The plague’s impact paleodemographic and genetic measures in 15th to 16th century Gdańsk

Authors

  • Alicja Budnik Department of Human Biology, Institute of Biological Sciences, Cardinal Stefan Wyszyński University in Warsaw, Warsaw, Poland
  • Aleksandra Pudło Archaeological Museum in Gdańsk, Gdańsk, Poland

DOI:

https://doi.org/10.18778/1898-6773.85.1.01

Keywords:

mortality profiles, natural increase, life table, opportunity for natural selection

Abstract

Yersinia pestis caused plagues and haunted Gdańsk several times during the 15th and 16th centuries. This study focuses on the following demographic effects: 1/ distributions of deceased by age in a plagued city, 2/ parameters of the life tables, 3/ estimation of the natural increase. To assess genetic effects of the plague, measures of the opportunity for natural selection were considered. Skeletal remains of 283 people from the 15th – 16th century ossuary 3009 from the Dominican Monastery in Gdańsk provided research material. Yersinia pestis DNA in this skeletal material has already been found (Morozowa et al. 2017, 2020). Distributions of the deceased by age in the study sample were compared with those for Gdańsk before the plague and with those for the mass burial of plague victims in the 14th century Lübeck. Neither catastrophic mortality was found in the material studied, nor selective nature of the plague with regard to sex and age had been demonstrated. Using the Weiss method, the rate of natural increase r=–0.005 was reconstructed. With the wide dating range of the ossuary and the fact that it contains results of both the epidemic and “normal” mortality, the natural increase value at this level seems justified. There was a deterioration in the values of life tables parameters, especially life expectancy. Newborn life expectancy dropped to 19.5–22.6 years and for a 20-year-old to 17.7 years. The measures of opportunity for natural selection also deteriorated primarily due to child mortality: the biological state index Ibs values were low (within the 0.3–0.4 range) and values of the Im Crow’s index about 1.0. Natural selection also acted on adults as evidenced by values of the gross potential reproduction rate Rpot below 0.7. Demographically the study sample was at the level of the early Middle Ages rather than the Rennaisance.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Acsádi Gy, Nemeskéri J. 1970. History of Human Life Span and Mortality. Budapest: Akadémiai Kiadó.

Ampel NM. 1991. Plagues – what’s past is present – thought on the origin and history of new infectious diseases. Rev Infect Dis 13:658–65. https://doi.org/10.1093/clinids/13.4.658 DOI: https://doi.org/10.1093/clinids/13.4.658

Blalock HM. 1977. Statystyka dla socjologów. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe.

Blanchard P, Kacki S, Rouquet J, Gaultier M. 2014. Le caveau de l’eglise Saint-Pierre d’Eperon (Eure-et--Loir) et ses vestiges: protocole d’etude et premiers resultats. Revue Archeologique du Centre de la France 53:1–36.

Bochenek A, Reicher M. 1990. Anatomia człowieka 1. Wyd. 10. Warszawa: Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich.

Bos KI, Herbig A, Sahl J, Waglechner N, Fourment M, Forrest SA, et al. 2016. Eighteenth century Yersinia pestis genomes reveal the long-term persistence of an historical plague focus. eLife 5:e12994. https://doi.org/10.7554/eLife.12994 DOI: https://doi.org/10.7554/eLife.12994

Bosio CF, Jarrett C, Scott DP, Fintzi J, Hinnebusch J. 2020. Comparison of the transmission efficiency and plague progression dynamics associated with two mechanisms by which fleas transmit Yersinia pestis. PLOS Pathogenes 16(12):e1009092. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009092 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009092

Bramanti B, Zedda N, Rinaldo N, Gualdi-Russo E. 2018. A critival review of anthropological studies on skeletons from European plague pits of different epochs. Nature. Scientific Reports 8(17655):1–12. https://doi.org/10.1038/s41598-018-36201-w DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-36201-w

Byrne JP. editor. 2008. Encyclopedia of Pestilence, Pandemics, and Plagues. Westport, Connecticut, London: Greenwood Press.

Budnik A. 2005. Uwarunkowania stanu i dynamiki biologicznej populacji kaszubskich w Polsce. Studium antropologiczne. Poznań: Wydawnictwo Naukowe UAM.

Budnik A, Henneberg M. 2009. Demografia małych populacji w badaniach antropologicznych: wymieralność, płodność i wielkość rodziny. In: B Jerszyńska, and K Kaczanowski, editors. Współczesna antropologia fizyczna. Biodemografia i genetyka populacyjna w badaniach antropologicznych. Poznań: Sorus. 21–34.

