Identyfikacja gatunkowa larw muchówek jest niezwykle trudna, a w przypadku posiadania tylko fragmentu ciała owada rozpoznanie gatunku okazuje się wręcz niemożliwe. Rozwiązaniem jest zastosowanie metod molekularnych, czyli analizy DNA, który stanowi swoisty kod kreskowy każdego organizmu. W tym wypadku możliwe jest określenie nie tylko gatunku, ale również wieku i płci owada.

Z dr Joanną Stojak, pracownikiem naukowym Instytutu Biologii Ssaków Polskiej Akademii Nauk w Białowieży – rozmawia Anna Ruszczyk.

Czym się zajmuje entomologia sądowa?

Proces rozkładu zwłok, który zaczyna się już sekundę po śmierci jest procesem bardzo skomplikowanym, prowadzonym przez liczne drobnoustroje i zwierzęta. W przypadku zbrodni niezwykle ważne jest, aby bardzo precyzyjnie ustalić czas i przyczynę zgonu. Zazwyczaj te informacje podaje patomorfolog po wykonaniu sekcji, jednak warunkiem jest dobry stan zwłok. W przypadku znacznego rozkładu z pomocą przychodzi entomologia sądowa, która w swoich badaniach wykorzystuje biologię i ekologię owadów nekrofilnych, czyli takich, które można znaleźć na zwłokach.

Jakich informacji entomologia dostarcza śledczym, w jakim zakresie może być ona wykorzystana przez wymiar sprawiedliwości?

Głównie entomologia sądowa pomaga bardzo precyzyjnie oszacować czas zgonu, co jest bardzo ważne w przypadku ustalania szczegółów zbrodni i kolejności zdarzeń. Nieprawidłowe obliczenia mogą doprowadzić do skazania niewinnej osoby, zatem jest to duża odpowiedzialność. Entomologia wykorzystuje w tym celu dwie metody – metodę rozwojową oraz metodę sukcesyjną. Metoda rozwojowa umożliwia określenie czasu zgonu poprzez ustalenie wieku najstarszych larw muchówek ujawnionych na zwłokach, z zastosowaniem trzech cech: stadium rozwoju, długości i wagi ciała larw. Metoda sukcesyjna analizuje prawidłowość sukcesji, czyli kolejności pojawiania się owadów nekrofilnych na zwłokach, która w określonych biotopach przebiega według bardzo regularnych wzorów. Owady nekrofagiczne, czyli żerujące na zwłokach, mogą być również poddane analizie toksykologicznej, czym zajmuje się entomotoksykologia. Analizy te umożliwiają określenie czy w ciele denata znajdowały się w chwili śmierci narkotyki lub inne substancje toksyczne, a zatem często ustalenie przyczyny zgonu. Warto pamiętać, że niektóre substancje znacząco zmieniają szybkość rozwoju larw muchówek i należy to uwzględnić podczas szacowania czasu zgonu. W przypadku odkrycia na zwłokach gatunku owada niewystępującego w pobliżu miejsca ujawnienia zwłok, można określić, że zbrodnię popełniono w innym miejscu.

źródło fot. dr Joanna Stojak (archiwum własne)

Które owady i w jakiej kolejności pojawiają się na zwłokach?

W początkowych stadiach rozkładu zwłoki zasiedlane są głównie przez muchówki, które wyczuwają padlinę bardzo szybko i z dużych odległości, nawet z 60 kilometrów. Ze złożonych przez nie małych jaj, kształtem przypominających ziarenka ryżu, wykluwają się larwy, które w dużej mierze odpowiedzialne są za bardzo szybki rozkład zwłok. W późniejszych stadiach przeważają chrząszcze, które nie tylko żerują na zwłokach i przeprowadzają swój cykl życiowy, ale także polują na larwy muchówek czy odprawiają skomplikowane rytuały godowe. Okolice zwłok okazują się zatem być bardzo dynamicznym środowiskiem i podczas szacowania czasu zgonu należy to uwzględnić.

Czy istnieje zależność między temperaturą otoczenia, środowiskiem w którym znajdują się zwłoki, a pojawieniem się i aktywnością owadów?

