无人知晓的凶案现场,植物默默为死者保留证据
美国波士顿鹿岛,一个女人正牵着她的狗,沿着海岸线漫步。她走过一只黑色垃圾袋,打开后发现,里面是一具裹在斑马纹毯子中的女童尸体。调查人员发现,由于长时间在水中浸泡,女童身上连指纹都被抹去了,无法循着已有证据解开谜底,侦破陷入僵局。
图片:当时报道截图
这是一起发生在在2015年6月的案件。彼时,因为无法确定女童身份,马塞诸塞州警方以“鹿宝宝(Baby Doe)”称呼她,并在社交网络上公布了由电脑合成的模拟照片,同时向公众征集调查线索,但一直没什么收获,直到侦查人员在毯子上发现了松树花粉。
在法庭科学中的法医植物学里,花粉属于微量物证范畴。通过这些松树花粉,侦查人员确定了“鹿宝宝”的本地人身份。如此一来,排查范围迅速缩小了,犯罪嫌疑人在当年9月被锁定。
对法医植物学家来说,他们有一群可以随时传唤的证人——植物。植物虽然无法开口说话,但当涉及到许多与破案相关的问题时,它们往往能为人类提示答案——谁、在何时以及在何地。
上周,这一领域又有了新进展。9月3日,顶级科学杂志《细胞》(Cell)的子刊《植物科学趋势》(Trends in Plant Science)发表了一篇论文,讨论了如何通过覆盖在人类遗体上的植物来帮助人们完成搜寻遗体的任务,这或许能让法医植物学在破案中起到新的作用。
图片:Pixabay
这项研究在“尸体农场”进行——听起来毛骨悚然,它其实有一个官方名称:田纳西大学人类学研究中心。这里既是一个实验室也是一个培训场所,位于该州诺克斯维尔附近,占地约一公顷,铁丝网将其与世隔绝。三十多年来,这里一直是法医科学的前沿。科学家在此观察不同条件下人体腐烂的过程,以让法医能够更准确地确定死亡时间,并为他们提供培训。
不过,在对尸体进行法医研究前,你得先找到一具尸体。这可没那么简单。别说被丢弃在森林里的尸体,就连抛在城市里的尸体都不好找。
森林地形复杂,又被繁茂的树木覆盖,很难精准定位到人类遗体。但尸体分解和腐败过程会给周围环境带来可以预计的变化。在前述论文中,正在经历这一变化的生态系统被称为“尸体分解岛”(cadaver decomposition island)——即尸体附近区域土壤中的养分浓度如何发生改变,以及这些变化又如何在附近植物中体现出来。
科学家们发现,尸体分解过程中产生的物质会通过根系进入植物,从而改变其叶片的生理特征。如果仅考虑氮元素浓度,可以预见的是,尸体附近植物的叶片光谱颜色会发生改变。而警方或许可以利用远程感应平台来观测树木和灌木冠层的光谱变化,从而确定尸体的位置。
图片:来自《植物学趋势》
论文作者们试图为凶案侦破提供一种植物学思维,将植物的角色从尸体掩体变为路标。“在面积小且开阔的地形上,徒步搜索可以有效找到失踪者,但在像亚马逊这样的有着茂密森林且地形较为危险的地区,就根本不可能了。这时,如果把植物作为尸体腐烂的指示牌来研究,可以更快、更安全地找到尸体。”田纳西大学诺克斯维尔分校植物科学教授尼尔·斯图尔特说。
如前述论文所言,有三种用植物来标记被非法掩埋的遗体的方法。
第一个标记物是含氮化合物。计算表明,一具腐烂的成人尸体能向周围土壤中释放约2.6公斤含氮化合物,过量的含氮化合物会对附近植物造成影响。最显而易见的是,氮会增加叶绿素的产量,因此,尸体附近的植物通常比生长在别处的植物更绿。
然而,其他大型哺乳动物,比如鹿,也可能在人类失踪的地方死亡,同样会给周围环境带来类似的变化。因此,这项研究必须克服的一个障碍是找到人体分解的特定代谢物。一旦更好地了解人体代谢物对植物的影响,搜索团队就可以开发出成像设备来扫描植物,寻找属于人类遗骸的特定荧光或反射信号。
除了受含氮化合物影响,植物枝叶还会因血肉和骨头里的镉元素而产生细微变化。自然界中罕见的镉在某些人体内并不罕见,吸烟者或电镀行业工作的人体内的镉浓度都很高。植物从根部吸收镉,进而影响到一种叫做光系统Ⅱ的分子复合物结构,而光系统Ⅱ是叶绿素的储存处。镉会改变这种复合物吸收和反射光线的方式,因而使叶子颜色变得更绿。
此外,衣服和鞋子中的人造高分子材料也会被植物吸收,并改变叶子颜色。
图片:来自《法医植物学实践指南》
那么如何发现这些被尸体影响的植物呢?答案或许是应用于农业的遥感技术——载有高光谱成像仪的无人机可以用来来检测作物的病害和干旱,目前,斯图尔特和同事们正在研究是否可以用类似方法来检测林地,寻找被埋的尸体。
“我们实际上已经开发了一个完整的植物成像仪,可以分析荧光信号。”斯图尔特说,“当植物靠近人类遗骸时,测量叶子的光谱反射率或荧光随时间的变化。”虽然这些想法听起来令人兴奋,可实际应用仍需要很久。
