Taxonomická determinace zvířecích chlupů ve forenzní praxi

Taxonomická determinace zvířecích chlupů ve forenzní praxi Zvířecí chlupy – důležité forenzní stopy  dopravní nehody  pytláctví  násilné trestné činy  týrání zvířat  krádeže kožešinových výrobků  čínská medicína  ilegální export a import chráněných druhů zvířat, kožešin,výrobků

Živočišná vlákna na MČ, za nehty oběti, na oděvu… ovčí vlna alpaka mohér

kašmír

angora

Domácí „mazlíčci“

Locardův princip oděv automobil

CITES

Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora • 3.3.1973 Washington : CITES=Úmluva o mezinárodním obchodu ohroženými druhy volně žijících živočichů a planě rostoucích rostlin; (ČR od 1.1.1993)  Výkonný orgán - Ministerstvo životního prostředí, kontrolní orgán - Česká inspekce životního prostředí  Zákon 82/1997 Sb. o dovozu a vývozu volně žijících živočichů a rostlin

TČM – analýza 2000 rostlinných druhů 200 živočišných druhů CITES: 50 rostlin+20 živočichů

Forenzní metodiky    

morfologické techniky chemická analýza imunologie genetická analýza

Kožešiny, kožešinové výrobky,

falzifikáty kožešin

© ČIŽP

Colobus guereza Gueréza pláštíková

Panthera tigris Tygr

Kůže Kůže je povrch těla zvířat, který je chrání před vnějšími vlivy. Surová kůže je složena z vlastní kůže, která je v kožešnictví nazývána řemen a z chlupové vrstvy tj. srsti. Vyčiněná kůže bez srsti, tzv. holina se koželužským zpracováním změní v useň.

Kůže/kožky - ze zvířat farmářských - nutrie, lišky stříbrné a platinové, mýval - z lovné a škodné zvěře - ondatry (bizam), tchoři, veverky, lišky červené, jezevci, křečci, lasičky, vydry, hranostajové, kuny, syslové, krtci, fretky, divoké kočky, rysi, vlci, medvědi - ze zvířat domácích - kočky, psi, morčata, králík, jehně, ovce, telata, kůzlata - ze zvířat z exotických a severských zemí - irbis, činčila

Kožešiny

Kožešina Kožešiny jsou vyčiněné (vydělané) kůže se srstí tak, aby byl zachován přírodní charakter. Struktura kožešnických kůží/kožek  Kožešnické kůže/kožky se skládají z vlastního řemene a z vrstvy chlupů.  Řemen se zpracovává obdobně jako u při zpracování usní, avšak šetrněji s ohledem na vlastní srst. Velmi tenký řemen se pikýruje nebo podlepuje textiliemi, velmi silný řemen se sřezává.

Názvy kožešin  Kozinka – typická svou kresbou používá se na čepice, límce  Jehnětina – z mláděte ovce, vyznačuje se různým zkadeřením  Skopovice – z dospělé ovce  Ovčina – z karakulské ovce  Goljak - z ovce karakulské, vlna vysokého lesku s rozsáhlými zrcadlovými plochami bez kresby nebo se začínajícím moaré  Perzián - /karakul/ z jehněte karakulské ovce usmrcené tři dny po narození  Koník – z hříběte koně domácího  Teletina – z mláděte tura domácího, které je živeno mateřským mlékem, má krátkou srst s různým moaré efektem

Názvy kožešin  Seal – z lachtana medvědího (chráněné zvíře)  Tuleň – z tuleňů, šedá barva s tmavšími skvrnami (chráněn)  Whitecoat – z tuleního mláděte starého 1 týden  Pes – z psa domácího (korejský pes)  Nochoň – mongolský pes  Tabargan – svišť (asijská provenience)  Hermelín – zimní srst hranostaje  Kolinski – z norka sibiřského

Názvy kožešin  Králičina, nutrieta – z králíka divokého i domácího, různé barvy, často se různě upravuje, barví, epiluje, stříhá atp.  Bizam – kožka z ondatry, velmi jemná srst, hustá s dlouhými pesíky  Bizamet – z krysy  Kočka - z kočky domácí i divoké  Liška – červená, sibiřská, modrá, platinová, bílá, stříbrná

