Vi khuẩn trong điều tra pháp y hình sự

Thứ Ba, 17/12/2019, 15:30

Các nhà nghiên cứu pháp y đang lùng kiếm các vi khuẩn trên xác phân hủy nhằm giúp xác định danh tính xác và đồng thời khẳng định thời gian tử vong.

Dưới đây là phóng sự của tác giả Rene Ebersole (nhân vật xưng tôi), là người giảng dạy báo chí của chương trình báo cáo môi trường, sức khỏe và khoa học của Đại học New York. Giáo sư Ebersole có nhiều bài viết hấp dẫn được đăng trên các tờ báo, tạp chí nổi tiếng như National Geographic, Audubon, Outside, Popular Science, The Nation và The Washington Post.

“Trại tử thi"

Xác lão bà nằm ngửa trên nền đất, đầu nghẹo sang một bên, khuỷu tay uốn cong như thể bà ấy muốn rướn người lên. Chết đến nay là tròn 3 tháng, khuôn mặt bị biến dạng không thể nhận diện được. Da người chết mỏng đến nỗi có thể thấu lộ cả xương.

Xác nữ giới này là một trong số hơn 150 xác nằm rải rác dưới các gốc cây, thối rữa ngoài trời hay trong các bao nhựa.

Với người ngoài, cảnh bên trong trang trại hệt như hố chôn xác của một tên sát nhân hàng loạt, nhưng thực chất nó chỉ là nơi nghiên cứu tại Khoa nghiên cứu nhân chủng học của Đại học Tennessee (ở Knoxville, Tennessee, Mỹ), một nơi rợn tóc gáy bởi tên gọi "trại tử thi", cơ sở này nằm trong một số ít các cơ sở đặt đâu đó trên thế giới nhằm nghiên cứu khoa học về sự mục ruỗng xác, và các viên chức thi hành pháp luật được đào tạo để có thể phục dựng lại hiện trường tội ác.

Cơ sở nghiên cứu nhân chủng học tại Đại học Tennessee.

Xác chết lão bà vừa kể nằm trong một chương trình giải quyết tội phạm pháp y vốn đang khá phát triển chuyên về phân tích và "thẩm vấn" hàng nghìn tỷ các vi sinh vật và các loài sinh vật khác "chứng kiến" cái chết.

Bà Dawnie Steadman, giám đốc tại Trung tâm nhân chủng học pháp y của Đại học Tennessee (đơn vị có "trại tử thi") khẳng định: "Chúng ta đang đứng trong thời đại công nghệ, nơi vi khuẩn có thể giúp cung cấp một số câu trả lời mới về thời điểm chết, tử thi được dịch chuyển ra sao, và các điều kiện y học bên trong xác có thể giúp nhận diện danh tính".

Tính thời gian kể từ khi chết (khoảng thời gian hậu khám nghiệm tử thi) là một khía cạnh quan trọng của điều tra pháp y, nó cũng là một trong những mục tiêu của nghiên cứu tử thi. Khi một cá nhân là vô danh thì khoảng thời gian hậu pháp y có thể giúp các điều tra viên thu hẹp hồ sơ cá nhân.

Theo hệ thống người mất tích và người không xác định quốc gia Mỹ (NMUPS): Mỗi năm, có hơn 600.000 người bị báo cáo mất tích ở Mỹ, và khoảng 4400 tử thi không xác định được tìm thấy hàng năm.

Cũng như có tới 1000 tử thi trong số này không được nhận dạng mỗi năm. Căn nguyên khác của việc thiết lập thời gian khi chết, là giúp các nhà điều tra tội phạm đánh giá được chứng cứ ngoại phạm tiềm năng trong các vụ giết người.

Trong số 16.000 vụ giết người ở Mỹ chỉ riêng trong năm 2018, thì gần 40% trong số đó chưa được xử lý. Bà Steadman nhấn mạnh: "Nếu ai đó có cớ ngoại phạm trong vòng 6 tuần trước thời điểm chết, thì chúng tôi chỉ quan tâm trong khoảng 2 đến 4 tuần trước khi nạn nhân chết, và kẻ tình nghi sẽ được đưa vào diện nghi vấn".

