Plague, infamous due to three devastating pandemics, remains one of the most dangerous human diseases. Its causative agent, the microbe Yersinia pestis, is a priority in the arsenal of possible biological weapons, which requires increased attention to the development of a system of biological (bacteriological) security. A deep knowledge of the natural processes that facilitate the development of the causative agent of plague may be useful for this. There are currently two alternative approaches to determining the origin of Y. pestis – molecular genetics (MG) and ecological. MG-data has led to the innovative idea of the saltation conversion of the psichrophilic saprozoonotic microbe Yersinia pseudotuberculosis O:1b into a population of the pathogenic plague microbe Y. pestis, by horizontal transfer of two specific plasmids pFra and pPst from the external environment, or from other bacteria and inactivated/deletions of genes that have lost their functions in a new habitat, probably in populations of voles (Microtinae) in Asia. The ecological scenario is based on the idea of Darwinian adaptations by way of a quick "quantum" formation of its properties in a parasitic system; the "marmot–flea" (Marmota sibirica – Oropsylla silantiewi), during the transition between the Pleistocene and Holocene periods. Three important factors of quantum speciation were found: heterothermia of marmot bodies during hibernation, the oxidative "burst" of macrophages in hibernating marmots, and stress-induced mutagenesis initiated by the oxidative "burst" of macrophages. This article asserts the complementarity of the ecological and MG approaches. The prospect of a solution to the problem of quantum speciation of the causative agent of the plague, and the development of methods for the treatment and prevention of disease, can be observed in the synthesis of ecological and MG approaches.
Чума, печально известная тремя опустошительными пандемиями, доныне остаётся одной из самых опасных болезней человека. Её возбудитель – микроб Yersinia pestis – является приоритетным агентом в арсенале возможного бактериологического оружия, что требует повышенного внимания к превентивной разработке систем биологической (бактериологической) безопасности. Этому могут способствовать глубокие знания естественных процессов, вызвавших появление возбудителя чумы в природе. В проблеме происхождения Y. pestis в настоящее время наметились два альтернативных подхода – молекулярно- генетический (МГ) и экологический. МГ-данные привели к новаторской идее сальтационного преобразования клона предкового психрофильного сапрозообионтного псевдотуберкулёзного микроба Y. pseudotuberculosis O:1b в популяцию возбудителя чумы Y. pestisпутём горизонтального переноса двух специфических для чумного микроба плазмид вирулентности pFra и pPst из внешней среды или от других бактерий и инактивации/делеции генов, утративших функции в принципиально новой среде обитания – популяциях полёвок (Microtinae) в Азии. В основу экологического сценария положена дарвиновская идея адаптациогенеза микроба чумы с быстрым "квантовым" формированием его свойств в паразитарной системе "сурок–блоха" (Marmota sibirica – Oropsylla silantiewi) в условиях психроаридного климата Центральной Азии на рубеже плейстоцена и голоцена. Выделены три важных фактора квантового видообразования микроба чумы: гетеротермия сурков во время зимней спячки, окислительный взрыв макрофагов в организме многократно просыпающихся гибернирующих сурков и стресс-индуцированный мутагенез эволюционирующего микроба в связи с окислительным взрывом макрофагов. В статье утверждается принцип взаимодополняемости экологического и МГ-подходов. Перспектива решения проблемы квантового видообразования возбудителя чумы и разработки средств и методов лечения и профилактики болезни видится в синтезе экологического и МГ-подходов.