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如何快速在野外搜尋人類遺體?

作者:由 小豪L 發表于 遊戲時間:2020-09-11

拋屍野外是許多刑偵片喜愛的情節,但一旦發生在現實中,就是極其令人頭疼的案件。搜尋在野外遇難的人也會碰到同樣的問題。在荒野叢林中快速確定遺體的位置非常困難,但根據田納西大學諾克斯維爾分校(University of Tennessee, Knoxville)的 Holly Brabazon 等人於《植物科學趨勢》(Trends in Plant Science)上發表的一篇論文稱,警方或可以利用遠端感應平臺來觀測樹木和灌木冠層的光譜變化,來找到遺體的位置。

在地球廣袤的土地上,大約有 31% 的地塊(約 40 億公頃)都被森林所覆蓋,主要分佈在溫帶和熱帶,正好與大部分人類的聚居點相重合。在世界各地,人們似乎在森林地區中“消失”的案例層出不窮,不幸的是,其中的許多物件都已假定死亡。

對失蹤者遺體的調查通常會從周邊行人取證、航空攝影和巡屍犬搜尋開始。但是,當需要被搜查的地塊範圍逐漸擴大,或是處於較危險的地形中時,基於地面的搜尋活動可能會變得極具挑戰性,甚至根本不可能完成。雖然遠端搜尋受害者遺體的方法已經被提上日程,但繁茂森林的遮蓋使對遺體的精確定位變得異常棘手。種種障礙相疊加,經常會抹去警方發現和儲存遺體的可能性。而這項關鍵證據的缺失會使刑事起訴滯後,讓兇手逍遙法外,讓受害者家庭難以走出痛苦。

|屍體周圍的植物可能會更綠

這篇最新研究指出,儘管植物常常被抱怨遮擋了視線,它們可以在某些手段下變成有力的搜尋幫手。無論是被埋葬還是單純地留在土地表面,人類遺體都可能會對當地環境產生影響,並留下物理線索。包括紛亂的土壤痕跡和被損壞的植物葉片在內,這些物理線索常常很容易被破壞,或被辦案人員輕易忽略。

但另一方面,人類遺體的分解和腐敗過程不可避免地會在周圍的環境中造成可以被預計的物理和化學變化。正在經歷這一變化的遺體周圍的生態系統被稱為“屍體分解島”(cadaver decomposition island)。其中,腐化遺體的過程所產生的化學物質和微生物(屍微生物組,necrobiome)必然會改變周遭土壤的化學組成和微生物環境。而這將改變附近植物根系所處的環境(根際,rhizophere),繼而導致植物葉片發生可以被人類遠距離監測到的結構變化。因此,屍體分解島可以讓我們進一步理解從遺體分解開始、到植物中結束的化學物質源-庫反應。而這篇文章就將詳細討論人體分解對植物光學變化的影響,力求用一套完整的方法來根據植物定位遺體位置。

如何快速在野外搜尋人類遺體?

在屍體分解島上,外來入侵植物和雜草可能在植物演替過程佔有優勢地位。其中,外來入侵植物通常都具有發達的根系,也能對環境變化作出迅速反應。也正是這些特徵,讓這一類植物能夠快速對土壤中的新成分作出化學和細胞組成上的反應。作為木本入侵灌木,在北美洲東部廣泛分佈的日本女貞(Ligustrum japonica)和忍冬(Lonicera japonica)在生態環境和經濟方面都已經造成了巨大的損失,但在此前儲存完好、近期剛剛受到干擾的生態系統中,這些植物卻可能作為環境訊號,為搜尋工作提供便利。包括這些植物在內,許多全球範圍內分佈的常見植物都可以作為廣泛應用這種環境訊號的基礎。另外值得一提的是,一些優勢硬木樹種也可以透過其廣泛的根系和樹冠,吸納遺體所產生的化學物質。

如何快速在野外搜尋人類遺體?

忍冬也就是金銀花,在北美等地區是入侵物種。

人類遺體分解過程中產生的一大波營養物質會從根系進入植物,繼而首先改變現存葉片的生理特徵。如果我們僅考慮快速分解過程中迅速升高的氮元素濃度,可以預見的是,附近植物的葉片光譜顏色會發生改變。以美國人平均體重計算,每人身體中大約含有 2。6 千克氮,而這其中的大部分都會在身體的“主人”去世後被轉換成銨。如果我們假設屍體分解島的面積在 3 平方米左右,那麼遺體分解為植物根系所帶來的氮含量,大約要比為美國溫帶地區家養灌木和樹木所推薦的季節性氮肥的氮含量還要高 50 倍左右。雖然有研究指出,土壤中過高的氨含量會毒害植物,但葉片中的氮含量升高也將提高植物葉綠素的產量,最終導致作者所預計的“綠化效果”。

|人體中的化學成分

需要留心的是,許多環境取證相關的研究都以包括豬在內的動物模型為物件,來探索屍體分解過程的影響。但最近的一項研究指出,不同哺乳綱動物類群屍體的分解速率和特徵不盡相同。由此可以推出,這些屍體分解島的環境名片特徵也會有區別。另外有研究也提到,由於人類和其它同等大小的動物在身體結構的組成和體內微生物群落的區別,人類遺體的分解速度更快,也更加多變。除此之外,其它動物的屍體更有可能“殭屍化”。這樣看來,人類遺體分解很可能確實會讓附近植物產生獨特且可預測的光學名片。

