'死亡微生物组'在分解尸体上被发现,或有助于法医学

潜伏在分解人类尸体中的微生物可能有助于法医侦探确定死者的死亡时间

Man in white suit photographing crime scene behind police tape

无论人类尸体所处位置或周围气候如何,相同的“关键分解者”都会出现。

RgStudio/Getty 图片

一项新的研究发现,潜伏在分解人类尸体中的微生物可能有助于法医侦探确定死者的死亡时间。

这项研究于 2 月 12 日发表在《自然微生物学》杂志上,内容包括在春季、夏季、秋季和冬季将 36 具人类尸体放置在三个地点。科学家们选择了地理位置彼此遥远的地点——田纳西州、德克萨斯州和科罗拉多州——这些地点要么是温带潮湿气候,要么是半干旱气候。

在分解的最初 21 天内,从尸体皮肤表面和周围土壤中采集了 DNA 样本。此时分解速率通常很快且动态,因为组织开始迅速分解。


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在解码所有 DNA 后,科学家们发现,无论地点、气候或季节如何,尸体都带有相同的微生物谱。之前的研究已经确定了这个谱系的关键成员,但仅限于实验室实验或单一地点。

田纳西大学的研究助理教授、第一作者 Zachary Burcham 告诉 Live Science:“我们最终发现的是,在每个数据集中都出现了很多微生物。这些是每个环境中的关键分解者。”

这个由大约 20 种微生物组成的网络由细菌和真菌混合而成,这些细菌和真菌通常不存在于人体中——也就是说,直到人体开始分解。在研究过程中,研究人员发现,在 21 天的分解期内,这些微生物像发条装置一样在特定的时间点出现在尸体中。这让他们怀疑,参与分解循环的昆虫,如绿蝇(Calliphora)和埋葬甲虫,是引入这些微生物的原因,可能是从它们之前访问过的尸体上带来的。

Burcham 说,他们发现,除了看到相同的微生物在不同的尸体上出现外,他们还发现,随着时间的推移,微生物的丰度呈波浪式地增加和减少。通过跟踪不同微生物的这些波浪,结合所有数据并使用机器学习模型,他们发现他们可以计算出尸体在特定区域分解了多长时间。

Burcham 说:“我们已经为模型提供了微生物随时间变化的丰度、季节和地点。但非常一致的是,模型始终认为实际的微生物成员本身是最重要的。本质上,它会首先寻找这些顶级生物,并且可以从中获得大部分信息或预测。”

从整体上看微生物群落,研究人员确实发现了不同地点和季节之间的差异。然而,无论外部因素如何,对分解反应一致的微生物总是表现出相同的特征。这些是机器学习模型关注的微生物,而忽略了其余的微生物。

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由于他们的机器学习模型可以帮助确定一个人的死亡时间,也称为死后间隔 (PMI),研究人员认为他们的发现可能对各地和各种气候条件下的法医调查有用。他们迄今为止获得的结果被发现非常准确,误差在正负三天左右。

新发现的微生物分解网络的主要成员过去曾与猪、牛和小鼠尸体有关,这意味着它们可能不是人类特有的。

荷兰法医研究所 (NFI) 的微生物学家 Frederike Quaak 没有参与这项研究,她告诉 Live Science,这些发现可能会成为 PMI 估计工具箱的有用补充。然而,她说,要使这些技术真正应用于实地,还需要进行更多的研究。

Quaak 在评论这篇新论文时说:“在真实的案件工作中,情况会与他们的研究环境大相径庭。虽然他们将尸体放在土壤之上,但尸体通常会被埋葬,或者用毯子或塑料袋包裹,使昆虫更难接近。有时它们甚至会被淹没在水下。因此,在这些情况下,尸体的降解将非常不同。”Burcham 证实,他们目前正在进行新的研究,调查封闭系统内生物体和埋葬遗骸的分解情况,以便他们能够看到是否会出现类似的模式。“我们正在研究基础科学,希望有一天,我们会看到这在法庭案件中发挥作用,”Burcham 说。

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Christoph Schwaiger 是一位自由记者。他的主要关注领域是科学、技术和时事。他的作品曾在许多国家的知名媒体上发表。当他不忙于主持讨论时,Schwaiger 也是不同新闻节目和节目的常客。他热爱运动,经常被发现帮助那些支持他心中事业的组织。Schwaiger 拥有新闻学硕士学位。

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