ПРИМЕНЕНИЕ ПАДАЛЬНЫХ МУХ РОДА CALLIPHORA В СУДЕБНОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ: ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСМЕРТНОГО ИНТЕРВАЛА

USING BLOWFLIES CALLIPHORA IN FORENSICS: DETERMINATION OF POSTMORTEM INTERVAL

Lapina Kseniya

student, Faculty of Biology, Belarusian State University,

Belarus, Minsk

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрен способ применения определенного рода мух для выявления времени смерти жертв предполагаемых убийств. Обращается внимание на детали физиологических особенностей у насекомых – диапауза – при определении точного посмертного интервала трупов людей. Автор приводит пример одного из исследований молекулярных маркеров рода Calliphora, которые вследствие помогают избегать ошибок при проведении судебных экспертиз. А также сделан вывод об актуальности и эффективности данного метода в сфере судебной практики.

ABSTRACT

The article discusses the manner in which a certain kind of fly is used to determine the time of death of the victims in the alleged killings. Attention is drawn to the details of the physiological features of insects – diapause – in determining the exact postmortem interval of corpses. The author gives an example of one of the studies of molecular markers of the genus Calliphora, which, as a consequence, help to avoid errors in forensic examinations. It also concluded that the method was relevant and effective in the judicial sphere.

Ключевые слова: судебная экспертиза; посмертный интервал; род Calliphora.

Keywords: forensics; postmortem interval; Calliphora.

Знания из биологии довольно часто используются в процессе расследования преступлений – судебной экспертизе. Помимо общеизвестных методов судебных экспертиз с применением биологии – анализы биологических следов (кровь, моча, сперма, клетки эпителия и т.п.) – применяются также исследования определенных животных.

В данной статье представлен анализ применения падальных мух рода Calliphora, которых используют в качестве индикатора, свидетельствующего о времени смерти. В криминалистике данный метод еще не так широко распространен, однако в зарубежных странах провели множество исследований с вышеупомянутым родом, которые помогают с идентификацией времени смерти человека.

Род Calliphora представляется собой таксономию синих падальниц, определенные стадии жизненного цикла которых развиваются на открытых ранах и естественных отверстиях трупа человека. Виды данного рода имеют зеленую или сине-металлическую окраску, что отличает их от других таксономических групп.

Распространение преимущественно синантропное – обитают в среде, которая связана с жильем человека. Однако некоторые виды также замечены и в естественных экосистемах, например, в трупах позвоночных животных в лесах.

Рассмотрим жизненный цикл на примере Calliphora vicina Robineau-Desvoidy, 1830 – типичный представитель рода Calliphora, семейства Calliphoridae.

Сам жизненный цикл разделен на три стадии, которые занимают около 19 дней при температуре 25 ⁰С. Самка за раз может отложить приблизительно 140-200 яиц. Отложив яйца на свежий труп или открытую рану, личинки первой стадии «созревают» спустя сутки. Они питаются и линяют в течение 18-20 часов, после происходит превращение во вторую стадию. Спустя двое суток личинки второй стадии линяют в третью стадию, которые, в свою очередь, способны производить тепло более чем на 7-10 ⁰С [1, с. 37]. По окончанию питания на третьей стадии, личинки превращаются в имаго (взрослая особь) и покидают субстрат.

Конечно, стоит учитывать климатические условия, которые могут влиять на развитие каждой стадии. При более высокой температуре жизненный цикл может длиться куда меньше положенного времени, а вот в случае низкой температуры – может растянуться с добавлением диапаузы (68 дней при 10 ⁰С).

В криминалистике часто используют методы оценки морфологии и стадии развития личинок рода Calliphora для установления минимального посмертного интервала (МПИ).

Для качественного выявления определенных признаков личинок применимы микро-компьютерная томография (микро-КТ) или же сканирующая электронная микроскопия [2, с. 836]. Однако для использования вышеперечисленных методов требуется подготовка проб (личинок) – дополнительные анализы (гистология, экспрессия генов, молекулярная идентификация и т.п.). Время, потраченное на подготовку, может затруднить точное определение МПИ. В дополнение к причинам, почему данные методы не так широко используются, относится высокая стоимость оборудования и многозадачность методики.

Вместо микро-КТ или сканирующей электронной микроскопии используется более простой метод, позволяющий сохранить образец личинки в исходном состоянии – исследования морфологических признаков с применением стереомикроскопа [2, с. 836].

Определение минимального посмертного интервала посредством оценки морфологических признаков происходит при помощи расчета накопленных градусных часов. Накопленные градусные часы – это число «энергетических» часов, которое необходимо для завершения развития личинок насекомых [4, с. 1]. Формула для нахождения накопленных градусных часов проста: время в часах (которое нужно для заданной точки в жизненном цикле) умножить на среднюю минимальную пороговую температуру развития.

Соответственно, полученную «тепловую историю» личинок нужно сравнить с температурой места преступления – предполагаемого убийства – и тем самым оценить посмертный интервал [4, с. 2].

Не стоит забывать, что вычисленная корреляция между температурой и развитием личинок может быть ошибочной в ряде случаев: большие колебания, развитие происходит вблизи пороговых температур и т.д.

Как уже упоминалось ранее, пониженная температура замедляет процесс развития личинок в имаго, поэтому следует учитывать, что оценка минимального посмертного интервала также должна быть изменена с учетом так называемой диапаузы.

