研究人员首次发现了一个由大约20种微生物组成的网络，这些微生物普遍推动动物肉的分解。这些发现对法医科学的未来具有重要意义，包括可能为犯罪现场调查员提供一种更精确的方法来确定尸体的死亡时间。
科罗拉多州立大学副教授杰西卡·梅特卡夫说:“这些微生物总是出现在分解动物遗体的过程中，这真的很酷。”她是发表在《自然微生物学》杂志上的这项新研究的资深作者。“希望我们能打开这个全新的生态研究领域。”
死亡生物物质的分解是地球上最基本的过程之一。有机植物废弃物占被分解物质的绝大部分，这一过程相对来说已经被很好地理解了。然而，相对而言，我们对脊椎动物分解的生态学知之甚少，包括人类，更好地了解人类是如何分解的，有可能推动法医科学的发展。
这项新研究历时多年，涉及在三个不同的法医人类学机构分解36具尸体——田纳西大学诺克斯维尔分校;山姆休斯顿州立大学;以及科罗拉多梅萨大学。尸体在四季不同的气候条件下腐烂。然后，研究小组在每个腐烂的尸体的前21天收集皮肤和土壤样本。
梅特卡夫和她的同事从样本中获得了大量的分子和基因组信息。然后，他们利用这些信息来构建每个地点存在的“微生物群落”或微生物组的整体图像。“本质上，”梅特卡夫说，“那里有什么微生物，它们是如何到达那里的，它们是如何随时间变化的，它们在做什么。”
她说，令人惊讶的是，无论气候或土壤类型如何，研究人员在所有36具尸体上都发现了大约20种专业分解微生物。更重要的是，在21天的观察期内，这些微生物像时钟一样在某些时间点到达，昆虫在它们的到达中发挥了关键作用。
梅特卡夫说:“在分解过程中，我们看到类似的微生物在相似的时间到达，而不管你能想到的室外变量有多少。”
法医学的未来
确定分解微生物组的一致组成和时间对法医科学具有重要意义。
梅特卡夫和她的合作者——檀香山查米纳德大学法医科学教授大卫·卡特和加州大学圣地亚哥分校微生物组创新中心主任罗布·奈特——利用机器学习技术和这项新研究的数据，以及之前的工作，建立了一个工具，可以准确预测尸体死亡时间，也就是所谓的死后间隔。
卡特说:“当你在调查死亡现场时，你能保证在每个现场都有很少类型的物证。”“你永远不知道是否会有指纹、血迹或摄像机镜头。但微生物会一直存在。”
卡特说，更重要的是，在新研究中检测的条件下，这些微生物可能特别有用。“我们说的是户外死亡场景，”他说。“在这类调查中很难收集信息。”
美国国家司法研究所所长南希·拉·维涅(Nancy La Vigne)认为这项研究特别有前途。“任何死亡调查的一个主要问题是‘这个人是什么时候死的?’”拉维涅说。“这种持续的……在预测人类遗骸的死亡时间、帮助确认死者身份、确定潜在嫌疑人、确认或反驳不在场证明等方面的研究正在取得可喜的成果。”
除了确定通用分解者外，研究小组还试图确定这种微生物群落的来源。值得注意的是，梅特卡夫说，他们无法在土壤微生物组数据库或人类皮肤和肠道微生物组目录中找到这些微生物。然而，他们确实在昆虫身上发现了通用的分解者。“似乎是昆虫把微生物带进来了，”梅特卡夫说。
其他研究应用
这些最新的发现建立在梅特卡夫、卡特和奈特十多年的工作基础之上，其中包括一项早期研究，该研究涉及在受控的实验室环境中在不同的土壤中分解老鼠，以及一项后续研究，涉及在萨姆休斯顿州立大学的设施中分解四具尸体。梅特卡夫实验室的前科罗拉多州立大学博士后学生扎克·伯查姆(Zach Burcham)帮助领导了这项最新工作。
伯查姆说:“这项研究是一个由知识渊博的科学家组成的多元化团队的巨大合作成果，是跨学科团队为实现共同目标而联合起来所能取得成就的一个光辉榜样。”“这个数据集确实是独一无二的，从微生物生态学到法医学都有广泛的影响。”
除了法医应用之外，Metcalf还看到了其他应用这些新信息的机会。“我在农业和食品工业中看到了很多潜在的应用，”科罗拉多州立大学动物科学系的梅特卡夫说。
梅特卡夫还打算扩大她在这一领域的研究，包括潜在地研究小型和大型脊椎动物微生物生态的差异。梅特卡夫说:“我觉得我们在基本生态学和营养循环方面开辟了很多途径。”