Budnik A, Fiszer F, Białas K. 2009. Wartość informacyjna analiz biodemograficznych w badaniach przeszłości człowieka. In: W Dzieduszycki, and J Wrzesiński, editors. Metody. Źródła. Dokumentacja. Poznań: Stowarzyszenie Naukowe Archeologów Polskich. 49–65.

Budnik A, Liczbińska G, Gumna I. 2004. Demographic trends and biological status of historic populations from central Poland: The Ostrów Lednicki Microregion. Am J Phys Anthropol 125:369–81. https://doi.org/10.1002/ajpa.10272 DOI: https://doi.org/10.1002/ajpa.10272

Budnik A, Pudło A. 2017. Biodemografia nowożytnego Gdańska w świetle badań nad ossuariami. Możliwości rekonstrukcji i problemy metodyczne, In: A Pudło, and M Henneberg, editors. Nowożytne ossuaria z klasztoru dominikańskiego w Gdańsku. Wyniki badań interdyscyplinarnych. Gdańsk: Muzeum Archeologiczne w Gdańsku, Seria wydawnicza Fontes Commentationesque ad Res Gestas Gedani et Pomeraniae, t. 6. 139–169.

Chamberlain A. 2006. Demography in Archaeology. New York: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511607165 DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511607165

Crow JF. 1958. Some possibilities for measuring selection intensities in man. Hum Biol 30:763–75.

Curtis DR, Roosen J. 2017. The sex-selective impact of the Black Death and recurring plagues in the Southern Netherlands, 1349–1450. Am J Phys Anthropol 164:246- 59. https://doi.org/10.1002/ajpa.23266 DOI: https://doi.org/10.1002/ajpa.23266

Dean KR, Krauer F, Walløe L, Lingjærde OC, Bramanti B, Stenseth NC, et al. 2018. Human ectoparasites and the spread of plague in Europe during the Second Pandemic. PNAS 115(6):1304–09. https://doi.org/10.1073/pnas.1715640115 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1715640115

DeWitte SN. 2009. The efect of sex on risk of mortality during the Black Death in London, A.D. 1349–1350. Am J Phys Anthropol 139:222-34. https://doi.org/10.1002/ajpa.20974 DOI: https://doi.org/10.1002/ajpa.20974

DeWitte SN. 2010a. Sex differentials in frailty in Medieval England. Am J Phys Anthropol 143(2):285–97. https://doi.org/10.1002/ajpa.21316 DOI: https://doi.org/10.1002/ajpa.21316

DeWitte SN. 2010b. Age patterns of mortality during the Black Death in London, A.D. 1349–1350. J Archeol Sci 37 (1):3394–400. https://doi.org/10.1016/j.jas.2010.08.006 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jas.2010.08.006

Feldman M, Harbeck M, Keller M, Spyrou MA, Rott A, Trautmann B, et al. 2016. A high-coverage Yersinia pestis genome from a sixth-century Justinianic Plague victim. Mol Biol Evol 33:2911–23. https://doi.org/10.1093/molbev/msw170 DOI: https://doi.org/10.1093/molbev/msw170

Gejvall NG. 1960. Westerhus. Mediaeval population and chuch in the light of skeletal remains. Lund: Ohlsson H. Lund.

Georges P. 2007. Les modifications de surface osseuse d’orgine anthropique de “l’ossuaire” medieval du Clos des Cordeliers de Sens (89). Contribution a l’etude de l’embaumement. In: Ph Charlier, editor. 2e Colloque international de Pathographie, Loches, 6–7 Avril 2007. Paris: De Boccard, 233–292.

Gładykowska-Rzeczycka J. 2008. Paleoepidemiologia – archeoepidemie. In: W Dzieduszycki, and J Wrzesiński, editors. Epidemie, klęski, wojny. Poznań: SNAP o. Poznan and authors. 37–52.

Gowland RL, Chamberlain AT. 2005. Detecting plague: Paleodemographic characterisation of a catastrophic death assemblage. Antiquity 79:146–57. https://doi.org/10.1017/S0003598X00113766 DOI: https://doi.org/10.1017/S0003598X00113766

Haller M, Callan K, Susat J, Flux AL, Immel A, Franke A, et al 2021. Mass burial genomics reveals outbreak of enteric paratyphoid fever in the Late Medieval trade city Lübeck. iScience 24, 102419. https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102419 DOI: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102419

Harbeck M, Seifert L, Hänsch S, Wagner DM, Birdsell D, Parise KL, et al. 2013. Yersinia pestis DNA from skeletal remains from the 6th century AD reveals insights into Justinianic Plague. PLOS Pathogenes 9(5):e1003349. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1003349 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1003349

Henneberg M. 1975. Notes on the reproduction possibilities of human prehistorical populations. Przegląd Antropologiczny 41:75–89.

