Судебная лимнология - Forensic limnology

Судебная лимнология является подполе судебная ботаника, который проверяет наличие диатомеи в образцах места преступления и потерпевших. Для сбора этих данных используются разные методы, но все они определяют соотношение различных колоний диатомовых водорослей, присутствующих в образцах, и сопоставляют эти образцы с местоположениями на месте преступления.^[1][2][3]

Использование диатомовых водорослей

Диатомовые водоросли разнообразны микроскопические водоросли с стенки ячеек из кремнезема которые имеют разные характеристики, такие как цвет, форма и размер. Существует 8000 известных видов диатомовых водорослей (без учета разнообразия подвидов, которые специализировались в своей конкретной среде). У диатомовых водорослей нет специализированных тканей, проводящих питательные вещества и воду, что влияет на их распространение в экосистемах.^[4] Эти микроскопические организмы в основном обитают в пресноводной среде из-за их неспособности выжить с чистящими средствами, присутствующими в домашних источниках воды.^[1]

Преимущества диатомовых водорослей

Диатомовые водоросли идентифицируются по уникальным клеточным стенкам кремнезема каждого вида и различаются в зависимости от окружающей среды. Поскольку у диатомей есть определяющие свойства, они создают Флора профили для ученых. Когда эти микроскопические водоросли умирают, их панцири (стенки клеток кремнезема) становится частью водного осадка. Наличие панцирей позволяет ученым сравнивать клеточные стенки умерших организмов с живыми диатомовыми водорослями, чтобы определить характеристики окружающей их среды. Ранней весной и осенью соотношение живых диатомовых водорослей к мертвым диатомовым очень велико, тогда как летом и зимой количество мертвых диатомовых водорослей превышает численность живых.^[1] На основе этой известной информации диатомовые водоросли могут проверить время года, в которое были взяты пробы. Различные типы диатомовых водорослей также могут определять свойства образцов экосистемы. Например, чем выше соотношение перифитных (тип платонических диатомовых), тем выше концентрация растительности и тем меньше глубина воды, но чем выше соотношение чешуйчатых хризофитов в образце, это означает, что среда этого организма содержит больше открытой воды.^[4] Судебно-медицинские эксперты могут создавать дифференцированные маркеры для окружающей среды в районе, где они собирают данные, на основе скорости роста популяции диатомовых водорослей, на которую влияют загрязнители в их источниках воды, потому что простые ткани диатомовых водорослей делают их чувствительными к изменениям окружающей среды.^[5][6] Причина, по которой диатомеи являются обычным инструментом для сопоставления с водной средой, заключается в том, что изменчивость их популяций предсказуема и постоянна, организмы можно идентифицировать с помощью оптический микроскоп, а их клеточные стенки из диоксида кремния позволяют сохранить.^[2]

Недостатки диатомовых водорослей

Из 771 случая, произошедшего в 2001 году, только 28% утопали в пресной воде. Живые диатомеи не обитают в домашних источниках воды, что ограничивает ситуации, в которых диатомеи могут быть использованы для создания Флора профили или оценки времени смерти.^[1] Диатомовые водоросли могут только сказать, когда и где были обнаружены доказательства в некоторых ситуациях, но не время смерти, если нет доступного образца биологической жидкости для сбора. Если тело помещено в пресную воду вскрытие тогда диатомовые водоросли нельзя использовать для оценки времени смерти. Без вдыхания воды и наличия некоторой циркуляции в организме жертвы диатомовые водоросли не смогут проникнуть в организм. альвеолярная система и кровоток, затрудняющий получение надежного образца. Еще одна проблема, связанная с использованием диатомовых водорослей в качестве доказательной базы, заключается в том, что диатомовые водоросли также можно найти на одежде, в еде и напитках или в воздухе. В исследовании, проведенном Спитцем и Шнайдером в 1964 году, в апреле в течение трех дней фильтровали 500 кубических метров воздуха, и на поверхности обитало от 662 до 1564 отдельных диатомовых водорослей. фильтрат.^[7] Поскольку организм может сохранять эти микроскопические водоросли, присутствие диатомовых водорослей может быть связано не только с жертвой или подозреваемым из-за их связи с местом преступления, что влияет на надежность результатов, полученных с места преступления. Диатомовые водоросли также могут быть уничтожены в зависимости от биологического состава тела, с которым они сталкиваются, это может повлиять на результаты уголовного расследования.^[3]

Тестирование диатомовых водорослей

Чтобы использовать тестирование на диатомовые водоросли, ученые должны следовать некоторым рекомендациям. Чтобы получить более точный результат, в 100-микролитровом образце должно быть не менее 20 диатомовых водорослей. При тестировании на человеческом теле 5 полных диатомовых водорослей из более чем 2 различных органов также дают положительный диагноз.^[2] Образцы берутся из костного мозга, легких, селезенки, печени, почек, головного мозга или из области, где было обнаружено или совершено преступление.^[5]

