Микроб — лучший свидетель
Найден новый способ определять время смерти млекопитающего организма. Его основа — это сменяющие друг друга виды микроорганизмов, окружающие тело умершего организма, которые, как выяснили ученые, всегда одинаковы, вне зависимости от почвы или климата окружающей среды. Отдел науки рассказывает, как 126 мышей и песок Техаса помогли работе криминалистов.
На настоящий момент в арсенале криминалистов существует несколько методик определения момента смерти, основанных на физических, химических и биологических изменениях в организме умершего. Однако все они имеют определенные недостатки — например, скорость разложения тела напрямую зависит от температуры воздуха, а значит, из-за слишком холодной или теплой погоды определение момента смерти может оказаться затруднительным.
Несколько месяцев назад International Journal of Legal Medicine опубликовал статью, рассказывающую о достижении австрийских биологов, которые исследовали распад белковой структуры мышечных волокон свиней. Ученые обнаружили, что некоторые из протеинов не разрушаются даже спустя десять дней после смерти, в то время как другие начинают разлагаться уже через несколько часов. Опыт был повторен и на других организмах, в том числе и на 60 образцах человеческой мышечной ткани.
Результаты подтвердили предположение о том, что распад определенных белков соответствует конкретному временному интервалу. Авторы исследования утверждали, что анализ распада протеинов мышц является мощным инструментом для определения времени гибели человека.
Джессика Меткалф и ее коллеги проанализировали изменения в сообществе микроорганизмов, которые происходят при разложении трупа, и обнаружили: вне зависимости от почвы, погодных условий или наличия других разрушающих останки тела организмов, существует определенный набор бактерий, микробов и грибков, которые возникают в умершем организме в строго определенное время.
Более того, эти микроорганизмы попадают в тело извне, а не из кишечника, как считалось ранее. Подробнее с выводами ученых можно ознакомиться в журнале Science.
Анализу подверглись микроорганизмы, находившиеся внутри и вокруг останков. Изначально объектами исследования были 126 мышей, захороненных в отдельных контейнерах с почвой трех различных типов — почвой прерий, песком штата Техас и почвой субальпийского пояса Скалистых гор. Эксперимент длился полтора года — на протяжении этого времени ученые брали пробы из разных органов и тканей грызунов. Параллельно с этим они изучали четыре человеческих трупа, пожертвованных самими людьми для исследований. Два из них были захоронены в зимний период, а другие два — весной.
Для анализа обнаруженных микроорганизмов исследователи воспользовались методом метагеномики — выделением и сортировкой образцов ДНК из почвы и останков тела. Микробиологи обнаружили, что в каждом типе почв имеются особые редкие бактерии, грибки и микробы, численность популяции которых резко возрастает, если они получают органическую подпитку. Кроме того, изменения среди микроорганизмов в течение всего процесса разложения происходят в определенном порядке: в начале эксперимента органический состав трех видов почв не совпадал друг с другом, но после начала разрушения трупа благодаря деятельности еще живых кишечных бактерий их место занимают аэробные бактерии.
Позже их сменяют микроорганизмы, питающиеся азотом, который выделяется из кишечника разлагающегося организма, а со временем их вытесняют нематоды и грибы. В результате ученые смогли построить компьютерную модель, которая необычайно точно устанавливает время смерти организма. «Лабораторные эксперименты на мышах настолько точно позволили установить время их смерти, что у нас буквально челюсть отвисла», — комментирует Джессика Меткалф.
Полученные данные могут стать мощным инструментом криминалистики и существенно повлиять на борьбу с преступностью.
Микробиологи не собираются останавливаться на достигнутом и планируют провести опыт, охватывающий почвы всей территории Соединенных Штатов в течение всех сезонов.
Не исключено, однако, что к тому моменту будет найден еще один способ установления времени смерти — как показывает практика, изучение микроорганизмов (как и свиней) приносит криминалистами все новые и новые плоды. Несколько месяцев назад британские ученые сообщили о результатах исследования туш забитых свиней, которые были помещены в герметичные контейнеры и изолированы от микроорганизмов окружающей среды.
Исследователи выяснили, что наше тело начинает разрушаться еще до того, как в дело вступают бактерии: еще живые клетки начинают как бы переваривать самих себя, в результате чего выделяется большое количество гексанала — летучего вещества, придающего характерный аромат свежескошенной траве.
Кроме того, во время этого процесса образовываются два других вещества — индол, обладающий достаточно резким ароматом, и триметиламин, пахнущий краской или свежей рыбой. Авторы работы подготовили экстракты трупных запахов, которые, как они надеются, помогут криминалистам натренировать собак-ищеек на поиск недавно погибших людей, а также разработать методики, которые позволят определять время гибели по структуре запахов.
Другую возможную методику, которая может позволить определить время гибели, предложили британские ученые. В ее основе лежит структура запахов. Исследователи обнаружили, что перед смертью клетки человека выделяют большое количество гексонала — вещества, которое придает аромат свежескошенной траве. Объектами их эксперимента также стали забитые свиньи, чьи туши они поместили в контейнеры. Пробы воздуха из этих контейнеров ученые анализировали с помощью газового хроматографа. Выделение гексонала происходит по причине того, что клетки начинают разрушать сами себя еще до того, как в дело вступят бактерии и другие микроорганизмы.
