防走失,電梯直達安全島報人劉亞東A
來源:世界科學
作者:希區客
在極寒環境下,屍體還會腐爛嗎,或者說,它的變化過程相比正常環境下有何不同?對法醫而言,來自冰天雪地的屍體會怎樣影響自己判斷死者死亡時間?估計死亡時間(又稱死後間隔時間)是一項非常複雜的任務。此工作在法醫調查中至關重要,因為它能提供關于死亡事件的重要時間資訊。針對疑似兇殺的事件,這些資訊可以縮小犯罪現場和嫌疑人的可能性範圍,有助于案件偵破。從環境條件到死者生前的健康狀況,許多因素都在死亡現場中發揮作用。回顧曆史,有一些科學家通過觀察屍體的實體和生物變化(如僵硬、積液和冷卻情況)來估計死亡時間。但這些方法受限于可變性以及對外部因素的依賴。随着分子生物學的發展,死後間隔時間的計算越發精确。不過它仍然是具有挑戰性的任務,尤其是針對來自極寒環境的屍體。如果一直處于冷凍條件下,屍體在死亡事件發生後的幾個月裡都不易出現明顯腐爛迹象。最近,來自美國北達科他大學和英國中央蘭開夏大學的法醫科學家團隊發表新論文稱,通過研究參與腐爛過程的微生物,可以高精度預測極寒條件下死者的死亡時間。此外,該團隊中的兩位專家還于美國科普雜志《對話》(The Conversation)撰寫科普文章,介紹了用微生物變化探尋極寒死亡點的過程。
極寒下的分解
我們的研究在北達科他州東部城市大福克斯(Grand Forks)展開。那裡是美國最寒冷城市之一,冬季氣溫可降至零下40攝氏度,風速通常可達到最高50公裡/小時。
面對以北達科他州冬季為代表的極寒環境,傳統方法可能不足以了解屍體腐爛情況并估算死亡時間。因為寒冷條件令屍體冷卻速度更快,進而導緻基于體溫的估算産生偏差。
北達科他州大福克斯的冬天非常寒冷
此外,寒冷環境會延緩屍僵的發生和持續;腐爛過程——包括各種食腐動物的活動——也會因低溫而減緩甚至停止。
雪是另一個影響屍體腐爛程度調查的重要因素。雪能隔絕屍體餘熱,使其溫度略高于周圍環境,這種隔熱效果導緻雪中屍體比暴露于空氣中的腐爛得更慢。
微生物與死亡後的時間
鑒于上述種種,在極寒條件下,調查人員必須采用更先進的方法了解屍體腐爛情況。分子技術,法醫科學中的最先進工具之一,能夠分析微生物組、基因表達以及蛋白質降解,為調查者還原犯罪現場提供寶貴資訊。
每種生物都有如指紋般獨特的微生物特征。對于法醫調查人員來說,所謂的“屍體微生物群”(necrobiome),即生活于腐爛屍體内部、表面和周圍的微生物群,是腐爛過程中的一個核心角色,也是關鍵資訊源。在不同的腐爛階段,屍體上存在各具特點的微生物群,它們分解組織,推動營養物質的循環利用。法醫調查人員可以對屍體中的微生物進行取樣,根據微生物種群的構成推斷一個人死亡的時間。
我們的研究重點是确定極寒環境下屍體腐爛過程中微生物變化的常見模式。在長達23周的時間裡,我們收集并分析了393份來自雪地死豬屍體鼻子内外的微生物樣本。豬死後的腐爛過程與人類相似,是以豬屍常用于法醫學研究。我們開發模型,通過将微生物基因資料與雪深和室外溫度等環境資料相配對來估算死後間隔時間。
研究人員從死豬鼻子的内部和外部采集樣本
結果顯示,從總體上看,嗜冷杆菌(Psychrobacter)、假單胞菌(Pseudomonas)和肉杆菌(Carnobacterium)最适用于在極寒條件下判斷死亡時間為6個月的屍體,誤差幅度僅略超過9天。此外,嗜冷杆菌水準在死亡5周後增加,到10周後達到最高,而假單胞菌的增加發生于5周到9周後,最高水準出現在18周後。
更精微的法醫學
死亡是個令人不快的話題,但從法醫學角度看,确定逝者死亡時間的技術方法将帶給親屬以正義與安甯。
我們的工作表明,即使身處極寒,屍體也不會完全停止腐爛。通過分析微環境,即屍體周圍的局部條件,包括溫度、濕度和微生物活動等,可以揭示有關腐爛過程的關鍵資訊。
我們确定的幾個關鍵微生物種類可作為死亡的生物标記,也幫助我們開發出死亡時間預測模型,借助這些模型,調查者能夠克服肉眼觀察的局限性,建構精确時間線。
資料來源:
Found dead in the snow − how microbes can help pinpoint time of death for forensic investigations in frigid conditions