Henneberg M. 1976. Reproductive possibilities and estimations of the biological dynamics of earlier human populations, In: RH Ward, KM Weiss, editors. The Demographic Evolution of Human Populations. London, New York, San Francisco: Academic Press. 41-48. https://doi.org/10.1016/0047-2484(76)90098-1 DOI: https://doi.org/10.1016/0047-2484(76)90098-1

Henneberg M. 1977. Proportion of dying children in paleodemographical studies: Estimation by guess or by methodical approach. Przegląd Antropologiczny 44:105–14.

Henneberg M, Henneberg RJ. 2002. Reconstructing medical knowledge in ancient Pompeii from the hard evidence of bones and teeth. In: J Renn, and G Castagnetti, editors. Homo Faber. Studies on Nature, Technology, and Science at the Time of Pompeii. Presented at a Conference at the Deutsches Museum, Munich, 21–22 March 2000. Roma: „L’Erma” di Bretschneider, 169–187.

Henneberg M, Henneberg RJ. 2006. Human skeletal material from Pompeii. A unique source of information about ancient life. Automata 1:23–37.

Henneberg M, Piontek J. 1975. Biological state index of human groups. Przegląd Antropologiczny 41:191–201.

Henneberg M, Puch AE. 1989. Charakterystyka demograficzna i morfologiczna ludności pochowanej na cmentarzysku w Dziekanowicach stan. 2. Studia Lednickie 1:147–62.

Henneberg M, Steyn M. 1994. A preliminary report on the palaeodemography of K2 and Mapungubwe population (South Africa). Hum Biol 65:105–20.

Henneberg M, Strzałko J. 1975. Wiarygodność oszacowania dalszego przeciętnego trwania życia w badaniach antropologicznych. Przegląd Antropologiczny 41:295–309.

Hollingsworth MF, Hollingsworth TH. 1971. Plague mortality rates by age and sex in the parish of St. Botolph’s without Bishopsgate, London, 1603. Population Studies 26 (1):131–46. https://doi.org/10.1080/00324728.1971.10405789 DOI: https://doi.org/10.1080/00324728.1971.10405789

Holzer J.Z. 1980. Demografia. Warszawa: PWE.

Kacki S. 2017. Influence del’état sanitarie des populations du passésur la mortalité entemps de peste:contribution à la paléoépidémiologie. Bulletins et Mémoires de la Sociétéd’ anthropologie de Paris, Springer Verlag 29 (3-4):202–12. https://doi.org/10.1007/s13219-017-0189-6 DOI: https://doi.org/10.1007/s13219-017-0189-6

Kaźmierowska B. 1988 (1990). Wyniki badań antropologicznych materiałów z cmentarzyska na Ostrowie Lednickim (badania z lat 1978 i 1983–1985). Przegląd Antropologiczny 54:127–33.

Keller M, Spyrou MA, Scheib CL, Neumann GU, Kröpelin A, Haas-Gebhard B, et al. 2019. Ancient Yersinia pestis genomes from across Western Europe reveal early diversification during the First Pandemic (541–750). Proc Natl Acad Sci USA 116:12363–72. https://doi.org/10.1073/pnas.1820447116 DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1820447116

Kizik E. 2012. Zarazy w Gdańsku od XIV do połowy XVIII wieku. Epidemie oraz liczba ofiar w świetle przekazów nowożytnych oraz badaczy współczesnych. In: E Kizik, editor. Dżuma, ospa, cholera. W trzechsetną rocznicę wielkiej epidemii w Gdańsku i na ziemiach Rzeczypospolitej w latach 1708–11. Materiały z konferencji naukowej. Gdańsk: Muzeum Historyczne Miasta Gdańska. 62–75.

