Dữ liệu DNA hé lộ 'Cái chết Đen' từng càn quét châu Âu

Thảm họa "Cái chết Đen", diễn ra từ năm 1347 đến 1353, từng cướp đi hàng triệu sinh mạng và được xem là đại dịch tàn khốc nhất lịch sử châu Âu. Tuy nhiên, điều đáng sợ nằm ở chỗ mầm bệnh dịch hạch không hề biến mất sau làn sóng tàn phá ban đầu đó. 

Bức họa "Sự Chiến Thắng Của Cái Chết" được danh họa Hà Lan Pieter Bruegel the Elder vẽ trong giai đoạn 1562–1563 mô tả chân thực sự tàn khốc của thảm họa "Cái chết Đen" 

Một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences, do Đại học Tartu (Estonia) chủ trì, đã chứng minh dịch hạch đã âm thầm tiến hóa, liên tục quay trở lại tàn phá các đô thị, nền kinh tế và xã hội châu Âu hơn 4 thế kỷ.

Hành trình chết chóc kéo dài 400 năm

Để làm rõ hành trình dai dẳng này, nhóm chuyên gia quốc tế phối hợp cùng Đại học Cambridge (Anh) và các đối tác tại Hà Lan, Thụy Sĩ đã tiến hành phân tích gen của vi khuẩn Yersinia pestis gây ra bệnh dịch hạch. Dữ liệu di truyền được khôi phục từ hài cốt khai quật tại 11 di chỉ khảo cổ trải dài qua Estonia, Nga, Anh, Hà Lan và Thụy Sĩ. 

Việc tái dựng 26 bộ gen vi khuẩn mới, kết hợp đánh giá lại 64 bộ gen từng được công bố trước đó, đã giúp các nhà khoa học xây dựng nên bức tranh di truyền toàn diện nhất về các đại dịch dịch hạch nối tiếp "Cái chết Đen".

Bằng chứng di truyền cho thấy, vi khuẩn dịch hạch không chỉ đơn thuần ẩn nấp tại một vị trí cố định rồi từ đó bùng phát ra xung quanh. Trái lại, mầm bệnh này xuất hiện trở lại tại nhiều vùng đất khác nhau trên khắp châu Âu qua hàng trăm năm, tạo ra nhiều ổ dịch tự nhiên mới. 

Điển hình như tại Estonia, dữ liệu DNA ghi nhận dịch hạch đã xâm nhập nhiều lần từ cuối thế kỷ 14, qua đó khẳng định mối liên hệ giao thương và di chuyển giữa Estonia với các khu vực khác là con đường đưa dịch bệnh đi xa.

Tranh vẽ năm 1348 mô tả sức tàn phá chết chóc của dịch hạch tại Thành bang Florence (nay thuộc Italia). Nguồn: Interfoto/Alamy

Đáng chú ý trong giai đoạn từ năm 1450 đến 1500, các dòng vi khuẩn dịch hạch đã trải qua một đợt mở rộng quy mô lớn và phân tách thành 3 nhánh chính. Sự phân nhánh này giúp vi khuẩn dễ dàng lây nhiễm sang các quần thể động vật gặm nhấm hoang dã để hình thành các ổ chứa mầm bệnh lâu dài. 

"Chúng tôi tìm thấy bằng chứng cho thấy dịch hạch đã liên tục xâm nhập vào Estonia ngay từ cuối thế kỷ 14, đồng thời nhận diện được một số dòng di truyền chưa từng được biết đến trước đây ở cả khu vực đô thị và nông thôn", Giáo sư Kristiina Tambets từ Đại học Tartu cho biết.

Bên cạnh đó, yếu tố biến đổi khí hậu như trận Đại Hạn hán thời Phục Hưng cũng được xem là tác nhân thúc đẩy sự bùng phát dịch bệnh ở các loài gặm nhấm hoang dã.

Khi DNA là chìa khóa kết nối lịch sử

Một trong những rào cản lớn nhất khi nghiên cứu các đại dịch trong lịch sử là việc xác định chính xác thời điểm nhiễm bệnh. Trong khi đại dịch Covid-19 cho phép theo dõi từng biến thể nhờ dữ liệu gen có mốc thời gian rõ ràng, các mẫu bệnh cổ đại thường chỉ xác định được trong khoảng thời gian định tuổi carbon phóng xạ kéo dài cả thế kỷ. 