Funkce chlupů  sexuální dimorfismus/dichroismus, mimikry, zbarvení  adaptace na prostředí (řasy velbloudů, tepelná izolace….)  ochrana před mechanickým poraněním (např. řasy), nečistotou  ochrana před UV zářením  příjem podnětů z okolního prostředí - senzorická funkce  sociální komunikace  ochrana před ztrátou tepla, popř. jeho akumulace, termoregulace  transport etologicky důležitých látek do okolí (feromóny, sebum)  akustická funkce  ochrana před poraněním, parazity  symbióza organismů; parazité

Variace chlupů hypotetický „předek „ chlupů  vibrisy (krevní sinus)  aktivní (Rodentia)  pasivní (Equidae, Bovidae, Suidae)

 chlupy pravé (krevní sinus chybí)  pesíky + podsada  bodliny  štětiny

Rypoš stříbřitý

Heliophobius argenteocinereus , Peters, 1846

Hustota srsti Bobr (Castor sp.)  z 1 folikulu vyrůstá okolo 15 - 25 chlupů  podsadové chlupy 10 - 15 μm  průměr pesíků 25 - 65 μm.  zimní srst 23.200 - 27.000/ cm² letní 13.900 - 18.700 chlupů/ cm² Vydra (Lutra sp.)  podsadové chlupy 8 - 22 μm  pesíky 70 - 120 μm  zimní srst 35.000 chlupů/ cm²

Adaptace na vodní prostředí  Arvicola terrestris (hryzec vodní) – konkavokonvexní průřez chlupu (vzduch)  Ondatra zibethicus (ondatra pižmová) – ploché chlupy

Termoregulace  drobní savci – silná kutikula – zježení srsti-vzduch  bodliny tropických myší a krys – sběrná vodní soustava, voda se brázdou na chlupu dostává k pokožce, odpařuje se a tělo chladí  hustá kožešina severských živočichů  „duté chlupy“ (lední medvěd, lama)  široká dřeň  žlábkovitý „cross section“ – ochrana proti extrémním teplotám

Obranná funkce aktivní a pasivní

dikobraz, ježek, tenrek

Chemická komunikace  Pteropus (kaloň), Bradypus (lenochod), Hystrix (dikobraz), Acomys somalica – pachové sekrety, feromony  Lophiomys imhausi (Chlupáč dlouhosrstý) – odpuzuje zmije

Akustická komunikace stridulační orgán - Orgán se skládá z několika ztlustlých bodlin, které se mohou třít o sebe. Stridulující jedinec postaví stridulační bodliny a pohybuje jimi zepředu dozadu. Také ostatní tělní bodliny se při tom částečně vztyčí. Výsledný zvuk dosahuje síly 60 decibelů, což je přibližně hlasitost lidské řeči.

Tenrec ecaudatus (bodlín bezocasý)

Symbióza  plísně, baktérie, řasy, bičíkovci, trudníci  Bradypodidae – řasy, larvy mola, klíšťata, vši, roztoči

Alces alces (los), Cervus elaphus (Jelen evropský), Gazella

Adaptivní atributy architektoniky chlupů    

samočištění, koeficient tření lesk (koně, kočky) – lom světelných paprsků členitá kutikula - sběr pylu (Chiroptera) pevnost a pružnost bodlin – ochrana proti pádu (ježek)

Taxonomická determinace zvířecích chlupů

References

Brewster, 1837 Quekett, 1844 Lochte ,1938 Wildman, 1954 Debrot, 1982 Teerink, 1991 …….