Диапауза – это состояние личинок насекомых, которое характеризуется торможением обмена веществ и процесса развития. Касательно типичного представителя Calliphora vicina, при низких температурах и критических колебаниях фотопериода (продолжительность светового периода суток) личинки третьей стадии впадают «в спячку», тем самым продлевая продолжительность этой стадии от пары часов до нескольких недель или даже месяцев [3, с. 1001].

Таким образом температура играет основную роль в индукции диапауз у личинок исследуемого рода, в то время, как фотопериод оказывает совсем незначительное влияние [7, с. 935].

Поскольку оценка морфологических признаков во время диапаузы невозможна, было проведено исследование по поиску нужных молекулярных маркеров, указывающих на состояние «спячки» у личинок.

К слову, размер генома Calliphora vicina составляет 1,5-1,9×10¹¹ дальтон, который приравнивается к 2,3-2,9×10⁸ нуклеотидным парам [6, с. 1415]. А гены, взятые для исследования молекулярных маркеров, были выбраны на основе уже доказанной экспрессии генов диапаузы у других Diptera (Двукрылые) и потенциальной экспрессии диапаузы (результат регуляционных экспрессий этих генов) [3, с. 1002].

В связи с недостатком знаний в области физиологических процессов диапауз у личинок насекомых, исследование молекулярных механизмов является верным шагом на пути к раскрытию всех деталей в данном процессе. Итого, анализ дифференциальной экспрессии генов у схожих мух – Sarcophaga crassipalpis – способствовал определению возраста личинок на разных стадиях развития. Результаты указывали на то, что некоторые гены особенно хорошо экспрессируются в момент диапаузы, в то время как другие гены – подавляются или экспрессируются независимо [3, с. 1002].

Учитывая все вышеупомянутые результаты, можно предположить, что механизм диапауз универсален для насекомых, однако немного позднее выявили различия между Lucilia sericata и Sarcophaga crassipalpis. В случае первого – не обнаружили диапаузную регуляцию генов теплового шока hsp23 и hsp70, при этом у второго вида выявили диапаузо-специфическую активацию этих же генов [8, с. 681; 5, с. 1].

Вышесказанное указывает на уникальность механизмов диапаузы каждого вида и рода насекомых, и дает понять, что исследования в данной области следует продолжать. Тем не менее, данные результаты являются отправной точкой на пути к диагностике диапаузы у Calliphora vicina, ведь выявленные гены являются специфическими для диапаузы как процесса.

Исследования определенных нуклеотидных последовательностей 19 генов, включая кодирующие белки теплового шока hsp23, hsp24, hsp70, hsp90, у C. vicina посредством конкретных анализов (например, полимеразная цепная реакция (ПЦР)) определили, что hsp23, hsp24 и hsp70 выраженно активируются при диапаузе личинок [3, с. 1008]. Это также подводит к тому, что при производстве судебной экспертизы, следует проверять личинки на наличие активированных вышеупомянутые генов – выявление наличия диапаузы, а после и посмертного интервала.

Суммируя все выводы, данный метод только внедряется в активное пользование для определения посмертного интервала, однако уже проведено достаточно исследований, чтобы улучшить методику работы с данным родом насекомых и более точно определить время смерти трупов людей при расследовании преступлений.

Список литературы:

1. Aak, A., Birkemoe, T., Leinaas, H. P. Phenology and life history of the blowfly Calliphora vicina in stockfish production areas // Entomologia Experimentalis et Applicata. 2001. Vol. 139. №1. P.35–46.
2. Brown, K., Thorne, A., Harvey, M. Calliphora vicina (Diptera: Calliphoridae) pupae: a timeline of external morphological development and a new age and PMI estimation tool // International Journal of Legal Medicine. 2014. Vol. 129. № 4. P.835–850.
3. Fremdt, H., Amendt, J., Zehner, R. Diapause-specific gene expression in Calliphora vicina (Diptera: Calliphoridae) – a useful diagnostic tool for forensic entomology // International Journal of Legal Medicine. 2013. Vol. 128. № 6. P.1001–1011.
4. Madhu B, Anika S. Postmortem Interval Estimation of Mummified Body Using Accumulated Degree Hours (ADH) Method: A Case Study from Punjab (India) // J Forensic Sci & Criminal Inves. 2016. Vol. 1. № 1. JFSCI.MS.ID: 555552.
5. Rinehart, J. P., Yocum, G. D., Denlinger, D. L. Developmental upregulation of inducible hsp70 transcripts, but not the cognate form, during pupal diapause in the flesh fly, Sarcophaga crassipalpis // Insect Biochemistry and Molecular Biology. 2000. Vol. 30. № 6. P.515–521.
6. Scheller, K., & Mascheck, P. The Genome of Calliphora. Analysis by DNA Reassociation Kinetics // Hoppe-Seyler´s Zeitschrift Für Physiologische Chemie. 1978. Vol. 359. № 2. P.1413–1418.
7. Vinogradova, E. B., Reznik, S. Y. Induction of larval diapause in the blowfly, Calliphora vicina R.-D. (Diptera, Calliphoridae) under field and laboratory conditions // Entomological Review. 2013. Vol. 93. № 8. P.935–941.
8. Yocum, G. ., Joplin, K. ., Denlinger, D. Upregulation of a 23kDa small heat shock protein transcript during pupal diapause in the flesh fly, Sarcophaga crassipalpis // Insect Biochemistry and Molecular Biology. 1998. Vol. 28. № 9. P.677–682.