Тест тела

Когда тело утоплено, диатомеи попадают в легкие, а затем попадают в другие внутренние органы через кровообращение человека.^[1] Судмедэксперт извлечет 100 г образца ткани или Костный мозг из бедренная кость все еще привязан к жертве. Существует множество различных методов извлечения диатомовых водорослей, но наиболее часто используемый метод - это кислотное пищеварение. Этот метод признан во всем мире, менее дорогостоящий и требует меньше времени для получения результатов.^[7] Ученые кипятят образец, а затем добавляют 50 мл раствора азотной кислоты. Цвет смеси изменится с желтого на прозрачный. Через 48 часов, когда образец достигнет комнатной температуры, он центрифугированный, что позволяет органическому веществу полностью окислять, а гранула извлекается, смешивается с дистиллированная вода, и рассмотрел на слайде.^[1] Подсчитываются соотношения различных особей диатомовых водорослей, что позволяет ученым определить место, где жертва вошла в воду.^[4]

Тестирование образца

Материалы, взятые у потерпевших, подозреваемых или с места преступления, также могут быть проверены на соответствие местам, где были взяты образцы. Экологические продукты, такие как грязь, помещают в пробирку с раствором серной кислоты и бихромата калия на 24 часа. После центрифугирования пробирку ее помещают на час в кипящую водяную баню. После извлечения гранулы ее смешивают с дистиллированной водой и помещают на предметное стекло с Hyrax. При тестировании диатомовых водорослей на органическом образце ученые используют фазово-контрастная микроскопия. При наблюдении диатомовые водоросли подсчитываются и организовываются по разным видам. Соотношение конкретных образцов диатомовых водорослей в воде будет таким же, как и для образца, взятого с участка, куда были перенесены диатомовые водоросли. Ученые используют это, чтобы сопоставить материалы и людей с определенными местами на месте преступления. Пример того, когда использовался этот тест, был в Коннектикуте, июль 1991 года. Два мальчика ловили рыбу вдоль реки, когда их связали, избили бейсбольной битой и попытались утопить другие трое подростков. Мальчики скрылись, чтобы сообщить о нападении. Судмедэксперты изъяли одежду жертв и одежду подозреваемых, которых опознали мальчики. На Колледж Коннектикута образцы, взятые с одежды и с места преступления, были протестированы на диатомовые водоросли, а затем проанализированы. Наблюдение за образцами показало, что соотношение популяций водорослей в каждом образце было примерно на 80% одинаковым.^[4] В этом случае также был применен подход с использованием передаточной функции, и три конкретных вида Eunotia были признаны уникальными для места преступления. Все три вида были обнаружены как в одежде жертвы, так и подозреваемого. Затем результаты были использованы для получения признательных показаний от подозреваемых.^[3]

Оценка времени смерти

При использовании тестирования на диатомовые водоросли ученые наблюдают за количеством диатомовых водорослей, присутствующих в организме, и могут оценить общее время смерти. Если существует менее 20 различных видов колонизирующих диатомовых водорослей, то гибель организма могла произойти в течение предыдущих 7–12 дней, но, если имеется более 50 различных колоний диатомовых водорослей, то считается, что смерть могла наступить несколько недель назад. . Определенный таксоны диатомовых сужают временные рамки до более точных дат. Например, водоросли Ankistrodesmus - это разновидность диатомовых водорослей, которые не начинают колонизировать организм до 30 дней после его смерти. Этот таксон также называют «поздними колонизаторами».^[2]

Техники и методы

Методы экстракции

При использовании "метода кислотного переваривания" ученые добавляют серная кислота к образцу, оставьте на 48 часов, центрифугируйте, смешайте с дистиллированной водой и поместите на предметное стекло для исследования. Поскольку этот метод состоит из минимального количества шагов, он дает ученым более быстрые и менее дорогие результаты. «Метод Soluene-350» ’используется только для проб пресной воды. Образец смешан с формалин, промыли и трижды центрифугировали дистиллированной водой. Затем пеллет извлечен из пробирки и добавлен 8 мл Солуене-350, инкубировали при 50 градусах Цельсия в течение 2 часов, снова центрифугировали и, наконец, помещали на предметное стекло.^[7] ‘’ ’Ферментативный метод’ ’’ используется для образцов тканей и из-за использования фермент химикатов, этот метод считается экологически безопасным и имеет меньший процент повреждения собранных диатомовых водорослей, чем метод кислотного разложения.^[2] Концентрированный азотная кислота и Протеиназа-К, или же перекись, добавляют к образцу на 12 часов, дважды центрифугируют, промывают дистиллированной водой и затем помещают на предметное стекло с Нафракс. Используя эту форму извлечения, наблюдатели могут использовать оптический микроскоп при исследовании результатов. Метод «мембранного фильтра» используется, когда в образце присутствуют либо поврежденные диатомовые водоросли (результат воздействия загрязняющих веществ), либо неорганические материалы. Кровь жертвы берется и фильтруется через Додецилсульфат натрия и нитроцеллюлоза мембраны с уменьшающимся размером пор. Затем мембраны сушат и фильтруют дистиллированной водой. После сушки куски мембраны, фильтрующей кровь, исследуются на наличие диатомовых водорослей и пыльцевые зерна. '' 'Метод центрифугирования в градиенте коллоидного кремнезема' '' можно использовать с образцами печени и легких. Собранная ткань добавляется в физиологический раствор раствор, центрифугировали при температуре 12 градусов Цельсия, а затем добавили в дистиллированную воду, чтобы затем поместить на предметное стекло и наблюдать. ‘’ ’Метод сухой золы’ ’’ можно применять только к Костный мозг образец. У жертвы отбирают пять граммов костного мозга для помещения в азотная кислота раствора, а затем заглушить в печи, чтобы затем проанализировать выброс диатомовых водорослей.^[7]

