni przedstawili pierwsze dowody DNA na wsparcie hipotezy mówiącej, że przejście na rolnictwo wiązało się z pojawieniem się nowych patogenów, które zarażają nas do dzisiaj.

Felix M. Key, Alexander Herbig i Johannes Krause z Instytutu Nauki o Historii Człowieka im. Maxa Plancka stali na czele zespołu, który badał szkielety z zachodu Eurazji i zrekonstruował dzięki temu osiem genomów Salmonella enterica.

Większość chorób nie pozostawia widocznych zmian w szkielecie, więc naukowcy chcący zbadać,jakie patogeny dręczyły naszych przodków, muszą odwoływać się do poszukiwania w ludzkich szczątkach śladów genomu bakterii i czy wirusów.

Dzięki opracowanej przez nas technice mogliśmy przeanalizować tysiące próbek zębów pod kątem występowania DNA rodzaju Salmonella, mówi Herbig. Naukowcy przeanalizowali 2739 próbek. Na ich podstawie zrekonstruowali osiem genomów rodzaju Salmonella, w tym i taki pochodzący sprzed 6500 lat. To najstarszy zrekonstruowany dotychczas genom bakteryjny. A obecność S. enterica w zębach świadczy o tym, że ludzie ci w chwili śmierci cierpieli na choroby układowe.

Badane szczątki należały do ludzi zamieszkujących tereny od współczesnej Rosji po Szwajcarię, którzy reprezentowali różne grupy kulturowe, od łowców zbieraczy, poprzez pasterzy-nomadów po wczesnych rolników. Tak szerokie spektrum czasowe, geograficzne i kulturowe pozwoliło nam na wykorzystanie po raz pierwszy genetyki molekularnej do powiązania ewolucji patogenów z pojawieniem się nowego stylu życia człowieka, mówi Herbig.

Wraz z pojawieniem się rolnictwa i hodowli zwierząt ludzie zaczęli prowadzić osiadły tryb życia. Mieli większy kontakt ze zwierzętami oraz z odchodami zarówno zwierząt jak i innych ludzi. Od dawna więc istniała hipoteza mówiąca, że wszystkie te czynniki mogły doprowadzić do bardziej stałego i nawracającego kontaktu z patogenami oraz pojawienia się nowych chorób. Brakowało na to jednak bezpośrednich molekularnych dowodów.

Prehistoryczna metagenomika daje nam niezwykły wgląd w przeszłość ludzkich chorób. Mamy obecnie dane molekularne, które pozwolą nam zrozumieć pojawienie się i rozprzestrzenianie patogenów przed tysiącami lat, stwierdza Felix M. Key z Instytutu Maxa Plancka i Massachusetts Institute of Technology.

Badania wykazały, że wszystkie 8 genomów rodzaju Salmonella pozyskane od pasterzy i rolników to przodkowie szczepu, który wywołuje obecnie dur rzekomy. Prawdopodobnie jednak te prehistoryczne bakterie nie były dobrze zaadaptowane do ludzi i atakowały również zwierzęta. To zaś sugeruje, że pojawiły się one właśnie w wyniku zmiany trybu życia ze zbieracko-łowieckiego na pasterski i rolniczy.

Już wcześniej pojawiły się sugestie, że ten szczep Salmonelli przeszedł ze świń na ludzi przed około 4000 lat. Jednak obecne odkrycie, że zaraża on ludzi od ponad 5000 lat sugeruje, że to świnie zaraziły się od nas. Autorzy najnowszych badań proponują jednak inną hipotezę. Uważają oni, że specyficzne dla ludzi i dla świń szczepy Salmonelli pochodzące od wspólnego przodka, zaczęły razem ewoluować gdy ludzie udomowili świnie.

Zaczynamy rozumieć genetyczne podstawy adaptacji Salmonelli do gospodarza i możemy teraz przełożyć tę wiedzę na mechanizmy dotyczące pojawiania się chorób u ludzi i zwierząt, dodaje Johannes Krause.

Powyższe doniesienia wyglądają jeszcze bardziej interesująco w zestawieniu z badaniami na temat różnic w układzie odpornościowym pomiędzy łowcami-zbieraczami a rolnikami.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 25.02.2020 o 00:35, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Już wcześniej pojawiły się sugestie, że ten szczep Salmonelli przeszedł ze świń na ludzi przed około 4000 lat. Jednak obecne odkrycie, że zaraża on ludzi od ponad 5000 lat sugeruje, że to świnie zaraziły się od nas. Autorzy najnowszych badań proponują jednak inną hipotezę. Uważają oni, że specyficzne dla ludzi i dla świń szczepy Salmonelli pochodzące od wspólnego przodka, zaczęły razem ewoluować gdy ludzie udom;)owili świnie.

