一棵树能帮你找到附近一具腐烂的身体吗?

2020-09-08 15:08:50

自1980年以来,田纳西大学的法医人类学中心一直在深入研究最可怕的科学:人体分解。在这里,科学家们研究捐赠的身体是如何腐烂的,就像我们体内的微生物在死后是如何变得混乱一样,俗称“身体农场”(Body Farm)。这种微生物活动会导致肿胀,最终,身体会被刺穿。排出的营养液,特别是氮,让身体农场里的植物吸收。

这给了田纳西大学诺克斯维尔分校的一组研究人员一个想法:如果那阵阵营养物质实际上改变了树叶的颜色和反射率怎么办?如果是这样的话,如果执法部门可以使用无人机扫描森林,寻找这些变化来找到已故的失踪人员,情况会怎么样?今天,在“植物科学趋势”杂志上,他们正式提出了这个想法--明确地说,这仍然是理论上的。研究人员刚刚开始研究,如果人体在附近组成,植物的表型--它的物理特征--可能会发生怎样的变化。德克萨斯大学诺克斯维尔分校植物生物学家尼尔·斯图尔特(Neal Stewart)是这篇新论文的合著者,他说:“我们建议将植物作为人类分解的指标,希望能够利用森林中的每一棵树来帮助定位某人的死亡地点,帮助恢复身体。”

当像人类这样的大型哺乳动物在森林中腐烂时,它的分解会以多种方式改变土壤。在没有免疫系统的情况下,人体的“尸生物体”--所有活着时已经在体内的细菌--疯狂地复制。这个生物身体与泥土中的微生物混合在一起。“土壤微生物群会发生变化,当然,植物的根部也会感觉到一些变化,”斯图尔特说。但是,他补充说,“我们并不真正知道这些变化是什么。”

此外,目前还不清楚从人体排放的气体可能会如何影响该地区的植物。另外,一具身体吸引了一群投机取巧的生物,这使得游戏中的动态变得更加复杂。像秃鹰这样的食腐动物可能会咬身体,而苍蝇可能会产卵孵化出食肉的蛆。这些幼虫的出现数量如此之多,以至于另一组研究人员发现,它们在森林中剩下的猪身体周围形成了蠕动的河流。来访的动物也可能会将它们的尿液和粪便贡献到有毒的混合物中。这就是说,虽然土壤微生物群落会发生变化,但上面的动物群落也会发生变化,对附近植物的影响尚不确定。

斯图尔特的团队正在考虑的一个因素是身体在向土壤输送氮素方面的作用。当它腐烂时,身体会充斥着这种化学物质-实际上,对于一些植物物种来说,可能是氮太多了,比如草,它们最初会死在身体周围。从长远来看,这种营养有助于植物生长,因此后期的植被会反弹。但植物如何反弹-这些植物是否因为注入了营养而看起来有什么不同-还不清楚。“令人惊讶的是,据我所知,从来没有人真正系统地研究过这一点,”斯图尔特说。

因此,斯图尔特和他的同事们在6月份开始着手做这件事。斯图尔特说:“目前,在”身体农场“研究中,我们基本上只是把在我们的地块内自然生长的树木和灌木,然后按照他们所说的那样放置捐赠者,然后观察不同距离的树叶反应和植物反应。”因为这项工作几个月前才开始,研究人员还没有数据可以分享。但明年,他们计划将暴露在腐烂人体中的土壤应用到温室里的植物上,看看它是否会改变树叶的外观。“一项对照研究,一项重复研究,”斯图尔特说。

有几种方式可以发挥叶子反应的作用。首先,树叶可能会或多或少地反射光线,或者颜色会发生变化-例如,变得更绿甚至更红。斯图尔特说:“我们肯定是在研究绿色,但我们也在研究可见光内的所有波长,然后是可见光两边的波长。”例如,植物叶片中的叶绿素发出荧光,重新发出特殊光学可以接收的光。这个签名用肉眼是看不见的,但对现有技术是看不见的。它被称为高光谱传感。这些设备实际上可以看到整个电磁光谱,包括可见光和红外光。荧光特别是植物叶片细胞壁中的物质的指示器。斯图尔特和他的同事们估计,像苯丙氨酸这样的氨基酸,从身体中释放出来,可能会导致树叶以一种独特的方式发出荧光。

由于不同种类的植物发出不同的荧光,当局已经在使用这项技术来识别大麻和罂粟的种植操作。农民和科学家也将其用于其他类型的农业,因为叶绿素荧光是一种指示剂。

但是乔丹补充说,要使用这项技术来寻找失踪人员的遗骸,“需要将人类腐烂的影响与其他动物的腐烂效果区分开来。”毕竟,在大型哺乳动物中,人类并不孤单。猪、鹿、熊--只要你能说出它们的名字,它们就会在野外腐烂,向土壤注入与人类身体相同的营养物质。

然而,植物对不同种类哺乳动物的分解的反应可能会有细微的差异。例如,我们人类有截然不同的微生物群,脂肪含量也不同于熊。“我认为,一旦我们找到了关键的光谱特征,我们就可以考虑与其他大型哺乳动物进行比较研究,”斯图尔特说。

另一个挑战是腐烂的可变性。密西西比州立大学与乔丹合作的生态学家布兰登·巴顿说,驾驶飞机飞越森林并用高光谱成像发现大麻种植作业是一回事,但“这与随机定位的死人以未知的速度腐烂有很大不同”,密西西比州立大学的生态学家布兰登·巴顿(Brandon Barton)与乔丹合作。任何数量的变量都会影响死亡有机体释放营养物质和微生物的方式,这些营养物质和微生物可能会影响周围的植被,比如天气有多热,或者外面有多少水分。他说,所有这些都是“大量的背景噪音”。

在巴顿的猪身体实验中,身体通常不会停留很长时间-至少肉不会停留-所以最终并不是所有储存在身体里的氮都可以用作肥料。“所有这些氮进入土壤的可能性相当低,”他说。“因为苍蝇将消耗成吨的它。如果有郊狼出现,它会吃掉一大堆。秃鹰、乌鸦,所有这些生物都会把它移走。“。如果一株植物的叶片对较小剂量的氮素的反应比身体不受干扰时得到的氮量小,这可能会使搜索者很难找到信号。

由于研究人员刚刚开始收集有关植物对人类身体的反应的数据,这一切仍然是理论上的。但随着时间的推移,成像技术只会变得更加敏感。即使这个系统不能将人类与其他大型哺乳动物区分开来,如果当局大体上知道在哪里寻找失踪的人,他们可能会扫描几平方英里,找到一些植物可能发生变化的线索,并调查每个地点。一些斑点可能会覆盖着鹿的残骸,但其中一个可能会把它们引向一个人。如果奏效,对于这些人的家人来说,这项科学有朝一日可能会带来终结。

🏃🏽‍♀️想要最好的健康工具吗?看看我们Gear团队挑选的最好的健身跟踪器、跑步装备(包括鞋子和袜子)和最好的耳机