什么花代表爱情法医学杂志2009年12月第25卷第6期
嗜尸性甲虫在尸体上的演替及其法医学应用前景
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猩球征服
彭倩宜”。叶鲁思1..,马丽平1-.,蔡继峰-・3
(1.中南大学基础医学院法医学系,湖南长沙410013;2.中南大学湘雅三医院。湖南长沙410013;3.中南大学湘雅二医院心理中心,湖南长沙410011)
摘要:作为法医昆虫学的主要研究对象之一,嗜尸性甲虫在腐败晚期干化和白骨化尸体的死亡时间推断中具有双翅目昆虫所无法取代的重要意义.并对尸体的腐败、破坏、分解和姿势改变发挥着不容忽视的作用。本文阐述了嗜尸性甲虫在尸体上的演替.分析了嗜尸性甲虫演替的影响因素。介绍了嗜尸性甲虫在法医学中的应用和前景。虽然目前对嗜尸性甲虫的研究还很少,但嗜尸性甲虫在法医鉴定中的作用将在今后受到越来越多法医工作者的重视。
关键词:法医学;昆虫学;综述f文献类型1;嗜尸性甲虫
中图分类号:DF795.1文献标志码:Adoi:10.39690.issn.1004—5619.2009.06.015
文章编号:1004-5619(2009)06—0447—04
TheSuccessionofSarcophagusBeetlesonCarrionandItsApplicationinForensicMedicine
PENGQian-yin,YEau-siL2,MALi-ping。,CAIJi・fen矿
(』.DepartmentofForensicMedicine,SchoolofBasicMedicalSciences,CentralSouthUniversity,Chang-sha410013,China;2.TheThirdXiangyaHospital,CentralSouthUniversity,Changsha410013,China;
3.CenterofPsychology,TheSecondXiangyaHospital,CentralSouthUniversity,Changsha410011,China)Abstract:Sarcophagusbeetles,whichcannotbereplacedbyDiptera。playapivotalrolenotonlyines—timatingPMIofdryhumanskeletalremainsinthelaterstagesdecompositionofcarcasses,butalsothecorruption,destruction,decompositionandpostu
rechangesofcarcasses.Thisarticleexplicatesthesucces-sionofsarcophagusbeetlesoncarrionanditsinfluencingfactors,andintroducestheapplicationandprospects
ofsarcophagusbeetlesinforensicentomology.Althoughfewresearchesfocusonsarcophagus
beetlesatpresent,itisbelievedthatmoreandmoreforensicscientistswill
payattentiontosarcophagusbeetles’applicationinforensicidentification.
Keywords:forensicmedicine;entomology;review【publicationtype];sarcophagusbeetles
法医昆虫学是应用昆虫及其他自然科学的理论与技术,研究并解决司法实践中有关法律问题的一门新兴交叉学科【l】。在死亡时间(postmorteminterval,PMI)推断、提供死
亡方式、死亡原因和死亡现场等重要信息方面优势明显。尤其在PMI推断方面,可突破法医病理学方法推断死后间隔时间仅在死亡初期24h内有效的局限,对死后2d到2周,甚至若十年的尸体作出PMI推断[21。
法医昆虫学的研究对象是与尸体有关的昆虫(嗜尸性昆虫)。昆虫作为通常最早到达尸体的生物,在尸
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30672354):2007年度湖南省优秀青年骨干教师培养项目(湘教通[20071214)
作者简介:彭倩宜(1988一),女,湖南湘潭人。2005级临床八年制学生。E—mail:iiyizhongdeyu@gmail.eom。
