Cách côn trùng có thể tiết lộ thuốc và chất độc tại hiện trường vụ án

Nhiều cái chết đáng ngờ của cả con người và thú cưng đã được giải quyết nhờ sự trợ giúp của côn trùng.

Lịch sử về côn trùng và động vật học

Cuốn sách động vật học lâu đời nhất đã được xuất bản trên các phiến đất sét cách đây hơn 3.600 năm, ghi lại tên của 396 loại động vật hoang dã được biết đến thời bấy giờ. Trong số đó, có mười loài khác nhau là ruồi.

Ruồi đã sống bên cạnh con người từ thời bình minh của lịch sử, sử dụng các chất lỏng cơ thể của chúng ta và các chất thải hữu cơ khác như thịt và các mảnh rau quả làm nguồn thức ăn. Khi một con ruồi xanh cái trưởng thành tìm thấy vật chất phân hủy ngon lành – thường là một xác chết – nó có thể đẻ hàng trăm trứng hoặc ấu trùng nhỏ vào đó.

Vậy ruồi sử dụng chúng ta, sản phẩm của chúng ta, chất thải của chúng ta và thậm chí cả cơ thể người đã chết. Làm thế nào chúng ta có thể sử dụng lại chúng?

Côn trùng học pháp y và các ứng dụng hiện đại

Một cách là thông qua khoa học côn trùng học pháp y. Tại hiện trường vụ án, ruồi và ấu trùng có thể được dùng để xác định thời gian kể từ khi người hoặc động vật qua đời, liệu họ có bị di dời hoặc bỏ mặc trước khi chết, và có thuốc hoặc chất độc nào trong cơ thể hay không.

Lần đầu tiên ghi nhận ruồi giúp đỡ trong một vụ án giết người là vào thế kỷ 13.

Một thẩm phán người Trung Quốc tên là Sung T’zu được cử đi điều tra một vụ đâm chết người tại cánh đồng lúa.

Tại hiện trường vụ án, ông yêu cầu tất cả công nhân đặt liềm xuống. Sau một thời gian ngắn, một số ruồi tụ tập quanh một chiếc liềm, bị thu hút bởi mùi của các vết máu vô hình.

Sung T’zu đã viết về vụ án trong cuốn The Washing Away of Wrongs, cuốn sách đầu tiên về y học pháp y, được xuất bản vào năm 1247. Ông đã chỉ ra cách suy nghĩ không theo khuôn khổ và tận dụng manh mối từ tự nhiên có thể giúp ích trong các cuộc điều tra pháp y.

Phải mất thêm vài thế kỷ nữa trước khi phương pháp khoa học được áp dụng để sử dụng ruồi trong các cuộc điều tra hình sự. Ngành côn trùng học pháp y như chúng ta biết hiện nay chỉ ra đời vào năm 1894, khi Jean Pierre Mégnin, một bác sĩ thú y và nhà côn trùng học người Pháp, xuất bản cuốn Carrion Fauna: The Application of Entomology to Legal Medicine.

Kể từ đó, các nghiên cứu về tốc độ phát triển của ruồi xanh, các kiểu phân hủy trong các môi trường khác nhau và việc sử dụng ruồi xanh để làm sạch vết thương (điều trị maggot hay còn gọi là maggot therapy) đã phát triển mạnh mẽ.

Thường thì ruồi có thể giúp ước tính thời gian tử vong, khi một nhà côn trùng học có thể xác định ruồi hoặc ấu trùng, xem xét các điều kiện môi trường như nhiệt độ, từ đó tính toán được khoảng thời gian chúng đã sinh trưởng.

Các nhà côn trùng học pháp y thường có mặt tại hiện trường vụ án, và nhiều cái chết đáng ngờ của con người và động vật đã được giải quyết với sự giúp đỡ của côn trùng.

Bạn là những gì bạn ăn

Tuy nhiên, thuốc và chất độc cũng có thể ảnh hưởng đến mức độ hấp dẫn của xác chết đối với ruồi xanh và tốc độ phát triển của ấu trùng trên đó. Điều này có nghĩa là chúng ta thường cần xác định loại thuốc hoặc chất độc đang được tìm hiểu.

Điều này có thể được phát hiện bằng cách phân tích máu, nước tiểu, mô đặc hoặc tóc từ thi thể. Nhưng trong một số trường hợp, tất cả những gì còn lại chỉ là một bộ xương, nên không thể thực hiện các phân tích truyền thống.

