腐烂尸体上发现的“死亡微生物组”可能有助于法医鉴定

研究人员相信，通过分析腐烂尸体上细菌和真菌的来往，他们可以确定一个人的死亡时间。

一项新的研究发现，潜伏在腐烂的人体尸体中的微生物可以帮助法医侦探确定一个人的死亡时间。

这项研究于周一（2 月 12 日）发表在《自然微生物学》杂志上，其中包括在春季、夏季、秋季和冬季的三个地点放置 36 具人类尸体。科学家们选择了地理位置相距较远的地点——田纳西州、德克萨斯州和科罗拉多州——并且气候要么温带湿润，要么半干旱。

DNA 样本是在尸体分解的前 21 天期间从尸体皮肤表面和周围土壤中采集的。此时分解速度通常是快速且动态的，因为组织很快开始分解。

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在对所有 DNA 进行解码后，科学家们发现，无论地点、气候或季节如何，尸体都具有相同的微生物特征。之前的研究已经确定了这一特征的关键成员，但仅限于实验室实验或单一地点。

“我们最终发现，每个数据集中都出现了大量微生物。这些是每个环境中的关键分解者，”该研究的第一作者、该大学的研究助理教授 Zachary Burcham田纳西大学告诉《生活科学》。

这个由大约 20 种微生物组成的网络由细菌和真菌的混合物组成，这些细菌和真菌通常不存在于人体中——也就是说，直到它们开始分解。研究过程中，研究人员发现，这些微生物在21天的分解期内，在特定时间点像发条一样出现在尸体中。这使他们怀疑参与分解循环的昆虫，例如丽蝇（Calliphora）和腐肉甲虫，是引入这些微生物的原因，可能是从他们之前访问过的尸体中带过来的。

伯查姆说，他们发现，除了看到相同的微生物在尸体上出现之外，他们还发现，随着时间的推移，微生物的数量以波浪状的方式增加和减少。通过跟踪不同微生物的这些波，结合所有数据并使用机器学习模型，他们发现可以计算出尸体在特定区域腐烂的时间。

“我们为模型提供了随时间、季节和地点变化的微生物丰度，”伯查姆说。 “但相当一致的是，模型认为最重要的始终是实际的微生物成员本身。本质上，它会首先寻找这些顶级生物体，并且可以从中获取大部分信息或预测。”

从整个微生物群落来看，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看起来相同。这些是机器学习模型放大的微生物，而忽略其余的微生物。

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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），因此研究人员相信他们的发现可能有助于不同地点和气候的法医调查。到目前为止，他们获得的结果非常准确，每次需要三天的时间。

新发现的微生物分解网络的关键成员过去曾与猪、牛和小鼠的尸体有关，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（未参与这项研究）告诉 Live Science，这些发现可能会成为 PMI 估算工具箱的有用补充。然而，她表示，需要进行更多研究才能使这些技术真正应用于该领域。

“在实际案例中，场景将与他们的研究环境中的场景非常不同，”夸克在谈到这篇新论文时说道。 “当他们将尸体放在土壤上时，通常尸体会被埋葬，同时包裹在地毯或塑料袋中，使昆虫不易接近。有时它们甚至被淹没在水下。因此，在这些情况下，土壤的退化身体将会非常不同。”

伯查姆证实，他们现在正在进行新的研究，调查封闭系统内的生物体和埋藏遗骸的分解情况，这样他们就能够看看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有用，”伯查姆说。

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