Biologiczne ślady środowiskowe, czyli jak na podstawie okrzemek udowodnić sprawcy, że był w konkretnym miejscu?

12.10.2022 • Iwona Bogusz

Podczas prowadzonych postępowań na barkach śledczych spoczywa udowodnienie sprawcy, że dokonał przestępstwa. Dzieje się to głównie dzięki zabezpieczonym śladom kryminalistycznym. I tu pomocna jest kryminalistyka, dziedzina rozległa, dysponująca całą gamą różnorodnych badań, dzięki którym na podstawie analizy śladów kryminalistycznych jest ona w stanie udowodnić sprawcy fakt popełnienia przestępstwa. Z puntu widzenia czysto teoretycznego przestępstwo doskonałe nie istnieje, bo zawsze znajdzie się jakiś ślad, który pomoże ustalić sprawcę. Jednak teoria nie zawsze idzie w parze z praktyką, bo wiele śladów jest niewidocznych gołym okiem i podczas czynności oględzin mogą one zostać przypadkowo pominięte. Brak śladu, a w konsekwencji brak dowodu, może doprowadzić do nierozwiązania sprawy, a tym samym niemożności przedstawienia sprawcy zarzutów. Oczywiście sprawy sprzed lat, te nierozwiązane, nie zostają zepchnięte poza margines poszukiwania sprawcy. Nie, tymi sprawami wciąż zajmują się, nawet po wielu latach, doświadczeni policjanci, próbując wykorzystać dostępne współcześnie narzędzia, którymi przed laty kryminalistyka nie dysponowała jeszcze lub były one dopiero w fazie rozwoju.

Jedną z takich dziedzin jest biologia środowiskowa analizująca ślady środowiskowe tzw. „environmental traces”, które z powodzeniem są wykorzystywane przez śledczych państw zachodnich już od wielu lat w procesie wykrywczym. Czym są te ślady środowiskowe? Mogą być nimi grudki ziemi, które sprawca przypadkowo zabrał z miejsca zdarzenia na swoim obuwiu, skarpetach czy spodniach. Mogą to być też niewidoczne ziarna pyłku roślinnego, które przeniosły się na odzież sprawcy. To także owady w różnym stadium rozwoju, które zalęgły i rozwinęły się na porzuconych w lesie zwłokach. I mogą to także być okrzemki - jednokomórkowe glony, których odporność na niszczące czynniki i powszechność występowania oraz ich różnorodność predysponuje je do wykorzystania w prowadzonym postępowaniu.

W tym artykule chciałabym skupić się na wykorzystaniu okrzemek w kryminalistyce. Dziedzina ta nazywa się diatomologią kryminalistyczną, znaną bardziej na świecie jako „forensic diatomology”.

DLACZEGO OKRZEMKI SĄ TAK POMOCNE W KRYMINALISTYCE?

Pierwszym czynnikiem jest ich budowa, a właściwie ich wysycona krzemionką ściana komórkowa. Owa krzemionka jest bardzo odporna na działanie wysokich temperatur oraz żrących substancji, takich jak: silne kwasy, zasady czy wysoce stężony nadtlenek wodoru. Innymi słowy trudno jest zniszczyć tą małą, niewidoczną gołym okiem skorupkę, której budowa, a dokładniej ornamentacja zewnętrznej powierzchni, jest cechą gatunkową. Czyli na jej podstawie jesteśmy w stanie rozróżnić konkretny gatunek okrzemki, a gatunków tych jest, jak podaje literatura światowa, około 200 000 i wciąż odkrywane są nowe. Kolejnym czynnikiem predysponującym okrzemki do wykorzystania ich w procesie śledczym jest to, że występują one w każdym wodnym i wilgotnym środowisku: w wodach stojących (morza, oceany, jeziora, stawy, zbiorniki wodne, kałuże), wodach płynących (rzeki, rowy melioracyjne), a także w glebie. Istotne jest to, że każdy zbiornik wodny oraz wilgotne siedlisko, jak gleba, mają swoje niepowtarzalne zbiorowisko okrzemek. I właśnie dzięki analizie tych zbiorowisk jesteśmy w stanie rozróżnić nie tylko poszczególne zbiorniki wodne, ale nawet konkretne miejsca w tych zbiornikach czy miejsca na odcinkach danej rzeki.