Trong những trường hợp này, chúng ta cần suy nghĩ ngoài khuôn khổ, giống như Sung T’zu. Câu ngạn ngữ bạn là những gì bạn ăn cho thấy rằng côn trùng ăn xác chết có thể hấp thụ các chất từ cơ thể và lưu trữ chúng trong cơ thể mình.

Ngoài ra, bộ xương ngoài cứng của côn trùng được làm từ chitin, một chất tương tự như protein keratin trong tóc. Tương tự như keratin trong tóc, chitin trong côn trùng có thể lưu trữ thuốc trong thời gian dài, rất hữu ích cho các phân tích độc chất.

Côn trùng thu thập từ xác chết có thể được sử dụng làm mẫu phân tích độc chất thay thế trong các trường hợp không thể thu được các nguồn truyền thống. Biết tác động của các chất độc đối với vòng đời của ruồi có thể điều chỉnh các kiến thức về tốc độ phát triển của chúng.

Những khám phá của Pekka Nuorteva và sự ra đời của entomotoxicology

Vào đầu những năm 1970, nhà sinh vật học người Phần Lan Pekka Nuorteva đã chứng minh rằng thủy ngân từ xác cá có thể chuyển sang ruồi ăn xác. Một vài năm sau, phân tích tương tự được sử dụng để xác định xem một nạn nhân bị giết có sống trong khu vực ô nhiễm hay không. Đến năm 1977, ngành lai tạo entomotoxicology (côn trùng học + độc chất học) trở thành hiện thực.

Khi không có mô và chất lỏng, côn trùng đáng tin cậy hơn tóc để phát hiện việc sử dụng thuốc trước khi chết. Chúng cũng dễ phân tích hơn so với chất bị phân hủy.

Hơn nữa, chúng tồn tại trong thời gian rất dài. Các kén rỗng của ruồi (các kén mà ruồi trưởng thành để lại sau khi biến đổi) cũng như vỏ của các loại bọ ăn xác thậm chí đã được sử dụng cho các nghiên cứu độc chất về các thi thể ướp xác được tìm thấy vài tuần, vài tháng hoặc thậm chí vài năm sau khi chết.

Và vì cocain đã được phát hiện trong tóc của các xác ướp Peru có niên đại 3.000 năm, nên có thể phát hiện các chất ma túy trong côn trùng liên quan đến các bộ hài cốt cổ đại.

Băng và chất chống đông

Kể từ khi đại dịch COVID-19 bắt đầu, số ca tử vong do dùng quá liều thuốc và việc đầu độc thú cưng đã tăng lên.

Nhóm nghiên cứu của tôi đang phát triển các phương pháp để phát hiện một loạt các loại thuốc và các chất khác thường xuất hiện trong các trường hợp tử vong đáng ngờ của con người và động vật.

Một trong số đó là methamphetamine, một vấn đề lớn đối với cơ quan thực thi pháp luật và y tế ở Úc. Một chất khác là ketamine, một loại thuốc an thần và gây ảo giác đôi khi được sử dụng để thực hiện các cuộc tấn công tình dục.

Chúng tôi cũng nghiên cứu tác động của các chất độc rẻ tiền, nguy hiểm và dễ tìm đối với ruồi xanh, bao gồm:

– nicotine, có thể gây tử vong nếu nuốt phải từ các chất lỏng nạp cho thuốc lá điện tử hoặc nếu thấm qua da từ các miếng dán nicotine
– chất chống đông xe hơi (ethylene glycol), vì đôi khi nó được dùng để làm đồ uống có cồn tự chế hoặc được người vô gia cư sử dụng vào mùa đông với hy vọng giữ ấm vào ban đêm
– endosulfan, một loại thuốc trừ sâu thường được dùng để làm mồi độc giết động vật

Cần phải làm nhiều hơn

Nhiều hợp chất (như thuốc, kim loại và thuốc trừ sâu) cũng như các chất tăng tốc và dư lượng đạn đã được phát hiện trong mô côn trùng trong bối cảnh pháp y. Tuy nhiên, ít hơn 100 nghiên cứu như vậy đã được thực hiện.

Ngoài ra, các nghiên cứu cũ hơn thường thiếu tính nhất quán, quy trình nghiên cứu mạnh mẽ và sự kiểm chứng phương pháp. Các quy trình tiêu chuẩn và các phương pháp phân tích tinh vi hơn có thể cung cấp các kết quả chính xác hơn và có giá trị hơn trong tòa án.