Tuy vậy, xác định ai đó chết là rất hóc búa.

Trong những giờ và các ngày sau khi ai đó chết, các giám định y khoa sẽ dựa trên 3 phép đo đặc trưng là: algor mortis (thân nhiệt), rigor mortis (độ cứng của xác) và livor mortis (sự vón lại của máu). Song cả 3 dấu hiệu này cũng nhanh chóng mờ đi. Khi sự phân hủy bắt đầu, các nhà nhân chủng học pháp y sẽ đánh giá về 5 giai đoạn mục ruỗng: 1) Tươi: xác vẫn tươi như bình thường; 2) Trương: xác chứa đầy khí; 3) Bốc mùi: khi các mô mềm bắt đầu phân hủy; 4) Phân hủy; 5) Bộ xương khô.

Trong mỗi giai đoạn này, các chuyên gia sẽ nhìn vào sự xuất hiện của giòi luồn trong thịt tử thi. Vào những ngày nắng, trời quang đãng, ruồi có thể đánh hơi sự phân rã của tử thi chỉ trong ít phút. Sự xuất hiện giòi cho phép các điều tra viên sử dụng các giai đoạn của giòi để tính toán khoảng thời gian khi ruồi xâm nhập tử thi.

Đó cũng là lý do giải thích tại sao những nhà xử lý tội phạm, các nhà nhân chủng học và các nhà khoa học tỏ ra rất phấn khích khi làm việc với vi khuẩn trong Necrobiome (thuật ngữ ám chỉ toàn bộ hệ sinh thái sự sống có liên quan đến thối rữa) từ các loài động vật có vú đến các sinh vật không thể nhìn thấy bằng mắt thường.

Bà Jennifer DeBruyn, một nhà khoa học về đất của Đại học Tennessee giải thích: "Vi khuẩn có ở khắp nơi. Chúng có mặt vào mùa Hè và Đông, trong nhà, ngoài trời, thậm chí có ở cả xác được bịt kín trong nhựa. Các tiến bộ trong giải trình tự ADN và học máy đang giúp xác định vi khuẩn, nấm và các vi khuẩn liên quan đến mục nát, để tìm ra các dạng mô hình mà cuối cùng sẽ cung cấp một phương pháp nhằm quyết định chính xác thời gian khi chết.

Bà Jennifer DeBruyn khẳng định: "Vi khuẩn là tác nhân chính làm thúc đẩy sự phân hủy. Chúng giữ nhiều tiềm năng về sự hiểu biết hoặc các hoàn cảnh quanh việc phát hiện hài cốt".

Các “trại tử thi” trên thế giới

Trung tâm nhân chủng học pháp y là sản phẩm "tim óc" của ông William M. Bass, một chuyên gia về xương rất nổi tiếng, ông đã làm việc tại khoa nhân chủng học pháp y ở Đại học Tennessee từ năm 1971, trước đó ông đã làm việc tại Đại học Kansas (Lawrence, Kansas, Mỹ), tại đó ông Bass đã giúp các nhân viên thực thi pháp luật nhận diện hài cốt các nạn nhân. Trong tiết trời ẩm ở Tennessee, các xác chết thường tươi hơn, mùi thối hơn và ngập ngụa giòi.

Bà Jennifer DeBruyn, nhà khoa học về đất của Đại học Tennessee đang kiểm tra nấm trên một cái xác.

Vào năm 1980, ông Bass thuyết phục Đại học Tennessee cho một thửa đất nằm đằng sau trung tâm y khoa của trường. Ông đã cải tạo thửa đất đó để ông và các sinh viên thực hiện nghiên cứu trên các tử thi và xác định thời gian xác phân hủy. Dần dà, họ nghiên cứu về đom đóm, các giai đoạn giòi phân hủy và những biến thể khác. Một số tử thi còn được nhét vào xe hay nhúng chìm xuống nước nhằm bắt chước hiện trường vụ án.

