圖片來源：Pixabay

拋尸野外是許多刑偵片喜愛的情節(jié)，但一旦發(fā)生在現(xiàn)實中，就是極其令人頭疼的案件。搜尋在野外遇難的人也會碰到同樣的問題。在荒野叢林中快速確定遺體的位置非常困難，但根據(jù)田納西大學諾克斯維爾分校（University of Tennessee, Knoxville）的Holly Brabazon等人于《植物科學趨勢》（Trends in Plant Science）上發(fā)表的一篇論文稱，警方或可以利用遠程感應平臺來觀測樹木和灌木冠層的光譜變化，來找到遺體的位置。

在地球廣袤的土地上，大約有31%的地塊（約40億公頃）都被森林所覆蓋，主要分布在溫帶和熱帶，正好與大部分人類的聚居點相重合。在世界各地，人們似乎在森林地區(qū)中“消失”的案例層出不窮，不幸的是，其中的許多對象都已假定死亡。

對失蹤者遺體的調(diào)查通常會從周邊行人取證、航空攝影和巡尸犬搜索開始。但是，當需要被搜查的地塊范圍逐漸擴大，或是處于較危險的地形中時，基于地面的搜索活動可能會變得極具挑戰(zhàn)性，甚至根本不可能完成。雖然遠程搜索受害者遺體的方法已經(jīng)被提上日程，但繁茂森林的遮蓋使對遺體的精確定位變得異常棘手。種種障礙相疊加，經(jīng)常會抹去警方發(fā)現(xiàn)和保存遺體的可能性。而這項關(guān)鍵證據(jù)的缺失會使刑事起訴滯后，讓兇手逍遙法外，讓受害者家庭難以走出痛苦。

這篇研究指出，盡管植物常常被抱怨遮擋了視線，它們可以在某些手段下變成有力的搜尋幫手。無論是被埋葬還是單純地留在土地表面，人類遺體都可能會對當?shù)丨h(huán)境產(chǎn)生影響，并留下物理線索。包括紛亂的土壤痕跡和被損壞的植物葉片在內(nèi)，這些物理線索常常很容易被破壞，或被辦案人員輕易忽略。

但另一方面，人類遺體的分解和腐敗過程不可避免地會在周圍的環(huán)境中造成可以被預計的物理和化學變化。正在經(jīng)歷這一變化的遺體周圍的生態(tài)系統(tǒng)被稱為“尸體分解島”（cadaver decomposition island）。其中，腐化遺體的過程所產(chǎn)生的化學物質(zhì)和微生物（尸微生物組，necrobiome）必然會改變周遭土壤的化學組成和微生物環(huán)境。而這將改變附近植物根系所處的環(huán)境（根際，rhizophere），繼而導致植物葉片發(fā)生可以被人類遠距離監(jiān)測到的結(jié)構(gòu)變化。因此，尸體分解島可以讓我們進一步理解從遺體分解開始、到植物中結(jié)束的化學物質(zhì)源-庫反應。而這篇文章就將詳細討論人體分解對植物光學變化的影響，力求用一套完整的方法來根據(jù)植物定位遺體位置。

（圖片來自論文）

在尸體分解島上，外來入侵植物和雜草可能在植物演替過程占有優(yōu)勢地位。其中，外來入侵植物通常都具有發(fā)達的根系，也能對環(huán)境變化作出迅速反應。也正是這些特征，讓這一類植物能夠快速對土壤中的新成分作出化學和細胞組成上的反應。作為木本入侵灌木，在北美洲東部廣泛分布的日本女貞（Ligustrum japonica）和忍冬（Lonicera japonica）在生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟方面都已經(jīng)造成了巨大的損失，但在此前保存完好、近期剛剛受到干擾的生態(tài)系統(tǒng)中，這些植物卻可能作為環(huán)境信號，為搜尋工作提供便利。包括這些植物在內(nèi)，許多全球范圍內(nèi)分布的常見植物都可以作為廣泛應用這種環(huán)境信號的基礎。另外值得一提的是，一些優(yōu)勢硬木樹種也可以通過其廣泛的根系和樹冠，吸納遺體所產(chǎn)生的化學物質(zhì)。

忍冬也就是金銀花，在北美等地區(qū)是入侵物種。 （圖片來源：Wikipedia）

人類遺體分解過程中產(chǎn)生的一大波營養(yǎng)物質(zhì)會從根系進入植物，繼而首先改變現(xiàn)存葉片的生理特征。如果我們僅考慮快速分解過程中迅速升高的氮元素濃度，可以預見的是，附近植物的葉片光譜顏色會發(fā)生改變。以美國人平均體重計算，每人身體中大約含有2.6千克氮，而這其中的大部分都會在身體的“主人”去世后被轉(zhuǎn)換成銨。如果我們假設尸體分解島的面積在3平方米左右，那么遺體分解為植物根系所帶來的氮含量，大約要比為美國溫帶地區(qū)家養(yǎng)灌木和樹木所推薦的季節(jié)性氮肥的氮含量還要高50倍左右。雖然有研究指出，土壤中過高的氨含量會毒害植物，但葉片中的氮含量升高也將提高植物葉綠素的產(chǎn)量，最終導致作者所預計的“綠化效果”。