No i wszystkiemu winne są ..... świnie ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mimo że psy należą do pierwszych udomowionych zwierząt i zajmują szczególne miejsce w historii oraz kulturze Homo sapiens, dotychczas przeprowadzono niewiele badań antropologicznych dotyczących rozwoju relacji psów i ludzi. Lukę tę postanowili uzupełnić naukowcy z Washington State University (WSU). Podczas badań zauważyli, że na rozwój obopólnie korzystnych stosunków pomiędzy Canis canis a Homo sapiens wpływały liczne czynniki, jak np. temperatura, polowania i – co było największym zaskoczeniem – płeć.
      Odkryliśmy, że związki psów z kobietami mogły mieć znacznie większy wpływ na kształtowanie więzi między naszymi gatunkami, niż ich związki z mężczyznami, mówi doktorantka Jaime Chambers, główna autorka artykułu opublikowanego w Journal of Ethnobiology. Ludzie z większym prawdopodobieństwem nadawali psom osobowość, z większym prawdopodobieństwem włączali je do rodziny, bardziej doceniali jeśli psy miały szczególną więź z kobietami, dodaje uczona.
      Naukowcy z WSU przeanalizowali bazę Human Relations Area Files i znaleźli w niej tysiące wzmianek o psach. Wyodrębnili z tego zbioru informacje zebrane przez 844 etnografów, którzy wspominali o relacjach łączących psy i ludzi w 144 tradycyjnych społecznościach na całym świecie. Współczesne społeczeństwo to mgnienie oka z historii człowieka. Przez większość historii relacje ludzi z psami nie wyglądały tak, jak w obecnych zindustrializowanych społeczeństwach Zachodu. Przyjrzenie się tradycyjnym społecznościom pozwala na spojrzenie w szerszym kontekście, stwierdza Chambers.
      Na podstawie analizy stworzyli trzy skale relacji psy-ludzie: skala użyteczności psów dla ludzi (DUH, dogs' utility for humans), użyteczności ludzi dla psów (HUD, humans' utylity for dogs ) oraz nadawanie psom osobowości (PD, personhood of dogs), czyli nadawanie im imion, pozwalanie, by spały we wspólnym łóżku czy na opłakiwanie psów po ich śmierci.
      Analizy wykazały, że im bardziej w danej społeczności kobiety były związane z psami, tym większa była użyteczność psów dla społeczności, jak i silniejsza ich personifikacja.
      Inny silnie zaznaczony trend związany był z temperaturą. Im cieplejszy klimat, tym mniejsza użyteczność psów dla ludzi. Psy, w porównaniu z ludźmi, są mniej wydajne energetycznie. Mają wyższą temperaturę ciała, więc podczas gorącego dnia nieco wysiłku powoduje, że szybko się przegrzewają. Są więc mniej użyteczne dla ludzi w cieplejszym klimacie, dodaje współautor badań, profesor antropologii Robert Quinlan. Uczony przyznaje, że istnieją wyjątki w postaci kilku kultur w tropikach, gdzie psy są bardzo lubiane, jednak nie zmienia to zaobserwowanego trendu.
      Na związki psów i ludzi wpływało też polowanie. W kulturach, gdzie psy były wykorzystywane podczas polowań, zwierzęta te były bardziej cenione oraz bardziej personifikowane. Jednak gdy dana społeczność była w stanie zwiększyć produkcję żywności, czy to poprzez rolnictwo czy hodowlę zwierząt, wartość psów spadała. Spostrzeżenie takie wydaje się stać w sprzeczności z tym, co sądzimy o związkach ludzi z psami pasterskimi, jednak Quinlan zauważa, że w wielu kulturach psy pasterskie pracują same, natomiast polowanie wymaga intensywnej współpracy psa i człowieka.
      Chambers mówi, że jej badania wzmacniają nowszą teorię ewolucyjną mówiącą, że psy i ludzie wybrali siebie wzajemnie, która zastępuje starszą teorię, zgodnie z którą to ludzie celowo wybierali wilcze szczenięta, by je hodować na własne potrzeby. Widać bowiem, że oba gatunki odnoszą korzyści ze współpracy. Psy są wszędzie tam, gdzie są ludzie. Jako gatunek odniosły sukces. Podążają za nami po całym świecie. To bardzo korzystny związek.