通信作者:蔡继峰,男。博士,副教授,硕士研究生导师。E—mail:ejf-.iifeng@163.COB。体的腐败、破坏、分解和姿势改变等方面起着不容忽视的作用。利用昆虫的生活习性和生长发育规律,可以很大程度地提高PMI推断的准确性13I。在法医学实践中,与尸体关系最为密切的昆虫主要是双翅目(Diptera)和鞘翅目(Coleoptera)t41。双翅日通常在尸体腐败的早期出现,也是目前的研究热点,但在尸体腐败晚期。双翅目大多已经离去.而且随着亲代与子代的叠加,其提供的信息逐渐变得模糊而不再有推断意义。而鞘翅目(即甲虫)通
常出现在尸体腐败的中晚期,以甲虫在尸体上出现的时间、数量、种类和演替为依据推断PMI,对于干化和白骨化的尸体而言意义更加重大15I。
1嗜尸性甲虫的分类逸人
鞘翅目作为昆虫纲最大的目。已有很多种群在尸体上被发现,主要包括隐翅甲科、金龟甲科、步甲
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科、阎甲科、埋葬甲科、皮蠹科、露尾甲科和郭公甲科等。根据食性、嗜尸种类和生物学特性可将甲虫分为4类(表1):(1)尸食性甲虫是法医昆虫学中最重要的一类,经常在尸体上出现,主要以尸体组织为食,测定其日龄常可作为PMI推断的依据;(2)腐食性甲虫以腐败的动物或植物为食.可以取食尸体JournalofForensicMedicine,December2009,V01.25,No.6
组织。但尸体不是其唯一的食物来源;(3)捕食性或寄生性甲虫以尸源性昆虫为食或在其体内寄居,如此类甲虫数量过多,将导致尸食性昆虫的减少。以致延缓尸体腐败的速度;(4)偶然性甲虫尸体不是它们通常的栖息地.只是为寻找水分或停息场所而偶然抵达16l。
表1常见鞘翅目嗜尸性甲虫在尸体上的演替及其食性注:+个别散在状态.++群落状态
2嗜尸性甲虫在尸体上的演替
在自然界中,腐败是一个连续的过程,不存在明显的阶段性,但为了便于研究描述,学者们对其进行了阶段划分。deCarvalho等同将尸体腐败过程划分为新鲜期、肿胀期、活跃腐败期(腐烂期)、后腐败期(腐烂后期)和干化期(残骸期)。新鲜期尸体无明显变化。蝇类可在此期出现及产卵:肿胀期由于厌氧细菌的作用,尸体肿胀并发生颜色变化。尸体上蝇卵可孵化,有蚂蚁、甲虫及蝇类昆虫聚集.此期尸体特征为气体充满体腔而造成肿胀,口、鼻、肛门处有血泡出现;活跃腐败期尸体由于穿孑L而缩小.此期腐败现象严重。腐败液体大量渗出,骨骼外露,气味刺激强烈,尸体被大量蝇类幼虫占据、取食,成虫数量减少:后腐败期气味逐渐减淡,大部分软组织被蝇蛆消化,尸体开始干化;干化期尸体大部分组织已经消失。残留一些表皮、毛发、骨骼和脚蹄,此时尸体上大部分昆虫为甲虫和蚂蚁.多数双翅日昆虫离开,继而尸体软组织全部腐烂或被食尽,没有特定昆虫出现15一。
Nabaglot91和K06drekt6]的研究都发现嗜尸性甲虫种类最多的时期是活跃腐败期,而尸体腐败初期和干化晚期嗜尸性甲虫种类很少(埋葬虫、皮蠹、某些隐翅甲科、郭公虫、谷象虫等)。在嗜尸性甲虫中,最先出现在尸体上的通常是埋葬甲科,继而是隐翅甲科和阎甲科181。这3科都属于捕食性甲虫16.Io。t1],以尸体上的蝇蛆为食。主要在腐败中晚期出现[旧。随着尸体继续腐烂.皮蠹科、露尾甲科和郭公甲科出现ISl。
埋葬甲科主要以蝇蛆为食.但偶尔也以尸体为食【阁。它们通常在春季环境温度较低时出现,可能是喜寒性的18I。埋葬虫(GenusNicrophorus)在尸体腐败过程中发挥着特殊的作用【q。作为最先到达尸体的甲虫.它们能将尸体掩埋起来并在其上产卵,以防止其他昆虫与其幼虫竞争食物【l纠61。隐翅甲科属于捕食性甲虫,故其出现时间与蝇蛆密切相关。它们通常出现在蝇蛆数目较多的活跃腐败期和后腐败期.且夏季较早到达尸体,这与温度和蝇蛆出现时间相关。隐翅甲科中的Platydracusflavopunctatus只在死后50d期间出现(6月至8月初),虽然和其他隐翅甲科昆虫一样
法医学杂志2009年12月第25卷第6期
也以蝇蛆为食。但没有表现出对某个腐败阶段的偏好性。由于其只在1年中的特定时间内出现,因而对评估死亡时间具有重要意义。在隐翅甲科之后.阎甲科成为尸体上最多的种群,它们和隐翅甲科一样.也在活跃腐败期和后腐败期出现,但当环境温度较高时则可能不出现。皮蠢科是在尸体上最常出现的甲虫118J,主要以干燥的尸体组织为食。由于皮蠹科足尸食性甲虫,它们出现的时间谱较宽,在肿胀期就出现。干化期依然存在。露尾甲科是尸食性兼腐食性甲虫.通常在后腐败期和干化期出现,主要m现在春季和秋季,而夏季几乎不出现[s3。郭公甲科是尸体上第二常见的甲虫,是捕食性甲虫而非尸食性甲虫…7】.它们通常出现在尸肉被其他昆虫取食之后,故又称骨甲虫。它们不直接以尸体为食,而捕食尸体上的其他昆虫ll司.以皮蠹科幼虫和某些蝇蛆为食I-01。既可以
