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換雙新鞋再犯罪

吳京
・2015/05/19 ・1638字 ・閱讀時間約 3 分鐘

作者/Stefano Vanin (哈德斯菲爾德大學法醫生物學系)  譯者/吳京

蠢蠢欲動的犯罪者請注意:人間處處有細菌。一個小型的前導研究指出,鞋子、手機等個人物品上的微生物竟可洩漏一個人的行跡,這對鑑識調查而言應該很實用。

credit:Gideon Chilton
credit:Gideon Chilton

細菌之類的微生物雖小,但種類俱全,往往生存於特定的環境、生物群或個體上,讓牠們可望成為出色的鑑識工具。就如同DNA和指紋一般,罪犯會在犯罪現場或被害人身上留下微生物而渾然不覺,提供鑑識科學有用的資訊,能追溯來源並辨視身份。雖然這項技術仍需更多研究驗證,但假以時日,個體的「微生物簽名」也可能像DNA及指紋一樣重要。

細菌時代

生物教科書上通常這麼說,我們正處於「哺乳類時代」,在此之前的是「恐龍時代」,更早則是「細菌時代」。然而,現存細菌的種類比哺乳類還多,看看細菌的數量、分佈及對環境的適應力,說我們尚處於細菌時代也不為過。

細菌是我們所知遺傳多樣性最豐富的物種,細菌無所不在,冷若高海拔的冰河裡,熱似滾燙的溫泉中,都有他們的身影,除了這些極端的環境,細菌還會存在於動物及人體上,特別是在皮膚、口腔和消化器官中。這些身體區域成為細菌及微生物的溫床,滋養著族繁不及備載的物種,種類還會隨著宿主健康狀況及年齡而改變。

為了解析人體微生物的狀況,有好幾個研究已在進行,旨在搜整與人體相關的細菌資料,想要證明微生物簽名可用於犯罪偵查,並透過合法的程序成為呈堂證供。

由於大部份的嫌犯是「走」到犯罪現場的,著眼於此,有一個研究試著找出「利用鞋子的微生物族群來追溯宿主背景」的可能性。

這個研究團隊從三場在美國舉辦得科學會議場合中,隨機抽樣了89位參與者來看看他們的鞋。他們發現這些鞋子根據會議地點的不同也可分成三類,行經不同之地會造就鞋上明顯不同的微生物族群,除此之外,還有一些「核心微生物群」是因人而異的。這對科學鑑識小組而言明顯有用,這種樣本不但帶有原宿主的微生物簽名,還透露了他們曾去過哪些地方。

研究團隊表示還有一個物品也有同樣的效用,即我們每天使用的手機。他們指出每個手機上的微生物特徵都不同,甚至同一隻手機的正、反兩面就會有兩種特微。因為反面通常是手持端,而正面通常與臉部(特別是口部)接觸。過去的一些研究曾說明不同的身體部位會滋養不同的微生物,而每個人的微生物簽名都是獨一無二的,這也支持了研究團隊的觀察結果。

仍有窒礙難行處

不過,該報告的作者同時指出這個研究成果在執行面的難處。我們足底的微生物群通常還會逐日改變,在我們足履四方後,想要籍此標定出我們去過哪些地方是很因難的;相對的,一個現場若被許多人踩踏後,想要找出有用的那一組微生物,也沒那麼簡單啊!

話說回來,除了找出嫌犯的位置外,微生物在鑑識科學方面還有其他的應用。在過去幾年中,許多心血投入在「死屍寄生物」(necrobiome)相關的研究,即利屍體腐化時,其上微生物族群的變化情況來估算死亡時間。這種方法背後的原理可和另一門較成熟的鑑識科學「法醫昆蟲學」一以貫之,寄居於屍首上的蟲子數種有特定的起伏,能用來判定殺人案的關鍵因素之一:何時?由於寄生於死者上的蟲子變化是可預測的,籍此能推測死亡時間至少過了多久。

這個小型研究雖重要,但對鑑識科學而言也還談不上革命性的工作。這只是「羅卡定律」在微生物角度下的一種延伸;羅卡定律是鑑識科學的基石之一,告訴我們「凡接觸必留下痕跡」。未來我們還需要更多的努力來決定這方面的研究是否實用,努力的第一步是招集更多人(的鞋子?)來擴大實驗。

資料來源:

原文於The Conversation網站公開授權轉載

本文轉載自作者部落格

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吳京
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正職是二個娃兒的奶爸,副業為部落格《吳京的量子咖啡館》之館主。為人雜學而無術、滑稽而多辯,喜讀科學文章,再用自認有趣的方式轉述,企圖塑造博學又詼諧的假象。被吐嘈時會辯稱:「不是我冷,是你們不懂我的幽默。」

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四腳朝天倒吊運送犀牛,會比側臥更安全嗎?——【2021年搞笑諾貝爾-交通獎】

帕德波耶特 Pas de poète_96
・2021/09/28 ・2254字 ・閱讀時間約 4 分鐘
犀牛倒吊運輸畫面。

把大象放進冰箱,有幾個步驟?三個——打開冰箱,把大象塞進去,然後關上冰箱門。

這麼老哏的腦筋急轉彎哪天若成真,或許運輸需要保育的大型動物時,人類應該會輕鬆許多。我們就認真那麼一次好了,考慮大象在冰箱裡可能會因為空間擠壓,或氧氣不足而感到不舒服,在牠們被殘忍獵殺前,就已經被狠狠折磨過一遍了。

今天的主角是黑犀牛(Diceros bicornis)、只是這次沒有要把牠們關進冰箱裡。資深野生動物研究專家羅賓.雷德克利夫(Robin Radcliffe)等人,於今(2021)年三月釋出一篇研究,盼能瞭解被麻醉藥迷暈的黑犀牛,在倒吊的姿勢下做運輸,對牠們的身體有何影響。

研究發表於《野生動物疾病》(Journal of Wildlife Diseases)期刊。這個看似荒謬卻又有點實用的研究,同時也得到2021 年搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel Prizes)交通獎的殊榮。

為什麼需要研究「運送犀牛」這件事?