Trung tâm nhận xác hiến tặng ra đời từ năm 1981 và đã tiếp nhận 1700 xác cho Cơ sở nghiên cứu nhân chủng học Đại học Tennessee. Các xác hiến thường được gắn thẻ khi đến trại. Khi có xác mang đến, các nhân viên sẽ chuyển xác vào khu vực nhà để xe, nơi đó sẽ đo trọng lượng xác. Có các khâu chụp ảnh sẹo, chấn thương và hình xăm. Tóc, máu và mẫu móng tay được thu thập.

Xác được bảo quản trong 1 cái tủ lạnh khổng lồ từ 12 đến 14 tiếng, hoặc chuyển trực tiếp ra khu vườn hiện trường, và nó nằm lại đó đến khi trơ xương. Larry Sennett là một sĩ quan cảnh sát hưu trí từ Lexington (Kentucky), ông hiện đang làm cho Cục đào tạo công lý tội phạm của bang Tennessee, phát biểu: "Mỗi cảnh chết sẽ được sử dụng cho 1 bài huấn luyện thực tế. Tất cả các sĩ quan cảnh sát trên thế giới không thể bỏ qua cách huấn luyện này".

Trước khi ra đời "trại tử thi" Tennessee, dữ liệu về khoảng thời gian hậu pháp y thường được nghiên cứu trên nhật ký động vật, chủ yếu là lợn (heo). Việc nghiên cứu trên hài cốt người đã được mở rộng trong những năm gần đây. Trạm nghiên cứu xương khớp pháp y của Đại học Tây Carolina được thành lập năm 2007, đây là nơi đào tạo ra các con chó chuyên đánh hơi xác chết. Hay trung tâm pháp y ở Đại học công Texas, San Marcos, chuyên nghiên cứu về tình trạng phân hủy xác chết dựa trên khả năng ăn mồi của loài kền kền.

Năm 2016, Australia đã mở "trại tử thi" đầu tiên bên ngoài lãnh thổ Mỹ, nơi này nằm ở ngoại ô Sydney. Các nhà khoa học khám phá ra rằng tử thi khi phân hủy trong bụi cây sẽ trải qua các giai đoạn ướp xác tự nhiên như da khô và duy trì lâu hơn. Năm 2015, một bệnh viện ở Amsterdam (Hà Lan) nhận được giấy phép nghiên cứu về xác phân hủy chôn trong các ngôi mộ nông.

Mùa hè 2019 này, một "trại tử thi" mới mở ở Quebec (Canada), nơi chuyên nghiên cứu về sự phân hủy xác ở khí hậu miền Bắc, nơi nhiệt độ mùa Đông có thể xuống tới -34 độ C. Cũng đang có kế hoạch mở "trại tử thi" ở Anh.

Bà Dawnie Steadman tỏ vẻ phân vân: "Chúng tôi đang không rõ các tử thi sẽ ra sao trong băng vĩnh cửu, hoặc bị phủ tuyết suốt 8 tháng trong năm. Chúng tôi cũng đang đặt ra những câu hỏi cụ thể về mỗi dạng môi trường để có những cách nhìn phổ quát hơn. Với công nghệ mới, chúng tôi có thể phân tích mọi thứ dựa trên nhiệt độ, độ ẩm và côn trùng, cũng như quan sát yếu tố hóa học, cấu trúc tế bào, bộ gene... Và các câu hỏi như: người này đã chết được bao lâu? Công nghệ cho phép chúng ta lặn sâu hơn".

Cơ chế hoạt động của vi khuẩn

Vi khuẩn hành động ngay khi chúng ta trút hơi thở cuối cùng. Khi quả tim ngừng bơm máu, hệ miễn dịch của cơ thể cũng ngừng hoạt động, đồng thời các vi sinh vật trong ruột bắt đầu nhân đôi, chúng chén sạch mọi chất dinh dưỡng. Việc xơi cơ thể từ bên trong đã tạo ra nhiều loại khí khiến cơ thể trương phình lên.

