MENDELOVA ZEMĚDĚLSKÁ A LESNICKÁ UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
Sukcese entomofauny na rozkládajících se tělech
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
2009
Iveta Nehybová
1
Prohlašují, že jsem bakalářskou práci na téma Sukcese entomofauny na rozkládajících se tělech zpracovala sama a uvedla jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s § 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MZLU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací.
Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace.
V Brně, dne .......................podpis studenta
2
Chtěla bych touto cestou poděkovat Ing. Marii Borkovcové, Ph.D. za pomoc při zpracování mé bakalářské práce. Vážím si jejích rad a toho že mě přivedla k danému tématu.
ABSTRAKT NÁZEV: Sukcesse entomofauny na rozkládajících se tělech Cílem mé bakalářské práce bylo prostudování, pozorování a zpracování sukcese na rozkládajících se tělech a všech procesů s rozkladem mrtvého těla souvisejících. Práce zahrnuje posouzení procesů z hlediska osidlování těla hmyzem a z hlediska rozkládání se živočišného matriálu. Práce se zabývá jednotlivými druhy hmyzu, podle časového sledu náletů na tělo, jejich tělesnou stavbou, vzhledem a způsobem života na mrtvole. Jsou zde zmiňovány nejhojněji se vyskytující zástupci jednotlivých druhů hmyzu a jejich vliv na konkrétní rozkladné procesy na mrtvole.Jednotlivé procesy rozkladu jsou rozděleny do čtyř fází, zahrňující čerstvé tělo, nafouklé tělo, hnilobné zbytky a vyschlou mrtvolu. V této kapitole jsou podrobně rozebrány jednotlivé fáze a dějě, které zde probíhají.Vlastní pokus zahrnuje popis jeho provedení, umístění a práce na něm. Je zde dopněn jednotlivými fotografiemi selat a celkové situace na místě pokusu pro bližší seznámení. Klíčová slova: mrtvola, rozklad, sukcese
3
TITLE: Succesion of entomofauna on decaying bodies The target of my bachelors thesis was studying, sighting and processing the succesion on decaying bodies and all the processes which cohere with the death. The thesis includes examination of processes on the part of succesion of insect and on the part of dacay of animal material. In the thesis are particulars of single types of insect by the chronology of insect invasion on body, there physipue, view and life on the death corpse. There are the most rife of insects and their influence on the concrete breakdown processes on the corpse. The singles processes of the decay are split on four periods which includes fresh corpse, blown-out corpse, decay scrap and dry corpse. In this part are analyse single periods and processes in details. The test includes description, location and work on corpses. There are inserts photos of the pigletes and of the general situation on the place of the test. Key words: corpse, decay, succesion
4
OBSAH 1
ÚVOD .................................................................................................................. 8
2
LITERÁRNÍ PŘEHLED ..................................................................................... 9 2.1 Sukcese entomofauny na rozkládajících se tělech ........................................ 9 2.2 Jednotlivé vlny procesu rozkladu ............................................................... 10 2.3 Entomofauna ............................................................................................... 13 2.3.1Dvoukřídlí (Diptera) .......................................................................... 13 2.3.1.1Bzučivky (Calliphoridae) ........................................................ 13 2.3.1.1.1Bzučivka zelená (Lucilia serricata ) ................................ 14 2.3.1.1.2Bzučivka obecná (Calliphora vicina) ............................... 14 2.3.1.1.3Bzučivka modrá (Protophormia terraenovae) .................. 15 2.3.1.2Masařkovití (Sarcophagidae) .................................................... 15 2.3.1.2.1Masařka obecná (Sarcophaga carnaria) ........................... 15 2.3.1.3Mouchovití (Muscidae) ............................................................ 15 2.3.1.3.1Moucha domácí (Musca domestica) ................................ 16 2.3.1.4Hrbilkovití (Phoridae) ............................................................... 16 2.3.1.5Sýrohlodkovití (Piophilidae) .................................................... 17 2.3.1.6Octomilkovití (Drosophilidae) ................................................. 17 2.3.1.7Pestřenkovití (Syrphidae) ......................................................... 17 2.3.2Brouci (Coleoptera) ........................................................................... 18 2.3.2.1Drabčíkovití ( Staphylinidae) ................................................... 18 2.3.2.2Mršníkovití ( Histeridae) .......................................................... 19 2.3.2.3Mrchožroutovití (Silphidae) ..................................................... 19 2.3.2.4Pestrokrovečníkovití ( Cleridae) ............................................... 20 2.3.2.5Kožojedovití ( Dermestidae) .................................................... 21 2.3.2.6Hlodáčovití ( Trogidae ) ........................................................... 21 2.3.2.7Lesklecovití ( Rhizophagidae) .................................................. 22
5
2.3.2.8 Vrubounovití ( Scarabaeidea) .................................................. 22 2.3.3Motýli ( Lepidoptera) ........................................................................ 22 2.3.3.1Molovití ( Tinaeidae) ................................................................ 23 2.3.3.2Zavíječovití ( Pyralididae) ........................................................ 23 2.3.4Roztoči ( Acari) ................................................................................. 23 2.4 PROCES ROZKLADU .............................................................................. 24 2.4.1Čerstvé tělo ........................................................................................ 24 2.4.2Nafouklé tělo ..................................................................................... 25 2.4.3Hnilobné procesy ............................................................................... 25 2.4.4Vyschlé tělo ........................................................................................ 26 3
MATERIÁLY A METODIKA ........................................................................... 27
4
VÝSLEDKY ...................................................................................................... 34
5
ZÁVĚR .............................................................................................................. 36
6
SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ................................................................ 37
7
PŘÍLOHY .......................................................................................................... 38
1 ÚVOD Cílem práce bylo pozorování procesů rozkladu mrtvých těl, postupné změny na
6
tělech a osidlování těl hmyzem a jeho vliv na proces a urychlení rozkladu. Na rozkladné procesy se nahlíží několika možnými způsoby, buď z hlediska rozkladných fází mrtvoly nebo z hlediska osidlování hmyzem. Rozkladné fáze se rozdělují na 4 segmenty, počínaje smrtí, čerstvou mrtvolou, přes hnilobné procesy, nafouklé tělo až po konečný stav, kdy je již tělo vyschlé a zbývají pouze zbytky kostí a tkání. Proces osidlování hmyzem rozdělujeme až do 8 vln, kdy podle situace klimatických a situačních podmínek některé vynecháváme. První vlnu osidlování pozorujeme již do několika hodin po úmrtí, záleží na příčině smrti a stavu mrtvého těla. Za velmi příznivých podmínek pozorujeme první hmyz přilákaný zápachem krve, výkalů a moči již do několika minut. Některé druhy hmyzu napadají zraněné tělo ještě těsně před smrtí, právě díky pachu z případných zranění. Další vlny sukcese se postupně překrývají a nemůžeme je tedy přesně ohraničit. Mnoho druhů hmyzu není lákáno přímo na mrtvolu, ale již na hmyzí populaci, která se zde vyskytuje. Můžeme také pozorovat hmyz, který se k mrtvole dostává pouze náhodou a není tedy určujícím k posouzení stádia procesu rozkladu. Obě tyto hlediska závisí na prostředí, ve kterém je mrtvé tělo umístěno. Důležitou součástí je stav počasí, jež ovlivňuje osidlování, urychlení či zpomalení procesů, jedním z důležitých kritérií je i tělěsný stav a případné choroby oběti. Při vyhodnocování výsledků se musí přihlížet ke všem faktorům, které napomáhají k přesnějšímu stanovení doby smrti. Nelze tedy přesně stanovit trvání jednotlivých fází, ať už rozkladu či sukcese entomofauny.