黑犀牛雖然名字裡有個「黑」,但嚴格說來,牠是灰白色的。這個名字,純粹只是為了拿來與白犀牛做區別。

一般而言(在人們還沒有傷害他們之前),牠們有一對角,其中前角比後角長,每年可以長個三英吋,至長可以長到五英尺。黑犀牛曾大量存在於非洲撒哈拉以南,如今,由於犀牛角的中藥材與奢侈品等商業需求,數量急劇減少,被國際自然保護聯盟(IUCN)列為極危物種(CR),而西部黑犀牛(Diceros bicornis longipes)更是已完全滅絕。

南非的黑犀牛。圖/WIKIPEDIA

美國康乃爾大學(Cornell University)新聞稿指出,運送犀牛的主要原因,除了讓犀牛免於被獵的危機,也希望牠們能被分配在不同的棲地,豐富其基因資料的多元性。

牠們通常會被注射麻醉或鎮靜藥物,並透過直升機,輾轉載往人煙罕至的偏遠地帶。這種作法,早已行之有年。雷德克利夫曾在受訪時表示:「把犀牛倒吊在直升機底下做運輸,可能比我們想得要安全。」這畫面或許有點瞎,但對野生動物保育人士來說,卻提供了很重要的資訊。

多年來,對於這些被移來轉去的大型哺乳動物,人們未曾深入瞭解過程中可能對牠們產生的危害,包含藥物、運送方式,以及姿勢擺位的不同,分別所造成的影響。

麻醉藥劑對犀牛的影響

首先研究團隊注意到,那些讓犀牛「好好睡一覺」的注射物,其多半為強效鴉片類(opioids)藥物,效果約是嗎啡的一千倍。一千倍的嗎啡欸,這針注下去,此生大概都不會感受到疼痛了吧。

雖然人們不需要在運輸動物的過程中,想方設法讓牠們保持安靜,但這種強效型的鴉片類藥物,會讓犀牛產生一些副作用,包含呼吸窘迫(​​respiratory depression)、血液中的氧氣減少,以及新陳代謝加快。

犀牛在被運送前,通常會被注射麻醉或鎮靜藥物,並透過直升機,輾轉載往人煙罕至的偏遠地帶。圖/Pexels

也就是說,原本出於好意的移轉作業,現在聽來令人擔心。輕則損及身體健康,嚴重者,就算是一種謀殺,因為牠們很有可能就這樣走了。

難道就不注射鎮靜藥物了嗎?在我們能跟犀牛大大心電感應以前,我們最好還是不要冒著直升機墜毀的風險。於是,研究人員開始把重點,放在牠們運輸過程中的「姿勢擺位」上。

姿勢的奧秘:倒吊時呼吸更順暢?

在過去的經驗裡,馬在倒吊運輸過程中,會因為腹部器官壓迫肺臟,導致呼吸不順暢,因此研究團隊也假設這不是個好方法。對犀牛來說,也許我們啥也不做,簡簡單單地讓牠們側臥,都比倒吊這一類「花式運輸法」還要安全。事實真的是如此嗎?

本次實驗中,研究者將十二頭黑犀牛麻醉後,依序讓牠們側臥吊掛十分鐘後,再透過起重機,讓牠們四腳朝天倒掛十分鐘(看來是為了節省經費),企圖比較這兩種姿勢在黑犀牛的運送上,哪一個比較安全。

從最後犀牛們的生理指標來看,無論側臥還是倒掛,對犀牛的肺功能損害似乎沒什麼區別。然而有個狀況與先前運輸馬的經驗不同——倒掛對犀牛胸腔的壓迫反而較小,且牠們的吸氣量也有微量提升(雖然差異不大),呼吸順暢了一些。

「倒吊法」仍待改善,實驗尚需努力

雷德克利夫表示,雖然犀牛在這次研究中,兩種姿勢之間的生理變量上差異不大,但任何微小的變化,都足以提升工作者捕捉或麻醉野生動物時的安全性。至少,我們在這件事情上,有更人道的選擇與思考方向。

不過研究團隊認為,這個實驗仍待改善,以求接近真實情況。接下來,他們預計將倒吊犀牛的時間延長至三十分鐘。雷德克利夫指出,在非洲納比米亞(Namibia)這樣偏遠的棲地裡,以直昇機運送犀牛的時間長度,也差不多是如此。既然短時間內的倒吊能為黑犀牛帶來益處,那就得進一步探討,這個條件在長時間運輸上是否也安全。

參考資料

  •  Robin W. Radcliffe et al. (2021) the Pulmonary and Metabolic Effects of Suspension by the Feet Compared With Lateral Recumbency in Immobilized Black Rhinoceroses (diceros Bicornis) Captured by Aerial Darting. Journal of Wildlife Diseases,
  •  Bethany Halford (2021) 2021 Ig Nobel Prizes. C&EN.
  •  〈黑犀〉,維基百科
  •  Black Rhinoceros. National Geographic.
  •  Black Rhino. IUCN.
  •  Lauren Cahoon Roberts (2021) Upside down can be right way for rhino transport. Cornell University

帕德波耶特 Pas de poète_96
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嗜酒如命的平靜份子,逃離醫療工作後,在一連串荒謬的經歷下,成了文字與音樂工作者。
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