Odmrożone zagrożenie, czyli jakie patogeny kryją się w kościach, mumiach i odpadkach

Pradawne grenlandzkie śmietniska, tzw. middeny, od dawna przyciągają uwagę archeologów. Przez tysiące lat mieszkańcy Zielonej Ziemi wyrzucali do nich kości zwierząt, muszle, odchody, resztki pożywienia i inne odpadki. W niskich arktycznych temperaturach wiele z nich zachowało się w dobrym stanie, stając się archiwum dawnych społeczności. Na podstawie zachowanego w nich materiału genetycznego naukowcy rekonstruowali już historię osadnictwa, dietę dawnych mieszkańców oraz sposoby wykorzystywania zwierząt. Tym razem postanowili sprawdzić, czy kryją się w nich także mikroorganizmy mogące stanowić zagrożenie.

Zespół Lorrie Maccario z University of Copenhagen pobrał próbki z middenów dokumentujących 4,5 tys. lat historii osadnictwa – od kultur paleoinuickich, poprzez nordyckich osadników, aż po okres kolonialny. Znaleźli w nich DNA ponad 1,2 tys. rodzajów bakterii. Niektóre mogły wywoływać poważne zatrucia pokarmowe i zakażenia, jak wyjątkowo liczna w osadach z kolonialnego Nuuk Clostridium perfringens. Zaskakująca była obecność nieznanych dotąd bakterii arktycznych. A także genów oporności na antybiotyki, co potwierdza tezę, że nie pojawiła się ona dopiero po wynalezieniu penicyliny – istniała w przyrodzie znacznie wcześniej.

Okazało się również, że mikroorganizmy uwalniane podczas rozmarzania osadów szybko ustępują miejsca współczesnym bakteriom. Nie znaleziono przy tym żadnych dowodów na obecność żywych patogenów.

Wydumane klątwy

Lęk przed tym, co kryje się w stopionej zmarzlinie, nie jest jednak nowy – od pokoleń paraliżuje nas strach przed tym, co sami zamknęliśmy pod ziemią. Na długo przed pojawieniem się współczesnej mikrobiologii podobne lęki przybierały postać opowieści o nieszczęściach pojawiających się po otwarciu dawnych grobów czy krypt.

Zaczęło się od wyssanej z palca klątwy Tutanchamona, która jednak zwróciła uwagę na to, że w zamkniętych przez stulecia pomieszczeniach mogą się rozwijać grzyby pleśniowe czy bakterie. I unosić w powietrzu, stanowiąc zagrożenie dla osób starszych lub osłabionych. Niektórzy sugerowali, że to one być może odpowiadają za część problemów zdrowotnych uczestników badań. Przez jakiś czas za dowód uważano zagadkową historię z Polski.

W 1973 r. archeolodzy i konserwatorzy otworzyli na Wawelu zamkniętą od niemal pięciu stuleci kryptę Kazimierza Jagiellończyka. W następnych latach na zawał lub udar zmarło kilkanaście osób mających kontakt z grobowcem, co doprowadziło do narodzin legendy o klątwie Jagiellonów. W przeciwieństwie do klątwy Tutanchamona pojawiło się jednak potencjalne wyjaśnienie biologiczne – w próbkach pobranych z krypty wykryto m.in. grzyby Aspergillus flavus, zdolne do produkowania aflatoksyn, jednych z najsilniejszych naturalnych toksyn znanych nauce.

Choć obecność grzybów w krypcie nie budzi wątpliwości, nigdy nie udało się wykazać związku przyczynowego między nimi a konkretnymi zgonami. Wiele osób uczestniczących w badaniach żyło później długie lata, niewykluczone więc, że przynajmniej część zgonów była zwykłym zbiegiem okoliczności, który w atmosferze narastającej sensacji zaczął być postrzegany jako potwierdzenie legendy o klątwie Jagiellonów. Historie te sprawiły jednak, że naukowcy zaczęli zadawać nowe pytania. Czy w dawnych grobach mogą przetrwać nie tylko toksyny i zarodniki pleśni, ale także mikroorganizmy odpowiedzialne za wielkie epidemie przeszłości? A jeśli tak, to czy stanowią zagrożenie dla współczesnych ludzi?

Wykopane szczepy

Jednym z powodów, dla których te kwestie zaczęły interesować naukowców, były spektakularne sukcesy paleogenetyki. Dzięki nowoczesnym metodom analizy DNA można dziś identyfikować sprawców epidemii sprzed tysięcy lat i śledzić ich ewolucję. Najwięcej informacji dostarczyły badania dżumy. Jak wynika z artykułu w czerwcowym „Nature”, badacze zidentyfikowali DNA Yersinia pestis z zębów łowców-zbieraczy żyjących nad Bajkałem we wschodniej Syberii ok. 5,5 tys. lat temu. Odkryte szczepy okazały się nie tylko najstarszymi znanymi formami dżumy, ale też niezwykle zjadliwymi. W ich genomie znajdował się bowiem unikatowy superantygen – czynnik zdolny do wywoływania gwałtownej reakcji układu odpornościowego.

