Perché abbiamo bisogno di “fattorie di cadaveri” e come funzionano.
Nel 1995, il canale televisivo locale del Tennessee WSMV-TV mandò in onda un rapporto scandaloso secondo cui a Knoxville, per molti anni, gli scienziati avevano condotto esperimenti in cui i cadaveri umani venivano lasciati decomporsi all’aria aperta.
“Ricerca che non ha analoghi al mondo. Ricevono finanziamenti governativi, anche se nessuno si è mai interessato ai loro metodi e alla loro etica”, ha detto in un’inchiesta la reporter e giornalista Demetria Kalodimos. Ha anche visto l’attività scientifica come “violazioni scioccanti delle leggi statali, mancanza di rispetto per i diritti dei veterani e inganno delle famiglie in lutto”. una serie di reclami e dimostrati, ma non ci sono state gravi conseguenze. È così che il mondo ha saputo dell’esistenza del primo laboratorio di antropologia forense.
Adesso ce ne sono otto, e sono meglio conosciuti con il nome semi-ufficiale di “body farms” (“corpse farms”, body farm). Queste istituzioni sono progettate per portare a un nuovo livello di conoscenza su ciò che accade al corpo umano dopo la morte in diverse condizioni, al fine di aiutare a rispondere alle principali domande dell’esame forense: di chi è il cadavere e quando è avvenuta la morte.
Dipende tutto dalle condizioni
Innanzitutto, un po’ di teoria. Non esiste un’unica classificazione delle fasi di decomposizione di un cadavere: scuole e autori diversi hanno approcci diversi al riguardo. Tuttavia, in termini generali, questo processo può essere descritto come segue.
Dopo l’inizio della morte biologica, per arresto circolatorio, si verificano i cosiddetti fenomeni cadaverici precoci. Quasi immediatamente inizia il raffreddamento post mortem, una graduale diminuzione della temperatura fino al livello della temperatura ambiente a causa della cessazione del metabolismo.
Poco dopo inizia il rigor mortis – in assenza di ossigeno, i legami tra le proteine contrattili dei muscoli (actina e miosina) diventano irreversibili, i muscoli si ispessiscono e si accorciano, fissando le articolazioni a metà -stato piegato. Nello stesso periodo, inizia il movimento del sangue che è sfuggito dai vasi alle parti inferiori (rispetto alla superficie) del corpo sotto l’influenza della gravità: sulla pelle in queste aree si formano macchie cadaveriche viola-bluastre.
In termini chimici, questi processi corrispondono nel tempo all’inizio dell’autolisi. Consiste nel fatto che in assenza di afflusso di sangue, inizia l’autodistruzione delle cellule sotto l’azione degli enzimi in esse contenuti, che durante la vita sono coinvolti nel metabolismo e nell’utilizzo di proteine, grassi, carboidrati e altre molecole. Di conseguenza, i tessuti perdono parzialmente la loro struttura e rilasciano fluido, che si manifesta esternamente con il distacco della pelle con la formazione di vesciche.
Insieme all’autolisi, la putrefazione è responsabile della decomposizione di un cadavere – la rottura dei tessuti sotto l’azione di batteri anaerobici, sia viventi nella persona stessa (principalmente nell’intestino) sia provenienti dall’ambiente (suolo , polvere, ecc.). ), così come i funghi. Nel processo della vita, questi microrganismi convertono molecole biologiche complesse in composti organici a basso peso molecolare (la maggior parte di essi – poliammine, tioli, indolo, scatolo – hanno un caratteristico odore sgradevole).
I gas rilasciati durante questa operazione causano enfisema cadaverico (gonfiore), a causa del quale il corpo aumenta notevolmente di volume, e il fluido putrefattivo fuoriesce attraverso fori naturali e lacerazioni della pelle. L’emoglobina viene convertita in sulfemoglobina, conferendo al cadavere una tonalità verde sporco.