Cuối cùng, áp suất khiến cho da vỡ tung và chất dịch tràn ra, rủ các loại vi khuẩn, nấm và tuyến trùng từ bên ngoài xâm nhập vào cơ thể. Dịch và chất dinh dưỡng rời khỏi cơ thể, thịt bắt đầu chảy xệ để lòi xương. Bà Jessica Metcalf, một nhà sinh thái học vi khuẩn tại Đại học công Colorado đã gọi cơ chế mà xác tự hủy là "đồng hồ vi khuẩn".

Một hộp sọ được đánh dấu tại "trại tử thi".

Bà Metcalf giải thích: "Khi các chất dinh dưỡng trở nên rõ ràng, và nhiều vi khuẩn hoạt động thì có thể nhìn thấy hồ sơ của các khoảng thời gian khác nhau. Nhà điều tra có thể thu thập các vi khuẩn, và gắn nó với một mô hình dựa trên các thí nghiệm".

Một bài viết đăng tải trên tờ Khoa học hồi năm 2016, bà Metcalf và các đồng nghiệp đã tìm thấy một sự kế thừa nhất quán của các loại vi khuẩn có thể biến đổi chất đạm và chất béo thành những hợp chất có mùi là Cadaverine, putrescine và ammonia vào những mùa khác nhau trong năm, và tùy theo từng loại đất.

Các nhà khoa học cũng báo cáo về thời gian nhận diện chính xác kể từ khi chết nằm trong khoảng 2 đến 3 ngày trong 2 tuần phân hủy đầu tiên.

Bà Metcalf nhấn mạnh: "Chúng tôi đang sử dụng học máy và tiến hành thu thập các vi khuẩn của tất cả các khoảng thời điểm, xâu chuỗi ADN để so sánh với một mẫu chưa biết nhằm cố gắng gắn kết với một chuỗi vi khuẩn xuất hiện".

Gần đây, bà Metcalf đã hợp tác với các nhà nghiên cứu ở các "trại tử thi" ở Texas, Colorado và Tennessee để hiểu về sự kế thừa các vi khuẩn hoạt động ở những tử thi phân hủy, để từ đó phát triển một đồng hồ thời gian chung.

Tuy vậy, các đồng nghiệp của bà Metcalf nói rằng phải cần từ 7 đến 10 năm để nghiên cứu có thể đáp ứng các tiêu chuẩn được phê chuẩn ở tòa án. Những nhà nghiên cứu tại các "trại tử thi" cũng đang xem xét về bệnh tật và các loại dược phẩm mà chúng ta dùng để trị từ bệnh tiểu đường, ung thư, cao huyết áp và trầm cảm, chúng có thể ảnh hưởng tới Necrobiome (cộng đồng các sinh vật sống dựa trên xác thối) và sự phân hủy.

Bà Jennifer DeBruyn cho hay: "Chúng tôi biết rằng cocaine có thể đẩy nhanh sự xuất hiện của giòi, trong khi barbiturate (thuốc ức chế hệ thần kinh trung ương) lại làm ngược lại. Khi nghiên cứu về các tử thi tại "trại tử thi", các nhà khoa học có thể đo ôxy và các mẫu đất bằng cách sử dụng những đầu dò kim loại không gỉ.

Một số mẫu đất và dịch lỏng được đông lạnh trong dung dịch nitơ lỏng để bảo quản ADN và vật liệu sinh học để xâu chuỗi trong phòng thí nghiệm, cùng với các thí nghiệm khác.

Còn có một câu hỏi hóc búa khác: tỷ lệ phân hủy của các xác không hề giống nhau ngay cả khi chúng có cùng trọng lượng và được đặt cùng nơi.

Bà Jennifer DeBruyn cho rằng sự phân hủy xác khác nhau là do bị ảnh hưởng bởi hệ vi khuẩn, chế độ ăn uống và uống thuốc, bà nhấn mạnh: "Có nhiều câu hỏi về các cộng đồng vi khuẩn trong cùng cách thức hành động. Trong trường hợp xác chết phân hủy, những mô và phân tử nào bị phá vỡ, những sản phẩm nào bị tống ra ngoài? Những câu hỏi này có lẽ hữu ích hơn để hiểu về hệ thống hoạt động của vi khuẩn".

Nguyễn Thanh Hải (Tổng hợp)