Подход с передаточной функцией

Чтобы определить надежность заключения, ученые используют подход передаточной функции. Образец, взятый с места преступления, сопоставляется с местом на месте преступления на основе соотношения присутствующих видов диатомовых водорослей. Поскольку диатомовые водоросли также могут находиться в воздухе и передаваться людям при контакте, дыхании, еде и питье, судебно-медицинские эксперты хотят установить базовую линию или процент ошибки. Образцы берутся с одежды и предметов подозреваемых и вокруг места преступления, а затем исследуются, чтобы определить соотношение колоний диатомовых водорослей, присутствовавших до предполагаемого инцидента. Определенные виды диатомовых водорослей будут общими только для образца, взятого с места преступления. Если человек или объект находились на месте преступления, то наличие этих конкретных таксонов должно указываться на образце, взятом у подозреваемых или материала. После вычисления соотношения ученые перекрестно исследуют сходства. Если и на месте происшествия, и в образце присутствуют колонии диатомовых водорослей, которые отличаются от образцов базовой линии, это означает, что информация является жизнеспособной.^[3]

База данных диатомовых водорослей

В 2006 году ученые начали создавать базу данных по диатомовым водорослям. Это «система отпечатков пальцев» для диатомовых водорослей. Компьютер распознает различные виды диатомовых водорослей по форме и цветовым характеристикам. Подсчет колоний, присутствующих в образце, а также предпочтения Флора поскольку колонии диатомовых водорослей находятся в системе, чтобы ученые могли получить доступ к информации. Но по состоянию на 2012 год база данных не полная и не используется в судах.^[5]

Юридическое приложение

По состоянию на 2012 год небольшой процент результатов судебно-медицинской экспертизы используется в качестве доказательств в судах. Присутствие диатомовых водорослей в воздухе, пище, питье и при тесном контакте недостаточно вариабельно, чтобы служить подтверждающим свидетельством при определении местоположения событий. Даже в этом случае расследование требует использования криминалистической лимнологии для оценки времени смерти, места утопления и определения подозреваемого. Если результаты судебно-медицинской лимнологии не используются в судебном преследовании, результаты используются для понимания преступления.^[5]

Рекомендации

1. Койл, Хизер Миллер; Карл Лэдд; Тимоти Пальмбах; Генри К. Ли (2001). «Зеленая революция: вклад ботаники в судебную экспертизу и борьбу с наркотиками». Хорватский медицинский журнал (2001): 340–345.
2. Доммелен, Дженнифер Ван (17 июня 2005 г.). "Лимнология". Судебная ботаника. Университет Далхаузи. Получено 29 сентября 2012.
3. Хортон, Бенджамин П. (27 октября 2007 г.). «Диатомовые водоросли и судебная медицина». Документы Палеонтологического общества: 14–22.
4. Сивер, П. А .; Lord W. D .; Маккарти, Д. Дж. (Май 1994 г.). «Судебная лимнология: использование экологии сообщества пресноводных водорослей для установления связи подозреваемых с местом преступления в водной среде в южной части Новой Англии». Журнал судебной медицины. 39 (3): 847–853. Дои:10.1520 / JFS13663J.
5. Рон, Эдвард Дж .; Питер Д. Фрейд (22 декабря 2006 г.). «Роль диатомовых водорослей в судебно-медицинских исследованиях II: случай для разработки и тестирования новых методов, применимых к тесту на утопление на диатомовых водорослях». Судебно-медицинский эксперт.
6. Биджая, Кумар Падхи; Джнанендра Рат; Пратап Кумар Падхи (2010). «Диатомеи для оценки экологического состояния внутренних пресноводных водоемов». Всемирный обзор науки, технологий и устойчивого развития. 7 (4): 352. Дои:10.1504 / WRSTSD.2010.032743.
7. Сингх, Раджвиндер (2006). "М.К. Тхакар". МЕТОДЫ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДИАТОМОВ. Департамент судебной медицины, Пенджабский университет. Отсутствует или пусто | url = (помощь)