Американские биологи провели масштабное исследование тел умерших и впервые перечислили все типы микроорганизмов, разлагающих живую плоть. Исследование проведено на так называемых фермах тел, его выводы помогут судмедэкспертам точнее устанавливать время смерти , говорится в публикации в журнале Nature Microbiology.
Разложение умершей живой материи — один фундаментальных химических процессов на Земле. Разложение органики, содержащейся в растениях, — процесс, хорошо изученный. Куда хуже биологами изучен процесс разложения тканей животных, и в том числе — человека. Понимание этого процесса играет важнейшую роль для вопросов судмедэкспертизы, когда перед специалистами стоят вопросы о давности наступления смерти, характере повреждений и процессах, последующих после смерти человека. Для моделирования этих процессов в США уже давно существует несколько так называемых ферм тел, где ученые наблюдают за характером разложения человеческих трупов, предоставленных добровольно ради науки. Тела помещают в естественную природную среду с различными условиями, к ним имеют доступ дикие животные, насекомые и наблюдение за изменениями позволяет ученым точнее понимать, как устанавливать время смерти.
@TheBodyFarm_UTK / X
Важным обстоятельством, способным помочь в установлении даты смерти, может служить состав микроорганизмов, участвующих в разложении тела на определенном этапе. Для изучения этого вопроса Национальный институт Юстиции США профинансировал двухлетнее исследование, которое проходило одновременно сразу на трех фермах тел — Colorado Mesa University Forensic Investigation Research Station (FIRS), Sam Houston State University Southeast Texas Applied Forensic Science (STAFS) Facility и University of Tennessee Anthropology Research Facility (ARF), расположенных в разных климатических зонах.
Всего в эксперименте было задействовано 36 человеческих тел. «В каждой ферме по три тела умерших донора размещались лежа на спине без одежды на поверхности почвы весной, летом, осенью и зимой 2016 и 2017 года (всего 36 тел), — говорится в исследовании, которое сами авторы называют «революционным». — Тела помещались в клетки из сетки с ячейкой 1*1 см, чтобы не допустить позвоночных падальщиков».
С каждого тела в течение 21 дня ежедневно ученые собирали образцы микробиоты — с кожи лица, в районе таза, земли под трупом, а также в контрольных точках в земле, не загрязненной продуктами разложения, после чего образцы отправлялись на генетический анализ. «Важно — какие микробы там есть, как они туда попадают, как они меняются со временем и что они делают», — пояснила Джессика Меткалф, автор работы.
К удивлению ученых оказалось, что в гниении каждого из 36 тел участвовало примерно 20 особых микробов, специализирующихся на разложении мертвых тканей. Более того, отдельные типы микробов появлялись в определенный период «как по часам». «Мы видели появление схожих микробов в определенный период разложения независимо от множества внешних факторов, которые можно представить», — пояснила Меткалф.
Среди выявленных микробов-редуцентов в основном бактерии и грибы. «Грибы играют важную роль в распаде органической материи, однако их воздействие и междоменное взаимодействие при разложении тела остается недоисследованным. Наш анализ выявил несколько грибов, которые появляются вместе с бактериями и принадлежат отделу аскомицетов. В частности, Yarrowia и Candida известны своей способностью усваивать липиды, белки и углеводы», — говорится в статье.
Неожиданным оказался ответ на вопрос, откуда на определенном этапе возникают те или иные микробы на теле — по словам ученых, они не смогли отождествить их с базами данных микробиоты, содержащейся в почве, человеческой коже или пищеварительном тракте. Оказалось, что большинство микробов заносится насекомыми. «Ключевые бактерии и грибы-редуценты редко наблюдаются в средах, не связанных с разложением, и встречаются при разложении плоти, включая людей, свиней, мышей, скота, а насекомые выступают основными путями распространения», — говорится в работе.
Используя машинное обучение, данные этого и прошлых исследований, ученые разработали инструмент, способный довольно точно рассчитывать время, прошедшее с момента смерти человека.
«Если говорить об исследовании места смерти, то есть совсем мало физических свидетельств, которые гарантированно там присутствуют. Вы никогда не знаете, будут ли там отпечатки пальцев, пятна крови или записи с видеокамер. Но там всегда будут микробы», — пояснил соавтор работы Дэвид Картер.