По мнению Виктора и Нины Сунцовых из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, чума возникла в Центральной Азии во время похолодания в конце плейстоцена. Работа о происхождении чумы была опубликована в журнале "Известия Академии наук" и удостоена премии МАИК "Наука/Интерпериодика" за 2001 год.

Трудно придумать более зловещее слово, чем "чума". Люди изгнали ее из своих городов, но чумной микроб преспокойно живет и хорошо себя чувствует в природных экосистемах. Природные резервуары микробов - вполне безобидные и симпатичные зверьки - сурки, суслики, песчанки. В городах же чуму переносят черные крысы.

Чума возникла давно, но мнения ученых о точной дате сильно расходятся. Разброс в сто миллионов лет. А научные сотрудники Виктор и Нина Сунцовы из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН имеют свою точку зрения. Они считают, что чумной микроб моложе и появился в конце плейстоцена, 15-20 тысяч лет назад, в популяциях монгольского сурка.

История возникновения чумы подобна детективу: по законам этого жанра цепочка взаимосвязанных событий возникает после пересечения в нужном месте и времени нескольких сюжетных линий. О том, как это вышло, позже, а сначала немного о физиологии и образе жизни чумного микроба. Это паразит крови и не может жить во внешней среде. Он живет в животном, например, в сурке... Блоха питается зараженной кровью, микробы размножаются в желудке блохи и передаются следующему грызуну при укусе. Сурок от чумы не умирает, но человек, который заразился от него, обречен.

Казалось бы, все члены системы - сурки, блохи и чумной микроб - должны хорошо приспособиться друг к другу. Однако при тщательном анализе ученые узнали, что связь не такая уж прочная. Чумной микроб не проникает в ткани насекомого, он живет только в съеденном им кровяном комке. У микроба нет и специфических приспособлений: в отличие от истинного паразита крови он не способен разрушать эритроциты крови сурка. Значит, связь возникла недавно: по оценке Сунцовых - лишь 15-20 тысяч лет назад, в позднем плейстоцене - голоцене.

Тогда началось глобальное похолодание. В холодную зиму живущие в Центральной Азии монгольские сурки, или тарбаганы, залегают в спячку. При этом они закрывают снаружи все норы, а главный вход затыкают изнутри пробкой. Ее сурки делают из камешков, обваленных в экскрементах, причем переносят их во рту - ведь по-другому они и не могут. И тут (запомним это!) сурки до крови ранят себе слизистую оболочку рта.

С блохами тоже случилась метаморфоза: их личинки начали питаться кровью. Вообще-то у них нет приспособлений, чтобы прокусывать кожу. Обычно личинки питаются экскрементами и кожными выделениями. Но некоторые из них находят другой способ питания. Поскольку в норе довольно холодно (минус 6-8 градусов), личинки, привлеченные выдыхаемым теплым воздухом, сползаются ко рту или носу зверьков. Там они присасываются к слизистой оболочке, на которой множество ранок от камешков. Личинкам не нужно протыкать покровы, они приходят на все готовое и начинают пить кровь.

А что с микробами? Существует гипотеза, что чумной микроб произошел от микроба псевдотуберкулеза. Ее подтверждают данные молекулярных биологов и генетиков из Института Пастера в Париже и Института Макса Планка в Берлине: ученые обнаружили исключительное сходство геномов этих микроорганизмов, а значит, они - родственники, эволюционные пути которых разошлись недавно.

Микроб псевдотуберкулеза - кишечный паразит и, кроме того, может жить во внешней среде при невысокой температуре - до 1-4 градусов. Чумной микроб живет только в крови при 37-38 градусах. Как же могло произойти такое перевоплощение? Этому помогло стечение обстоятельств. Из фекалий, которыми были обмазаны камешки, через слизистую рта сурков кишечные бактерии псевдотуберкулеза легко проникали в кровь. С ней - дальше, в личинки блохи. Так микроб перешел из открытой паразитарной системы "грызун-возбудитель-почва" в закрытую - "грызун-блоха-возбудитель". Но как быть с разницей температур, пригодных для того и другого микроба? Сурки спят вместе всей кучей и время от времени просыпаются, причем не одновременно. Температура тела спящих сурков опускается до пяти, иногда даже до одного градуса, а у просыпающихся зверьков она, конечно, выше, но зависит от степени просыпания и от положения зверька в клубке тел. Так возникает градиент температуры, который и помог микробу преодолеть "температурный барьер".

- Вот так в популяциях сурков в определенном географическом месте, в определенное время и при стечении нескольких экологических обстоятельств произошло эволюционное преобразование микроба псевдотуберкулеза в микроб чумы, - говорят авторы гипотезы. Молодой микроб стал интенсивно распространяться, захватывая новые пространства в Евразии. Образовалось несколько подвидов: сурочий, песчаночий, сусликовый, пищуховый, полевочий. Границы его ареала охватили пространство с востока на запад от Манчжурии до Кавказа и Ближнего Востока, а с севера на юг - от Южной Сибири, Северного Казахстана и северного Прикаспия до юга Индостана. А потом благодаря человеку черные крысы принесли чуму в города.

В качестве эпилога к этой истории можно сказать несколько слов о том, как чума перебралась в Америку. Случилось это, видимо, в начале прошлого века с крысами, которые путешествовали на торговых судах. На американском континенте микроб чумы нашел себе новую жертву - американских земляных белок (на самом деле это те же суслики). Но в отличие от азиатских сурков, устойчивых к чуме, земляные белки заболевают и умирают - их иммунная система совершенно не приспособлена к микробу-пришельцу. Тем не менее чума в Америке поселилась и от животных перешла на человека.

Чумной микроб молод, и его эволюция только начинается. Кто знает, какое будущее ему уготовано...