Para ilmuwan mengidentifikasi 'jaringan global' mikroba untuk menguraikan daging

Menentukan waktu kematian yang tepat (interval post-mortem, atau PMI) ketika jenazah ditemukan sangatlah sulit, meskipun bagi pemeriksa medis fiktif hal ini mungkin tampak mudah. Beberapa ilmuwan forensik menggunakan siklus hidup lalat yang mencari mayat dan bertelur di sana. Namun terdapat banyak variasi antara spesies lalat dan pengaruh musim, sehingga akan berguna untuk mengembangkan metode baru.

Ternyata mempelajari mikroba yang tumbuh subur di mayat yang membusuk bisa memberikan petunjuk yang berguna. Ilmuwan forensik kini telah mengidentifikasi sekitar 20 mikroba yang mereka yakini membentuk semacam jaringan global yang mendorong penguraian daging hewan yang mati, menurut sebuah studi baru. Kertas baru Diterbitkan di Mikrobiologi Alam.

“Salah satu pertanyaan kunci dalam investigasi kematian adalah 'Kapan orang ini meninggal?' kata Nancy Lavin, direktur Institut Keadilan Nasional, yang mendanai penelitian tersebut. “Penelitian berkelanjutan yang didanai NIJ ini menunjukkan hasil yang menjanjikan dalam memprediksi waktu kematian jenazah, membantu mengidentifikasi orang yang meninggal, mengidentifikasi calon tersangka, dan mengkonfirmasi atau menyangkal alibi.”

Pekerjaan ini didasarkan pada penelitian sebelumnya selama hampir satu dekade. Misalnya, pada tahun 2015, para ilmuwan berhasil melakukan hal tersebut Perkirakan waktu kematian secara akurat tikus dan mayat manusia dalam waktu dua sampai empat hari, bahkan setelah mayatnya membusuk selama berminggu-minggu. Eksperimen sebelumnya menunjukkan bahwa terlepas dari musim, lingkungan, dan spesies orang mati, komunitas mikroba pemakan daging tampaknya memiliki jadwal yang dapat diprediksi kapan mereka memakan mayat. Seperti yang dilaporkan Beth Mol untuk Ars pada saat itu, “Waktu makan terkait dengan tahapan pembusukan yang dialami tubuh – mulai dari daging segar hingga bangkai yang membengkak, hingga robek dan bocornya cairan kaya nitrogen hingga pembusukan aktif, dan kemudian ke proses pembusukan. keadaan akhirnya dehidrasi.” Setiap tahap menarik “mikroba tertentu yang memakan tubuh, banyak di antaranya yang memiliki rasa asam amino yang baik.”

Namun para peneliti tidak yakin apakah penularan mikroba pada waktunya akan terlihat serupa dalam skenario yang berbeda, seperti mayat di gurun versus di hutan, di musim panas versus musim dingin, atau pada mayat yang membusuk versus mayat yang ditemukan oleh manusia. Pemulung. Hasil eksperimen tahun 2015 menunjukkan bahwa suhu menentukan laju jadwal makan mikroba. Namun garis waktunya sangat mirip antara empat subjek manusia yang digunakan dalam percobaan, serta tikus, bahkan dengan paparan di luar ruangan. Oleh karena itu, pola mengunyah mikroba dapat berfungsi sebagai jam global untuk menentukan waktu kematian.

Makalah terbaru ini memperluas cakupan penyelidikan untuk melihat lebih dekat jenis mikroba tertentu yang cenderung berkembang biak dalam pembusukan mayat. “Ketika Anda berbicara tentang penyelidikan adegan kematian, hanya ada sedikit bukti fisik yang dapat Anda jamin hadir di setiap adegan.” kata rekan penulis David Carter, seorang ilmuwan forensik dalam ilmu forensik di Universitas Chaminade di Honolulu, Hawaii. “Anda tidak pernah tahu apakah akan ada sidik jari, noda darah atau rekaman kamera. Tapi mikroba akan selalu ada di sana.” Dia menambahkan bahwa dalam studi terbaru ini “kita berbicara tentang adegan kematian di luar ruangan.” informasi dalam jenis investigasi ini.”

Kali ini, tim melakukan percobaan di luar ruangan antara tahun 2016 dan 2017 terhadap 36 mayat manusia di tiga fasilitas berbeda (Peternakan tubuh): Stasiun Penelitian Investigasi Forensik Universitas Colorado Mesa (FIRS), Fasilitas Sains Forensik Terapan Universitas Negeri Sam Houston Tenggara (STAFS), dan Fasilitas Penelitian Antropologi Universitas Tennessee (ARF). Mayat dipelajari selama 21 hari selama musim yang berbeda (musim semi, musim panas, musim gugur, dan musim dingin). Sampel diambil setiap hari dari tanah kuburan yang terkait dengan pembusukan dan kulit dari kepala dan badan jenazah, selain sampel dari tanah kontrol. Suhu harian, kelembaban dan faktor lingkungan lainnya juga dicatat.

Ketiga fasilitas tersebut berlokasi di dua tipe iklim berbeda (hutan beriklim sedang dan padang rumput semi-kering), namun tim mengidentifikasi 20 mikroba pembusuk yang sama di semua mayat, yang sekali lagi muncul dalam pola mengunyah yang dapat diprediksi, apa pun variabel eksternalnya. “Sungguh keren bahwa ada mikroba yang selalu muncul untuk menguraikan sisa-sisa hewan.” kata rekan penulis Jessica Metcalf Dari Universitas Negeri Colorado. “Kami berharap dapat membuka bidang penelitian lingkungan yang benar-benar baru.”

Perbesar / Agen Booth (David Boreanaz) dan Temperance Brennan (Emily Deschanel) mengunjungi peternakan tubuh di episode tahun 2011 Tulang.

Televisi 20th Century Fox

Mikroba spesifik ini tidak ditemukan dalam database mikroba yang biasa ditemukan di tanah, kulit manusia, dan mikroba usus, jadi bagaimana mereka bisa menemukan jalannya untuk menghasilkan daging membusuk yang lezat? Para penulis berpendapat bahwa serangga kemungkinan besar memainkan peran penting, karena mikroba pengurai global ini umumnya ditemukan pada serangga seperti kumbang bangkai dan lalat terbang.

Para penulis juga menggunakan data baru mereka yang dikombinasikan dengan pembelajaran mesin untuk mengembangkan model prediksi waktu kematian berdasarkan aktivitas mikroba. Model ini memiliki kinerja yang sangat baik, memprediksi waktu kematian dalam tiga hari kalender dalam pengujian independen. Tim mengaitkan kesalahan yang tersisa dengan faktor intrinsik seperti BMI/total massa tubuh dan faktor ekstrinsik seperti pemulung dan curah hujan. Masalah-masalah ini akan dipelajari dalam penelitian masa depan untuk lebih meningkatkan model prediktif.

Mikrobiologi Alam, 2024. DOI: 10.1038/s41564-023-01580-y (Tentang ID digital).