يکشنبه ۱۳ اسفند ۱۴۰۲ - ۰۵:۳۲

میکروب‌هایی که به علوم جنایی کمک می‌کنند!

پژوهشگران توانسته‌اند نشان دهند وقتی افراد با هم زندگی نمی‌کنند، اما از اشیاء مشترکی استفاده می‌کنند، انتقال میکروبیوم از طریق پوست دست چگونه اتفاق می‌افتد.

ضمیمه دانش امروز روزنامه اطلاعات نوشت: مطالعات گسترده‌ای روی تفاوت اجتماعات میکروب‌ها که یا در انسان موجب بیماری می‌شوند یا به‌سلامتی انسان کمک می‌کنند انجام شده‌اند اما دانسته‌های علمی درباره تغییراتی که میکروب‌ها پس از مرگ در بدن یک فرد مرده ایجاد می‌کنند بسیار اندک هستند.

بسیار هیجان‌انگیز است که همیشه میکروب‌هایی بالای سر یک جسد یا لاشه ظاهر می‌شوند تا آن را تجزیه کنند. تجزیه یک حجم زیستی مرده یکی از اساسی ترین فرایندهای طبیعی است که در سیاره زمین رخ می‌دهند. بقایای ارگانیک گیاهی بیشتر درصد مواد تجزیه شده را تشکیل می‌دهند که راجع به تجزیه آن‌ها به قدر کافی مطالعات انجام شده‌اند.

اما درباره اکولوژی تجزیه مهره‌داران ازجمله انسان اطلاعات کمی در دست است. فهم این‌که بدن یک انسان مرده چگونه روند تجزیه را طی می‌کند موجب پیشرفت دانش قضایی می‌شود؛ به‌ویژه که در حال حاضر کارشناس‌های علوم قانونی و جنایی با کمبود اطلاعات درباره کاربردهای احتمالی تجزیه‌وتحلیل میکروبیوم مواجه هستند.

پژوهش‌های مرتبط با میکروبیوم به شناخت نقش میکروب‌ها در تجزیه جسد انسان، تشخیص علت مرگ و موقعیت‌یابی محل وقوع مرگ کمک زیادی می‌کنند. به‌عنوان مثال، میکروبیوم در تعیین علت مرگ در اثر غرق شدن نقش مفیدی ایفا می‌کند چراکه خون، مغز استخوان و اعضای داخلی بدن به‌طور معمول قبل از غرق شدن استریل و فاقد باکتری هستند.

به‌علاوه به کمک باکتری‌های جسد مشخص می‌شود غرق شدن در آب دریا رخ داده است یا آب شیرین یا آب لب‌شور؛ یعنی آبی که میزان نمک آن از آب شیرین بیشتر و از آب دریا کمتر است. همچنین حضور برخی از گونه‌های باکتری که با فرو رفتن آب از طریق دهان در اثر غرق شدن به اندام‌ها و سیالات داخلی می‌رسند مانع از تکثیر و انتشار باکتری‌های دیگری می‌شوند که پس از مرگ به جسد هجوم می‌آورند.

همچنین از طریق این رویکرد پژوهشی، یک خط اتصال بین میکروبیوم بدن فرد با اشیاء شخصی، تماس فیزیکی و جنسی او و شناسایی هویت او ترسیم می‌شود. برای مثال، باکتری «آئروموناس» برای تشخیص علت مرگ به یاری متخصصان کالبدگشایی می‌آید. مثال دیگر «کورینه باکتریوم‌ها» هستند که برای معلوم کردن هویت جنازه یا موقعیت جغرافیایی آن مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اجتماعات میکروبی بدن یک فرد زنده در ساعات اولیه پس از مرگ همچنان در بدن او باقی می‌مانند؛ اگر چه اهمیت و ارزش میکروبیوم 48 ساعت پس از مرگ بسیار کمتر می‌شود. این مدت‌زمان نیز در صورت بالا بودن دما ممکن است کمتر شود.

بازرسان صحنه جنایت شواهد فیزیکی بسیار کمی را در محل وقوع جرم پیدا می‌کنند. آن‌ها مطمئن نیستند که در هر پرونده به اثرانگشت، لکه خون یا فیلم دوربین مداربسته برخورد می‌کنند اما میکروب‌ها به‌طور قطع همیشه در محل حاضر هستند. به‌علاوه، به‌طور معمول، جمع‌آوری اطلاعات و شواهد از صحنه‌های جرمی که در خارج از ساختمان‌ها هستند دشوار است.