L’autolisi (il suo contributo alla decomposizione diminuisce con il tempo) e la putrefazione (e il suo contributo aumenta) creano le condizioni per la contaminazione del cadavere con larve di insetti, che accelerano il decadimento dei tessuti. Anche vari animali spazzini svolgono il loro ruolo, se presenti. Come risultato degli sforzi combinati di micro e macrorganismi, i tessuti molli sono completamente decomposti. Le ossa e i denti rimanenti possono essere conservati a lungo e durante la fossilizzazione (pietrificazione) – quasi per sempre.
In condizioni specifiche, invece della putrefazione o prima delle sue fasi finali, possono verificarsi processi di conservazione cadaverica, in cui i tessuti molli vengono modificati, ma preservati in una certa misura.
Tali processi includono la mummificazione (richiede alta temperatura, minima umidità e buona ventilazione); saponificazione, o cera grassa (altissima umidità e minimo contatto con l’ossigeno, meglio ancora quando il cadavere è completamente sott’acqua); concia alla torba (il nome parla da solo); congelamento e alcuni altri, più esotici (ricorda, ad esempio, resti di animali nell’ambra). La conservazione può anche essere artificiale, un esempio è l’imbalsamazione.
Nella descrizione dei cambiamenti post mortem, gli intervalli di tempo non sono volutamente indicati, poiché l’inizio e la fine di ogni fase dipendono fortemente da molte condizioni: temperatura, umidità, precipitazioni, presenza di ossigeno, stato di il corpo al momento della morte (compreso il peso corporeo, le malattie esistenti, la natura del contenuto del tubo digerente), la sepoltura (compresa la sua profondità, il tipo di suolo e il materiale in cui è posto il corpo), l’abbigliamento, la presenza di spazzini, fattori conservanti.
Come tutto ebbe inizio
Le persone hanno cercato di studiare i cambiamenti post mortem e applicare questa conoscenza per scopi forensi fin dai tempi antichi. Il primo lavoro sistematico conosciuto su questo argomento fu pubblicato a metà del XIII secolo dallo statista e studioso cinese Song Qi. Il suo libro “Xi Yuan Ji Lu” (in varie traduzioni “Note sul lavaggio degli insulti”, “Raccolta di rapporti sulla rimozione di accuse ingiuste”, ecc.), Oltre a descrivere altri metodi forensi, conteneva istruzioni per il esame e autopsia dei cadaveri, nonché dati sull’influenza di insetti e agenti atmosferici sul processo di decomposizione.
Song Qi si basava non solo sulle proprie osservazioni, ma anche su opere precedenti, come il trattato anonimo del X-XII secolo “Nei shu lu” (“Registri compassionevoli”). “Xi Yuan Ji Lu”, più volte integrato e corretto da vari autori, è servito da guida pratica in Cina per quasi sette secoli.
I colleghi europei sono rimasti indietro di oltre tre secoli rispetto a Sun Qi: nel 1602 fu pubblicato un manuale di medicina legale del chirurgo siciliano Fortunato Fedele, e 19 anni dopo la più famosa e voluminosa opera Questioni forensi” (“Quaestiones medico-legales”) del medico di corte pontificia Paolo Zacchia. Più o meno regolarmente, le pubblicazioni occidentali su questo argomento cominciarono ad apparire a partire dalla fine del XVIII secolo e, nella sua forma moderna, la scienza forense iniziò a prendere forma solo nella seconda metà del XX secolo.
Negli ultimi decenni, le moderne tecnologie mediche e biologiche, come l’analisi del DNA, sono state sempre più utilizzate nella scienza forense (gli scienziati forensi l’hanno utilizzata per la prima volta nel 1984).
Tuttavia, nella maggior parte dei casi, l’ora della morte è ancora determinata dai cambiamenti cadaverici sopra descritti , le cui informazioni si basano principalmente su precedenti osservazioni di resti scoperti ed esperimenti su animali, molto spesso maiali e conigli.
