欢迎各位想要挑战法医昆虫学进阶知识的读者!
我们先来复习一下上篇图文里提到的这个公式:
PMI=TOC+PIA
即
更需要复杂运算的,是昆虫发育历期(PIA)。
所以下面咱们主要讲的,就是推测蛆虫发育历期的两种方法:
方法一:根据蝇卵胚、蝇幼虫及蝇蛹的发育阶段来推测发育历期
首先是确定种类及发育阶段:
确定蛆虫的发育阶段,主要通过其长度、重量以及气门的发育情况等。
幼虫通过气门来呼吸,图1示幼虫的前气门与后气门图源:参考资料1
确定蛹的发育阶段,可以肉眼观察蛹的颜色,称重并结合对蛹的解剖情况。确定蝇卵孵化阶段,只能通过解剖后镜下观察或者称重。
根据在尸体上所能采集到的处于最久发育阶段的幼虫(如果发育到蝇蛹的阶段,那就采集蝇蛹,幼虫停止取食后会离开尸体寻找安全的地方化蛹,所以要在尸体周边仔细寻找有没有蝇蛹或者蛹壳的存在;如果整具尸体只有蝇卵,那就采集蝇卵),再对照在类似气候条件下的研究数据,就可以倒推出蛆虫发育多久啦。
为了方便大家理解,咱们用一个真实的例子来计算一次:
2009年6月14日,在广州某居民楼发现一具高腐女尸。其颈部可见被人施加的暴力特征,头颈部有大量蛆虫,未见蛹及蛹壳。尸体上的蛆虫是大头金蝇幼虫,最大的离食三龄幼虫(即不再进食,已离开尸体,准备化蛹)平均体长14mm。
图3示大头金蝇及其幼虫(国内很常见,常出现于鱼肉市场、厕所等)图源:参考资料1
Ps:有趣的是,大头金蝇停止取食并大量离开尸体准备化蛹时,一般都朝着一个方向,也就是它们的迁徙路径可能一致,从而在地上形成肉眼可见的沟壑。
法医们在现场采集了部分幼虫,第二天就化蛹了。现场内平均温度为26°C,发案前两周内的气象站平均气温为27.34°C。对照类似气候条件下的研究资料,推测26°C条件下从产卵发育至离食的三龄幼虫需146.5小时。
破案后证实了这个推测是正确的。
方法二:积温法。
运用积温法的前提是:它只适用于湿度及其他捕食者和腐肉竞争者等因素对蛆虫的发育影响较小的环境,此情况下幼虫发育的快慢只与温度有关。
其原理是:昆虫要发育到某一阶段,需要积累一定的热量,只有积累到足够的热量,它才能发育到那一个阶段。而这种累积的热量咱们可以用温度来代替。
已知每种蝇类的虫卵及幼虫都有其适合发育的温度范围,且依种类不同,这个范围会有所差异。
但有一项规律是适用于所有物种的:高于这个温度范围的上限,将导致幼虫热昏迷或者死亡,低于此温度范围的下限,将导致幼虫发育停止,如果温度再低便导致死亡。
咱们将这个导致幼虫发育停止的温度下限称为发育起点温度,用C表示,昆虫发育当天的平均气温用T表示,积温用K表示,则:
活动积温K1=NT,有效积温K2=N(T-C)
在这个公式中N为发育天数,T为发育期平均温度,因此K1、K2的单位被称为“日度”。
而还要再精确地话,那就需要法医们将每小时的平均气温统计出来,然后代入计算,此时K1、K2的单位被称为“时度”。
但是精确到“每小时的平均气温”这种情况,往往只能在实验室实现,现实中你能得到的往期气象数据往往只限于每天的平均气温。
Ps:关于温度过低,导致发育停止这一点尤其需要注意。
现经过研究,得出一具尸体上的丝光绿蝇一至三龄幼虫的积温规律,其活动积温K1与幼虫长度X(mm)变化呈一个线性回归方程:K1=208.80+80.14X(此时K1的单位为“时度”)。
1998年7月28日19时,某居民楼内李某被害,尸体已腐败,口腔内生蛆,经鉴定该蛆虫为丝光绿蝇幼虫,现在取幼虫中最长的30条,杀死后测量发现其平均长度为14.68mm。
代入公式K1=208.80+80.14X,计算得出现场丝光绿蝇幼虫的活动积温为K1=1385.25时度。
当然,这样的估算是允许有一定误差的存在的。
最终,破案后得知李某于7月26日21时左右被害(误差仅2小时)。
福尔摩斯说:厉害了我的丝光绿蝇!
方法三:倒计积温法
倒计积温法就是积温法的变式,原理是一样的,唯一的差别是从后往前推算,具体的操作就是……盘它!
咳咳,不好意思,讲错了,具体操作是先养它,就是把幼虫抓回来,给它们吃好喝好,养到它们化蛹又从蝇蛹里破壳而出变为苍蝇为止。
为什么要这么辛苦来养它们呢?原因有两点:
1、从上文咱们可以知道,要运用积温法,首先要能确定幼虫的种类及发育阶段,可在现实中这一点并不容易做到,比如丝光绿蝇在幼虫期又可以被人为地细分为9个阶段,这需要具备相当专业的知识才能分辨出来,而且光观察幼虫也不太好区别出种类,但是它发育成苍蝇那就不一样了,哪个科的说不定就能一眼认出来了!
2、幼虫停止取食后,到化蛹前,身体是会缩短一点的(它也会开始离开尸体),如果你采集到的昆虫样本只有这一种,然后用方法二里提到的类似于丝光绿蝇一至三龄幼虫的活动积温K1与幼虫长度X(mm)的线性回归方程来推算积温K,显然还会有一个误差,并且你根本无从知道误差有多大,因为你无法判断这些蛆虫已经停止取食多久了。
6月15日,某地发现一具尸体。尸体上发育得最好的是新陆原伏蝇幼虫,法医在该尸体上提取到了该物种的三龄幼虫。现在从附近气象站测得最近几天当地每天的平均气温,通过校正,估测出最近几天现场每天的平均气温(现场气温并不等于气象站的温度数据,所以需要校正,以提高估算的准确性,校正方法这里就不详述了)。如下表所示:
现在已知在类似温度下,该物种从蝇卵发育到此阶段所需有效积温K=65.2日度,而该幼虫的起始发育温度为12.5°C。
请问:死者是在哪一天死亡的?
参考资料:
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