Na nadbajkalskich cmentarzyskach niemal 40 proc. zmarłych nosiło ślady zakażenia. Wyjątkowo dużo było nieletnich, a datowania radiowęglowe wskazują, że w krótkim czasie umarło wiele osób, w tym całe rodziny. Czyli choroby zakaźne o charakterze epidemicznym nie rozwinęły się dopiero w neolicie – zarazy dziesiątkowały ludność, zanim pojawiły się rolnictwo i miasta.

Takie badania długo służyły przede wszystkim odtwarzaniu historii dawnych epidemii. Naukowcy rekonstruowali kolejne szczepy dżumy, gruźlicy, trądu czy wirusa zapalenia wątroby, śledząc ich pochodzenie i rozprzestrzenianie się. Na początku XXI w. pojawiło się jednak inne pytanie: skoro materiał genetyczny patogenów potrafi przetrwać tysiące lat, to czy niektóre mikroorganizmy mogły przetrwać równie długo w stanie uśpienia?

Syberyjskie zombie

Przez większą część XX w. podobne rozważania pozostawały domeną literatury fantastycznej i filmów katastroficznych. Sytuacja zaczęła się zmieniać wraz z rozwojem badań nad wieczną zmarzliną. W 2014 r. wirusolodzy z zespołu Jeana-Michela Claverie ogłosili, że udało im się reaktywować liczącego 30 tys. lat wirusa Pithovirus sibericum, wydobytego na Syberii. Nie infekował ludzi ani zwierząt, lecz ameby.

Sam fakt, że po tak długim czasie był zdolny do zakażania swoich gospodarzy, zrobił jednak ogromne wrażenie. W kolejnych latach odkrywano następne podobne wirusy. W 2023 r. ten sam zespół poinformował o reaktywacji kolejnych 13 rozmrożonych patogenów, z których najstarszy, Pandoravirus yedoma, miał niemal 50 tys. lat. Media szybko podchwyciły temat i informowały o „wirusach zombie”. Wróciło więc pytanie, czy z powodu topnienia Arktyki mogą się uaktywnić dawne choroby ludzi.

Dodatkowych argumentów dostarczył przypadek z Półwyspu Jamalskiego. W 2016 r., podczas wyjątkowo gorącego lata, doszło tam wśród reniferów do epidemii wąglika. Zachorowało również 90 osób, a jedno dziecko zmarło. Część badaczy sugerowała, że źródłem zakażenia mogły być przetrwalniki bakterii Bacillus anthracis, uwolnione z rozmarzających szczątków zwierząt padłych podczas epidemii w 1941 r. Historia obiegła świat jako pierwszy możliwy przykład choroby powracającej wskutek zmian klimatycznych. Z czasem jednak się okazało, że przyczyna mogła być inna – od kilku lat Rosjanie nie szczepili regularnie reniferów przeciwko wąglikowi.

Podobne wątpliwości zaczęły się pojawiać także w odniesieniu do innych mikroorganizmów. O ile wirusy ameb rzeczywiście można było reaktywować po dziesiątkach tysięcy lat, o tyle nie znaleziono dowodów, by równie dobrze radziły sobie wirusy odpowiedzialne za choroby ludzi. Wielokrotnie próbowano odnaleźć żywe patogeny w szczątkach ofiar ospy prawdziwej, grypy hiszpanki czy dżumy. Badaczom udawało się izolować fragmenty materiału genetycznego, a czasami nawet odtwarzać całe genomy, jednak nie znajdowano żywych drobnoustrojów zdolnych do wywołania zakażenia.

W pierwszych dwóch dekadach XXI w. wydawało się więc, że pytanie nie brzmi już: „Czy dawne mikroorganizmy mogą przetrwać?”, lecz: „Co się stanie, gdy zostaną uwolnione?”. Aby odpowiedzieć na nie bardziej wiarygodnie niż za pomocą laboratoryjnych eksperymentów czy medialnych spekulacji, naukowcy zaczęli się przyglądać mumiom, które przeleżały w lodzie, w których zachowały się nie tylko kości, lecz także tkanki miękkie, włosy, zawartość przewodu pokarmowego oraz ślady dawnych mikroorganizmów. Dzięki temu uczeni mogą badać nie tylko choroby, ale też całe mikrobiomy ludzi żyjących przed setkami czy tysiącami lat.

Żywe mumie

Najsłynniejszym „pacjentem” współczesnej paleomikrobiologii jest Ötzi, żyjący 5,3 tys. lat temu człowiek, odkryty podczas wyjątkowo ciepłego lata 1991 r. w alpejskim lodowcu na granicy Austrii i Włoch. Jego ciało znajduje się dziś w specjalnej komorze chłodniczej w Muzeum Archeologicznym Południowego Tyrolu w Bolzano i od ponad trzech dekad badane jest przez naukowców z Eurac Research – Institute for Mummy Studies.