Klunk J, Duggan AT, Redfern R, Gamble J, Boldsen JL, Golding GB, et al. 2019. Genetic resiliency and the Black Death: No apparent loss of mitogenomic diversity due to the Black Death in medieval London and Denmark. Am J Phys Anthropol 169:240– 52. https://doi.org/10.1002/ajpa.23820 DOI: https://doi.org/10.1002/ajpa.23820

Kozłowski T. 2012. Stan biologiczny i warunki życia ludności in Culmine na Pomorzu Nadwiślańskim (X–XIII wiek). Studium antropologiczne. Toruń: Wydawnictwo Naukowe UMK.

Krenz-Niedbała M. 2008. Dziecko w średniowieczu – punkt widzenia antropologa. In: B Jerszyńska, editor. Współczesna antropologia fizyczna. Zakres i metody badań, współpraca interdyscyplinarna. Jedenaste Warsztaty Antropologiczne im. Profesora Janusza Charzewskiego. Poznań: Sorus. 69–78.

Margerison BJ, Knüsel C. 2002. Paleodemographic comparison of a catastrophic and an attritional death assemblage. Am J Phys Anthropol 119:134–43. https://doi.org/10.1002/ajpa.10082 DOI: https://doi.org/10.1002/ajpa.10082

Morozowa I, Cieślik A, Rühli F. 2017. Genetic analysis of plague in Gdańsk ossuaries (15th–18th Centuries): First Findings. In: A Pudło, and M Henneberg, editors. Nowożytne ossuaria z klasztoru dominikańskiego w Gdańsku. Wyniki badań interdyscyplinarnych. Gdańsk: Muzeum Archeologiczne w Gdańsku, Seria wydawnicza Fontes Commentationesque ad Res Gestas Gedani et Pomeraniae, t. 6. 255–260.

Morozowa I, Kasianov A, Bruskin S, Neukamm J, Molak M, Batieva E, et al. 2020. New ancient Eastern European Yersinia pestis genomes illuminate the dispersal of plague in Europe. Phil Trans R Soc B 375: 20190569. https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0569 DOI: https://doi.org/10.1098/rstb.2019.0569

Możejko B. 2012. Zarazy w średniowiecznym Gdańsku. In: E. Kizik, editor. Dżuma, ospa, cholera. W trzechsetną rocznicę wielkiej epidemii w Gdańsku i na ziemiach Rzeczypospolitej w latach 1708–1711. Materiały z konferencji naukowej, Gdańsk: Muzeum Historyczne Miasta Gdańska. 43–61.

Paine RR. 2000. If a population crashes in prehistory, and there is no paleodemographer there to hear it, does it make a sound? Am J Phys Anthropol 112 (2):189–90. https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-8644(2000)112:2<181::AID-AJPA5>3.0.CO;2-9 DOI: https://doi.org/10.1002/(SICI)1096-8644(2000)112:2<181::AID-AJPA5>3.0.CO;2-9

Pechous RD, Sivaraman V, Stasulli NM, Goldman WE. 2015. Pneumonic plague: The darker side of Yersinia pestis. Trends Microbiol 24(3):190–7. https://doi.org/10.1016/j.tim.2015.11.008 DOI: https://doi.org/10.1016/j.tim.2015.11.008

Piontek J. 1977. Średniowieczne cmentarzysko w Słaboszewie koło Mogilna: Analiza wymieralności. Przegląd Antropologiczny 43:37–53.

Piontek J. 1979. Procesy mikroewolucyjne w Europejskich populacjach Ludzkich. Poznań: Wydawnictwo Naukowe UAM.

Piontek J. 1981. Cmentarzysko późnośredniowieczne w Jaksicach (woj. bydgoskie). In: A Malinowski, editor. Źrodła do badań biologii i historii populacji słowiańskich. Seria Antropologia 10. Poznań: Wydawnictwo Naukowe UAM. 15–21.

Piontek J, Malinowski A. 1976. Cmentarzysko w Posadzie Rybotyckiej woj. Przemyśl. Przegląd Antropologiczny 42: 297–305.

Prechel M. 1996. Anthropologische Untersuchungen der skelettreste aus einen pestmassengrab am Heiligen-Geist-Hospital zu Lübeck. Lübecker Schriften zur Archäologie und Kulturgeschichte 24:323–39.

Pressat R. 1966. Analiza demograficzna. Warszawa: Państwowe Wydawnictwo Naukowe.

Pudło A. 2012. Pochówek zbiorowy jako przykład grobu w czasie epidemii. In: E. Kizik, editor. Dżuma, ospa, cholera. W trzechsetną rocznicę wielkiej epidemii w Gdańsku i na ziemiach Rzeczypospolitej w latach 1708–1711. Materiały z konferencji naukowej. Gdańsk: Muzeum Historyczne Miasta Gdańska. 237–243.