Referenční vzorkovnice a atlasy KÚP : TRICHOS, DIAT + trvalé preparáty+ chlupy in natura

Digitální atlas chlupů DIAT digitální atlas zvířecích chlupů = rychlá,

přesná taxonomická determinace; snadné (intuitivní) vyhledávání a komparace v databázi podle charakteristických morfologických a metrických vlastností chlupů

VYUŽITELNOST VÝSLEDKŮ  manuál pro forenzní praxi  manuál pro pracovníky ČIŽP využitelný při zajištění pašovaných chráněných zvířat (CITES) a kožešinových výrobků  nové informace v dané problematice pro zoology, studenty, kožešnictví, interdisciplinární obory

Postup 

SBĚR vzorků zvířecích chlupů



vytvoření DATABÁZE zvířecích chlupů ve fyzické a elektronické podobě (otevřený systém)  fyzická databáze =trvalé preparáty + položky in natura  elektronická databáze = makro- a mikrofotografie



obecné charakteristiky, POPIS a vyhodnocení metrických a morfologických vlastností vzorků chlupů



SW pro digitální atlas zvířecích chlupů a klíč k jejich taxonomické determinaci

Materiál  zvířecí chlupy z databáze KÚP, z kůží z depozitáře Národního muzea v Praze, vzorky kožešin z firmy BP Bohuslavice nad Úpou, ze ZOO Praha - cca 350 položek  vytržené, odstřižené  zahrnují barevnou a délkovou variabilitu srsti dospělého zvířete  atlas obsahuje pouze PESÍKOVÉ CHLUPY, které mají nejvyšší výpovědní hodnotu z hlediska taxonomické determinace

Metodika

základní metodika zkoumání zvířecích chlupů je jedním ze standardních operačních postupů SOP aplikovaných v rámci znaleckého zkoumání na Kriminalistickém ústavu Praha  preparáty (medium parafinový olej); trvalé preparáty (médium kanadský balzám, Solakryl)  hodnocení pomocí optického mikroskopu Olympus BX 50 (procházející světlo, dopadající světlo, polarizované světlo)  zvětšení 200 – 1000x – popis mikroskopické struktury chlupů  SEM – zvětšení 500-1000 x  příčné průřezy – bruska Buehler  makrofotografická a mikrofotografická dokumentace

Scanning electron microscopy (SEM)

hair surface scale pattern

Příčné průřezy chlupů

Epoxicure® nábrusy chlupů ve stanovených rovinách

T-DIAT SOFTWARE DIAT Edit

database preparation

DIAT View

viewing database

Obecné charakteristiky

+

obecné informace přehled základních znaků chlupů informace o autorech literatura

„ Atlas chlupů“

1

3

„treeview“ – systém živočichů znaky chlupů

náhled do textové a obrazové části

odborný název živočicha obrazy struktury chlupů

2 okno pro editaci poznámek charakteristika srsti a popis chlupů

Obecné charakteristiky HRANOSTAJ

Mustela erminea (Linnaeus, 1758) Stoat weasel Hermelin Hermine

synonyma Mustela rixosa = hornolín = hranostaj obecný= kuna hranostaj = lasice hranostaj= lasice malá

zařazení do živočišného systému třída Mammalia - savci / řád Carnivora - šelmy / čeleď Mustelidae lasicovití výskyt somatické parametry

Zoologický systém savců Wilson, 2005

Třída : SAVCI-MAMMALIA (5.416 druhů) Řády : 29 Čeledi : 153

referenční sbírka KÚP = ∑ 22 řádů, 72 čeledí

314 druhů položky CITES - 40

otevřený systém

seznam přímo ohrožených druhů volně žijících živočichů, na něž se vztahuje působnost § 2 odst. 1 písm. a) zákona 82/1997 Sb. o dovozu a vývozu volně žijících živočichů

MAMMALIA (188 zástupců)

Acerodon jubatus (kaloň zlatotemenný) Acerodon lucifer (kaloň panajský) (pravděpodobně vyhynulý) Acinonyx jubatus (gepard štíhlý) Addax nasomaculantus (adax) Ailuropoda melanoleuca (panda velká) Ailurus fulgens (panda červená) Alouatta coibensis (vřešťan) Alouatta palliata (vřešťan pláštíkový) Alouatta pigra (vřešťan mono) Antilocapra americana (vidloroh) (Pouze populace v Mexiku) Aonyx congicus (vydra konžská) (Pouze populace v Kamerunu a Nigérii) Aretocephalus townsendi (lachtan gaudalupský) Ateles geoffroyi frontatus (chápan středoamerický,poddruh frontatus) ………………………………………….. atd.