پژوهشگرهای سه دانشگاه مختلف، دانشگاه «تنسی»، دانشگاه ایالتی «سم هیستون» و دانشگاه «کلرادو مِسا» در ایالات‌متحده برای نخستین‌بار شبکه‌ای از حدود 20 میکروب را که فعالیت آن‌ها موجب تجزیه لاشه یک جانور می‌شود را شناسایی کرده‌اند. آن‌ها طی چندین سال، مطالعاتی روی 36 جسد در حال فساد انجام داده‌اند. اجساد در فضای باز در خاک قرار داده شده بودند و میکروب‌ها در شرایط محیطی حاکم بر جنازه‌ها مورد مطالعه قرار گرفتند.

آن‌ها در مناطق آب‌و‌هوایی مختلف و طی چهار فصل سال روند تجزیه را طی کردند. ازکارافتادن دستگاه ایمنی و محدودیت‌ها و موانع فیزیکی پس از مرگ به میکروارگانیسم‌ها اجازه می‌دهند تا در سراسر جسد تکثیر شوند و آن را به اشغال خود درآورند.

پژوهشگران در 21 روز آغاز تجزیه هر جنازه از بقایای پوست آن‌ها و خاکی که در آن قرار داشتند نمونه‌برداری کردند و توانستند از نمونه‌های خود مقادیر قابل توجهی اطلاعات مولکولی و ژنومی به دست آورند. سپس با استفاده از آن داده‌ها یک تصویر کلی از اجتماع میکروبی یا میکروبیوم موجود در هر محل تجزیه بازسازی کردند و توانستند بفهمند چه میکروب‌هایی در هر محل وجود دارند، چگونه به آنجا راه یافتند، چگونه شرایط را در آن نقطه تغییر دادند و به‌طور دقیق چه نوع فعالیتی داشتند.

این دانشمندان صرف‌نظر از نوع آب‌وهوا و نوع خاک دریافتند که یک مجموعه 20 عضوی از میکروب‌های تجزیه‌کننده اختصاص‌یافته روی هر 36 جسد مشغول فعالیت بودند. جالب‌تر این‌که میکروب‌ها در این دوره مشاهده 21 روزه در ساعت‌های مشخصی از راه رسیده و کار خود را شروع می‌کردند. به‌علاوه، حشرات نقش مهمی در رسیدن آن‌ها به محل فساد جسد ایفا می‌کردند. بدین ترتیب، فرایند تجزیه اجساد صرف‌نظر از متغیرهای خارجی توسط میکروب‌های یکسانی در زمان‌های ثابت و مشخصی اتفاق می‌افتاد.

شناسایی ترکیب میکروب‌های تجزیه‌کننده و زمان‌بندی فعالیت آن‌ها تاثیر مثبت و قابل ملاحظه‌ای در ارتقاء دانش قضایی دارد. پژوهشگران این مطالعه با استفاده از تکنیک‌های یادگیری ماشین، داده‌های مشاهدات خود روی اجساد در حال تجزیه و نیز به کمک پژوهش‌های از پیش انجام شده، ابزاری ابداع کرده‌اند که قادر است به طرزی دقیق زمان مرگ را روی یک جنازه پیش‌بینی کند.

یکی از پرسش‌های اصلی در هر مورد از تحقیقات جنایی این است که مقتول در چه زمانی مرده است. پژوهشی که روی 36 جسد در حال تجزیه انجام شد و نیز پژوهش‌های مشابه آن در پیش‌بینی زمان دقیق مرگ در اجساد انسانی نتایج امیدوارکننده‌ای ارائه می‌دهند که تسهیل شناسایی قربانی، تعیین مظنونین احتمالی و تأیید یا تکذیب مستغنی از آن جمله هستند. مستغنی واژه‌ای در جرم‌شناسی است و منظور از آن دلیلی است بر این‌که فرد مظنون در هنگام وقوع جرم در صحنه حضور نداشته و نمی‌تواند مجرم تلقی شود.

پژوهشگران به دنبال تلاشی که برای پی بردن به منشأ میکروب‌های وارد شده به محل انجام دادند نتوانستند این مجموعه از میکروب‌ها را در پایگاه‌های داده میکروبیوم خاک یا کاتالوگ‌های میکروبیوم پوست و روده انسان بیابند. در عوض، دریافتند که این میکروب‌های تجزیه‌کننده با حشرات به محل جسد منتقل می‌شوند. به‌عبارتی‌دیگر، حشرات آن‌ها را با خود جابه‌جا می‌کنند و به مقصدی که مطلوبشان است می‌برند.

این یافته آینده دانش قضایی را به سطح بالاتری خواهد رساند. برای مثال، این پتانسیل را دارد که شیوه بسیار دقیق‌تری را برای تعیین زمان مرگ در یک جنازه در اختیار بازرسان جنایی قرار دهد.

