书城科普读物科学奥秘丛书-昆虫乐园
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第11章 昆虫与人类(5)

令人讨厌的苍蝇和宏伟的航天事业,两者听起来似乎是风马牛不相及,但科学家注意到声名狼藉的“逐臭之夫”苍蝇有着惊人的嗅觉。它们能在非常远的地方发现微乎其微的气味。苍蝇的嗅觉感受器分布在触角上,每个感受器是一个小腔,它与外界相通,含有感觉神经元的嗅觉杆突入其中。由于每个小腔内都有上百个神经元,所以这种感受器非常灵敏。用各种化学物质的蒸气刺激苍蝇的触角,从头部神经节引导生物电位时,可记录到不同气味的物质产生的电信号,并能测量出神经脉冲的振幅和频率。认识了苍蝇嗅觉器官的奥秘之后,科学家们得到了启发,他们利用苍蝇嗅觉灵敏、快速的特性,仿制成了十分灵敏的小型气体分析仪。这种仪器现已经装置在航天飞船的座舱内,正为揭示宇宙的奥秘而工作。小型气体分析仪也可用来测量潜水艇和矿井里的有毒气体,以便及时发出警报。苍蝇嗅觉器官的功能原理,还可以用来改进计算机的输入装置,以及应用在气体色层分折中。

侦破大案显神威

每当人们看到那些奇形怪状的死尸时,一般人都会惨不忍睹、毛骨悚然,自然也就不会留意到尸体上爬行或飞舞的昆虫了。然而,谁会想到正是这些令人生厌的小虫有时会成为案件侦破的有力证据,甚至成为某些疑难案件的突破口呢?这正是国际上自20世纪80年代以来,快速发展的一门学科——法医昆虫学。

1.小昆虫侦破大案件

用法医昆虫“侦破”案例的典型实例不胜枚举。据报道,1984年11月25日这天,在一个僻静的地方,发现了加州一大学生被害。当时,难以判明确切的被害时间。然而,尸体上出现的昆虫却使案情出现了转机。法医昆虫学家根据尸体上发现的丽蝇卵,确定被害人是在气温20℃以上的温暖天气被害的,因为丽蝇只有在气温高于20℃时才产卵。核查气象部门的报告,发现这名女学生失踪的第一天气温正好高于20℃。由此并汇集其他线索分析判断,该女生失踪当天即被害。随之案情真相大白,凶犯最终难逃法网。这起案例当时不仅引起了昆虫学界的关注,也震动了司法当局。从此,法医昆虫被美国司法部确立为判断人体死亡时间的有效证据之一。

发生在美国的另一起枪杀疑难案件,也由于昆虫的“介入”而告破。有人在南卡罗来纳州的乡间平房中发现一具女尸,解剖证明被害人死于头部的小口径来福枪伤,同时发现尸体上有大量的蝇类幼虫,即蝇蛆。调查人员在取样中收集到142只蝇蛆和10只蝇蛹,经鉴定是红兴丽蝇和裸芒综蝇。研究人员根据这两种蝇的发育生物学和当地气象情况分析确定,被害人死亡时间是10月24日或25日。依据这个至关重要的判定进行排查,很快找到了嫌疑犯。你瞧,小小昆虫被誉为“破案”小英雄,还真是名不虚传。

2.法医昆虫“破案”的秘密

丽蝇又叫绿头苍蝇,生活在尸体及粪便中,大家对它们都望而生厌。读了上文,读者一定对这些昔日恶名小虫,一跃成为今日“小英雄”该刮目相看了吧。那么这些法医昆虫为什么会破案依据的原理又是什么呢?原来在人尸体上出现的昆虫,按其生活习性可分为尸食性、腐食性、食皮性、食角质性等几大类,另外还有一些昆虫种类虽与尸体无直接关系,但却是这些法医昆虫的捕食者或寄生者。正是通过这些种类各异的法医昆虫的“亮相”,来判断死亡时间或是否有异地移尸等等,成为破案的重要突破口。

