李論,馮典興,吳靜
(沈陽大學生命科學與工程學院,遼寧沈陽 110044)
利用尸食性蚤蠅推斷死亡時間的法醫(yī)學研究進展
李論,馮典興,吳靜
(沈陽大學生命科學與工程學院,遼寧沈陽110044)
死亡時間的準確推斷一直是法醫(yī)學的難題。昆蟲學方法已被認為是死亡時間推斷的有效方法。尸食性蠅類發(fā)育生物學在死亡時間推斷中有著重要地位。蚤蠅體形微小,在相對密閉的空間,可成為尸體上主要的甚至是唯一的昆蟲證據(jù)。本文從尸食性蚤蠅的作用、種屬鑒定以及日齡推斷方面,綜述了利用尸食性蚤蠅推斷死亡時間的法醫(yī)學研究進展。
法醫(yī)學;昆蟲學;綜述;死亡時間;尸食性蚤蠅
在兇殺案件的偵破中,死亡時間(post-mortem interval,PMI)的準確判斷具有重要意義,是確定破案范圍、確定嫌疑人以及排除作案可能性的主要依據(jù)之一。尸食性蠅類發(fā)育生物學在PMI推斷中有著重要地位,當PMI大于3d時尤為顯著[1]。
相對于大型的蠅類,體型微小的蚤蠅可輕易通過縫隙進入相對密閉的空間(門窗關閉的室內(nèi)、汽車內(nèi)、相對密封的塑料袋、棺材等)第一時間入侵尸體,從而成為命案現(xiàn)場主要甚至是唯一的昆蟲證據(jù)。因此,近些年,尸食性蚤蠅備受法醫(yī)昆蟲學家和昆蟲學家的重視[2]。通過建立翔實的尸食性蚤蠅資料,對推斷相對密閉空間內(nèi)尸體的PMI具有十分重要的作用。
墓柩錐蚤蠅Conicera tibialis Schmitz是歐洲報道較早的蚤蠅,常是唯一一種出現(xiàn)在棺材中的蠅類[3]。1998年,Greenberg和Wells報道[4]隱跡異蚤蠅Megaselia abdita(Schmitz)和蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)的發(fā)育時間表,由于2種蚤蠅偏愛腐敗較久的尸體,認為其具有中等法醫(yī)作用,但是在沖繩島和巴拿馬這樣的地區(qū),蚤蠅作為唯一的昆蟲證據(jù)可以出現(xiàn)在任何地方,尤其是大型昆蟲無法進入的密閉公寓,它們的作用是最重要的。Thevan等[5]報道了在馬來西亞發(fā)生的4起室內(nèi)案件中,首次發(fā)現(xiàn)了2種東洋區(qū)蚤蠅種類——庫異蚤蠅M.curtineura(Brues)和東亞異蚤蠅M.spiracularis(Schmitz)。2012年,瑞典中部城市一59歲婦女自然死亡于家中,房間門窗關閉,尸檢只在尸體上發(fā)現(xiàn)角喙栓蚤蠅的幼蟲、蛹和成蟲[6]。在低溫條件下,蚤蠅也具有較強的活動能力,Disney等[7]發(fā)現(xiàn)一具碗櫥(有通風口與外界相通)中的尸體,在尸體上找到大量紅足異蚤蠅M.rufipes(Meigen)的幼蟲、蛹和成蟲,所經(jīng)歷的平均氣溫是10℃。他們報道的另一起室內(nèi)案件,在低溫條件(10~11℃)下,隱跡異蚤蠅M. Abdita(Schmitz)成為尸體上的主要昆蟲[8]。Boehme等[9]報道2起蚤蠅作為室內(nèi)唯一昆蟲的案件,其中一個案件發(fā)生在較冷的10月末,一名53歲男子死于家中,隱跡異蚤蠅M.abdita(Schmitz)是尸體上唯一的昆蟲。
在相對密閉的條件下(如門窗緊關的室內(nèi)、相對密封的塑料袋、棺材、埋葬或包裹的尸體)以及在麗蠅活動能力較弱的冬季,利用蚤蠅推斷PMI要比麗蠅更準確。蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)是室內(nèi)案件出現(xiàn)頻率較高的種類[10-11]。Reibe等[12]分別利用蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)、絲光綠蠅Lucilia sericata(Meigen)和紅頭麗蠅Calliphora vicina(Robineau-Desvoidy)的發(fā)育歷期推斷3起室內(nèi)案件中死者PMI,結(jié)果顯示,兩種麗蠅總是延遲到達尸體,而蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)則可在死者死后較短時間內(nèi)到達尸體并產(chǎn)卵,推斷的時間最接近死者的PMI。在英國,一男子死于家中,室內(nèi)通風不暢,室內(nèi)溫度12.5~16.7℃,在尸體上收集到了麗蠅和蚤蠅——紅足異蚤蠅M. rufipes(Meigen)和隱跡異蚤蠅M.abdita(Schmitz),利用蚤蠅推斷尸體PMI為36~39d,而麗蠅為29d,在這起案件中蚤蠅更有價值[6]。
需要注意的是,蚤蠅也能引起人類的蠅蛆?。?0],在推斷PMI時要考慮到這種情況。Bugelli等[13]報道意大利一起室內(nèi)案件,一名60歲男子死于半密閉的家中,在尸體上發(fā)現(xiàn)麻蠅幼蟲和蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)蛹,利用麻蠅推斷PMI為1~2 d,蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)為1周前,而死者實際PMI是2 d前。在這起案件中,利用蚤蠅推斷的時間與該男子死亡前5d得了蠅蛆病的時間是吻合的。此外,在實際辦案中可能還會碰到一種情況,即蚤蠅是被室內(nèi)垃圾吸引提前進入室內(nèi),未必是因為室內(nèi)尸體的原因產(chǎn)生的。