Oczywiście, szczególnie temperatura istotnie wpływa na aktywność owadów. Spadek poniżej 10 stopni Celsjusza może zatrzymać rozwój larw muchówek całkowicie, natomiast im cieplej, tym szybciej larwy się rozwijają. W zbyt niskich temperaturach, niesprzyjających rozwojowi larw muchówek rozkład może być przeprowadzony na przykład wyłącznie przez larwy chrząszczy padlińca pospolitego. Bardzo łatwo je rozpoznać, bo z wyglądu przypominają trylobity. Innymi ważnymi czynnikami są wilgotność powietrza, czas nasłonecznienia, a nawet siła wiatru czy rodzaj gleby w miejscu ujawnienia zwłok.

Na co należy zwrócić szczególną uwagę podczas pobierania materiału entomologicznego?

Niewątpliwie najważniejsze jest poprawne zabezpieczenie i opisanie zebranego ze zwłok i ich okolic materiału entomologicznego, wsparte dokumentacją fotograficzną. Ważne jest prawidłowe uśmiercanie i konserwowanie okazów. Na przykład niektóre środki chemiczne mogą doprowadzić do skurczenia ciała larwy, a co za tym idzie błędów w oszacowaniu czasu zgonu. Należy również pamiętać o zebraniu wszystkich postaci rozwojowych owadów, w tym również poczwarek muchówek (tak zwanych bobówek), które po zakończeniu żerowania opuszczają zwłoki i zakopują się w glebie w ich pobliżu. Sporządzić należy również dokładne opisy siedliska, w którym ujawniono zwłoki, włączając w to między innymi typ roślinności, podłoża czy temperaturę powietrza, gruntu, zwłok i masy żerujących na ciele larw.

Na czym polega identyfikacja gatunkowa?

Tradycyjnie identyfikację przeprowadza się w oparciu o cechy morfologiczne, takie jak budowa poszczególnych części ciała owada lub larwy, z wykorzystaniem specjalistycznych kluczy do oznaczania gatunków. Niestety, jest to bardzo żmudna praca i wymaga sporego doświadczenia. Na przykład identyfikacja gatunkowa larw muchówek jest niezwykle trudna, a w przypadku posiadania tylko fragmentu ciała owada rozpoznanie gatunku okazuje się wręcz niemożliwe. Rozwiązaniem jest zastosowanie metod molekularnych, czyli analizy DNA, który stanowi swoisty kod kreskowy każdego organizmu. W tym wypadku możliwe jest określenie nie tylko gatunku, ale również wieku i płci owada.

Z jakich narzędzi korzystają dziś entomolodzy sądowi w Polsce i na świecie, czy istnieją różnice pomiędzy ośrodkami badającymi zastosowanie owadów nekrofilnych?

Entomologia sądowa jest bardzo popularna w Stanach Zjednoczonych oraz w Europie Zachodniej. W Polsce również staje się coraz powszechniejsza, mamy wiele ośrodków prowadzących badania w tej dziedzinie, finansowanych między innymi przez Narodowe Centrum Nauki. Co ważne, coraz częściej metody entomologiczne są wykorzystywane przez organy śledcze, a ślady entomologiczne ujawniane w miejscu zbrodni zabezpieczane są prawidłowo do dalszych analiz. Entomologia sądowa to nauka interdyscyplinarna, dlatego korzysta z wielu nowoczesnych narzędzi stosowanych w medycynie, biotechnologii czy kryminalistyce. Obecnie wyniki badań i najnowsze odkrycia są bardzo szybko publikowane w międzynarodowych czasopismach naukowych, do których dostęp mają naukowcy z całego świata. To pozwala nam uczyć się od najlepszych i wprowadzać ich innowacyjne rozwiązania również do naszych laboratoriów.

Jaka przyszłość czeka entomologię sądową, czy Pani zdaniem będzie wzrastać zastosowanie metod molekularnych?

Mam taką nadzieję. Obecnie widać już znaczny postęp w zainteresowaniu entomologią sądową i zrozumieniu, że może ona realnie pomagać w rozwiązywaniu kryminalnych zagadek. Entomologia sądowa ma bardzo duży potencjał i szkoda by było z tego nie skorzystać podczas czynności dochodzeniowych. Trudno mi sobie wyobrazić, żeby nie stosować przy tym szybko rozwijających się metod molekularnych, które są bardzo precyzyjne i wiarygodne, a co najważniejsze, coraz tańsze. Dziś przecież nikt nie wyobraża sobie kryminalistyki bez analiz DNA.

Dziękuję za rozmowę