"Đối với các đại dịch trong lịch sử, những mốc thời gian này thường bị thiếu hoặc có thể kéo dài hơn 100 năm, làm hạn chế khả năng giải mã dữ liệu di truyền của chúng tôi", Tiến sĩ Marcel Keller, tác giả chính của nghiên cứu giải thích. 

Các nhà nghiên cứu về dịch hạch trích xuất DNA từ những bộ hài cốt được chôn cất tại Nghĩa trang East Smithfield ở London (Anh). Ảnh: Bảo tàng Khảo cổ học London

Để giải quyết bài toán trên, nhóm nghiên cứu đã sáng tạo ra phương pháp Mô hình hóa Carbon phóng xạ Dựa trên Cây Tiến hóa, gọi tắt là PhIRM. Phương pháp mới kết hợp kết quả định tuổi carbon phóng xạ với thông tin dòng thời gian từ cây tiến hóa của vi khuẩn Yersinia pestis. 

Nhờ đó, khung thời gian tồn tại của các bộ gen được thu hẹp đáng kể, cho phép các nhà khoa học đối chiếu chính xác dữ liệu DNA với những đợt bùng phát dịch từng được các sử gia ghi chép lại. 

Đánh giá về phương pháp trên, Giáo sư Philip Slavin, nhà lịch sử học tham gia dự án, cho biết: "Chúng tôi đã có thể thu hẹp và cải thiện khoảng thời gian định tuổi cho nhiều mẫu bệnh, từ đó cho phép kết nối chúng với các làn sóng và đợt bùng phát dịch hạch cụ thể từng được những nhà chép sử ghi nhận tại các thị trấn hoặc khu vực tương ứng".

Bên cạnh yếu tố tự nhiên, hoạt động của con người đóng vai trò then chốt trong việc gieo rắc mầm bệnh khắp lục địa. 

Phân tích di truyền cho thấy, các đợt bùng phát dịch hạch tàn khốc nhất đều liên quan chặt chẽ đến các cuộc chiến tranh lớn như "Chiến tranh 30 năm" từ năm 1618 đến 1648 hay "Chiến tranh Phương Bắc Vĩ đại" giai đoạn khoảng năm 1700 đến 1721. Quân đội, dòng người tản cư và thương nhân dịch chuyển trên cùng những tuyến đường đã tạo điều kiện thuận lợi cho vi khuẩn dịch hạch lây lan. 

Một hố chôn tập thể những người chết bởi dịch hạch tại Domat/Ems, Sogn Pieder (Thụy Sĩ), liên quan đến đợt dịch hạch trong thời kỳ "Chiến tranh 30 năm". Ảnh: Cơ quan Khảo cổ học Bang Grisons

Tiến sĩ Christiana L. Scheib chỉ ra rằng, vi khuẩn phân tách thành các nhánh mới trong thời gian diễn ra xung đột và phát tán mạnh mẽ dọc theo dấu chân của binh lính cùng dân tị nạn. Tiêu biểu như trong đợt bao vây thành Tallinn ở Estonia năm 1710, dịch hạch đã cướp đi sinh mạng của cả lính Thụy Điển, Nga lẫn cư dân địa phương.

Dù dịch hạch giờ đây không còn là mối đe dọa sức khỏe cộng đồng hàng đầu tại châu Âu, vi khuẩn Yersinia pestis vẫn tồn tại trong các ổ chứa gặm nhấm tự nhiên ở nhiều khu vực trên thế giới. 

Do đó, việc hiểu rõ cách thức dịch hạch định hình, duy trì và biến mất ở châu Âu sẽ cung cấp góc nhìn dài hạn về quy luật vận hành của các bệnh truyền nhiễm. Những phát hiện này không chỉ lấp đầy khoảng trống lịch sử mà còn hỗ trợ đắc lực cho công tác giám sát y tế hiện đại, giúp dự báo và kiểm soát nguy cơ bùng phát dịch bệnh trong tương lai.