Výskyt –geografická distribice

Somatické characteristiky

váha, délka těla, délka ocasu, výška v kohoutku

Charakteristika srsti makrofotografie kožešiny, profilové snímky, popis délkové a barevné škály chlupů

Tamandua tetradactyla Norek evropský Mustela lutreola

Neofelis nebulosa Levhart obláčkový

Tachyglossus aculeatus

Canis aureus Šakal obecný

Kuna skalní Martes foina

Neofelis nebulosa Levhart obláčkový

v Panthera pardus shortridgei Levhart jihoafrický

? Panthera pardus orientalis Levhart mandžuský

Panthera onca Jaguár

Panthera pardus kotiya Levhart ceylonský

Diagnostické znaky chlupů

Lidské vlasy kutikulární šupiny výměna vlasů asynchronní 1 typ vlasů; variabilita chlupů folikul obsahuje 1 vlas charakteristický tvar kořínku tvar (průřez), šířka stvolu barva vlasu, barva kapilicia tvar kutikulárních šupin je stejný kůra – nejširší vrstva vlasu dřeň nepřesahuje 1/3 šířky

kůra

dřeň

Variace chlupů

vibrisy, pesíky (vodicí,I.-IV.řádu),přechodové chlupy, osiníky, vlníky špička, apex

osina

s t v o l folikul kořínek

pesíky podsada (vlníky, osiníky)

délka maximální šířka bazální šířka zvlnění (počet vln) osina

SEZÓNNÍ AKTIVITA FOLIKULŮ – LÍNÁNÍ, SRST ZIMNÍ A LETNÍ sinusové chlupy

Folikuly

pesík

podsadové chlupy

příčný průřez folikulem

Folikuly obsahují variabilní počet různých typů chlupů.

morfologie telogenního kořínku

5. Charakteristika pesíkových chlupů 5.1. Délka interval: 20 – 40 mm

5.2. Šířka

maximální šířka: 90 µm bazální šířka: 30 – 50 µm lokalizace maximální šířkyv průběhu stvolu:

5.3. Tvar stvolu

tvar axiálně: mírně zvlněný, ale i zvlněný nebo rovný příčný průřez: kruhovitý až mírně oválný (index 0,9 až 0,85)

5.4. Kutikula

kutikulární vzor: mozaikovitý / lístkovitý (B, M) → zvlněný nepravidelně (A) tvar kutikulárních šupin: střední, transversální vzdálenost okrajů šupin: 15,5 – 30 μm, ø 21,5 μm (mozaikovitý/lístkovitý) → 3 – 9 μm, ø 6,5 μm (zvlněný nepravidelně)

5.5. Pigment

celková barva chlupu: středně až tmavě hnědá, bílá, bílá s tmavou špičkou pigmentová zrna: samostatná, shluky příčné rozložení pigmentu: centripetální (v kůře) ovoidní tělíska: nejsou patrná

5.6. Dřeň

axiální struktura dřeně: souvislá příčná lokalizace: v axiálně ose maximální šířka dřeně: 65 µm typ: síťovitá s velkými kavitami homogenita: homogenní tvar okrajů dřeňové dutiny: hladký dřeňový index: 0,65 – 0,75

Struktura stvolu dřeň kutikula

kůra

variabilita

Kutikula - cuticula BÁZE,STŘEDNÍ ČÁST,APEX • celkový vzor a uspořádání šupin • morfologie šupin • tvar okrajů • vzdálenost okrajů • rozměry šupin - index • úhel - stvol a osa šupiny • počet překrývajících se šupin • počet šupin /mm² Cervus dama Mus musculus Plecotus austriacus Daněk evropský Myš domácí Netopýr dlouhouchý

Variabilita kutikuly zvířecích chlupů

Kutikula Lemur

Bradypus Choloepus Lenochod

Povrch kutikulárních šupin

Mikroorganismy na kutikule Rupicapra rupicapra Kamzík horský

tyčinky

Cervus elaphus Jelen evropský

koky

pole pro neznámou položku

menu základních kutikulárních vzorů

Tapirus terrestris

click…click

kutikula

Kůra - cortex ovoidní tělíska

barva longitudinálně distribuce pigmentu velikost pigmentových zrn ovoidní tělíska fusi