2 LITERÁRNÍ PŘEHLED 2.1 Sukcese entomofauny na rozkládajících se tělech Sukcese znamená přirozený sled změn, v tomto případě je jím myšleno pozorování přirozených dějů odehrávajících se na mrtvých tělech za přirozených podmínek. Sukcese je ekologickým termínem pro časový sled zastoupení druhů hmyzu na rozkládajícím se těle. V klimatických podmínkách střední Evropy rozlišujeme 8 „vln“ postupného
7
osidlování mrtvého těla nekrofágní faunou. Jednotlivé fáze se nedají přesně ohraničit díky řadě ovlivňujících činitelů, jako jsou klimatické podmínky, činnost živočichů, bakterií, plísní a hub, složení půdní fauny a vlastnosti podkladu, vliv okolí, člověka a mnoho dalších stanovištních činitelů. Pro celkový přesný výsledek je důležitá znalost mrtvého těla jako je stáří, hmotnost, pohlaví, příčina smrti a celkový zdravotní stav před smrtí, fakt zda bylo tělo oblečeno nebo bylo ponecháno částečně či zcela nahé, vlasová a chlupová pokrývka a mnoho dalších informací.
2.2 Jednotlivé vlny procesu rozkladu 1
VLNA Pokud nastala smrt v důsledku poranění, je hmyz lákán pachem krve, čerstvého
masa a potu. Některé druhy hmyzu, jako Lucilla serricata, kladou svá vajíčka již na živé, bezmocné tělo. Nejvýznamějšími druhy jsou zástupci čeledi mouchovití (moucha domácí) a bzučikovití ( bzučivka obecná, rudohlavá, modrá). Můžeme se také setkat s brouky řádu střevlíkovití nebo se škvory a mravenci, kteří zanechávají na kůži typické stopy po kyselině. Vosy napadají oční bělmo, odkusují velké části svalové hmoty a odlétají.
1
VLNA 2
Mrtvola se v této fázi počíná vzdouvat a tvoří se silně páchnoucí plynné
látky. Za příznivých klimatických podmínek pozorujeme tento proces již druhým dnem. Na
8
těle začíná probíhat destrukční činnost much, samičky kladou vajíčka do různých záhybů kůže. Pod mrtvolou dochází ke změnám na travním porostu, především ke ztrátám chlorofilu, a na půdním složení fauny. Silným zápachem jsou přilákáni brouci rodu hrobařík, z druhů much se objevují masařky (masařka obecná), nadále pokračuje nálet bzučivek.
1
VLNA 2
Na mrtvole již začal proces zmýdelnění, nastává vznik těkavých mastných
kyselin. Kyselina máselná vytváří typický silný zápach, lákající další zástupce nekrofágů, mimo jiné i zavíječe (Aglossa pinguinalis). Nadále probíhá činnost larev much předchozích vln. Pod tělem se vyvíjí merocenóza, přechodné společenství rostlin a živočichů. V této fázi přibývají zástupci z čeledi kožojedů a pestrokrovečníků. Objevují se zde drabčíci, mršníkovití, lesknáčkovití, kteří se živí larvami much. Pokud dojde k uvolnění výkalů, zapříčiněným perforací břišní dutiny a jejich orgánů, vyskytuje se na mrtvole i zástupce čeledi chrobákovití (Anoplotrupes stercorosus).
1
VLNA Fermentační procesy přecházejí k fermentaci proteinů. Tzv. „sýrová fermentace“
je provázena typickým zápachem sýru, který láká další typy nekrofágů. V podloží a na rozkládajícím se těle probíhají životní cykly much a brouků s kratší dobou vývoje, s ubývající hmotou klesá počet nekrofágů z čeledi mrhožroutovití. Nově
se
objevují
octomilka velká, pestřenka, zavalitka a další. Sýrohlodka drobná hojně kolonizuje mrtvolu, jež byla po nějaký čas pod vodou a při jejím vyplavení se již nachází ve stavu procesu fermentace proteinů. Nejhojněji se vyskytují zástupci čeledi pestrokrovečníkovití, zejména paličník (Necrobia) na sušších částech mrtvol. 1
VLNA Mrtvola se nachází ve stádiu „čpavkové fermentace“, tvoří se amoniakové páry a
kaseózní substance. V podloží se nacházejí kukly brouků, nový i starší jedinci. V hnilobných látkách se usazují hrbilkovití.
