Po prvi put, istraživači su identifikovali ono što se čini da je mreža od oko 20 mikroba koji univerzalno pokreću razgradnju životinjskog mesa. Nalazi imaju značajne implikacije na budućnost forenzičke nauke, uključujući potencijal da se istražiteljima mesta zločina pruže precizniji način da odrede vreme smrti tela.
„Zaista je super što postoje ovi mikrobi koji se uvek pojavljuju da razgrađuju ostatke životinja“, rekla je vanredni profesor Univerziteta Kolorado Džesika Metkalf, viši autor novog rada objavljenog u Nature Microbiology. „Nadajmo se da otvaramo čitavu ovu novu oblast ekoloških istraživanja.“
Razgradnja mrtvog biološkog materijala jedan je od najosnovnijih procesa na Zemlji. Organski biljni otpad čini ogromnu većinu materije koja se razlaže, što je proces koji je relativno dobro shvaćen. Međutim, relativno malo se zna o ekologiji raspadanja kičmenjaka, uključujući ljude, a bolje razumevanje načina na koji se ljudi razlažu ima potencijal da unapredi forenzičku nauku.
Ova nova studija, višegodišnji poduhvat, uključivala je razlaganje 36 leševa u tri različita forenzička antropološka objekta — Univerzitet Tenesi, Noksvil; Sam Houston State Universiti; i Univerzitet Kolorado Mesa. Tela su razlagana u različitim klimatskim uslovima i tokom sva četiri godišnja doba. Istraživački tim je zatim sakupio uzorke kože i zemlje tokom prvih 21 dana za svako telo koje se raspada.
Metcalf i njene kolege su generisale značajnu količinu molekularnih i genomskih informacija iz uzoraka. Zatim su koristili te informacije da naprave opštu sliku „mikrobne zajednice“, ili mikrobioma, prisutne na svakoj lokaciji. „U suštini“, rekao je Metkalf, „koji su mikrobi tamo, kako su tamo stigli, kako se to menja tokom vremena i šta rade.“
Iznenađujuće, rekla je ona, bez obzira na klimu ili tip tla, istraživači su pronašli isti set od otprilike 20 specijalističkih mikroba za razlaganje na svih 36 tela. Štaviše, ti mikrobi su stigli kao sat u određenim tačkama tokom perioda posmatranja od 21 dan, a insekti su igrali ključnu ulogu u njihovom dolasku.
„Vidimo da slični mikrobi stižu u slično vreme tokom raspadanja, bez obzira na bilo koji broj spoljašnjih varijabli kojih se možete setiti“, rekao je Metkalf.
Identifikacija konzistentnog sastava i vremena mikrobioma koji se raspada ima važne implikacije za forenzičku nauku.
Koristeći tehnike mašinskog učenja i podatke iz nove studije, kao i prethodni rad, Metcalf i njeni saradnici — David Carter, profesor forenzičkih nauka na Univerzitetu Chaminade u Honoluluu, i Rob Knight, direktor Centra za inovacije mikrobioma na Univerzitetu u Kalifornija San Dijego—napravio je alat koji može precizno predvideti vreme tela od smrti, takođe poznato kao postmortem interval.
„Kada govorite o istrazi scena smrti, postoji vrlo malo vrsta fizičkih dokaza za koje možete garantovati da će biti prisutni na svakoj sceni“, rekao je Karter. „Nikad ne znate da li će biti otisaka prstiju, mrlja od krvi ili snimaka kamere. Ali mikrobi će uvek biti tu.“
Štaviše, ovi mikrobi mogu biti posebno korisni, rekao je Carter, pod vrstama uslova koji su ispitani u novoj studiji. „Govorimo o scenama smrti na otvorenom“, rekao je. „Može biti teško prikupiti informacije u takvim vrstama istraga.
Direktorka Nacionalnog instituta za pravosuđe, Nanci La Vigne, smatra da je istraživanje posebno obećavajuće. „Jedno od glavnih pitanja svake istrage o smrti je ‘kada je ova osoba umrla?’“, rekao je La Vigne. „Ova kontinuirana linija… istraživanja pokazuje obećavajuće rezultate za predviđanje vremena smrti ljudskih ostataka, pomoć u identifikaciji pokojnika, utvrđivanje potencijalnih osumnjičenih i potvrđivanje ili pobijanje alibija.
Pored identifikacije univerzalnih razlagača, istraživački tim je takođe pokušao da utvrdi odakle dolazi ova mikrobna zajednica. Posebno, rekao je Metkalf, nisu mogli da pronađu mikrobe u bazama podataka mikrobioma tla ili katalozima mikrobioma ljudske kože i creva. Oni su, međutim, pronašli univerzalne razlagače na insektima. „Čini se da insekti unose mikrobe unutra“, rekao je Metcalf.
Ovi najnoviji nalazi se zasnivaju na više od decenije rada Metcalfa, Cartera i Knighta, uključujući ranu studiju koja je uključivala razlaganje miševa na različitim tlima u kontrolisanom laboratorijskom okruženju, kao i nastavak koji je uključivao razlaganje četiri leševa u Sam Houstonu. Državni objekat. Zach Burcham, bivši postdoktorski student CSU-a u Metcalfovoj laboratoriji, pomogao je u vođenju najnovijeg rada.
„Ovo istraživanje je bio ogroman zajednički napor raznolikog tima naučnika sa visokim znanjem — sjajan primer šta se može postići kada interdisciplinarni timovi udruže snage ka zajedničkom cilju“, rekao je Burčam. „Ovaj skup podataka je zaista jedinstven, sa širokim uticajem od mikrobne ekologije do forenzičke nauke.“
Pored forenzičkih aplikacija, Metkalf vidi i druge mogućnosti za korišćenje ovih novih informacija. „Vidim mnogo potencijalnih primena u poljoprivredi i prehrambenoj industriji“, rekao je Metkalf, koji je na Odeljenju za nauku o životinjama CSU.
Metcalf takođe namerava da proširi svoja istraživanja u ovoj oblasti, uključujući potencijalno sagledavanje razlika u mikrobnoj ekologiji malih i velikih kičmenjaka. „Osećam se kao da otvaramo mnogo puteva u osnovnoj ekologiji i kruženju hranljivih materija“, rekao je Metkalf.
