被病菌毁灭的美洲古文明
世上曾有许多古文明。美索不达米亚、埃及、欧洲、印度、中国都曾经有过辉煌的历史，它们皆位于欧亚大陆与北非，彼此间存在一定程度的交流。不过文明并非旧世界（Old World）的专利，在自成一格的美洲，尽管与旧世界几乎没有来往，却也独立发展出高度复杂的古文明，像是中美洲的马雅、南美洲的瓦里。
当欧洲人哥伦布 1492 年抵达美洲时，美洲存在着两大势力：中美洲的阿兹特克、南美洲的印加。然而一百年后，整个美洲的风貌截然不同，不但阿兹特克与印加皆已亡国，中、南美洲原本的居民也死亡大半。发生了什么事？
耳闻贾德．戴蒙作品《枪炮、病菌与钢铁》的读者一定知道，欧洲人靠着先进的“枪炮”与“钢铁”，以及无意间引进的“病菌”，彻底征服了美洲；近来一些研究则指出，欧洲人胜利之处不只科技，还有政治手腕 [1]。不过无论如何，一度辉煌的美洲文明，都在短短时间内转瞬即逝。
美洲古文明于 16 世纪消亡的过程中，“病菌”影响极大。阿兹特克帝国于公元 1519 年败给欧洲人后，随即爆发严重的天花疫情，导致几百万中美洲人死亡。然而更惨烈的打击发生在 1545 年，被后世称作“cocoliztli”的瘟疫夺去上千万性命，不幸的是，1576 年又爆发第二次“cocoliztli”。中美洲上演这些悲剧后，可能损失超过两千万人口（占当时中美洲族群的 80% 之多），原本的文化传统从此一蹶不振。
杀害千万美洲人的凶手－伤寒
曾经杀人无数的“cocoliztli”无疑是种传染病，但是病原为何一直不得而知。根据文献记载与考古调查，许多学者提出如麻疹、天花、斑疹伤寒等疾病的假说，却都缺乏决定性的证据。最近借由古代DNA 技术，古遗传学家定序出许多遗骸中的微生物；2017 年有新闻传出消息：研究团队从疫情爆发时的死者遗骸中，斩获重大新发现。[2]
论文今年初终于正式发表 [3]。取样地点位于墨西哥南部，瓦哈卡（Oaxaca）的 Teposcolula-Yucundaa 遗址，共有 29 具遗体的牙齿被取样定序。其中 5 位的年代早于疫情，应该与疾病无关；24 位则是在疫情爆发以后下葬，有望告诉我们真凶。
根据过去经验，古代样本中能定序到的 DNA 片段非常繁杂，要侦测某种微生物是否存在并不容易。这回的研究团队，特别研发出一种新方法“MEGAN alignment tool（MALT）”协助筛选微生物。（同样的策略应该也能用于肠道菌、环境微生物等研究，后势可期）
研究团队采取新策略之下，顺利于疫情爆发后的 10 个样本中，侦测到大批属于肠道沙门氏菌（Salmonella enterica）的 DNA 片段，遗骸中细菌品系的全名是 Salmonella enterica subsp. enterica serovar Paratyphi C，简单讲，就是众多肠道沙门氏菌中，会造成伤寒（enteric fever）的型号。最后一共有 5 个细菌的基因组被复原，覆蓋率都很不错，分别是 4.6、5.5、33、36、96，足以进行更进一步的分析。
相比其他亲戚，16 世纪的墨西哥古伤寒在遗传上自成一群，与现代品系 Paratyphi C RKS4594 最为接近。某些基因突变会影响病原体的致病与传播能力，是造成大爆发的原因。不过目前只能看出，这群墨西哥古伤寒在 ydiD 与 tsr 等基因上出现突变，但是究竟对感染有无影响、影响为何，仍无法确定。
肠道沙门氏菌（Salmonella enterica），来源：Wiki。
美洲伤寒从何而来，有待更多研究
这个古代遗传学研究证实，中美洲在 1545 年爆发“cocoliztli”时，伤寒曾经存在；可以肯定此次造成千万人丧生的疫情，伤寒是当中一位凶手，不过无法排除还有其他一起作案的帮凶。例如当年不少记载提及，病患有明显的出血迹象，出血却与伤寒的典型症状不符，也许是还有其他病菌一同作用所致。
得知伤寒在瘟疫中的角色后，下一个问题是：中美洲当时的伤寒从何而来？天花原产于旧世界，因此美洲的天花一定是由欧洲人带到美洲，从外地传入。然而伤寒的演化史目前资讯不足；现在伤寒的病例多见于亚洲与非洲，欧洲与美洲很少，根据已知样本，却不足以厘清各地伤寒间的演化关系。肆虐中美洲的伤寒究竟是外来传入，或是早已存在美洲当地，仍有待更多研究探讨。
值得注意的是，最近另一篇尚未正式发表的论文，从挪威 12 世纪的遗骸中定序到伤寒，表示伤寒确实存在于中世纪的欧洲。它和欧洲人接触美洲以后，16 世纪时大爆发的疫情是否有关，让我们拭目以待。[4]
文 / 寒波
延伸阅读：古天花病毒掀起历史疑云参考文献：
1.阿兹特克覆亡史－枪炮、病菌与钢铁，还有政治：
http://neanderthaldna.pixnet.net/blog/post/219208173
2.Collapse of Aztec society linked to catastrophic salmonella outbreak：
http://www.nature.com/news/collapse-of-aztec-society-linked-to-catastrophic-salmonella-outbreak-1.21485
3.Vågene, Å. J., Herbig, A., Campana, M. G., García, N. M. R., Warinner, C., Sabin, S., … & Bos, K. I. (2018). Salmonella enterica genomes from victims of a major sixteenth-century epidemic in Mexico. Nature ecology & evolution, 1.
4.Zhou, Z., Lundstrøm, I., Tran-Dien, A., Duchêne, S., Alikhan, N. F., Sergeant, M. J., … & Hamre, S. S. (2017). Millennia of genomic stability within the invasive Para C Lineage of Salmonella enterica. bioRxiv, 105759.
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