2.1形態(tài)學鑒定
蚤蠅的體型比較特殊,其胸部背板隆起,加之頭和腹部的著生位置似乎偏下,所以側(cè)視下身體呈駝背狀,體長1~6mm,屬小型昆蟲。體色比較單調(diào),多在黑、褐和黃三種顏色間變化,色澤可隨日齡而有變化。觸角3節(jié),端節(jié)大,觸角芒3節(jié),位于背方或末端;后足腿節(jié)發(fā)達;翅一般膜質(zhì)透明,無色至褐色,除翅基部外,幾無橫脈;前部3條縱脈明顯增粗、色深,后部4條縱脈細弱、色淺[14]。
在蚤蠅科中,Smith[3]認為Megaselia、Aneurina、 Conicera、Diplonevra、Dohrniphora、Metopina、Triphleba等屬蚤蠅入侵脊椎動物的尸體。到目前為止,已從人尸體上收集到墓柩錐蚤蠅C.tibialis(Schmitz)、近似錐蚤蠅C.similis(Schmitz)、隱跡異蚤蠅M.abdita(Schmitz)、紅足異蚤蠅M.rufipes(Meigen)、蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)、東亞異蚤蠅M.spiracularis Schmitz、庫異蚤蠅M.curtineura(Brues)、角喙栓蚤蠅Dohrniphoracornuta(Bigot)和裸脛寒蚤蠅Triphleba nudipalpis(Becker)共4屬9種蚤蠅的幼蟲或蛹[15-16]。
馮典興等[15]對沈陽地區(qū)4種尸食性蚤蠅蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)、東亞異蚤蠅M.spiracularis(Schmitz)、角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)和廣東柵蚤蠅Diplonevra peregrina(Wiedemann)幼期種屬進行了光鏡鑒定研究,提出根據(jù)其口器、體壁突起、氣門和呼吸角等特征不僅可以區(qū)分蟲齡,還可以將4種蚤蠅區(qū)分開。此外,幼蟲和蛹的顯微結(jié)構,如頭節(jié)末端器官、后氣門毛、泡膜結(jié)構、呼吸角的氣門形態(tài)、數(shù)目和排列方式可作為種類進一步鑒定的特征[17-19]。
2.2分子生物學鑒定
目前,DNA條形碼是常用的生物種屬鑒定的分子生物學技術。Boehme等[9]利用COⅠ序列將蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)、吉氏異蚤蠅M.giraudii(Egger)、隱跡異蚤蠅M.abdita(Schmitz)、紅足異蚤蠅M.rufipes(Meigen)、墓柩錐蚤蠅C.tibialis和博林虼蚤蠅Puliciphora borinquenensis 6種蚤蠅成蟲區(qū)分開,為幼蟲期及蛹期蚤蠅種類鑒定奠定了基礎。王劍峰等[20]利用COⅠ序列對沈陽地區(qū)4種尸食性蚤蠅蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)、東亞異蚤蠅M. spiracularis(Schmitz)、角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)和廣東柵蚤蠅D.peregrina(Wiedemann)進行了鑒定,結(jié)果表明COⅠ序列不僅可以區(qū)分4種蚤蠅還能夠解決蚤蠅性二型問題。Zhong等[21]完成了蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)線粒體基因組測序,為提高線粒體DNA檢測的識別率提供了更多的信息。
蚤蠅日齡的準確推斷對于應用其推斷PMI具有重要的意義。蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)是發(fā)育資料積累最多的蚤蠅種類。Disney[22]總結(jié)了2008年以前蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)發(fā)育歷期的資料,由于時間跨度大,種群、食物和實驗條件不同,導致數(shù)據(jù)差異很大。2014年,Zuha等[23]報道了蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)馬來西亞種群在8個不同恒溫下(23~36℃)的發(fā)育歷期,幼蟲和蛹的體長和體質(zhì)量發(fā)生變化,計算了K值和發(fā)育起點溫度,強調(diào)蛆癥異蚤蠅M.scalaris(Loew)幼蟲離食期和蛹期體長和歷期的性二型現(xiàn)象,雄蛹約是雌蛹平均體長的五分之四,平均體質(zhì)量的十分之三到二分之一。雌性比雄性幼蟲的離食期長4.0~11.4 h,蛹期長3.7~24.0 h,而整個發(fā)育期長3.0~20.1h。在蛹期日齡推斷方面,F(xiàn)eng等[24]在不同恒溫恒濕條件下(18~36℃),通過解剖,根據(jù)裸蛹的外部形態(tài)特征將蛹期細分為10個亞期(預蛹期、呼吸角伸出期、胸腹分節(jié)期、雄背肌分化和腹部分節(jié)期、黃眼期、淺棕腿期、棕腿期、棕眼期、紅棕眼期和黑眼期),并指出在36℃,馬來西亞種群蛹可以發(fā)育,而中國種群難以存活,在27℃和33℃發(fā)育歷期也存在差異,這可能是由于種群、食物、實驗條件造成的差異,在法醫(yī)學實踐時要將這些因素考慮進去。