Dzięki analizom genetycznym ustalono już m.in., że Ötzi był zakażony bakterią Helicobacter pylori odpowiedzialną za wrzody żołądka, miał predyspozycje do chorób sercowo-naczyniowych, a w jego jelitach znajdowało się DNA pasożytów. Przeprowadzone w 2017 r. przez zespół Gabrielego Andrei Lugliego z Università degli Studi di Parma badania mikrobiomu pokazały, że bardziej przypominał on ten współczesnych społeczności prowadzących tradycyjny tryb życia, jak Hadza z Tanzanii, niż mieszkańców uprzemysłowionego Zachodu. W jego przewodzie pokarmowym zachowały się bowiem grupy bakterii, które dziś w Europie i Ameryce Północnej są bardzo rzadkie lub całkowicie zanikły na skutek urbanizacji, zmian diety i powszechnego stosowania antybiotyków.

Najnowsze badanie, opublikowane w czerwcu 2026 r. w czasopiśmie „Microbiome”, polegało na analizie całego mikrobiologicznego ekosystemu związanego z mumią. Zespół naukowców, kierowany przez Mohameda Sarhana z Università degli Studi di Trento, odkrył, że przez tysiące lat na jej powierzchni utrzymywały się przystosowane do zimna drożdże i grzyby. Część udało się wyhodować w laboratorium, jeden ze szczepów wykorzystano nawet do przygotowania zakwasu i wypieku chleba.

Brzmi to jak dowód, że można ożywić mikroorganizmy sprzed 5 tys. lat, w rzeczywistości jednak wniosek badaczy jest znacznie bardziej złożony: mumia nie jest ani biologicznie nieaktywnym obiektem, ani idealnie zachowaną kapsułą czasu. Stanowi dynamiczny ekosystem, w którym współistnieją mikroorganizmy pochodzące z czasów życia Ötziego, okresu jego spoczywania w alpejskim lodowcu oraz ze współczesnego muzeum. Drożdże wykorzystane do wypieku chleba nie musiały zatem pochodzić z epoki miedzi. Znacznie ważniejsze było jednak odkrycie, że nawet jedna z najlepiej zachowanych mumii świata pozostaje środowiskiem stale podlegającym biologicznym przemianom.

Podobne badania prowadzi się na mumiach inkaskich dzieci złożonych w ofierze podczas rytuałów capacocha wysoko w Andach, gdzie spoczywały przez ponad pięć stuleci w temperaturach przypominających te w zamrażarkach. Analizy ich włosów, tkanek i mikroorganizmów pozwoliły odtworzyć dietę, stan zdrowia, obecność pasożytów oraz zmiany zachodzące w ich ciele w ostatnich miesiącach życia. Pokazuje to, że ludzkie szczątki są przede wszystkim archiwami informacji o sposobie życia, diecie i ewolucji mikroorganizmów.

Groźne ocieplenie

Pomimo dziesięcioleci badań badaczom nie udało się jak na razie znaleźć ani w kościach, ani w mumiach żywych mikroorganizmów zdolnych do wywołania choroby. Odkryli jedynie fragmenty materiału genetycznego dawnych patogenów, dzięki którym mogą odtwarzać historię chorób czy składy mikrobiomów naszych przodków. Podobnie było na Grenlandii. Choć w osadach zachowało się DNA bakterii związanych z ludźmi i zwierzętami, nie znaleziono dowodów, by mikroorganizmy te skutecznie kolonizowały współczesne środowisko po uwolnieniu z rozmarzających stanowisk archeologicznych. Nie są więc niebezpieczne.

Historia badań nad „zamrożonymi epidemiami” pokazuje ciekawą ewolucję naukowego myślenia. Badaczy najpierw fascynowała sama możliwość odnalezienia mikroorganizmów sprzed tysięcy lat. Później pojawiły się obawy, że topniejąca zmarzlina może uwolnić dawne choroby. Dziś coraz więcej danych wskazuje, że samo przetrwanie DNA, a nawet niektórych bakterii czy wirusów, nie oznacza jeszcze groźby epidemii. Jak na razie – podkreślają badacze middenów w Grenlandii. Nie można bowiem wykluczyć, że wraz z dalszym ocieplaniem klimatu sytuacja może się zmieniać.

Dlatego na wszelki wypadek proponują, by podczas badań w Arktyce rutynowo monitorować mikrobiomy znajdowane na stanowiskach archeologicznych. Wygląda na to, że prawdziwym zagrożeniem nie są upiory z przeszłości, lecz to, co robimy z klimatem tu i teraz. Prędzej staniemy się ofiarą własnych zaniedbań niż dawnych patogenów.