Para peneliti memadukan bukti genetik dengan temuan arkeologis dan penanggalan radiokarbon untuk merangkai apa yang sebenarnya terjadi di komunitas-komunitas prasejarah tersebut.

"Berdasarkan DNA wabah pes, hubungan genetik antar korban, analisis arkeologis, dan penanggalan radiokarbon, kami berhasil menyusun gambaran yang benar-benar jelas dan lengkap soal apa yang terjadi selama wabah-wabah ini berlangsung," kata penulis utama Ruairidh Macleod, yang mengerjakan penelitian ini saat masih menjadi mahasiswa PhD di University of Cambridge dan kini menjadi Research Fellow di University of Oxford.

Tim menemukan DNA dari Yersinia pestis, bakteri penyebab wabah pes, pada 18 dari 46 individu yang diteliti. Artinya, hampir 40 persen dari sisa-sisa yang diperiksa menunjukkan bukti infeksi. Menurut para peneliti, tingkat deteksi ini bahkan melampaui yang pernah dilaporkan dari sejumlah situs pemakaman wabah pes era abad pertengahan.

Riset sebelumnya menunjukkan bahwa galur-galur purba Yersinia pestis tidak memiliki sejumlah fitur genetik yang belakangan memungkinkan wabah pes bubonik menyebar efisien lewat kutu dan inang hewan pengerat. Karena itu, banyak ilmuwan sebelumnya meyakini bentuk-bentuk paling awal penyakit ini kecil kemungkinannya memicu wabah besar atau mematikan.

Temuan baru ini justru mengarah pada kesimpulan berbeda.

Di dua pemakaman terbesar, para peneliti menemukan jumlah anak-anak dan remaja awal yang tidak biasa besarnya di antara para korban. Selama puluhan tahun, arkeolog kesulitan menjelaskan pola ini.

"Jumlah anak-anak yang tidak biasa dan rentang waktu yang singkat ini benar-benar menjadi teka-teki yang coba kami pecahkan sejak 1990-an. Menemukan bahwa wabah pes adalah penyebabnya sungguh luar biasa, tapi ini masuk akal sekali," kata arkeolog Andrzej Weber dari University of Alberta, peneliti utama Baikal Archaeology Project.

Penanggalan radiokarbon mengungkap bahwa banyak penguburan berlangsung dalam rentang waktu yang relatif singkat. Dalam sejumlah kasus, saudara kandung atau orang tua dan anak tampaknya meninggal pada waktu yang hampir bersamaan dan dikuburkan bersama.

Para peneliti juga mengidentifikasi sebuah superantigen khas pada galur-galur wabah purba ini, faktor genetik penghasil racun yang tidak ditemukan pada galur-galur wabah pes historis yang lebih belakangan.

Superantigen bisa memicu reaksi imun yang sangat kuat dan berkaitan dengan respons peradangan berat, berpotensi membuat infeksi jauh lebih berbahaya.

"Temuan ini mengubah pemahaman kita soal wabah-wabah pes paling awal: bahkan sebelum bakteri ini berevolusi mengembangkan penularan efisien lewat kutu, galur-galur purba ini tampaknya sudah membawa kombinasi faktor virulensi yang kuat, yang bisa membuat infeksi sangat mematikan," kata penulis senior Martin Sikora, associate professor di University of Copenhagen.

Hasil ini menunjukkan bahwa sejumlah wabah pes paling awal yang diketahui mungkin sama mematikannya dengan bentuk-bentuk penyakit ini di masa belakangan, khususnya bagi anak-anak, meski belum memiliki mekanisme penularan lewat kutu yang identik dengan wabah pes bubonik.

Petunjuk Soal Asal-Usul Wabah Pes

Studi ini juga memperkuat gagasan bahwa wabah pes pertama kali muncul di Asia Tengah atau Timur Laut sebelum menyebar ke seluruh Eurasia lewat populasi hewan pengerat liar.

Bukti arkeologis menunjukkan bahwa para pemburu-pengumpul dalam studi ini punya kontak dekat dengan marmut, hewan pengerat penggali besar yang hingga kini masih membawa bakteri wabah pes. Para peneliti meyakini penyakit ini mungkin berpindah langsung dari marmut yang terinfeksi ke manusia, memicu wabah-wabah di komunitas prasejarah tersebut.