迎接死尸群:会吞噬你尸体的微生物波

一具尸体掉在树林里,虽然周围没有人听,但时钟开始滴答作响。它不是由齿轮或弹簧组成,而是由细菌、真菌和其他微生物组成。

尸体将大量的营养物质倾倒到土壤中-一种脂肪和蛋白质的混合物,在典型的落叶层碳水化合物中非常突出。很快,一群专门的细菌,真菌和线虫出现,在这个手工宴会上进餐。科罗拉多大学博尔德分校的杰西卡·梅特卡夫说:“这是对周边地区生活社区的彻底改造。”

现在,由加州大学圣迭戈分校的罗布·奈特领导的梅特卡夫团队已经证明,这些尸体微生物-我们称之为“坏死生物群落”-以一种可预测的时钟般的方式发生了变化。在出现的物种中,它们到达的顺序和速度是一致的,似乎不管土壤类型、季节,甚至是物种-老鼠的坏死区与人类相似。

这意味着,法医调查人员应该能够知道一个人是多久前死亡的,在两到四天内,通过对他们身体周围的微生物进行擦拭和测序。这与死亡时间的其他指标相比较,比如周围土壤的化学含量,或者食尸苍蝇的发育阶段。虽然冬天昆虫稀少,但坏死生物钟一年到头都在滴答作响。

坏死生物群落很可能被用作几个法医证据的来源之一,所有这些都是相辅相成的。(尸体体内的微生物提供了更多的线索;去年,其他研究人员发现,这些微生物也会在死后以时钟般的方式发生变化。)“当你的案件被视为凶杀案时,你想收集尽可能多的不同种类的物证,”来自檀香山查明德大学(Chaminade University Of Honolulu)的法医大卫·卡特(David Carter)说,他是梅特卡夫研究小组的一员。

早在2013年,梅特卡夫就在腐烂的老鼠身上发现了可预测的死亡模式,并能在7周内估计出啮齿类动物在三天内的死亡时间。在这些结果的基础上,她让死老鼠在三个非常不同的栖息地-沙漠、草原和高山森林-的土壤上腐烂,每个栖息地都有自己最初的微生物群落。

该小组还与萨姆休斯顿州立大学东南德克萨斯应用法医科学设施(STAFS)的人类尸体合作,在那里人们将他们的尸体进行法医研究。STAFS的工作人员在该设施的场地上留下两具尸体腐烂,一具在冬季,两具在夏天。梅特卡夫说:“为了使这与法医科学相关,我们需要证明这种微生物钟确实存在于户外场景中,在那里你有食腐动物、昆虫和每日温度波动。”

尽管这些实验中有许多变量,但研究小组发现,老鼠和人类的尸体很快就被相似的细菌群所占据,特别是那些专门消化脂肪和蛋白质的细菌群。也有许多微生物处理氮,这是不足为奇的,因为尸体最终破裂和泄漏富氮液体到他们的环境。

这些定植细菌普遍存在于土壤中,但通常是罕见的。当动物死在它们上面的时候,它一定就像天上来的天哪-它们的数量就会爆炸。没有参与这项研究的加州大学欧文分校(University of California,Irvine)的史蒂文·艾里森(Steven Allison)说:“死掉的动物是大量浓缩的蛋白质和脂肪,这些微生物潜伏在土壤中,准备在我们死后开始吃我们的身体。”

这是一个典型的生态演替案例,在这种情况下,生物在可预测的海浪中殖民了一个新的栖息地。烧焦的森林会被苔藓、蕨类植物、灌木以及最终的树木所占据。新生婴儿被牛奶消化细菌,然后植物破坏的细菌定植。一具鲸鱼尸体沉入海底,成为河豚、螃蟹、蜗牛和食骨鼻涕花虫的宿主。人的尸体也不例外-在死亡中,我们只是生命的另一个避风港。

我们的死后命运是如此的可预见,梅特卡夫可以利用埋在一种土壤中的老鼠的数据来估计埋在另一种土壤中的动物的死亡时间。她说:“我们甚至可以在老鼠实验的基础上产生一个时钟,并预测人类在户外腐烂的死亡时间。”

但是“仍然有很多无法解释的变异,”艾莉森说。“尸体微生物群落中可预测的部分实际上是相当小的一部分,但由于这些群落的多样性,在大多数情况下,这可能足以很好地预测死亡时间。”

“这是有希望的,因为相对较少的实验,我们看到了可预测和可靠的趋势-但这也是一个弱点,”卡特补充说。“我们只处理了少量的样本,所以我们需要更多的数据。”他想知道在其他情况下坏死生物群落是否是可预测的。热带地区呢?如果有人的皮肤上有枪弹残留物怎么办?如果他们在用抗生素呢?还是他们是酒鬼?他说:“有很多变量值得我们去研究。”“但这可能超出了我的一生。”

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