1
VLNA 9
Nyní již dochází k úbytku tekutin a k celkovému vysoušení těla. Zpravidla tento proces nastává kolem jednoho až druhého roku stáří mrtvoly. Merocenóza v podloží se pomalu vrací do původního stavu a rovněž dochází k úbytku saprofágně žijících druhů. Na ostatky přiletají hlodáčovití, zalézající pod vyschlé části těla, pod kosti a do dutin kostí. Rozkladu kostní dřeně a rozpadu kostí napomáhají někteří zástupci z čeledě roztočů. Vysušený stav již neposkytuje obživu pro předchozí nekrofágy.
1
VLNA Tělo se již skládá pouze z kostry, narušených vazů a chrupavčitých částí.
Objevuje se zde již jen hmyz napadající suché části a zbytky, jako jsou vlasy, kosti, rohovina, kůže, popřípadě peří, vlnu a jiné. Typickým zástupcem brouků jsou kožojedi (kožojed obecný) a rušník muzejní. Z motýlů je nejběžnější mol šatní, péřový a kožešinový. Nalézáme zde i zástupce zavíječů. Tento hmyz je typický pro mrtvoly nalezené v uzavřených prostorech, na něž nepůsobí povětrnostní vlivy. U těl ve volném prostoru o 7. vlně neuvažujeme právě díky vlivům počasí.
1
VLNA Tuto fázi uvažujeme u starších nálezů objetí ve volné terénu více jak 3 roky.
Vyskytují se zde různé druhy roztočů, ostatní se zde vyskytují spíše náhodně jako ukrývající se či přezimující hmyz. (JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
10
2.3 Entomofauna 2.3.1 Dvoukřídlí (diptera) Tento hmyz má jeden pár blanitých křídel, přední pár je zakrnělý a přeměněný na kyvadélka. Ústní ústojí je sací nebo bodavě sací, na hlavě mají velké složené oči. Tělo je chitizované, jsou šedého až černého zbarvení, často jsou i pestré s kovovým leskem. Proměna je zde dokonalá, samice kladou vajíčka nebo v případě čeledí masařkovití samice klade přímo larvy. Kukly jsou dvojího typu, mumiovité a soudečkovité. Larvy dělíme dle instarů. (JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.3.1.1 Bzučivky (Calliphoridae) Bzučivky vynikají schopností rozlišovat ve směsici pachů přítomnost zdechliny, rozeznají ji až na vzdálenost 16 až 20 kilometrů. Objevují se na těle již do několika minut po smrti. Kladou svá vajíčka ve shlucích na mrtvá těla, ale i do krvácejících ran živých zvířat či lidí. Vývoj z vajíčka do prvního larválního stádia trvá v příznivých teplotních podmínkách kolem 8
až 12 hodin. Larvy mají 3 stupně vývoje, které
nazýváme instary. Produkují trávící enzymy a pojídají měkkou tkáň díky chytinózním háčkům, kterými drásají povrch. Rozlišujeme dva druhy larev, hladké a „chlupaté“. Hladké larvy patří k prvním průkopníkům na těle a živí se pouze mrtvou tkání. Chlupaté larvy mají bradavičnaté výrustky na povrchu těla, kterými se chrání proti predátorům. Živí se nejen mrtvou tkání, ale i hladkými larvami stejného druhu. Velice rychlý vývin trvá dva až tři týdny, kuklí se po 7 až 8 dnech ve stejném substrátu ve kterém probíhal vývoj larvy. Kukla je uložena v pupáriu, které při vlastním kuklení praská kruhovým švem. Čím je kukla starší, tím je tmavší i její obal. Rychlost růstu a vývoje je závyslá na teplotě, počasí a druhu bzučivky. Každý druh má charakteristickou křivku růstu, tudíž jsou nejvhodnějším hmyzem k určování stáří mrtvol. Zpětně se dá určit čas smrti s přesností na dny i hodiny. K tomu jsou však zapotřebí přesné teplotní a meteorologické údaje. Larvy bzučivek nemají schopnost narušit neporušenou kůži, tudíž jejich
11
přítomnost na neobvyklých místech může vypovídat o potencionálním zranění oběti. Chemickým rozborem obsahu těl larev lze zjistit přítomnost toxických látek a drog, pokud je již tělo v přílišném stupni rozkladu. Osídlení nám také může poskytnout informace
o
případné
posmrtné
manipulci
s
tělem.