Foto 1: Okrzemka ujawniona w szpiku z żebra denata (archiwum prywatne Iwony Bogusz)

Wiedza z biologii środowiskowej okrzemek oraz ich budowy przyczyniła się do ich wykorzystywania w kryminalistyce. Istnieją dwa kierunki ich wykorzystywania. Pierwszy to analiza ich pod kątem diagnozowania utonięć oraz czy miejsce, w którym ujawniono zwłoki, było miejscem utonięcia. Drugi zaś to wykorzystanie okrzemek przy przypisaniu sprawcy do konkretnego miejsca.

Na początek zajmijmy się diagnozowaniem utonięć. Zwłoki ujawnione w środowisku wodnym od lat nastręczały medykom sądowym problem z ustaleniem, czy ciało zostało wrzucone do wody po śmierci, czy też śmierć nastąpiła poprzez utonięcie. Głównie dotyczyło to sytuacji, gdy zwłoki przebywały w wodzie dłużej i z powodu rozkładu brak było takich objawów utonięcia jak: grzybek piany w górnych drogach oddechowych czy rozedma wodna płuc. O ile samo utonięcie najczęściej jest skutkiem nieszczęśliwego wypadku, o tyle wrzucenie zwłok do wody najczęściej poprzedzone jest zabójstwem lub, jak kto woli, przestępczym spowodowaniem śmierci, gdzie obligatoryjnie w takim przypadku w myśl art. 209 kpk przeprowadza się oględziny zwłok i otwarcie zwłok. W wyniku procesu tonięcia okrzemki wraz z wodą dostają się do płuc, gdzie następnie przez pęcherzyki płucne wnikają do krwioobiegu i choć ofiara może być już nieprzytomna, to jej serce jeszcze bije – tłocząc krew do odległych narządów wewnętrznych. Tym sposobem okrzemki wraz z krwią dostają się do nerek, szpiku kostnego i innych narządów. Podczas sekcji medyk pobiera próbkę płuc, nerek, oraz kawałek żebra, które następnie poddawane są trawieniu nadtlenkiem wodoru i kwasem siarkowym lub azotowym, w wyniku czego cała materia organiczna ulega rozkładowi. Pozostały osad poddaje się płukaniu i odwirowaniu, a następnie wykonuje się preparaty, które obserwuje się pod mikroskopem w poszukiwaniu okrzemek (fot 1., fot. 2, fot. 3 – pokazują przykładowe okrzemki ujawnione w poszczególnych organach wewnętrznych zwłok).

Foto 2: Okrzemki ujawnione w płucu denata (archiwum prywatne Iwony Bogusz)

Jeśli ciało zostało po śmierci wrzucone do wody, wówczas okrzemki mogą być obecne w płucach w wyniku biernego przenikania do nich wody, jednak nie będzie ich w innych narządach wewnętrznych. Tak więc ich obecność w nerce lub szpiku kostnym, może świadczyć o tym, że okrzemki przeniesione zostały tam wraz z krwią, a to oznacza, że ofiara żyła (bo serce tłoczyło krew), gdy dostała się do wody, czyli śmierć nastąpiła w wyniku utonięcia. Natomiast ich brak w narządach wewnętrznych, przy jednoczesnych charakterystycznych objawach dla utonięcia (np. rozedma wodna płuc), może wskazywać na to, że do utonięcia doszło w wodzie, w której brak jest okrzemek, a taką wodą jest np. woda kranowa.

Foto 3: Okrzemki ujawnione w płucach denatki (archiwum prywatne Iwony Bogusz)

Wniosek może być jeden: ktoś po śmierci na skutek utonięcia np. w wannie, przetransportował zwłoki do zbiornika wodnego i tam je porzucił. Dlatego też, tak ważne jest, aby z miejsca, w którym ujawniano zwłoki pobierać materiał porównawczy. Powinien on być w postaci próbki wody o objętości 100 ml lub więcej, próbki wody z mułem z dna oraz próbki wody wraz z zanurzoną wodną roślinnością. Tak pobrane próbki należy utrwalić 98% alkoholem w stosunku 1:10 (na 100 ml wody 10 ml alkoholu). Analiza takiego materiału porównawczego, pobranego ze środowiska w zestawieniu z okrzemkami, które udało się wyizolować z materiału sekcyjnego, pozwoli na uzyskanie odpowiedzi na pytanie, czy to w tym miejscu doszło do utonięcia?

