尸体在极冷的环境下会怎样？它会分解吗？这些情况如何影响法医科学家对死者死亡时间的理解？
估计死亡时间，也称为死后间隔，是一项复杂的任务。它在法医调查中发挥着重要作用，因为它可以提供对导致人死亡的事件时间线的重要见解。
这些信息可以缩小潜在场景和嫌疑人的范围，有助于解决刑事案件。
死亡现场有多种因素在起作用，从环境条件到个人死前的健康状况。
从历史上看，科学家通过观察死后身体的物理和生物变化（例如僵硬、液体收集和冷却）来估计死亡时间。
然而，这些方法因其可变性和对外部因素的依赖性而受到限制。随着分子生物学的出现，计算尸检间隔变得更加精确。
但这仍然是一项具有挑战性的任务，尤其是在极端寒冷的天气条件下。在死后的头几个月里，冰冻的尸体通常没有明显的腐烂迹象。
我们是领导法医项目的法医科学家北达科他大学和中央兰开夏大学。我们利用分子生物学和生物信息学开发工具来帮助研究人员和调查人员更准确地估计死后间隔。
我们最近在微生物学前沿发表的研究发现研究参与分解的微生物可以高精度预测极端寒冷条件下死亡后经过的时间。
寒冷环境下分解
我们的研究在北达科他州大福克斯进行，那里是美国最重要的研究中心之一美国最冷的城市，冬季的特点是气温可能降至-40 华氏度（-40 摄氏度）和可以达到的强风最高时速 31 英里（50 公里/小时）。
在像北达科他州冬天这样极其寒冷的环境中，传统方法可能不足以理解分解和估计死亡时间。例如，身体在寒冷条件下冷却得更快，这可能会扭曲基于体温的估计。
同样，寒冷的环境会延迟尸僵的发生和持续时间。分解过程，包括昆虫和其他导致身体分解的食腐动物的活动，也会因冰冻温度而减慢或停止。
雪是研究分解时的另一个重要因素。它可以通过以下方式隔离身体捕获余热并使其温度略高于周围环境。与暴露在露天的尸体相比，这种绝缘效应使尸体分解的速度较慢。
微生物和死亡后的时间
在极冷的条件下，有必要采用额外的手段来了解分解情况并估计死亡时间。先进的分子技术诸如分析微生物组、基因表达和蛋白质降解等，可以帮助提供有关犯罪现场的有价值的信息。
每种生物体都有独特的微生物特征就像指纹一样。这坏死生物组是与腐烂遗骸相关的微生物群落，在腐烂过程中发挥着至关重要的作用。
特定的微生物存在于分解的不同阶段，有助于组织的分解和营养物质的回收。法医调查人员可以对尸体中生活的微生物进行采样，根据微生物种群的构成推断出一个人死亡的时间。
我们的研究重点是识别微生物变化的常见模式在极冷环境下分解过程中发生的。在 23 周的时间里，我们收集并分析了被雪覆盖的死猪鼻子内部和外部的 393 个微生物样本。
猪的分解过程与人类类似，常用于法医研究。我们开发了模型，通过将微生物遗传数据与雪深和室外温度等环境数据配对来估计尸检间隔。
总的来说，我们发现细菌种类嗜冷杆菌,假单胞菌属和肉杆菌属在极端冬季条件下，可以最好地预测死后的时间，最长可达死后六个月，误差幅度略多于九天。
我们发现不同的细菌种类在不同的时间间隔最丰富。例如，水平嗜冷杆菌死亡后 5 周增加，10 周时最丰富，而假单胞菌属在 5 至 9 周之间增加，并在 18 周时达到顶峰。
改进取证
死亡常常是一个令人不愉快的话题。但从法医的角度来看，拥有确定某人死亡时间的技术和方法可以帮助为亲人带来正义与和平。
我们的研究发现，即使在寒冷的环境中，分解也不会完全停止。研究微环境——身体周围的局部条件，包括温度、湿度和微生物活动——可以揭示有关分解过程的重要信息。
我们确定的关键微生物物种是死亡生物标志物，使我们能够开发死亡时间模型，研究人员可以用它来克服仅目视检查遗骸的局限性。
即使在极端条件下，微生物也可以帮助构建更精确的时间表，从而成为调查死亡过程中谜题的关键部分。
内奥米·普罗科皮奥，法律与警务学院高级研究员，中央兰开夏大学和拉维尼娅·扬库，法医学助理教授，法医学项目主任，北达科他大学