(www.deathonline.net/decomposition)
2.3.1.1.1 Bzučivka zelená (Lucilia serricata ) Tento druh bzučivky je kosmopolitně rozšířený. Je typický svou kovově lesklou barvou. Lucilia serricata patří mezi světlomilný hmyz, vajíčka klade během jednoho až tří dnů i do čerstvých ran žijících zvířat. Vývoj je velmi rychlý, za příznivých podmínek probíhá do dvou týdnů. Za méně výhodné situace může část populace upadnout do diapauzy, kdy částečně pozastaví svůj vývoj. Znalost průběhu vývoje populace je důležitým faktorem při určování doby úmrtí. (JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.3.1.1.2 Bzučivka obecná (Calliphora vicina) Tato bzučivka patří mezi pozdnější hmyz, který se objevuje až do podzimu. Klade vajíčka pouze bezprostředně po úmrtí, maximálně do 2 dnů. Vybírá si i tmavší místa, avšak larvy odlézají a kuklí se daleko od rozkládajícího těla. Podle bzučivky se dá poměrně přesně určit doba úmrtí, jelikož je lákána pouze čerstvou mrtvolou, zápachem krve, masa a potu.(JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice) 2.3.1.1.3 Bzučivka modrá (Protophormia terraenovae) Anglický název je northen blow fly. Nacházíme ji především v záhybech a švech šatů oběti.( www.deathonline.net/decomposition)
2.3.1.2 Masařkovití (Sarcophagidae) Patří mezi synantropní druhy žijící v blízkosti lidí. Typické jsou šedočerným zbarvením s leskem na zadečku. Kladou larvy na maso, do tělních dutin i do otevřených ran. Na tělo nalétají později než bzučivky, ale v případě že se s nimi setkají na stejném místě , kde chtějí naklást vajíčka, masařky používají nohy k zabíjení ostatních much v jejich blízkosti. Samička masařky rodí larvy prvního stádia, které buď naklade přímo na maso 12
nebo je vypouští přímo za letu. Larvy se pak živý rozkládající tkání a zhruba po 1 týdnu se kuklí. Rozlišují se od ostatních druhů pomocí špičaté hlavy, tupého zadečku a po těle se vyskytujícími pruhy jemných trnů. Některé larvy se živý mrtvými tkáněmi, některé napadají plže, živý hmyz a i některé bezobratlé. ( www.deathonline.net/decomposition) Z kriminalistického hlediska patří k nejlepším důkazním materiálů, vyhodnocují se jejich růstové křivky s přesností i jednoho dne. K tomu je velmi důležitá přesná znalost počasí a podmínek na místě činu v uplynulých dnech. (JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.3.1.2.1 Masařka obecná (Sarcophaga carnaria) Masařka obecná je velmi hojně zastoupena. Samice klade přímo živé larvičky. Zadeček je šedočerně kostkovaný „pepito“, oči mají červenou až nahnědlou barvu.
2.3.1.3 Mouchovití (Muscidae) Mouchovití patří k nenápadně zbarveným druhům, mají dlouhé štíhlé nohy a tělo pokryto tmavými štětinami. Zbarvení je šedé s černými pruhy, z břišní strany bývají nažloutlé. Kladou hromádky vajíček na hnijící látky, exkrementy, ale i na houby, hnůj a rostliny. Každá samička je schopna naklást kolem 500 vajíček v několika dávkách, jedna dávka obsahuje kolem 150 vajíček. Larvy jsou acefalní, apodní, mají tupě utnutý zadeček a zúženou hlavu. Kuklí se zhruba za jeden týden v soudečkovém pupáriu. (G.C.McGavin, Hmyz)
2.3.1.3.1 Moucha domácí (Musca domestica) První jedince mouchy domácí můžeme po přezimování pozorovat již v dubnu. Samice klade kolem 150 vajíček do kvasících hnijících látek, na hnojiště a do odpadních jímek. Líhnou se acefální larvy s rychlým vývojem. Těsně před kuklením zalézají larvy hluboko do země, takže je můžeme hledat i v podloží kolem rozkládajícího se těla. (www.deathonline.net/decomposition)
2.3.1.4 Hrbilkovití (Phoridae) Hrbilkovití jsou malé mušky s výrazně vyhrbenou hrudí a mají černou, hnědou a někdy až nažloutlou barvu. Anglický název pro ně je „coffin fly“, což znamená „pohřební“ moucha. Zadní stehna jsou velká a zploštělá, hlava je posazena níže. Tělo je 13
pokryto peřitými štětinkami. Larvy jsou uprostřed těla ztloustlé s užšími konci, mývají ostnaté výrustky. Požírají zdechliny a tlející látky, některé druhy se živí houbami nebo loví či parazitují na jiném hmyzu. (G.C.McGavin, Hmyz) Na tělech se objevují až po mléčném kvašení, v momentě kdy začíná mrtvola vysychat. Tato muška je schopna najít tělo i okolo 1 metru pod zemí, je schopna si vykopat chodbičky rychlostí 0,5m za 4 dny. Má tak volný přístup k mrtvole. Jejich životní cyklus probíhá na mrtovle, takže několik generací neopuští tělo z podzemí na povrch. Vyskytuje se na těle i rok po úmrtí. ( www.deathonline.net/decomposition)
2.3.1.5 Sýrohlodkovití (Piophilidae) Sýrohlodkovití, v angličtině „cheese flies“ se objevují v posledních stádiích rozkladu, těsně po ukončení fermentace. Larva je významným škůdcem ve skladech potravin. Sýrohlodka drobná (Phiophila casei) je využívána k výrobě speciálních sýrů, má schopnost skákat do výše 15 až 20 cm a zavrtávat se. Tyto mouchy je možno nalézt i na tělech 3metry pod zemí nebo na půl roku starých mrtvolách. ( www.deathonline.net/decomposition)
2.3.1.6 Octomilkovití (Drosophilidae) Jsou to drobné mušky žijící na ovoci, bývají hnědé, černé a světlé barvy. Samičky kladou vajíčka do zdrojů potravy, živí se bakteriemi a mikroorganismy, také houbami, živočišnými a rostlinnými zbytky, výkaly a jiným materiálem. Larvy jsou podlouhlé, kolem každého článku mají trny. (G.C.McGavin, Hmyz) Octomilka velká (Dorsophila funebris) patří k mouchám 4. vlny, dospělci se vyskytují v podloží a pod tělem. Jsou lákáni fermentačními procesy proteinů, takzvanou „sýrovou fermentací“, která připomíná zápach sýru. (JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.3.1.7 Pestřenkovití (Syrphidae) Pestřenkovití mají velmi nápadité zbarvení, žluté pruhy se skvrnami na černém podkladě. Svým zevnějškem napodobují vosy. Larvy mají tvar podle způsobu života,
14
typickou dýchací trubici mají ty, které žijí v bezkyslíkatém prostředí. Každý druh má své určité potravní nároky, buď žijí dravě nebo se živí tlejícími materiály. (G.C.McGavin, Hmyz) Pestřenka trubcová (Eristalis tenax) se na těle nachází ve fázi ztekucování mrtvoly, je velice dobře využitelná v kriminalistice. Larva je šedě zbarvená, válcovitá a konec
těla
tvoří
dýchací
trubička,
kterou
získává
kyslík.