      Szczegóły badań zostały opisane w artykule Dog-Human Coevolution: Cross-Cultural Analysis of Multiple Hypotheses.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Doktorzy Dagmara Biały i Adrian Zagrajek wraz z kolegami z Pirbright Institute oraz University of Cambridge zidentyfikowali kluczowe zmiany genetyczne, dzięki którym wirus SARS-CoV-2 mógł przejść z nietoperzy na ludzi. Naukowcy określili też, które gatunki zwierząt mogą być podatne na infekcję wspomnianym koronawirusem.
      Z przeprowadzonych badań wynika, że kluczowe adaptacje jakim uległ SARS-CoV-2 są podobne do tych zaobserwowanych w przypadku wirusa SARS-CoV. To sugeruje istnienie wspólnego mechanizmu, dzięki któremu koronawirus przenoszony przez nietoperze ulega zminom umożliwiającym infekowanie ludzi. Zrozumienie tego mechanizmu pomoże w przyszłych badaniach wirusów krążących u zwierząt oraz w określeniu, które z nich mogą potencjalnie zaadaptować się, by wywołać zoonozy.
      Wykorzystaliśmy nieinfekcyjną bezpieczną platformę, by sprawdzić, jak zmiany białka kolca (białka S) zmieniają sposób wnikania wirusa do komórek różnych gatunków zwierząt dzikich, hodowlanych oraz zwierząt domowych. Musimy to monitorować, gdyż można spodziewać się pojawiania kolejnych wariantów wirusa SARS-CoV-2, mówi doktor Stephen Graham z Wydziału Patologii University of Cambridge.
      W latach 2002–2003 mieliśmy do czynienia z epidemią SARS. Wówczas naukowcy zidentyfikowali blisko spokrewnione ze sobą odmiany SARS-CoV u nietoperzy i cywet. To pozwoliło stwierdził, że najprawdopodobniej wirus najpierw przeszedł na cywety, a później na ludzi.
      Jednak dotychczas nie udało się znaleźć takiego zwierzęcego pośrednika pomiędzy nietoperzami a ludźmi w przypadku SARS-CoV-2. Już w lutym 2020 roku informowaliśmy o podobieństwie SARS-CoV-2 do obecnego u nietoperzy koronawirusa RaTG13. Oba patogeny są podobne pod względem genetycznym w 96%. Wtedy też wspominaliśmy o wyjątkowym układzie odpornościowym nietoperzy, który powoduje, że są one dobrymi gospodarzami dla licznych wirusów.
      Autorzy najnowszych badań porównali białko S obu wirusów i określili ich główne różnice.
      SARS-CoV-2 i inne koronawirusy wykorzystują biało szczytowe (białko S) do przyłączania się do receptorów na powierzchni komórek. To pierwszy etap prowadzący do infekcji. Receptorem takim jest np. ACE2. Jednak białko S musi pasować do receptora jak klucz do zamka. Musi mieć odpowiedni kształt. U każdego gatunku zwierząt receptory mają nieco inny kształt, zatem białko wirusa będzie się z jednymi łączyło lepiej, z innymi gorzej.
      Naukowcy, chcąc sprawdzić, czy różnice pomiędzy SARS-CoV-2 a RaTG13 wynikają z zaadaptowania się pierwszego z nich do ludzi, zamienili białka S obu wirusów i sprawdzili, jak dobrze lączą się one z ludzkim receptorem ACE2.
      Okazało się, że gdy do białka S wirusa SARS-CoV-2 dodano regiony RaTG13 to tak zmienione białko nie było w stanie połaczyć się efektywnie z ludzkim ACE2. Tymczasem gdy do białka S wirusa RaTG13 dodano regiony typowe dla SARS-CoV-2, łączenie z ludzkim ACE2 przebiegało znacznie bardziej efektywnie, choć nie było tak dobre, jak łączenie się niezmienionego SARS-CoV-2. Zdaniem naukowców, wskazuje to, że już wcześniej w wirusie SARS-CoV-2 dochodziło do zmian, które w końcu pozwoliły mu na pokonanie bariery międzygatunkowej.
      Uczeni sprawdzili też, na ile efektywnie białko S wirusa SARS-CoV-2 łączy się z receptorem ACe2 u 22 różnych gatunków zwierząt. Pod uwagę wzięto psy, koty, króliki, świnki morsie, chomiki, konie, szczury, fretki, szynszyle, kurczaki, krowy, owce, kozy, świnie, indyki i bawoły, 4 gatunki nietoperzy oraz 2 gatunki, które mogą być powiązane z epidemiami koronawirusów – cywety i łuskowce. W ten sposób chcieli sprawdzić, czy któryś z nich jest potencjalnie podatny na infekcję. Wykazali, że receptory ACE2 nietoperzy i ptaków najsłabiej łączą się z SARS-CoV-2. To potwierdza, że białko S tego wirusa dostosowało się do ludzkich receptorów ACE2 już po przejściu na ludzi, najprawdopodobniej za pośrednictwem jakiegoś innego gatunku.