Meles meles Jezevec lesní Paracynictis selousi Mangusta plavá Martes foina Kuna skalní

Mustela putorius furo Fretka domácí

Zbarvení  barva lidských vlasů v průběhu délky stejná, výj. apikální konce vlasů - chlupů (odbarvení) anomálie, patologie, artificiální úpravy…

 chlupy živočichů – velká barevná variabilita v rámci jednoho chlupu a skupin chlupů (intraindividuální variabilita), interindividuální proměnlivost

Kůra - cortex typy pigmentu zrna shluky difúzní …

KOMPARACE identifikovaná položka neznámá položka

Dřeň - medulla Meriones Pískomil

Redunca fulvorufula Bahnivec horský

Oryctolagus cuniculus Králík divoký

Canis lupus dingo Pes dingo

axiální struktura okraj dřeně struktura šířka dřeně medulární index obrys na příčném průřezu

Pteropus vampyrus Kaloň jedlý

Talpa europaea Krtek obecný

Struktura dřeně

Celková struktura dřeně

je determinována tvarem dřeňových buněk, mezibuněčnou amorfní hmotou a mezibuněčnými prostorami. Můžeme rozlišovat:

žebříčkovitá jednořadá žebříčkovitá víceřadá deskovitá síťovitá nepravidelná… Oryctolagus cuniculus Králík domácí

Ondatra zibethicus Ondatra pižmová

Myocastor coypus Nutrie

Gorilla gorilla Gorila

Chinchilla lanigera Činčila

šířka dřeně: převažující (vrstva kůry není v podstatě patrná) široká (dřeň tvoří více než 1/2 šířky chlupu) úzká (dřeň tvoří méně než 1/2 šířky chlupu) chybí

axiální struktura dřeně: souvislá přerušovaná chybí

Cryptonanus agricolai Vačice

Bradypus

Lutreolina crassicaudata Vačice tlustoocasá

Glis glis Plch velký

Hemiechinus auritus Ježek ušatý

Erinaceus europaeus Ježek západní

Rupicapra rupicapra Kamzík horský

3D modely dřeně

amorfní

deskovitá

síťovitá mnohořadá

medulární index menu základních forem dřeně

medula

pigment

Podélné řezy stvolem

zbytky dřeňových buněk+ vzduchové prostory

Příčné řezy stvolem rozměry tvar hranice dřeně

Didelphis aurita Vačice ušatá Pecari tajacu Pekari páskovaný

Erinaceus europaeus Ježek západní-bodlina

Obrys dřeně na příčném řezu centrální symetrická (dřeň leží v centrální části chlupu a má symetrický tvar; např. medvěd) centrální nesymetrická (dřeň leží v centrální části chlupu a nemá symetrický tvar; např. lama) necentrální symetrická (dřeň neleží v centrální části chlupu a má symetrický tvar) necentrální nesymetrická (dřeň neleží v centrální části chlupu a nemá symetrický tvar)

Variabilita příčných řezů

Příčné průřezy

Crocidura russula Bělozubka

Lemmus lemmus Lumík

Ursus arctos Medvěd hnědý

Příčné řezy stvolem Alcelaphus buselaphus Buvolec stepní

Hemiechinus auritus Ježek ušatý

Spermophilus undulatus Sysel dlouhoocasý Ammotragus lervia Paovce hřívnatá Martes zibellina

Lepus Zajíc

Sobol asijský

Rupicapra rupicapra Kamzík horský

Variabilita příčných řezů

Sorex araneus Rejsek obecný

Oryctolagus cuniculus Králík divoký

Micromys minutus Myška drobná

Kazuistika

Pantholops hodgsonii Tibetan antelope (čiru, orongo)

Taxonomická determinace chlupů: originál versus falzifikát

Capra ibex

Saiga tatarica

Pantholops hodgsonii

Capra ibex

Capra hircus

Saiga tatarica

Kazuistika - Shanghai

Neofelis nebulosa

v Panthera pardus shortridgei

? Panthera pardus orientalis

Panthera pardus kotiya Panthera onca

? neznámá kožešina CANIS LUPUS FAMILIARIS

? neznámá kožešina

CANIS LUPUS FAMILIARIS