(www.deathonline.net/decomposition)
2.3.2 Brouci – Coleoptera Ke stručné charakteristice tohoto řádu patří, že zástupci mají tělo členěno na hlavu, hruď a zadeček. Přední pár křídel je přeměněn v krovky, zadní pár křídel je umístěn pod nimi, někdy může zcela chybět. Ústní ústrojí je kousací, probíhá zde přeměna dokonalá, kdy z vajíček se líhnou larvy, vytváří kuklu a následuje líhnutí dospělce. Nejčastějí se živí odumřelými živočichy a jejich zbytky, čímž přispívají k hnilobným procesům. (JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice) První brouci se objevují na těle až v počínajícím stádiu hniloby. Mezi první příchozí patří ty druhy, které se živí larvami much. Některé druhy brouků nakladou vajíčka a také jejich larvy se živí larvami much. Patří jsem zástupci rodu Drabčíkovití (Staphylinidae) a Mršníkovití (Histeridae). Dlaší vlna příchozích zahrnuje druhy brouků živících se na tužších částech těla, kůži a šlachách. Patří sem zejména Kožojedi ( Dermestidae) a Pestrokrovečníkovití ( Cleridae). Mrchožroutovití ( Silphidae) jsou velice variabilní. Dospělci jsou predátoří, kteří se i živí mršinami, jejich larvy se výlučně živí pouze na rozkládajících se tělech. ( www.deathonline.net/decomposition)
2.3.2.1 Drabčíkovití ( Staphylinidae) Představují velice hojně zastoupenou čeleď ve všech geografických oblastech. K jejich charakteristice patří silně zkrácené krovky, štíhlý tvar těla a silně vyvinuta kusadla. Velikost drabčíků kolísá od desítek milimetrů až do několika centimetrů. Příslušnící tohoto rodu jsou velice draví, jsou schopni pronásledovat nejrůznější druhy hmyzu a jejich larvy. Najdeme je na mršinách, ve výkalech, na hnoji a jiných 15
živočišných či rostlinných substrátech. Napadají mrtvé tělo již kolem druhého a třetího dne, nejmasověji se vyskytují mezi 7. - 21. dnem. Zástupce nalézáme pod těly, kde loví larvy hmyzu, případně zalézají i do tekutiny rozkládajícího se materiálu. (JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.3.2.2 Mršníkovití ( Histeridae) Krovky jsou zkrácené, mají černou až metalickou barvu těla a mají značně pevnou stavbu těla. Patří mezi dravé brouky, jež pronásledují nejen dospělce, ale i larvy jiného hmyzu. Nalezneme je na zdechlinách, výklaech, hnijících rostlinných i živočišných materiálech, v ptačích hnízdech a budkách, na kůžích, kostech a na další řadě míst.(JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice) Mršníci kladou vajíčka až v době, kdy je již tělo osídleno larvami much, které patří mezi jejich zdroj obživy. Přes den jsou schováni pod mrtvolami, jejich největší aktivita probíhá až v noci. Mají rychlý larvální vývoj, který zahrnuje pouze 2 stádia. ( www.deathonline.net/decomposition)
2.3.2.3 Mrchožroutovití (Silphidae) Mrchožroutovití jsou hnědé až černé barvy s výraznou kresbou na zádech, buď červené, žluté nebo oranžové barvy. Mají ploché a měkké tělo s často zkrácenými krovkami. Dospělci a larvy jsou mrchožraví, kladou vajíčka na zdechliny nebo na tlející rostlinný a živočišný materiál, někteří larvy přímo krmí vyvrhnutými a natrávenými částmi mršin. Larvy jsou protáhlé s širokým štítem.(G.C. McGavin, Hmyz) K nejdůležitějším zástupcům řadíme hrobaříky (Nicrophorus Fabricius). Mají zaškrcenou hlavu, zkrácené krovky, bývají černě zbarveni s červenou, žlutou až oranžovou kresbou. V případě ohrožení vypouštějí
z úst černohnědou jedovatou
kapalinu. Na mrtvolu nalétává nejdříve samička a prozkoumává okolní půdu, zda není příliš tvrdá. Pokouší se mrtvolu přenést na lepší, měkčí místo. Pokud je mrtvola příliš těžká, podvrtávají se hrobaříci pod ni a pokoušejí se ji pomalu přesunout. Na vyhlédnutém místě ji postupně podkopávají a mrtvola začíná postupně klesta pod povrch půdy. Tento proces může probíhat i několik týdnů. Samička zásadně klade vajíčka v nejbližším okolí mrtvoly. Sama se na objektu 16
živí, kdy využívá speciální látky, která napomáhá rozkladu tkáně. Takto natrávenou hmotou pak živí své larvy, které z počátku nejsou schopny samostatného příjmu potravy. Jejich vývoj je jednoletý, kuklí se přímo pod mrtvolou. Hrobaříci nlétají na mrtvolu již v 2. vlně, při teplých dnech, kdy rychleji dochází k nadouvání zdechliny a úniku plynů, je pozorujeme již koncem druhého dne. Pod tělem se zdržují okolo 14 – 21 dnů.(JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.3.2.4 Pestrokrovečníkovití ( Cleridae) Velmi často mají jejich protáhlé a zploštělé tělo porostlé dlouhými chloupky. Jsou jasně zbarvení do zelena, modra či červena, některé druhy mají černé zbarvení. Larvy této čeledi jsou dravé, mají nápadné výrustky na konci zadečku. (G.C. McGavin, Hmyz) Rod Necrobia nalezneme zejména na starých nebo tlejících kostech a kůžích. Zástupci jsou lákáni pachy, které vznikají při procesu zmýdelňování, kdy již kostra proniká skrze zbytky těla, popřípadě byl nastartován proces mumifikace. Schovávají se v suchým částech těla, pod kostmi, nikdy nezalézají do hnilobných tekutin.(JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.3.2.5 Kožojedovití ( Dermestidae) Zástupci mají podlouhlé tělo, hlava je částečně zatažena do štítu. Larvy jsou velice podlouhlé a pohyblivé, tělo mají pokryto štětinatými chloupky. Dospělci i larvy se živí na kostech, rohovině, kůžích, nalezneme je v přírodovědeckých sbírkách, knihovnách a mnoha dalších rozmanitých místech. Ukrývají se ve vyschlých částech mršin, nikdy nevnikají do hnilobných tekutin či pod mokvající mazlavé části mrtvol. Jejich výskyt na mrtvole je ovlivněn řadou faktorů, a to zejména počasím. Při teplých suchých dnech můžeme pozorovat kožojedy na mrtvle již koncem prvního týdne procesu rozkladu. V mnoha případech se vyskytují na mrtvole až po roce, případně i více letech. Z kriminalistického hlediska jsou nenahraditelným zdrojem informací o době smrti a době pobytu těla. ( JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v 17
kriminalistice)
2.3.2.6 Hlodáčovití ( Trogidae ) Tato čeleď brouků pochází z nadčeledi Scarabaeoidea, jsou velcí s tlustým exoskeletem a jednotnou tmavou barvou. Na mrtvole se vyskytují jako jedni z posledních,
živí
se
suchými
částmi
těl,
jako
je
kůže
či
šlachy.(
www.deathonline.net/decomposition) Nalézáme je pod mrtvolami, kostmi či v dutinách kostí, v chlupech a výkalech. Jejich výskyt na mrtvole je rovněž ovlivněn počasím, které buď urychluje či zpomaluje procesy rozkladu. Při teplém počasí hlodáčovité pozorujeme už koncem druhého měsíce a přetrvávají na mršině i do druhého roku. Uplatňují se při rozkladu kostí a kostní dřeně.( JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.3.2.7 Lesklecovití ( Rhizophagidae) Jsou to lesklý brouci s protáhlými krovkami, které ovšem nepokrývají celý zadeček. Patří k přirozeným nepřátelům kůrovců, jelikož důkáží lézt v chodbičkách pod kůrou stromů a hubit jejich larvy. Pro
nás
je nejdůležitějším
druhem
lesklec rovnoštíhlý (Rhizophagus
parallelocollis), jež se vyvíjí v rakvích. Larvy žijí na plísních, tukových látkách apod. Jejich výskyt je pravděpodobný u volně zahrabaných mrtvol, pozorujeme je kolem prvního až druhého stáří mrtvoly.( JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.3.2.8 Vrubounovití ( Scarabaeidea) Tělo vrubounovitých je po stranách zbarveno modře až zeleně, nahoře modročerně. Samička vytváří „hrudku“ z výkalů, jehličí , kousky dřeva, které jsou od exkrementu. Do ní pak klade vajíčka a larva vyžírá potravu z hrudky. Larvální období trvá kolem jednoho roku. Na mrtvolu přilétá přilákán výkaly, tudíž označuje usmrcení, při kterých došlo k narušení dutiny břišní. Při neporušené mrtvole je pozorujeme, až dojde k narušení dutin pomocí larev jiných druhů. ( JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice) 18
2.3.3 Motýli ( Lepidoptera) Dospělci mají dva páry blanitých křídel, ústní ústrojí je sací. Probíhá zde proměna dokonalá, kdy samička líhne vajíčka, z nich se vyvíjí housenky provádějící destrukci rostlinného či živočišného materiálu. Dospělec se líhne z kukly. Zástupce můžeme pozorovat u mrtvol až při pozdějších stádiích, objevují se zejména v uzavřených prostorech jako jsou půdy a skladiště.
2.3.3.1 Molovití ( Tinaeidae) Patří jsem Mol péřový, vyskytující se zejména na mršinách v uzavřených prostorech, nejčastěji na látkách, vlně a peří, kde housenky vytváří rourky. Mol šatní je jedním z největších hospodářských škůdců. Vývoj jedince probíhá v různých materiálech živočišného původu. Nalézáme ho rovněž na mrtvolách vyskytujících se v uzavřených prostorech skladišť a půd.
2.3.3.2 Zavíječovití ( Pyralididae) Zavíječi mají zadní křídla trojuhelníkovitého tvaru, obvykle s kresbou. Vývoj probíhá ve skladech,
rostlinných i živočišných zbytcích. Na mršině je můžeme
pozorovat ve třetí vlně, kdy bývají přilákáni zápachy vznikajícími při procesu žluknutí tuků. Z kriminalistického hlediska nepatří k významnému druhu, pouze jako doplňující informace, kterou je třeba porovnávat. ( JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.3.4 Roztoči ( Acari) Roztoči jsou nejpočetnějším řádem pavoukovců vyskytujícím se ve všech typech prostředí. Chelicery mají 2 až 3 články a utváří „klíšťka“. Patří sem Skladokazovití, Klíšťákovití,
Čmelíkovití,
Klíšťatovití,
Savenkovití,
Zákožkovití,
Sviluškovití,
Sametkovití a další. ( G.C.McGavin, Hmyz) Zástupce tohoto řádu nelze využít k bližšímu určení doby smrti, jelikož se vyskytují ve všech prostředích. Často se na mrtvolu dostávají spolu s nalétávajícím nekrofágním hmyzem, na kterém cizopasí. Nejhodnotněji se využívají jako tzv. „biologické mikroskopy“, kdy je díky jejich přítomnosti prokázán kontakt s pachatelem, 19
přítomnost pachatele v místě činu a jiné. ( JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
2.4 Proces rozkladu Proces postupného rozkladu těla můžeme rozdělit do 4 částí, a to na čerstvé tělo, nafouklé tělo, hnilobné procesy a na vyschlé tělo.