این مطالعه که با همکاری یک تیم بین‌رشته‌ای بسیار متخصص به نتیجه رسیده بر اساس کارها و آزمایش‌های پژوهشی دیگر در طول یک دهه است، ازجمله تجزیه لاشه‌های موش‌ها در خاک‌های مختلف در شرایط آزمایشگاهی تحت کنترل و نیز مطالعه‌ای در ادامه آن‌که شامل بررسی تجزیه چهار جسد انسان در یک مرکز تحقیقاتی دیگر بود. یافته‌های به‌دست‌آمده در حوزه علوم جنایی و دانش قضایی برای شاخه‌های دیگر علم مثل اکولوژی میکروبی، کشاورزی و صنایع غذایی با اهمیت و ارزشمند هستند.

پژوهشگران در صدد هستند این مطالعه را توسعه دهند و برای مثال در مطالعات بعدی خود به تفاوت‌ها در اکولوژی میکروبی مهره‌داران کوچک و مهره‌داران بزرگ بپردازند. این قبیل مطالعات بدون شک مسیرهای زیادی را در پژوهش‌های اکولوژیکی و چرخه مواد مغذی باز خواهند کرد.

مقالاتی که تاکنون درباره تغییرات بدن در مدت‌زمان سپری شده از مرگ (PMI) در اثر فعالیت میکروبیوم منتشر شده‌اند شروع خوبی برای ایجاد کاتالوگی از میکروب‌های اصلی دخیل در روند تجزیه و تحولات آن‌ها در مراحل مختلف فساد جسم انسان هستند اما هنوز راه درازی برای رسیدن به نتایج تأثیرگذار در پیش روی دانش قضایی قرار دارد. در آینده لازم است مطالعات بیشتری انجام شوند تا امکان استانداردسازی روش‌های معتبر تشخیص مرگ از طریق میکروبیوم فراهم شود.

یکی از محدودیت‌های محتمل در رویکرد استفاده از میکروبیوم جسد برای تعیین منشأ جغرافیایی فرد در زمان حیات این است که شاخص‌های میکروبی مرتبط با موقعیت مکانی ممکن است تغییر کنند؛ چون ممکن است فرد در محیط‌های جدیدی در رفت‌وآمد بوده باشد یا در سبک زندگی او تغییراتی ایجاد شده باشد که از آن جمله می‌توان به تغییر در رژیم غذایی یا ابتلا به بیماری اشاره کرد. ازاین‌رو پژوهشگران باید در آینده پژوهش‌های بیشتری را به انجام برسانند تا مطمئن شوند میکروبیوم ها در برابر چنین تغییراتی چه واکنشی از خود نشان می‌دهند و میزان مقاومت آن‌ها چقدر است.

برخی مطالعات توانایی میکروبیوم را در نشان دادن این‌که فرد پیش از مرگ چه شیئ یا جسمی را لمس کرده یا در چه محیط به خصوصی بوده است، تأیید می‌کنند. میکروبیوم پوست انسان‌ها ویژگی‌های فیزیکی و فردی آن‌هارا نمایان می‌کنند. این میکروب‌ها به‌طور معمول با گذشت زمان ثابت می‌مانند و به اشیائی که لمس می‌کنند منتقل می‌شوند.

پژوهشگران از این طریق توانسته‌اند نشان دهند وقتی افراد با هم زندگی نمی‌کنند اما از اشیاء مشترکی استفاده می‌کنند، انتقال میکروبیوم از طریق پوست دست چگونه اتفاق می‌افتد. مطالعات دیگری نیز نشان داده‌اند که میکروارگانیسم‌های موجود در خاک یک محل خاص می‌توانند تعیین‌کننده میکروبیوم کفش‌های افرادی که روی آن خاک قدم گذاشته‌اند باشد.

این تکنیک جدید در ارتباط دادن یک شخص به یک شیء یا محل نمایانگر پیشرفت مهم در دانش قضایی است. با این رویکرد، ازاین‌پس مطالعه میکروبیوم می‌تواند به‌منظور یافتن ارتباط یک فرد با افراد یا سطوحی که با آن‌ها در تعامل بوده است بسیار سودمند باشد.

در مطالعات قضایی آینده باید از زاویه سه دانش میکروبیولوژی، حشره‌شناسی و شیمی به تغییرات ساختار اجتماعات باکتریایی نگاه شود. این تغییرات باید به‌عنوان یک تابع زمانی در نظر گرفته شوند که از مرحله نخست تجزیه بافت‌های جسد تا مرحله‌ای که چیزی جز استخوان‌های بدن باقی نمی‌مانند را پوشش می‌دهد.

گزارش خطا
ارسال نظر
captcha
آخرین مطالب