需要留心的是，許多環(huán)境取證相關(guān)的研究都以包括豬在內(nèi)的動物模型為對象，來探索尸體分解過程的影響。但最近的一項研究指出，不同哺乳綱動物類群尸體的分解速率和特征不盡相同。由此可以推出，這些尸體分解島的環(huán)境名片特征也會有區(qū)別。另外有研究也提到，由于人類和其它同等大小的動物在身體結(jié)構(gòu)的組成和體內(nèi)微生物群落的區(qū)別，人類遺體的分解速度更快，也更加多變。除此之外，其它動物的尸體更有可能“僵尸化”。這樣看來，人類遺體分解很可能確實會讓附近植物產(chǎn)生獨特且可預測的光學名片。

Brabazon等人認為，氮含量的急劇升高能夠提示可能出現(xiàn)了與人類體型相當?shù)牟溉閯游锸w分解，但除此之外，研究人員可能需要檢測人類遺體在過程中特有或相對突出的化學物質(zhì)，并分析這些物質(zhì)讓植物冠層所產(chǎn)生的可被監(jiān)測到的光學名片。這些方面在人與人的差距分析中更加重要：每個人都是在環(huán)境因素、藥物、和生活方式等相互作用影響下的獨特個體，因此也有各自獨特的化學組成。

比如說，制造業(yè)工作者、長期煙民或生活在重度污染環(huán)境中的居民都有可能被暴露在較高濃度的鎘元素中。鎘在人體中的半衰期很長，尤其是在腎皮質(zhì)中的含量可高達每克組織15毫克。植物可以輕松吸收掉鎘元素，而鎘在植物體內(nèi)的累積早已被用作高速公路和當?shù)匚廴境潭鹊闹笜酥?。另有研究指出，高濃度的鎘會影響葉綠體的光系統(tǒng)II，因此改變植物葉片的光譜特征，使對鎘元素濃度的光譜檢測變?yōu)榭赡?。而在正常的土壤中，鎘的濃度大概在每千克土壤1毫克的范圍內(nèi)。這說明人類遺體腐化過程中向周圍土壤釋放的大量將被植被吸收的鎘會對植物造成較明顯的影響，使該變化成為尋找隱藏尸體的有力目標。

長期吸煙會提升人體中的鎘水平。 （圖片來源：Pixabay）

遠程監(jiān)測植物表型的各種技術(shù)正在快速發(fā)展，不斷吸納各個交叉學科的長處，也促進了農(nóng)業(yè)和植物科學研究的發(fā)展。該研究團隊提出的設想是，若將以衛(wèi)星或無人機為中心的植物遙感技術(shù)加以利用，定位失蹤人類遺體的工作或?qū)⒆兊酶雍啽阋仔小?/p>

以無人機為首的遙感技術(shù)，很可能可以探測到植物冠部因吸收大量氮元素或其它微妙改變所帶來的壓力反應、失綠癥（chlorosis）或受損的細胞結(jié)構(gòu)。值得慶幸的是，無人機技術(shù)的價格成本在逐漸降低，同時它們可以配備的特定功能傳感器也逐漸多樣化，這些包括生物化學傳感器、熱感紅外傳感器和高光譜傳感器在內(nèi)的各式武器，使無人機可以適應各種各樣的搜索任務。通過這種技術(shù)，法醫(yī)和調(diào)查團隊可以為不同案例可能對應的植物信號做出有針對性的搜查決定。

話是這么說，但為監(jiān)測人類遺體而專門設立的遙感技術(shù)仍處于發(fā)展的早期階段。其中一種先進手段就是地面光學雷達（terrestrial LIDAR），能夠?qū)ふ椅幢粯擞浀倪z體地點在一段時間內(nèi)的高度變化。但是，這種方法的使用仍然受到一些限制，一是會被現(xiàn)有植被所影響，二是數(shù)據(jù)收集時間長達幾個月，因為地表高度的變化需要時間。另一種手段是采用配備高光譜感受器的無人機，尋找各種規(guī)模的豬尸體遺棄地點表層土地、草本植被和樹冠的異常情況。而這項技術(shù)的進一步發(fā)展可以為取證人員鋪平尋找人類遺體的道路。即使這樣，在正式地將用植物光譜名片定位人類遺體的方法投入使用之前，研究團隊還需進一步細化該影響的規(guī)模和形式。

除了剛剛提到的高光譜反射名片，熒光光譜也能提供重要的信息，幫助識別提供人類遺體附近的植被異常。這些異常信息通常與個體的代謝情況和植物的細胞構(gòu)成相關(guān)。比如說，植物葉片上的自發(fā)熒光名片（autofluorescence signatures）可以提供與細胞壁聚合物質(zhì)量的相關(guān)信息，而植物吸收的某些關(guān)鍵氨基酸可以被代謝成改變熒光光譜的產(chǎn)物：如氨基酸通透酶1（AAP1）向細胞壁中木質(zhì)素（lignin）的轉(zhuǎn)換。

總的來說，Brabazon等人認為，森林樹木和林下入侵植物可以對精確定位失蹤人類遺體的位置有巨大的幫助。如果未來的研究可以確定遺體-土壤-植物交流的關(guān)鍵信號，那這些植物就很有可能通過遙感技術(shù)幫助取證團隊找到失蹤人口。即使植物現(xiàn)在仍被認為是遺體搜尋工作中的障礙物，但如果可以把植物作為環(huán)境哨兵，警方可以充分利用本來就緊張的人手和資源來做出謹慎的判斷，也可以讓搜索小隊遠離危險區(qū)域。在未來，將人工智能、大數(shù)據(jù)分析和更先進的感受器技術(shù)相結(jié)合，植物將越來越可能成為搜尋和取證的重要幫手。

翻譯：賀紫宸

編輯：戚譯引

引進來源：Cell Press

引進來源：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200903133025.htm