Доцент кафедры регионоведения России, национальных и государственно-конфессиональных отношений АлтГУ, заведующий Барнаульской лабораторией Института археологии и этнографии СО РАН и АлтГУ, кандидат исторических наук Дмитрий Папин стал соавтором масштабного исследования, опубликованного в одном из самых авторитетных в мире мультидисциплинарных журналов – Science Advances.

Научная работа объединила 26 специалистов из ведущих центров Ирландии, Германии, Великобритании, США и России. Международная группа ученых проследила эволюцию вируса оспы овец (SPPV) на протяжении 3500 лет. В распоряжении исследователей оказались 21 образец древнего генома патогена, охватывающие период от бронзового века (около 1700 г. до н.э.) до Нового времени. Уникальность работы – в ее источниках: генетический материал извлекался не только из костей животных, но и из манускриптов. Книги, веками хранившиеся в библиотеках, оказались «биологическими капсулами времени», сохранившими следы болезней в коже животных, из которой были сделаны страницы.

Для мировой науки эта генетическая летопись началась именно на Алтае, где нашли самые древние образцы. Участие Дмитрия Папина и АлтГУ связано с археологической частью проекта: алтайские ученые открыли и исследовали поселение, откуда происходят самые ранние образцы генома овцы.

Как рассказывает археолог, история исследований началась в 1999 году. Тогда в Михайловском районе Алтайского края при поддержке администрации региона и ректора университета Юрия Кирюшина был открыт Михайловский сельский лицей.

«Вместе с моим учителем, профессором Александром Борисовичем Шамшиным, мы проводили работы в Михайловском районе, изучали поселение эпохи поздней бронзы – Рублево-VI (XIV–XII века до н. э.). Оно отличалось от многих других памятников своими размерами и мощными культурными отложениями. Культурный слой был сильно насыщен костями животных, в основе остатков были коровы и мелкий рогатый скот – овцы и козы, причем костей диких животных практически не было, а домашние явно фиксировали элементы селекции и отбора».

Именно тогда, еще четверть века назад, археологи АлтГУ поняли уникальность памятника: Алтай не является регионом одомашнивания овец, но находки в Рублево-VI свидетельствовали о развитом специализированном скотоводстве.

«Возник вопрос: откуда такое скотоводство на очень высоком уровне? – продолжает ученый. – В 2000-е годы палеогенетика только делала первые шаги. Мы понимали, что памятник уникальный, и нужно найти специалистов, которые разбирались бы в фаунистических находках. Через Юрия Федоровича я вышел на ведущего палеозоолога нашей страны Павла Андреевича Косинцева из Екатеринбурга (Уральское отделение РАН). Он на протяжении долгих лет сотрудничает с нами и первым сделал фаунистические определения костей».

• Рис. 1. Выявление древних геномов вируса оспы овец в Западной Евразии.
• Рис. 2. Филогенетический и датировочный анализ древнего и современного вируса оспы овец.
• Рис. 3. Время эволюционной дивергенции и событий инактивации генов вируса оспы оспы (Capripoxvirus).

Путь от находки до публикации в Science был долгим и поэтапным. Образцы костей из Рублево-VI пролежали более двух десятилетий, прежде чем привлекли внимание генетиков.

«Секвенирование ДНК животных в нашем университете не делают, тем более не изучают геномы вирусов. Такие сложные задачи решают крупные международные научные группы. На самом деле интерес к образцам, которые мы взяли 25 лет назад, появился только сейчас, когда сформировались новые подходы. Современные генетики, которые занимаются вирусами, поставили вопрос: есть оспа овец, очень опасная и заразная болезнь, а как, когда и где она появилась? В нашей стране она была побеждена в XX веке, но остаются природные очаги в Монголии и Казахстане, они всегда опасны», – поясняет Дмитрий Папин.

Результаты исследования имеют колоссальное практическое значение. Вирус оспы овец по-прежнему наносит огромный экономический ущерб, а в некоторых случаях гибель молодняка достигает 80–100%.

«Теоретически биоинформатики оценили время происхождения оспы овец примерно в 5500 лет назад. Однако самые древние из реально обнаруженных на сегодня образцов происходят из нашего поселения Рублево-VI и с памятника Маржык в Казахстане. В данном исследовании проанализировано более 700 образцов. Генетики отмечают, что отправной точкой для изучения древнейших зафиксированных свидетельств стали материалы из Алтайского края», – говорит Дмитрий Папин.

Построение «генетической колонки» вируса позволило ученым понять, как он менялся. Оказалось, что геном вируса оспы овец очень стабилен на протяжении тысячелетий, в отличие от вируса натуральной оспы.

«Для биологов очень важно изучать, что может произойти, во что это может развиться. Это предмет постоянного интереса именно с точки зрения эволюционной биологии. Поняв природу вируса, можно понять и то, как бороться с ним. Это имеет важное значение для выработки методик лечения и борьбы с изолированием естественных очагов. Археология здесь является хорошим помощником, она поддерживает фундаментальную биологию», – подчеркивает Дмитрий Валентинович.

Алтайский госуниверситет может по праву гордиться тем, что материалы, добытые на алтайской земле четверть века назад, легли в основу глобального понимания эволюции опасных патогенов. Это доказательство того, что фундаментальная наука чаще всего начинается не в стерильных лабораториях, а в полевых экспедициях.