Pudło A. 2016. Mieszkańcy średniowiecznego Gdańska w świetle wyników badań antropologicznych, Muzeum Archeologiczne w Gdańsku, Gdańsk.

Pudło A, Marchewka J, Budnik A, Henneberg M, Krajewska M, Kozłowski T, et al. 2017. Charakterystyka antropologiczna grobów masowych z placu Dominikańskiego. In: A. Pudło, M. Henneberg, editors. Nowożytne ossuaria z klasztoru dominikańskiego w Gdańsku. Wyniki badań interdyscyplinarnych. Fontes Commentationesque ad Res Gestas Gedani et Pomeraniae 6. Gdańsk: Muzeum Archeologiczne w Gdańsku. 113–40.

Rasmussen S, Allentoft ME, Nielsen K, Orlando L, Sikora M, Sjögren KG, et al. 2015. Early divergent strains of Yersinia pestis in Eurasia 5,000 years ago. Cell 163:571–82. https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.10.009 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.10.009

Rost R. 2011. Ossuary internments as a framework for osteological analysis. A critical approach to paleodemography and biological affinity. Totem. The University of Western Ontario Journal of Anthropology 3(2):16–24.

Scott S, Duncan CJ. 2001. Biology of Plagues: Evidence from Historical Populations. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511542527 DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9780511542527

Scott S, Duncan CJ, Duncan SR. 1996. The plague in Penrith, Cumbria, 1597/8: its causes, biology and consequences. Ann Hum Biol 23(1):1–21. https://doi.org/10.1080/03014469600004232 DOI: https://doi.org/10.1080/03014469600004232

Seifert L, Wiechmann I, Harbeck M, Thomas A, Grupe G, Projahn M, et al. 2016. Genotyping Yersinia pestis in historical Plague: Evidence for long-term persistence of Y. pestis in Europe from the 14th to the 17th Century. PLOS ONE 11(1): e0145194. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0145194 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0145194

Stephan CN, Henneberg M. 2001. Medicine may be reducing the human capacity to survive. Medical Hypotheses 57:633–7. https://doi.org/10.1054/mehy.2001.1431 DOI: https://doi.org/10.1054/mehy.2001.1431

Szczepanek A. 2013. Archeotanatologia pochówków zbiorowych od pradziejów po czasy współczesne, Rzeszów: Mitel.

Szyszka M. 2017. Ossuaria w kontekście badań archeologicznych Kępy Dominikańskiej. In: A. Pudło, M. Henneberg, editors. Nowożytne ossuaria z klasztoru dominikańskiego w Gdańsku. Wyniki badań interdyscyplinarnych. Fontes Commentationesque ad Res Gestas Gedani et Pomeraniae 6. Gdańsk: Muzeum Archeologiczne w Gdańsku. 47–67.

Trawicka E. 2017. Zabytki metalowe z ossuariów odkrytych na Kępie Dominikańskiej w Gdańsku. In: A Pudło, M Henneberg (red.), Nowożytne ossuaria z klasztoru dominikańskiego w Gdańsku. Wyniki badań interdyscyplinarnych. Fontes Commentationesque ad Res Gestas Gedani et Pomeraniae 6. Gdańsk: Muzeum Archeologiczne w Gdańsku. 69–86.

Waldron HA. 2001-02. Are plague pits of particular use to paleoepidemiologists? Int J Epidemiol 30(1):104–8. https://doi.org/10.1093/ije/30.1.104 DOI: https://doi.org/10.1093/ije/30.1.104

Weiss KM. 1973. Demographic models for anthropology. Memoirs of the Society for American Archeology 27, DC: Society for American Archeology, Washington.

White T, Folkens P. 2005. The Human Bone. Manual. Burlington: Academic Press.

Wójcik M. 2011. Plaga justyniana: cesarstwo wobec epidemii. Zeszyty Prawnicze 11/1: 377–401. DOI: https://doi.org/10.21697/zp.2011.11.1.20

Downloads

Published

25-02-2022

Issue

Section

Articles

How to Cite

Budnik, Alicja, and Aleksandra Pudło. 2022. “The plague’s Impact Paleodemographic and Genetic Measures in 15th to 16th Century Gdańsk”. Anthropological Review 85 (1): 1-29. https://doi.org/10.18778/1898-6773.85.1.01.

Most read articles by the same author(s)

1 2 > >>