2.4.1 Čerstvé tělo Po smrti se buňky těla ocitají bez zdroje kyslíku a proto začínají velice rychle odumírat. Nejrychleji odumírají mozkové buňky, stačí pouze 5 až 7 minut bez přísunu kyslíku. Klouby a svaly se uvolní, dojde k samovolnému odchodu tekutin z těla. Dochází k „srážení kůže“, vyvolává se tak zdánlivý jev toho, že vousy a nehty po smrti rostou. Livor mortis je způsobena tím, že krev po smrti zůstává tekutá. Dochází k uvolnění fybrinolysinu, který rozruší fibrinogen a nedochází ke vzniku sraženin. Krvácení po smrti není výrazné díky ztrátě krevního tlaku, jelikož srdce již netluče. Dochází k němu pouze díky gravitaci. Livor mortis nastává od 20 minut do 2 hodin po úmrtí, je typický purpurově červenou barvou kůže, krev po hemolýze cév difunduje mezi buňky. Livor mortis se zafixuje do 10 hodin po smrti, při další manipulaci s tělem dochází ke vzniku sekundárních skvrn. Tyto jsou však jiného zbarvení a slouží jako důkaz o přesunu těla. Místa s větším tlakem, jako jsou například hodinky, pásek nebo otisky povrchu, bývají světlejší. Rigor mortis, neboli posmrtné stuhnutí, nastává částečně již za 3 až 4 hodiny, celková stuhlost je do 12 hodin. Nástup stuhnutí je ovlivněn klimatem, kdy při nižších teplotách nastupuje pomaleji. Probíha od menších svalů a svalů, které byly naposledy v pohybu. Přes buněčné membrány a membrány sarkoplazmatického retikula začíná volně prostupovat vápník a zvyšuje se jeho koncentrace, aktin a myozin tvoří pevné vazby.
2.4.2 Nafouklé tělo Bakterie ve střevech začnou provádět rozklad svého okolí. Žaludeční kyselina a enzymy lysozomů nastartují proces autolýzy. Slinivka břišní je nejvíce zásobený orgán
20
enzymy a proto dochází k jejímu rychlému strávení vlastními enzymy. Při rozkladu jednotlivých buněk se vytváří plyn, který zapřičiňuje postupné „nafukování“ těla. Metan se tvoří okolo 4 až 6-ti dní, nezapáchá a nafukuje mrtvolu. Tento proces začíná u okrajových částí, jako je konečník a přední část těla. Postupně dochází k vyplazení jazyka, úniku nazelenalé tekutiny z plic nosem a ústy. Tato tekutina má výrazný zápach, obsahuje konečné produkty rozkladu. Dochází z šednutí kůže.
2.4.3 Hnilobné procesy Různé části těla se rozkládají různě rychle, měkké tkáně rychleji podléhají procesům rozkaldu. Za příznivých podmínek dochází k hnilobě okolo 4 až 10-ti dní. Díky nekrofágní činnosti postupně mizí kůže, dochází k úniku plynů a ke splasknutí těla. Mrtvolný vosk je šedá až bělavá substance pastovité konzistence. Pokud se na těle vytvoří, zabraňuje organismům v dalších procesech rozkladu a zachovává tělo téměř v „původním“ stavu. Ke vzniku dochází díky rozkladů lipidů, vzniku glycerolu a mastných kyselin, které snižují okolní pH. Mrtvolný vosk vzniká pouze za specifických podmínek prostředí. Má charakteristický zápach , tělo často udrží v nafouklém stavu a díky tomu dochází k otisků, těsných věcí či podloží. V kriminalistice se nedá využít k určení stáří mrtvoly, jelikož proces jeho vzniku trvá od několika týdnů až po měsíce. Mumifikace je proces „vysušení těla“. Dochází k ní při mimořádně teplých podmínkách nebo naopak v mrazech. Tomuto procesu napomáhá proudění vzduchu, často se s ním setkáváme v uzavřených odvětrávaných prostorách.
2.4.4. Vyschlé tělo Průběh rozkladu je zde již velmi pomalý, stále můžeme cítit zápach hnijících zbytků. Nenalézáme již kůži ani měkkou tkáň, zůstává pouze tvrdý skelet, vlasy, nehty, vazy a šlachy, zbytky dělohy a prostaty. Tato fáze procesu rozkladu nastává zhruba po dvaceti až padesáti dnech, závisí na počasí a jiných stanovištních podmíkách. ( JuDr. L. Daněk, Možnost využití entomologie v kriminalistice)
21
3 MATERIÁLY A METODIKA Praktická část bakálařské práce spočívala v pozorování průběhu osidlování mrtvých těl zástupci hmyzu a postupného rozkladu. K pokusu byly použity tři mrtvá těla prasat - selat, která byla vybrána podle různých velikostí a stáří. Umístěny byly na střeše a byly uloženy na černý igelitový pytel kvůli případnému znečistění okolí. Později, kdy díky neustálým srážkám docházelo k postupnému odtoku vody spolu s hmyzem a rozkladnými zbytky, byly vloženy do plastových misek, což naopak zapříčinilo hromadění vody a částečné znehodnocení pokusu. Pozorování probíhalo od pondělí do pátku vždy mezi sedmou až devátou hodinou ranní. Z počátku pozorování probíhalo každý den, v pozdějších stádiích již pouze 3x týdně a závěrem pokusu spolu s koncem semestru již jen 1x týdně. Pozorování spočívalo v posuzování celkového stavu selat a smyslových vjemů
22
na místě pokusu, případně posouzení počasí. Pokud byla možnost, byly odebrány vzorky larev a případných dospělců ze selat, označeny a odneseny na úložné místo, kde byly vzorky skladovány k pozdějšímu určení a posouzení. Téměř vždy byly byly pořízeny fotografie a byl proveden zápis o celkové situaci. [Rámec1] Vedle nově uložených prasátek byli ještě patrny zbytky dvou selat z předchozího roku. Na levo byly zbytky po seleti uloženém v látce, na pravo po seleti uloženém v igelitu. Z těchto selat zůstaly jen kosti a zbytky chlupů. Mohly jsme zde pozorovat prázdé kukly a pozůstatky činnosti hmyzu. Některé části mohly být rozfoukány větrem či odnošeny ptáky.