Purtroppo, tali informazioni non hanno una precisione sufficiente, il che spesso porta a errori nelle conclusioni, a volte piuttosto significativi.
Un errore simile fu commesso nel 1977 da William Bass, allora capo del dipartimento di antropologia dell’Università del Tennessee e antropologo forense ufficiale dello stato. La polizia locale ha trovato tracce di scavi su una tomba della guerra civile americana e sospettava che gli aggressori stessero cercando di nascondervi un cadavere fresco. Bass, che è stato assunto come consulente, ha confermato questi sospetti, concludendo che la morte è avvenuta entro un mese o un anno.
Tuttavia, una successiva analisi dei denti e dei vestiti ha mostrato che la tomba conteneva il suo “legittimo proprietario”, il colonnello William Shy, che morì nel 1864. L’esperto è rimasto deluso dall’eccezionale sicurezza del corpo, che, come si è scoperto, è stata assicurata dalla tempestiva imbalsamazione e sepoltura in una bara di metallo.
Bess, il cui errore ha confermato l’imperfezione dei metodi esistenti, ha avuto l’idea di correggere la situazione con l’aiuto di una sorta di laboratorio all’aperto, dove si può osservare sistematicamente l’intero ciclo di decomposizione dell’umano cadaveri, confrontando i risultati con i dati intravitali e le condizioni ambientali. Nel 1980, grazie ai suoi sforzi, fu aperto a Knoxville il primo Anthropology Research Facility (ARF) presso l’Università del Tennessee, che sette anni dopo divenne la base del nuovo Forensic Anthropology Center (FAC).
Secondo il titolo di un romanzo poliziesco di Patricia Cornwell, il complesso (e poi tutte le istituzioni simili) ha ricevuto il nome non ufficiale, ma rapidamente consolidato, di “body farm”. Lo stesso Bass ha chiamato la sua autobiografia, come il frutto dell’ingegno descritto in essa, “Death’s Acre”. Ha guidato la FAC fino al 1998 e continua ancora a consigliare scienziati e ricercatori.
Nella morte c’è la vita
La fattoria del corpo più antica è un’area forestale di filo spinato (ora estesa a 2,5 acri, o più di 10.000 metri quadrati) dove vengono collocati cadaveri freschi per studiare i processi di decomposizione. Per ottenere la massima quantità di informazioni, i corpi vengono posti in diversi periodi dell’anno in condizioni diverse: all’aperto, all’ombra di fitti cespugli, negli interni delle auto, in contenitori con acqua, sepolti a diverse profondità, con o senza vestiti e così via.
Dipendenti e studenti volontari condurre la registrazione dei dati in tutte le fasi della decomposizione utilizzando videocamere, mediante osservazione visiva e prelevando campioni per varie analisi.
Sul territorio del complesso, oltre alla discarica stessa, sono presenti un obitorio, un laboratorio e altri locali per uffici.
Quando il cadavere è completamente scheletrato, le sue ossa vengono pulite, lavorate e poste in una collezione per ulteriori studi e utilizzo come materiale visivo nella formazione degli antropologi forensi: uno scheletro ben conservato deve determinare con precisione il sesso, età al momento della morte, razza, tipo di corpo e alcune malattie. Le informazioni demografiche, mediche e anatomiche sui donatori di corpi vengono inserite in un apposito database.
La collezione, costantemente aggiornata, contiene già più di 1800 scheletri di persone di diversa età (dal periodo intrauterino a 101 anni) e provenienza. Più di cento cadaveri arrivano al FAC ogni anno.
Circa la metà di questo importo è fornita da testamenti speciali, in base ai quali le persone donano i loro corpi in anticipo alla FAC. Ad oggi, più di quattromila persone provenienti da tutti i 50 stati americani e da altri sei paesi hanno firmato tali testamenti. L’altra metà è fornita dai parenti del defunto, che, senza alcun previo accordo con il TAF, scelgono questa particolare modalità per disporre del cadavere. I cadaveri non reclamati costituiscono, a quanto pare, una percentuale molto piccola.
