Цивилизация
Разложение человеческого тела рядом с растениями может приводить к изменению их биохимических и спектральных характеристик. Исследователи из Университета Теннесси собираются использовать эти изменения для поиска тел в лесах, где сложно найти погибшего, просто прочесывая территорию. Установка на дроны датчиков, считывающих биохимические, спектральные и иные изменения в растениях, позволит за короткое время исследовать большие пространства и повысит шанс найти погибших, рассчитывают они. Более подробно о новом подходе к поискам ученые рассказали в статье в журнале Cell Press.
Леса покрывают около трети земной суши и большую часть территорий, где живут люди. Известно много случаев, когда люди без вести исчезали в лесах и их тела находили поздно, либо не находили вообще — только в США ежегодно пропадает около 100 тыс. человек. При поисках используются пешие патрули и аэрофотосъемка, но на больших лесистых территориях такой поиск весьма затруднителен, а если на территории ведутся боевые действия — то еще и опасен. Однако без тела невозможно установить причину смерти, найти убийцу, если таковой имеется, и, наконец, дать семье погибшего его похоронить.
«На небольших открытых ландшафтах пешие патрули могут быть эффективны для поиска пропавших без вести, но на более лесистых, труднопроходимых территориях, таких как Амазонка, это вообще невозможно, — говорит профессор растениеводства Нил Стюарт, ведущий автор исследования. — Это заставило нас взглянуть на растения как на индикаторы разложения человеческого тела, которые могут позволить найти его быстро и безопасно».
«Процесс разложения тела человека приводит к неизбежным и предсказуемым физическим и химическим изменениям во всем теле.
Экосистема вокруг разлагающегося человека называется островом разложения трупа. Химические соединения и микробы в теле разлагающихся людей («некробиом») неизбежно изменяют и химический состав почвы, и микробиомы, — пишут исследователи. — Кроме того, из этого следует, что изменения в окружающей среде, окружающей корни растений (ризосфере), могут приводить к изменениям состава листвы, которые можно обнаружить дистанционно. Хотя спектральные изменения растений при разложении рядом трупа человека не описаны, мы считаем, есть перспективы использования растений для точного определения местоположения трупа».
Так, разлагающиеся останки могут способствовать росту инвазивных и сорных растений. Инвазивные растения часто имеют обширную корневую систему и могут быстро реагировать на изменения окружающей среды. Также они могут быстро изменять свой химический и клеточный состав в ответ на поступление в почву тех или иных веществ. Деревья и кустарники, такие как бирючина японская (Ligustrum japonica) и жимолость японская (Lonicera japonica), которые встречаются на обширных территориях восточной части Северной Америки, нанесли большой экологический и экономический ущерб, но их присутствие в экосистемах может принести пользу с точки зрения поисков трупов.
Благодаря обширной корневой системе и раскидистым кронам деревья и кустарники могут быть важными поглотителями соединений, образующихся в процессе разложения человека. В процессе разложения человеческого тела приток питательных веществ в ризосферу может повлиять на растения. Так, если рассматривать только приток азота, наиболее предсказуемым эффектом будет изменение спектра листьев растений поблизости. В среднем американце содержится примерно 2,6 кг азота, большая часть которого будет преобразована в аммоний в ходе разложения. Если считать, что площадь острова разложения составляет примерно 3 кв. м, количество азота в ризосфере окажется в 50 раз больше, чем рекомендуемая сезонная норма азотных удобрений. Хотя высокие концентрации аммония в почве могут быть токсичными для растений, можно ожидать «эффекта озеленения», поскольку содержание азота в листьях связано с увеличением производства хлорофилла растениями.
«Самым очевидным результатом островов будет большой выброс азота в почву, особенно летом, когда разложение происходит очень быстро, — говорит Стюарт. — В зависимости от того, насколько быстро растения отреагируют на приток азота, это может привести к изменению цвета листьев и изменения спектральных характеристик».
Во многих исследованиях для изучения эффектов разложения использовались свиньи или другие животные, однако скорость и характер разложения различаются между таксонами млекопитающих. Поэтому необходимы исследования, которые позволят проследить взаимодействие человеческого тела и растений и выявить уникальные спектральные характеристики растений, которые могут возникнуть в результате разложения тела рядом.
Также важную роль играют особенности человека — какие у него были вредные привычки, какие лекарства он принимал, какой образ жизни вел. Все это сказывается на веществах, которые в конечном итоге попадут в землю и напитают растения. Например, человек, который часто курил, работал на производстве или жил в районе с высоким уровнем загрязнения окружающей среды, мог подвергаться повышенному воздействию кадмия. У кадмия длительный период полураспада в организме человека. В растениях кадмий легко усваивается, и его накопление в растениях используется в качестве маркера загрязнения вдоль автомагистралей и в отдельных регионах. Кроме того, накопление кадмия, как было показано, влияет на работу хлоропластов, изменяя спектральные характеристики листьев растений. Это делает возможным спектроскопические исследования.
Учитывая, что концентрация кадмия в почве обычно находится в диапазоне 1 мг/кг почвы, приток кадмия в почву от разлагающегося человеческого трупа и последующее поглощение растениями может довольно надежно указать на местоположение тела.
Как только влияние метаболитов трупов на растения будет лучше изучено, поисковые команды смогут сканировать растения на наличие специфических флуоресцентных или отражающих сигналов, указывающих на то, что рядом находятся человеческие останки. Некоторые из этих технологий уже существуют, но ученым предстоит установить, какие виды растений и соответствующие сигналы следует искать. Для поиска можно будет использовать дроны, способные получить данные с большого участка за короткое время.
Впрочем, до реального использования предложенной методики пройдет еще несколько лет. За это время команде ботаников, антропологов и почвоведов предстоит на специальной «ферме трупов» на базе университета изучить изменения, которые происходят в растениях, и провести первые эксперименты по поиску тел в лесах.