作为一门重要的法庭科学分支,法医植物学是研究与法律相关的植物证据问题的一门交叉学科,已经发展了半个多世纪, 从最早的硅藻证据逐渐扩展到了目前的花粉证据等。法医植物学与法医昆虫学、法医生态学等新兴法医学分支学科类似,只不过它是从植物角度为案件提供证据。随着DNA检验技术的进步, 植物证据也越来越广泛地被司法机关所接受。
目前,在法医植物学方面,人们比较熟悉的还是其在提供证据上的应用。
作为犯罪现场中重要的生物学证据之一, 植物证据应用范围比昆虫证据更加广泛, 并且可以和昆虫、微生物、毛发纤维等联合应用。在某些刑事案件侦破中, 现场和嫌疑人员、被害人身上发现的植物证据可辅助推断作案地点、溺死落水地点, 排查嫌疑作案车辆, 鉴定毒品原植物种属及追溯其原产地, 以及推断作案时间、死亡时间与埋尸时间等。
图片:截自《法医植物学实践指南》
与前述“鹿宝宝”案类似的案件还有很多。5年前,台北有名女子最初被认为死于车祸,但警方的新发现打破了这个结论:他们在她的头发中发现了树叶,而树叶来自街边建筑某楼层中的一株盆栽。后来,专家们断定,死者是跳窗自杀,在下坠过程中撞到了这盆植物。
戴维·W·霍尔在《法医植物学实践指南》中也提到一个案例:受害者被性侵后精神混乱,完全回忆不起受害地点。但由于她的头发和衣服上黏附了一些植物残片,而这些植物证据显示,她当时位于一个较软的地面上。在对相关植物证据的种属进行鉴定后,调查人员找到了性侵发生地。
尽管人们早就已经意识到了植物证据的应用价值,但法医植物学仍未在法庭科学领域引起足够重视。
图片:来自《法医植物学实践指南》
最早涉足该领域的植物学家是亚瑟·科勒。1935年的一起绑架案中,一个21个月大的孩子被绑架并杀害。由于被害人父母查尔斯和安妮·林德伯格当时是全美国知名的人物,他们迅速获得了来自全世界父母们的同情。
当时,科勒在位于威斯康辛州麦迪逊的国家林业产品实验室工作,每年会参与成千上万的木材样本鉴定。此外,他还在分析木材生长规律、评估木材强度,以及材料的力学性能上也有相当的建树。
在这起被后人称为“世纪审判”的林德伯格绑架案法庭上,科勒担任专家证人。他在法庭上给出了间接性的专家意见,证明婴儿失踪后发现的那三截木梯是由嫌犯布鲁诺·霍普特曼制作的。辩方称:“没有谁是什么木材专家”,并且称科勒为“只是一个在研究树木方面有丰富经验的人”。庭审结束后,科勒说服陪审团,表示基于自身经验和显微镜检查结果,他可以确定靠在犯罪现场窗户边上梯子的来源。
顺着线索,科勒追查到布朗克斯的一个伐木场,木梯上一块替换的零部件与警方在霍普特曼家中阁楼发现的一块木板相匹配,谜案因此得到解决。这成为使用木材作为呈堂证供的最著名案例,同时也是植物证据作为法庭上的科学证据在美国首次被接受。
虽然上述案例都充满了血腥暴力感和戏剧性,但真正的法医植物学家会告诉你,这只是一项日常科学工作。“我认为很多人都这么想,法医工作是铃铛、哨子、侦探小说和戏剧”,美国木材解剖学研究中心的植物学家艾利克斯·韦德恩霍依福特说,“但真相远没有那么丰富多彩。”他最享受的是在显微镜下仔细研究样本,“这很好、很纯粹,但不是很戏剧化。”
参考资料:
https://www.cell.com/trends/plant-science/pdf/S1360-1385(20)30243-0.pdf
http://www.esalq.usp.br/lepse/imgs/conteudo_thumb/Forensic-Botany--Using-Plant-Evidence-to-Aid-in-Forensic-Death-Investigation.pdf
https://www.telegraph.co.uk/gardening/plants/9915133/Why-plants-can-be-the-key-to-solving-crimes.html
https://www.washingtonpost.com/news/morning-mix/wp/2015/09/21/how-a-father-found-out-that-bostons-baby-doe-was-his-daughter/
https://www.economist.com/science-and-technology/2020/09/03/finding-bodies-in-forests
http://www.atlasobscura.com/articles/how-trees-help-solve-murders