Il lavoro del complesso si è rivelato un grande successo e finora sono state aperte altre sei istituzioni simili negli Stati Uniti: nella Carolina del Nord, due in Texas, Illinois, Colorado e Florida. Sono progettati per studiare i processi post mortem in varie zone climatiche ed ecologiche, oltre a fungere da centri di formazione per esperti forensi e criminologi forensi. I campi di addestramento vengono utilizzati anche per addestrare gli investigatori di varie agenzie, tra cui il Federal Bureau of Investigation (FBI).
Nel 2016, vicino a Sydney è apparsa una body farm australiana, la prima e finora l’unica al di fuori degli Stati Uniti.
Durante il lavoro della body farm, sono riusciti a raccogliere una serie impressionante di dati su quali processi chimici e biologici avvengono durante la decomposizione del corpo umano e su come sono influenzati dalle condizioni esterne e interne. Oltre alle semplici osservazioni, i dipendenti conducono ricerche ad alta tecnologia, come la decifrazione di genomi e proteomi di cadaveri e microbi, analisi degli isotopi e altro.
La serie di dati accumulati e la loro elaborazione dal punto di vista della multiomica (incluse genomica, trascrittomica, metabolomica e così via) hanno permesso di creare un quadro completo di quali batteri sono responsabili della decomposizione in condizioni specifiche. Questi studi hanno confermato che il cadavere è un ecosistema dinamico in cui le popolazioni di vari microrganismi, con o senza la partecipazione di insetti e funghi, si sostituiscono a vicenda secondo le fasi dei cambiamenti post mortem. Dall’inizio dello studio di tali ecosistemi sugli animali, sono stati chiamati necrobiomi (letteralmente “comunità vivente della morte”).
Lo studio dei necrobiomi, lungi dall’essere completo, ha già prodotto molti risultati interessanti.
Ad esempio, i ricercatori hanno scoperto che nella fase dell’enfisema cadaverico, i batteri aerobi lasciano il posto ai batteri anaerobi, che i microrganismi orali possono servire come una sorta di “orologio” per determinare l’ora della morte, che gli animali sono un modello scadente per studiare la decomposizione dei corpi umani (si decompongono più velocemente al caldo, e più lentamente al freddo; ci sono altre differenze) e molto altro.
L’analisi dei composti volatili e dei gas rilasciati durante la decomposizione di un cadavere è servita come base per lo sviluppo del dispositivo portatile LABRADOR (Lightweight Analyzer for Buried Remains and Decomposition Odor Recognition) per rilevare le vittime di crimini sepolti. Secondo gli esperti, questa tecnologia si diffonderà nei prossimi decenni.
Anche i ricercatori australiani hanno presentato i primi frutti del loro lavoro. Hanno scoperto che sotto l’influenza dei cambiamenti dei tessuti, un cadavere può eseguire una gamma di movimenti molto più ampia di quanto si pensasse in precedenza: questo deve essere preso in considerazione quando si esamina una scena del crimine.
Non sono tutti i dati ottenuti dai “body farm”, e il volume delle ricerche su di essi continua a crescere.
“Questo ci fa ammalare”
Nonostante gli evidenti vantaggi delle fattorie per la scienza e la pratica, le specificità della ricerca condotta su di esse provocano naturalmente il rifiuto tra gli individui (soprattutto quelli che vivono nel quartiere) e gli attivisti. Dopo la citata inchiesta giornalistica di WSMV-TV, alcuni residenti di Knoxville iniziarono a lamentarsi di poter sentire un odore caratteristico o persino di vedere cadaveri in decomposizione dalle finestre (in risposta a queste affermazioni, il sito dell’ARF era circondato da una recinzione più alta).</ p>
La ONG Solutions to Issues of Concern to Knoxvillians (SICK) ha persino organizzato un picchetto con manifesti che dicevano “Questo ci rende MALATI”, che può essere tradotto come “Siamo stufi di questo”, ma l’azione è stata seria nessuna conseguenza.