對于其他蚤蠅種類,Barnes[25]報道了角喙栓蚤蠅D.cornuta(Bigot)在23℃的生活史。Greenberg等[4]報道了隱跡異蚤蠅M.abdita(Schmitz)在10、12.5、23℃幼蟲的發(fā)育歷期和體長變化。在自然變溫條件下,Disney[26]飼養(yǎng)了吉氏異蚤蠅M.giraudii(Egger)和紅足異蚤蠅M.rufipes(Meigen)2種尸食性蚤蠅,描述了2種蚤蠅從卵到成蠅的發(fā)育歷期,并分析其在尸體上產(chǎn)卵的最早時間。Feng等[27]報道了東亞異蚤蠅M. spiracularis(Schmitz)蛹在18~36℃的發(fā)育歷期,并根據(jù)裸蛹的外部形態(tài)特征將蛹期細分為11個亞期。
目前,關于尸食性蚤蠅積累的資料更多的是形態(tài)學數(shù)據(jù),對于3齡幼蟲離食期、蛹期和休眠期等形態(tài)變化不明顯的時期,還需要其他方法來推斷日齡,特別是能夠定量分析的方法。近年來,利用已知功能基因的差異表達推斷麗蠅幼期日齡具有一定的優(yōu)勢[28-31]。將基因表達數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)形態(tài)學數(shù)據(jù)有機結(jié)合是未來尸食性蚤蠅研究的一個重要方向,推斷的時間涵蓋尸食性蚤蠅整個發(fā)育期,會極大地提高PMI推斷的準確性。
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(本文編輯:鄒冬華)
Research Progress of Carrion-breeding Phorid Flies for Post-mortem Interval Estimation in Forensic Medicine
LI Lun,F(xiàn)ENG Dian-xing,WU Jing
(College of Life Science and Engineering,Shenyang University,Shenyang 110044,China)
It is a difficult problem of forensic medicine to accurately estimate the post-mortem interval. Entomological approach has been regarded as an effective way to estimate the post-mortem interval. The developmental biology of carrion-breeding flies has an important position at the post-mortem interval estimation.Phorid flies are tiny and occur as the main or even the only insect evidence in relatively enclosed environments.This paper reviews the research progress of carrion-breeding phorid flies for estimating post-mortem interval in forensic medicine which includes their roles,species identification and age determination of immatures.
forensic medicine;entomology;review;post-mortem interval;carrion-breeding phorid flies
DF795.1
A
10.3969/j.issn.1004-5619.2016.05.011
1004-5619(2016)05-0363-04
國家自然科學基金資助項目(81102296);遼寧省教育廳科學研究一般資助項目(L2014472)
李論(1990—),女,碩士研究生,主要從事法醫(yī)昆蟲學研究;E-mail:15840595946@163.com
馮典興,男,博士,副教授,主要從事法醫(yī)昆蟲學研究;E-mail:fdx0808@163.com
(2016-01-27)