Ny forskning om en av historiens mest förödande farsoter visar att den spred sig längre än man tidigare trott, nå post-romerska Storbritannien, och ger ny information om pestbakteriernas utveckling under en pandemi som varade i mer än 200 år.

Arbetet, utförd av ett tvärvetenskapligt team från Harvard University och Max Planck Institute for Science of Human History i Tyskland, täckte 21 arkeologiska platser över hela Europa och Medelhavet som dateras till tiden för den justinska pesten, som först slog till 541 e.Kr. och återvände i flera vågor fram till 750.

Prover tagna från mänskliga kvarlevor på platserna undersöktes för DNA från Yersinia pestis , bakterien som är känd för att orsaka pesten, som århundraden senare svepte över Europa i historiens kanske mest kända pandemi, Den svarta döden, som kan ha dödat så många som hälften av alla européer.

Även om det är mindre känt, den justinianska pesten tros ha varit nästan lika dödlig. Det började under kejsar Justinianus regeringstid, som styrde det romerska imperiets östra del från sin huvudstad i Konstantinopel (dagens Istanbul), efter Roms fall och den västra delen av imperiet. Pandemin kretsade kring Konstantinopel och hamnar runt Medelhavet. Även om rapporter från den tiden säger att det första pestutbrottet dödade hälften av befolkningen, forskare från eran är oense om dess inverkan. Vissa hävdar att även om det är dödligt, det spelade liten roll i att forma samhället och ekonomin. Andra hävdar att det hade potential för historieförändrande effekter på ett brett spektrum av mänskliga aktiviteter.

Sådana effekter, dock, förbli obevisade och är föremål för aktiv undersökning av forskargruppen, som inkluderar historiker, arkeologer, och experter på forntida DNA under överinseende av det 20 månader gamla Max Planck-Harvard Research Centre for the Archaeoscience of the Ancient Mediterranean (MHAAM).

I arbetet, publicerades nyligen i Proceedings of the National Academy of Sciences , forskare rekonstruerade åtta nya Y. pestis genom från proverna som samlats in från platser i dagens Frankrike, Tyskland, Spanien, och Storbritannien. Genomerna gav ytterligare bekräftelse på att det verkligen var pesten - känd i sina olika former som böld, septicum, eller pneumonisk — som svepte över Medelhavet under Justinians tid. Även om orsaken till pandemin länge har diskuterats, pest bekräftades som den troliga orsaksfaktorn 2013 och igen 2016 när forskare meddelade att de hade identifierat Y. pestis genomer i gravar i Bayern daterade till den perioden.

Två av platserna i den aktuella studien ligger vid Medelhavskusten – en i Frankrike och en i Spanien – vilket ger en viktig bekräftelse på pestbakterien i kustregionen där den tros ha haft sin största inverkan, enligt Michael McCormick, Francis Goelet professor i medeltidshistoria, styrkommitténs ordförande för Harvard Initiative for the Science of the Human Past, och meddirektör för MHAAM. Dessa prover togs från platser som identifierats som lovande av Harvard-studenter i McCormicks doktorandseminarium.

Historiker fick igång arbetet, genomsöka skriftliga uppteckningar från tiden efter massgravar i tätbefolkade områden, och flera eller till synes skyndade begravningar i mindre byar. I ett fall, till exempel, sex kroppar lades i ett långt dike efter tidigare stöld av grundstenar, en begravning, McCormick sa, som smackade av en nödbegravning i ett bekvämt hål. Tre av de sex skelett som hittades på den franska kusten nordväst om Marseille hölls fortfarande kvar Y. pestis DNA.

Den genetiska analysen utfördes av forskare vid Max Planck-institutet och visade att det fanns genetisk mångfald bland olika peststammar under pandemins två århundraden. Det lyfte också fram bakteriens utveckling över tid, eftersom prover som tagits senare under pandemin visade en deletion av gener relaterade till två virulensfaktorer.

"Denna studie visar potentialen hos paleogenomisk forskning för att förstå historiska och moderna pandemier genom att jämföra genom över årtusenden, "Johannes Krause, direktör för Max Planck Institute och meddirektör för Max Planck-Harvard Research Centre for the Archaeoscience of the Ancient Mediterranean, sa i ett uttalande.

Forskare från olika discipliner samlades tidigt för att tillsammans identifiera nyckelfrågor och brainstorma potentiella undersökningsvägar. Sedan, när historiker identifierade troliga platser där pestoffer kunde begravas, arkeologer besökte för att avslöja prover som sedan överlämnades till gamla DNA-experter för DNA-extraktion, rekonstruktion, och analys. I processen, McCormick sa, doktorander och studenter från Harvard och Tyskland som arbetade med projektet lärde sig att korsa disciplinära gränser och "tala historiens språk, arkeologi, och genetik för varandra, lika naturligt som tidigare generationer av forskare lärde sig latin och grekiska."

"Det handlar verkligen om att arbeta tillsammans redan från början som ett team, ", sa McCormick. "Det är ett fantastiskt exempel på hur vi kan få nya resultat som är riktigt viktiga i en debatt som, lite paradoxalt nog, är upphetsad just nu om huruvida Justinian-pandemin var en viktig sak eller inte, precis som nya bevis verkligen börjar dyka upp. De arkeologiska och arkeogenetiska bevisen öppnar upp ett helt nytt – inte bara ett kapitel – en helt ny bok om denna fantastiska berättelse."

Fynden av pesten i Storbritannien, till exempel, McCormick sa, är betydande inte bara för att sjukdomen inte hade bekräftats där tidigare, men också för att det pest-DNA som finns där verkar vara mer basalt i sin genetiska härstamning. Det tyder på att det sannolikt fanns en koppling - kanske genom handel - till platser inom det romerska riket där sjukdomen först rapporterades, som Egypten.

"Om det är så, " sa McCormick, "det tyder på nästan direkt överföring från Egypten till Storbritannien."

Där den brittiska begravningen hittades ger en annan möjlighet att lära sig om tiden, sa McCormick. Med tanke på pandemins epicentrum i Medelhavet, man kunde ha förväntat sig att finna pest i västra Storbritannien bland de romersk-kelter som fortsatte i kölvattnet av Roms tillbakadragande mer än ett sekel tidigare. Istället hittades den på en anglosaxisk kyrkogård, bland människor som vid den tiden utökade sin kontroll över Storbritannien. Fyndet väcker frågan om hur pesten kom till de fyra individer där den upptäcktes, McCormick sa, och svaret kommer ytterligare att belysa nätverken mellan människor – även fiender – som fanns på den tiden.

"Vi vet inte, men nu måste vi ta reda på det " sa McCormick.

McCormick sa att forskare kommer att fortsätta att utöka bilden av denna period, med fokus på den roll som pesten spelade inte bara för människors hälsa, men, med tanke på dess extraordinära dödsfrekvens, även i krigföring, politik, ekonomi, och en hel mängd andra mänskliga aktiviteter. När berättelsen om fler dödsfall får detaljer, det kommer att vara möjligt att klassificera de döda i ett "släktträd av smitta, "ordnat efter tid, Plats, och de genomiska egenskaperna hos pesten som dödade dem när den brann över landskapet.

"Vi har nu en patogen vars molekylära historia vi kan följa i tusentals år, " sa McCormick, och tillägger att vår förståelse för pestens inverkan på denna era kommer att fortsätta att växa. "Juryn är ute, bevis ackumuleras, och vi kommer alla att lära oss när vi går framåt."

Den här historien är publicerad med tillstånd av Harvard Gazette, Harvard Universitys officiella tidning. För ytterligare universitetsnyheter, besök Harvard.edu.