Cittadini periodicamente preoccupati intentano causa, principalmente contro l’apertura di nuovi body farm, ma il numero di siti di ricerca continua a crescere.
Forse la storia più interessante è avvenuta con i preparativi per l’apertura della più grande istituzione del suo genere oggi al Freeman Ranch in Texas. I residenti locali e il vicino aeroporto di San Marcos hanno protestato, esprimendo il timore che i cadaveri attirassero gli avvoltoi. L’Università del Texas, fondatrice dell’allevamento, ha dimostrato che ciò non rappresenterebbe un pericolo, e allo stesso tempo ha inserito la questione del ruolo degli avvoltoi nel programma scientifico della nuova discarica. E ha pubblicato i risultati.
Sembrerebbe che i media dovrebbero riprendere un argomento così fertile e controverso come gli esperimenti con la decomposizione dei cadaveri umani. Ma va riconosciuto che la maggior parte dei rapporti, sia sui tabloid, sia su pubblicazioni serie, sia sui canali televisivi, copre le attività delle body farm da un lato positivo, descrivendo i benefici di questo lavoro per la scienza e la società. Gli artisti non passano, dalla già citata Cornovaglia alla celebre fotografa Sally Mann. E lo stesso Bass, in collaborazione con il giornalista Jon Jefferson, pubblicò una serie di gialli che resero popolare il lavoro degli antropologi forensi.
Quanto sono legali ed etiche le attività “acri di morte”? Negli Stati Uniti non esistono regole speciali al riguardo: le attività delle aziende agricole sono soggette alla legge generale sulla donazione di corpi per scopi scientifici. Secondo lui, sia i cadaveri non reclamati, sia i corpi di persone che si sono lasciate in eredità alla scienza durante la loro vita, o donati dai loro parenti più stretti, possono essere utilizzati per scopi di ricerca e didattici.
Gli stessi principi guidano i centri di archeologia forense: hanno i propri programmi di donazione, che hanno ancora meno restrizioni rispetto alle istituzioni educative per i medici. L’importante è che il donatore al momento della morte non superi i 500 libbre (circa 230 chilogrammi) e non abbia infezione da HIV, epatite virale o malattie causate da microrganismi resistenti agli antibiotici.
Va notato che la legge sulla donazione è stata a lungo interpretata in modo piuttosto ampio: in particolare, dagli anni ’30, l’industria automobilistica ha utilizzato i corpi dei defunti come manichini per crash test e l’industria della difesa ha utilizzato i corpi dei morti come manichini per crash test e l’industria della difesa per studiare gli effetti delle munizioni e l’efficacia della protezione contro di esse. Periodicamente, questo uso di cadaveri provoca shock e indignazione tra i parenti che credevano di aiutare a ricercare malattie e sviluppare farmaci, ignari di altri esperimenti che sembravano meno sublimi.
Ciò è particolarmente pronunciato dopo gli scandali con aziende disoneste che, di fatto, aprono “botteghe” non ovvie di cadaveri e loro parti, trascurando tutte le regole del trattamento dignitoso dei resti. Naturalmente, tali storie sono piene di azioni legali contro “imprenditori”, non scienziati, ma minano la credibilità della donazione del corpo – gli oggetti di ricerca più preziosi, che scarseggiano sempre.
La situazione è aggravata dal fatto che se la donazione postuma di organi agli occhi della società sembra generalmente nobile e onorevole, allora la donazione del corpo alla scienza ha ancora una connotazione dubbia. Ma non dimenticare che se la prima può salvare una sola vita, la seconda può salvarne molte di più, anche se non così semplice.
Oleg Lischuk.