昆虫学家们的研究证实,侵食人尸体的昆虫遵循基本的生态群落演替原理。特定的昆虫开拓并占据新的生活环境,可以利用其中的资源,从而改造这种环境,有利于随后到来的昆虫在其中生活。这种从开拓者到随后陆续到来的后继者形成的演替序列,代表了生态演替的一般规律。从尸体出现到腐烂和分解的不同阶段,有不同的昆虫种类组成和数量变化,这种类群与数量的变化就是生态群落演替的一个典型范例,也是法医昆虫学最基本的原理。此外,昆虫在尸体上的演替序列和出现时间,会随温度及周围其他环境因子的变化而浮动,但到达次序比较固定。当最后的种类出现时,早期的种类早已消失。

科研人员研究发现,在节肢动物取食和分解尸体的附产物时,对土壤动物也会有影响。如果尸体上的动物增多时,土壤中原有的动物就几乎完全消失。这样,就可以在短距离内判定是否移尸,并确定原先停尸处。若推测远距离移尸,则还要依赖于食尸昆虫的地区分布类群和特有种类。在确定尸体的异地移动时,若甲地发现了乙地的特有种,说明尸体原来在乙地。可以说,地区的特有种类往往是推断移尸最有效最直接的证据。

3.法医昆虫群星谱

在尸体腐烂过程当中,侵入并在尸体上生活的昆虫主要有丽蝇、麻蝇。此外,在北京地区还有阎甲科、皮蠹科、埋葬虫科等的甲虫,它们是尸体的主要取食和破坏者,属尸食性;金龟子科和拟步甲科的昆虫,是典型的粪食性或腐食性的种类;步甲科和隐翅虫科的甲虫,兼有捕食和食腐肉两种取食特性,可能既取食尸体,又捕食尸体上的其他昆虫,特别是捕食双翅目幼虫;有一些属偶然的闯入者,如像甲科和虎甲科的种类。还有一些杂食性的。如蚂蚁、胡蜂等。另外还有一些食尸的其他小动物,如蜘蛛、百足虫等。

法医昆虫学在早期将节肢动物侵食尸体的过程分为8个相互衔接的演替阶段。后来一些学者根据自己的研究结果,对此有所归并。近几年来,我国学者研究认为,尸体腐烂过程划分为侵入期、分解期和残余期3个阶段较合适。侵入期:以双翅目蝇类为主。这一类群在尸体上的生命活动、产卵、幼虫发育以及世代交替等相关信息,是死亡时间推断的重要依据。分解期:尸体上不仅仍有蝇类出现,更重要的是鞘翅目的各类甲虫开始侵入,而且种类和数量在逐渐丰富。在此阶段,甲虫出现的种类组成和数量变化显得非常重要,其原因是由于蝇蛆的发育变化往往超过了1个世代,因而若主要以蝇蛆发育程度或虫龄来作为推断被害者的死亡时间,其可靠性不高。残余期:一般出现的昆虫数量极少。除了阶段性昆虫类群以外,地理区域特点、季节与温度、环境条件、尸体有否受伤或裸露等,是出现的昆虫种类、侵食尸体时序的几个重要影响因素。

法医昆虫学有了很大发展,已逐步形成一门成熟的学科。当代许多高新技术也被应用于此学科,特别是昆虫的分类学、生物学、生态学、发育、生理生化、分子遗传及计算机分析等方面的技术等。因此,法医昆虫将会在案件侦破中更显示其神威了。

大自然中的清道夫

昆虫的种类繁多,食性多样,其中腐食性昆虫大约占昆虫总种数的17.3%。这是一个了不起的庞大类群,它们以生物的尸体和粪便为食,有的将尸体埋入土中,成为地球上最大的“清洁工”。而且由于它们的活动,加速了微生物对生物残核的分解,在大自然的能量循环中起着十分重要的作用。很难想象,在地球上如果没有这些“清扫工”的话,这个世界会变成什么样子!蜣螂就是它们中的杰出代表。

当你漫步乡间小道或到牧区游览时,常可发现滚动着的粪球。仔细瞧瞧,原来是两只昆虫在搬运“宝贝”——充饥的粮食。它们的行为十分奇持,一只在前头拉,一只在后面推,这一拉一推,粪球就向前方慢慢滚动。原来这是一对夫妻。通常是雌虫在前,雄虫在后,配合默契,那种情景,的确十分有趣。这种灵巧滑稽的小昆虫,就是通常所说的蜣螂或屎壳郎,也有称它为粪金龟或牛屎龟的。