      Z kolei najsilniej białko S łączyło się z ACE2 u psów, kotów i krów. Nie oznacza to jednak, że mogą one chorować czy przenosić wirusa, gdyż przyłączenie się wirusa do receptora to dopiero pierwszy etap. Zdolność do zainfekowania organizmu i dalszego roznoszenia patogenu zależy bowiem od zdolności wirusa do namnażania się w komórkach danego gatunku i zdolności układu odpornościowego gospodarza do zwalczenia infekcji. Dotychczas zaś brak doniesień, by domowi pupile chorowali czy przenosili wirusa na ludzi.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się w artykule The SARS-CoV-2 Spike protein has a broad tropism for mammalian ACE2 proteins opublikowanym na łamach PLOS Biology.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Gdy kończyło się ostatnie zlodowacenie, podnoszące się wody zalewały Doggerland, obszar lądowy, który łączył Wielką Brytanię z wybrzeżami Danii, Holandii i Niemiec. To przez Doggerland pierwsi ludzie dotarli na Wyspy Brytyjskie. Przez ostatnie tysiące lat ślady po ludziach przemierzających i zamieszkujących Doggerland spoczywały na dnie Morza Północnego. Jednak w XX wieku zaczęto używać pogłębiarek, do pozyskiwania materiału z morskiego dna i umacniania brzegów Holandii.
      Wraz z wydobywanymi osadami wydobyto też wiele artefaktów z przeszłości. Poszukiwacze skamieniałości znaleźli wiele takich artefaktów, w tym niemal 1000 mezolitycznych grotów z zadziorami. Groty takie były używane w strzałach, włóczniach i harpunach na terenie całej Europy, od Irlandii po Rosję. Są to więc zabytki dobrze poznane. Dlatego też badacze dotychczas ignorowali groty znalezione w Holandii w materiale wydobytym z dna morskiego. Nie pochodziły one bowiem z regularnych wykopalisk, zatem utracono kontekst ich występowania.
      Niedawno grotom tym przyjrzeli się naukowcy z Uniwersytetu w Lejdzie i czekała ich spora niespodzianka. Uczeni analizowali groty chcą się dowiedzieć, z kości jakiego zwierzęcia zostały wykonane. Chcieli sprawdzić, czy współcześnie używane techniki pozwolą na tego typu identyfikację na podstawie obiektów, które tysiące lat przeleżały pod wodą. Okazało się, że wykorzystywane metody działają. Co więcej, dostarczyły zaskakujących wyników. O ile bowiem zdecydowana większość grotów sprzed ok. 10 000 lat została wykonana z kości jelenia szlachetnego, to dwa z nich zrobiono z... ludzkich kości.
      Jako ekspert w tej dziedzinie, nigdy bym się tego nie spodziewał. To niesamowite odkrycie, mówi Benjamin Elliott, archeolog z Newcastle University, który nie brał udziału w badaniach. Nigdy wcześniej nie znaleziono na terenie Europy dowodów na produkcję broni z ludzkich kości.
      Naukowców zastanawia, dlaczego prehistoryczni myśliwi lub wojownicy mieliby używać ludzkich kości do wyrobu broni. Kości zwierząt, jak np. jelenia, były łatwiej dostępne i bardziej wytrzymałe. Dlatego też specjaliści sądzą, że wytwarzanie broni z ludzkich szczątków ma raczej znaczenie symboliczne i duchowe.
      To nie była decyzja ekonomiczna, mówi główny autor badań, Joannes Dekker. Najbardziej ekonomiczną decyzją byłoby wytwarzanie grotów z kości upolowanych i zjedzonych zwierząt. Szczególnie przydatne byłyby kości i rogi tura, innych gatunków jelenia i łosi. Współczesne eksperymenty pokazały, że są one bardzo wytrzymałe.
      Fakt, że znaleziono groty wykonane głównie z kości jelenia szlachetnego oraz z kości ludzkich wskazuje, że musiał istnieć jakiś inny powód, kulturowy, dla którego ważnym było użycie kości właśnie tych gatunków, mówi Dekker.