Brabazon 等人認為,氮含量的急劇升高能夠提示可能出現了與人類體型相當的哺乳動物屍體分解,但除此之外,研究人員可能需要檢測人類遺體在過程中特有或相對突出的化學物質,並分析這些物質讓植物冠層所產生的可被監測到的光學名片。這些方面在人與人的差距分析中更加重要:每個人都是在環境因素、藥物、和生活方式等相互作用影響下的獨特個體,因此也有各自獨特的化學組成。

比如說,製造業工作者、長期菸民或生活在重度汙染環境中的居民都有可能被暴露在較高濃度的鎘元素中。鎘在人體中的半衰期很長,尤其是在腎皮質中的含量可高達每克組織 15 毫克。植物可以輕鬆吸收掉鎘元素,而鎘在植物體內的累積早已被用作高速公路和當地汙染程度的指標之一。另有研究指出,高濃度的鎘會影響葉綠體的光系統 II,因此改變植物葉片的光譜特徵,使對鎘元素濃度的光譜檢測變為可能。而在正常的土壤中,鎘的濃度大概在每千克土壤 1 毫克的範圍內。這說明人類遺體腐化過程中向周圍土壤釋放的大量將被植被吸收的鎘會對植物造成較明顯的影響,使該變化成為尋找隱藏屍體的有力目標。

如何快速在野外搜尋人類遺體?

長期吸菸會提升人體中的鎘水平。

|以無人機為基礎的遙感策略

遠端監測植物表型的各種技術正在快速發展,不斷吸納各個交叉學科的長處,也促進了農業和植物科學研究的發展。該研究團隊提出的設想是,若將以衛星或無人機為中心的植物遙感技術加以利用,定位失蹤人類遺體的工作或將變得更加簡便易行。

以無人機為首的遙感技術,很可能可以探測到植物冠部因吸收大量氮元素或其它微妙改變所帶來的壓力反應、失綠症(chlorosis)或受損的細胞結構。值得慶幸的是,無人機技術的價格成本在逐漸降低,同時它們可以配備的特定功能感測器也逐漸多樣化,這些包括生物化學感測器、熱感紅外感測器和高光譜感測器在內的各式武器,使無人機可以適應各種各樣的搜尋任務。透過這種技術,法醫和調查團隊可以為不同案例可能對應的植物訊號做出有針對性的搜查決定。

話是這麼說,但為監測人類遺體而專門設立的遙感技術仍處於發展的早期階段。其中一種先進手段就是地面光學雷達(terrestrial LIDAR),能夠尋找未被標記的遺體地點在一段時間內的高度變化。但是,這種方法的使用仍然受到一些限制,一是會被現有植被所影響,二是資料收集時間長達幾個月,因為地表高度的變化需要時間。另一種手段是採用配備高光譜感受器的無人機,尋找各種規模的豬屍體遺棄地點表層土地、草本植被和樹冠的異常情況。而這項技術的進一步發展可以為取證人員鋪平尋找人類遺體的道路。即使這樣,在正式地將用植物光譜名片定位人類遺體的方法投入使用之前,研究團隊還需進一步細化該影響的規模和形式。

除了剛剛提到的高光譜反射名片,熒光光譜也能提供重要的資訊,幫助識別提供人類遺體附近的植被異常。這些異常資訊通常與個體的代謝情況和植物的細胞構成相關。比如說,植物葉片上的自發熒光名片(autofluorescence signatures)可以提供與細胞壁聚合物質量的相關資訊,而植物吸收的某些關鍵氨基酸可以被代謝成改變熒光光譜的產物:如氨基酸通透酶 1(AAP 1)向細胞壁中木質素(lignin)的轉換。

總的來說,Brabazon 等人認為,森林樹木和林下入侵植物可以對精確定位失蹤人類遺體的位置有巨大的幫助。如果未來的研究可以確定遺體-土壤-植物交流的關鍵訊號,那這些植物就很有可能透過遙感技術幫助取證團隊找到失蹤人口。即使植物現在仍被認為是遺體搜尋工作中的障礙物,但如果可以把植物作為環境哨兵,警方可以充分利用本來就緊張的人手和資源來做出謹慎的判斷,也可以讓搜尋小隊遠離危險區域。在未來,將人工智慧、大資料分析和更先進的感受器技術相結合,植物將越來越可能成為搜尋和取證的重要幫手。

標簽: 植物  遺體  分解  人類  光譜