Zbytky selete z předchozího pokusu
23
Zbytky selete 1 rok staré
Selata byla rozlišena podle velikostí, kdy sele č.1 bylo největšího, č.2 středního a č.3 nejmenšího vzrůstu.
[Rámec4]
Sele č.2
24
[Rámec6]
Jako vzorky jsme sbíraly z počátku vajíčka a larvy hmyzu, v pozdějších stádiích kukly a jednotlivé dospělé jedince. Bohužel se nepodařilo chytit kladoucí dospělé jedince jednotlivých druhů hmyzu, byli pouze pozorováni v okolí pokusu. Jednotlivá prasata a místa odběru vzorků byly téměř vždy nafoceny a popsány.
Ilustrace 1: Sele č.3 - ústní dutina
Díky špatnému počasí neprobíhal náš pokus dle předpokládaných očekávání. Z počátku byly selata několikrát zasněženy, později díky častým srážkám a také kvůli umístění do vaniček zatopena, což zničilo stávající populaci na mrtvolách a oddálilo vývoj jednotlivých druhů hmyzu.
25
Selata uložená do vaniček
Zatopené sele č.1
Následná vedra vysušily kašovitou hmotu, což opět nepatřilo k nejpříznivějším podmíkám pro průběh pokusu.
26
Schnoucí zbytky
4 VÝSLEDKY Výsledkem práce bylo vyhodnocení jednotlivých vzorků postupně nasbíraných na místě pokusu a uchovaných v lednicích. Zahrnovalo jednotlivé roztřídění vzorků podle data sběru a podle čísla selete, na kterém byly jednotlivé larvy nasbírány.
27
Datum označuje přesnou dobu sběru , číslo selete určuje z kterého byl vzorek odebrán a druh konkrétního zjištěného zástupce hmyzu. Výsledná tabulka: datum 31.3.2008
1.4.2008
2.4.2008
3.4.2008
7.4.2008
8.4.2008 9.4.2008
10.4.200
datum 11.4.2008
14.4.2008
číslo selete 1
druh Sarcophaga carnaria
2 2
Sarcophaga carnaria Lucilia caesar larv
2
Sarcophaga carnaria
3 1
Lucilia caesar larva Sarcophaga carnaria
1
Lucilia caesar larva
3
Sarcophaga carnaria
3 2
Lucilia caesar larva Sarcophaga carnaria
3 1
Sarcophaga carnaria Sarcophaga carnaria
2
Sarcophaga carnaria
3 1 1
Sarcophaga carnaria Lucilia caesar larva Sarcophaga carnaria
2
Lucilia caesar larva
3
Sarcophaga carnaria
1
Sarcophaga carnaria
2
Sarcophaga carnaria
3
Sarcophaga carnaria
číslo selete 1
druh Lucilia caesar larva
2
Lucilia caesar larva
3 1
Lucilia caesar larva Sarcophaga carnaria
2
Sarcophaga carnaria
28
3 1
Sarcophaga carnaria Sarcophaga carnaria
2
Sarcophaga carnaria
3 1
Sarcophaga carnaria Sarcophaga carnaria
2
Lucilia caesar larva
3 1
Lucilia caesar larva Sarcophaga carnaria
2
Sarcophaga carnaria
29.4.2008 13.5.2008
3 1 2
Sarcophaga carnaria Sarcophaga carnaria Sarcophaga carnaria
14.5.2008 červen
3 3 1
17.4.2008
25.4.2008
28.4.2008
červenec srpen, září
Lucilia caesar, Calliphora vicina Sarcophaga carnaria, Lucilia caesar dospělci Necrodes littoralis (nenakladli), Sacrophaga carnaria všechna selata Sarcophaga carnaria, Lucilia caesar (larvy + dospělci) všechna selata Piophyla casei (larvy + dospělci, Dermestes (larvy + dospělci)
5 ZÁVĚR Během pokusu bylo nashromážděno celkem 7 druhů zástupců hmyzu, a to v nejhojnějším zastoupení Sarcophaga carnaria a Lucilia caesar, zejména v počátku a průběhu rozkladu. Je pravděpodobné, že se na mrtvolách vyskytovali i další zástupci hmyzu, ale jejich vajíčka mohly být smyty či larvy odplaveny. To bylo zapříčiněno díky častým srážkám, které měly za důsledek omývání volně ložených těl a dále v důsledku uložení selat do plastových vaniček, ve kterých se později hromadila srážková voda. K chybám mohlo dojít i v případě navštěvování stanoviště, a to vzhledem k strávenému času v místě pokusu. Průměrná délka sběru vzorku byla okolo dvaceti minut a za tu dobu nemohly být pozorováni všichni zástupci hmyzu, kteří na mrtvoly postupně nalétávaly. Zde by bylo účinější nainstalování kamery, která by i po dobu nepřítomnosti zaznamenávala všechny změny celého pokusu.
29
Zkoumání entomofauny na rozkládajících se tělech je velmi přínosnou činností zejména pro kriminalistické účely, kdy díky podobným studiím se získávají stále přesnější informace o jednotlivých mrtvolných procesech. Toho lze využít v jednotlivých policejních případech, zkušení technici jsou schopni přesněji a rychleji určit dobu úmrtí oběti, čímž napomáhají v objasňování neznámých příčin úmrtí a celkovému urychlení vyšetřovacího procesu.
5 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Zahradník J., Severa F., 2004: Hmyz. Aventinum, Praha, 326 s. McGavin G. C., 2005: Hmyz – Pavoukovci a jiní suchozemští členovci. Euromedia Group, k.s. - Knižní klub, Praha, 256 s. Daněk L., 1990: Možnost využití entomologie v kriminalistice. Kriminalistický ústav, Praha, 140 s. Decomposition - < http://www.deathonline.net/decomposition>, přístup I.-V. 2009
30
PŘÍLOHY
31