      Elliott przypomina hipotezę z przeszłości mówiącą, że niektóre bardzo długie groty z zadziorami znalezione na terenie Irlandii zostały wykonane z ludzkich kości. Podstawą do stworzenia takiej hipotezy stał się fakt, iż w czasie, gdy groty powstały na wyspie nie mieszkało zbyt wiele dużych ssaków. Z wyjątkiem ludzi. Hipoteza ta nie została jednak przetestowana, gdyż wcześniej nie istniała technologia pozwalająca określić pochodzenie grotów. Teraz stało się to możliwe, a odkrycie z Holandii dodaje jej wiarygodności.
      Technika identyfikacji kości zwana ZooMS (Zooarcheology by Mass Spectrometry) polega na badaniu molekuł kolagenu. Jako, że ich budowa różni się nieznacznie pomiędzy gatunkami, można określić pochodzenie kości nawet wówczas gdy na podstawie oględzin nie można tego stwierdzić.
      Badania z Holandii nie dają odpowiedzi na wszystkie pytania. Jako, że przebadano jedynie 10 mezolitycznych grotów z zadziorami, nie wiadomo, jak często wykorzystywane były ludzkie kości. To niezwykle interesujące, że aż dwa z dziesięciu grotów były wykonane z kości człowieka. Z drugiej jednak strony mogli trafić na igłę w stogu siana, mówi Theis Zetner Trolle Jensen z Uniwersytetu w Kopenhadze. Przed kilkoma miesiącami Jensen opublikował wyniki swoich badań, w ramach których wykorzystał technikę ZooMS do sprawdzenia 120 mezolitycznych grotów z zadziorami znalezionymi w bagnach Danii i Szwecji. Były one wykonane z kości jelenia szlachetnego, łosia, niedźwiedzia brunatnego i bawoła. Uczeni doszli wówczas do wniosku, że o wyborze materiału do produkcji grotów decydowała jego wytrzymałość.
      Nie można więc wykluczyć, że jedynie mieszkańcy Doggerland wykorzystywali ludzkie kości. Być może żyli tam dziwni ludzie... którzy robili dziwne rzeczy, stwierdza Jensen.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zwierzęta, które nigdy nie były udomowione, celowo komunikują się z ludźmi. Dotychczas uważano, że tylko zwierzęta udomowione potrafią celowo przekazywać nam informację. Badania przeprowadzone na kangurach, gatunku, który nigdy nie został udomowiony, pokazują, że również całkowicie dzikie gatunki są zdolne do komunikacji z człowiekiem.
      Naukowcy z University of Roehampton i University of Sydneyy prowadzili badania na 11 kangurach w trzech lokalizacjach: Australian Reptile Park, Wildlife Sydney Zoo oraz Kangaroo Protection Co-Operative.
      Okazało się, że kangury wpatrują się w człowieka, gdy nie mogą dostać się do żywności zamkniętej w pudełku. Zamiast próbować otworzyć pudełko usiłują nakłonić ludzi, by za nie to zrobili.
      Dziesięć z 11 badanych kangurów wpatrywało się w osobę, która włożyła żywność do pudełka, a 9 z nich wykazywało jeszcze większe zdolności komunikacji, patrząc raz na człowieka, a raz na pudełko.
      Najnowsze badania to część większego projektu, którego celem było sprawdzenie, czy intencjonalna komunikacja zwierząt z ludźmi ogranicza się tylko do gatunków udomowionych. Wcześniejsze eksperymenty dowiodły, że np. kozy rozumieją wskazówki dawane przez człowieka, w tym pokazywanie ręką, co pozwala im zebrać informacje na temat otoczenia. Kangury, podobnie jak psy czy kozy, są zwierzętami społecznymi, mogą być więc zdolne do zmiany swojego zachowania, by móc komunikować się z ludźmi.
      Nasze badania wykazały, że zwierzęta mogą się nauczyć komunikacji z innym gatunkiem i że zachowanie polegające na wpatrywaniu się w człowieka, by dostać pożywienie, nie jest ograniczone do gatunków udomowionych. Kangury wykazują bardzo podobne wzorce zachowań do psów, koni czy kóz, mówi główny autor badań, doktor Alan McElligott. Widzimy, że potencjał intencjonalnej komunikacji zwierząt z człowiekiem był dotychczas niedoceniany. Możemy na tym polu dokonać znaczącego postępu. Kangury są pierwszymi torbaczami, które w ten sposób zostały zbadane, a uzyskane przez nas wyniki powinni zachęcić innych do wyjścia z tego typu badaniami poza udomowione gatunki, dodaje.
      Szczegóły badań zostały opublikowane na łamach Biology Letters.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...