在腐败早期出现,也町以在后腐败期和十化期出现。金龟甲科中的Coprophanaeuslanc确r在尸体的腐败和死后创伤的形成中具有重要意义,还能改变尸体的姿势。Ururahy—Rodrigues等[191发现。Coprophanaeuslane堀r在雨季将尸体下的土壤挖开为产卵做准备,挖走和堆积的土壤使得尸体翻转.姿势发牛明显改变。
甲虫通过其活动,取食并破坏尸体组织,可以使尸体穿孑L,从而将腹部的气体排m,使肿胀的尸体缩小。这些伤13还能帮助蝇蛆、细菌等进入尸体.加速尸体的崩解。甲虫在尸体附近或尸体下方挖穴,可能使尸体的位置和姿势发生改变。甲虫还能肢解尸体和分解骨骼,并可能造成部分组织的移位。甲虫对尸体的影响是法医鉴定中需要考虑的一个重要因素,它们可能使犯罪现场发生多种改变,因此仔细观察并作出正确解释是十分必要的。例如,尸体上特定的损伤、骨骼和组织的移动都可能是甲虫等昆虫所为[20l。在法医鉴定中.重建现场必须要考虑这些因素.以将生前和死后的事件区分开来。武松人物形象
3嗜尸性甲虫演替的影响因素及预测一些学者认为,在给定的地理区域内.昆虫在尸体上的演替顺序是可以预测的【2l-221。甲虫的演替受到诸多因素的影响,如季节、积温、湿度、死亡地点、尸体的覆盖或掩埋㈣、被捕食者的数量和尸体特点等。它们可以被其他种群或在腐败过程中释放的某些化学物质吸引到尸体上来[241。Michaud等瞄J发现,某些甲虫的出现概率与积温和季节有关,且这种关联存在种间差异。如埋葬甲科的NecrophilaamericanaL.和
NecrodessurinamensisFabr.的出现概率与度一日指数存在显著相关性。Ⅳamericana的出现存在季节性.
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夏季出现频繁而秋季出现较少。Ⅳ.suritmm孵nsis虽也表现出一定的季节性,但程度不如前者。而隐翅甲科的OntholestescingulatusGravenhorst的出现概率则与积温和季节无关。某些甲虫的出现时间与湿度有关。如Aleocharaintricata的出现时间可能因为下雨而延迟ISl。死亡地点则决定了可以到达尸体的甲虫种类。如尸体位于室内,某些甲虫可能无法到达,而位于森林或草地的尸体,出现的甲虫在种类和数量上也有差异。尸体是否被覆盖或掩埋以及掩埋的地点和深度,都决定了甲虫能否接触到尸体。对于捕食类甲虫,它们的出现时问与蝇蛆的活动密切相关,在蝇蛆较多的活跃腐败期和后腐败期.它们出现较频繁。此外,尸体特点也与某些甲虫是否出现有关,如Borror等I捌发现.埋葬虫通常出现在小型动物尸体附近,而在大型动物尸体t则可能不出现。皮蠹科偏好十燥的尸体,在木乃伊化尸体的腐败过程中起着重要作用[261。
上述影响因素为预测甲虫的演替规律提供了依据。Michaud等122l尝试根据度一日指数,用Logistic回归预测在不同季节和积温下尸源性昆虫的出现概率.发现5种昆虫的出现概率
与度一日指数呈多项式关系。其中包括埋葬甲科的NecrophilaamericanaL.和NecrodessurinamensisFabr.。虽然一些学者提出某些尸体上的甲虫成虫不能作为推断PMI的依据,只有幼虫能用于推断㈣.但Michaud等的实验证明一些腐食性甲虫的成虫也能在预测的时间出现。虽然在给定的地理区域对甲虫的演替规律进行预测还处于初步试验阶段,但这项技术的发展无疑将为法医鉴定提供更多宝贵的信息。
4嗜尸性甲虫在法医学中的应用与展望作为腐败晚期尸体上的优势种群,甲虫在干化和白骨化尸体的PMI推断中具有双翅目昆虫所无法取代的重要意义.其在尸体上的活动还与尸体的腐败、尸体上特定的损伤、骨骼和组织的移动以及尸体姿势的改变密切相关。如何利用各种影响凶素预测甲虫的演替.以及如何正确区分生前事件与死后甲虫的影响.以还原死亡现场.查明死亡真相,是法医昆虫学亟须解决的问题。近年来。DNA分析技术的产生和发展,为甲虫的种类鉴定提供了手段,也为甲虫在法医学中的应用奠定了基础.如目前广泛应用的限制性片段长度多态性(RFLP)、DNA随机扩增多态性(RAPD)和DNA序列分析等技术。一些研究者还利用线粒体DNA(mtDNA)。如细胞色素氧化酶辅酶I和II(COI和COII)基因.进行序列检测和比对,以推测甲虫的进化关系阳。cDNA芯片技术的发展更为表
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达水平差异的检测带来了方法上的突破【冽。相信随着法医昆虫学的飞速发展和分子生物学技术的不断进步,甲虫将在法医鉴定中发挥越来越重要的作用,为法医工作者们提供更多宝贵的线索。
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(收稿日期:2009—06—10)
(本文编辑:张建华)