Badania materiału okrzemkowego pochodzącego ze zwłok ludzkich są wykonywane w Zakładzie Medycyny Sądowej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego przez podinsp. w st. spoczynku mgr Marka Bogusza, który wspomaga medyków sądowych w diagnozowaniu utonięć. Na zlecenie prokuratur i Policji wykonuje też porównawczą analizę środowiskową. Na terenie miasta Warszawy oraz miejscowości pobliskich często dochodzi do ujawniania zwłok w środowisku wodnym, szczególnie w obszarze rzeki Wisły. Wspólne badania prowadzone przez podinsp. Iwonę Bogusz z Centrum Szkolenia Policji w Legionowie i podinsp. w st. spocz. Marka Bogusza pod kierunkiem prof. Joanny Żelaznej-Wieczorek z Katedry Algologii i Mykologii Wydziału Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Łódzkiego, nad różnymi odcinkami Wisły, gdzie ujawnione zostały zwłoki w latach 2017 - 2019, wykazały zróżnicowanie tych miejsc pod względem struktury okrzemkowej zarówno ilościowej, jak i jakościowej. Innymi słowy, w każdym z tych miejsc mieliśmy inne układy okrzemek. Badania te jednoznacznie wskazują, jak ważne jest mapowanie (poznanie struktury okrzemek) różnych zbiorników wodnych, co mogłoby być pomocnym narzędziem przy ustalaniu i typowaniu miejsca utonięcia.

Drugi kierunek możliwości wykorzystania okrzemek w kryminalistyce, to próba powiązania potencjalnego sprawcy z miejscem przestępstwa. Badania obuwia, odzieży, narzędzi takich jak np. łopaty czy opon samochodowych pod kątem obecności na nich okrzemek, a następnie porównanie ich z konkretnym środowiskiem poprzez analizę pobranych próbek gleby czy też wody, prowadzone są już na dość szeroką skalę przez naukowców z Wielkiej Brytanii, a także Australii. W publikowanych przez nich badaniach możemy poznać metody ekstrakcji okrzemek z różnych tkanin czy materiałów obuwniczych. Ciekawe badanie wykonali naukowcy z Londynu, którzy użyli różnych materiałów obuwniczych do badań nad przenoszeniem i utrzymaniem okrzemek pochodzących ze środowiska. Materiały te miały kontrolowany przez badaczy kontakt z wodą w różnych przedziałach czasowych, następnie były suszone i dalej noszone podczas codziennego użytkowania. Następnie materiały obuwnicze badano pod kątem obecności okrzemek. Okazało się, że te małe glony nie tylko przeniosły się na takie tkaniny jak zamsz, skóra czy płótno, ale pozostały tam nawet podczas tygodniowego użytkowania. Wnioski z tych badań są kluczowe, bo pozwalają nam na analizowanie obuwia pod kątem obecności okrzemek i co za tym idzie, przypisania ich do konkretnego środowiska.

Nie tylko naukowcy spoza Polski mają sukcesy w badaniach nad możliwościami wykorzystania okrzemek w kryminalistyce. My sami przyczyniliśmy się do rozwoju tej dziedziny. Nasza ostania publikacja w amerykańskim czasopiśmie naukowym Journal of Forensic Science (https://doi.org/10.1111/1556-4029.15017) oparta była na kilkuletnich badaniach naukowych, w których wykorzystując międzynarodowe procedury wykazaliśmy, że miejsca w środowiskach wodnych czy wilgotnych, położone nawet w niewielkiej odległości od siebie (1 m), mogą różnić się znacznie składem jakościowym i ilościowym występujących w nim okrzemek.

W naszej publikacji jednak nie to było najistotniejsze. Podjęliśmy próbę kontaktu odzieży (skarpet) z rożnymi siedliskami wodnymi w różnych przedziałach czasowych. Celem tych badań było wykazanie, że okrzemki nie tylko przenoszą się na odzież, ale też na tej odzieży odzwierciedlają ten sam układ okrzemek jak środowisko, z którym weszły w kontakt. Dodatkowo skarpety zostały wyprane i ponownie analizowane pod katem obecności okrzemek. Okazało się, że okrzemki na tyle trwale się wczepiają w strukturę tkaniny, że nawet pranie ich nie wypłukuje, a ich analiza pod kątem struktury idealnie odzwierciedla próbę środowiskową. Wniosek? Mając odzież sprawcy: jego buty, skarpetki, czy spodnie, możemy poddać je analizie okrzemkowej i porównać z próbkami pobranymi z miejsca, z którym może on być powiązany. Jeśli na odzieży podejrzanego będą okrzemki i układ ich będzie podobny do tego, który występuje w środowisku, możemy wysoce uprawdopodobnić, że podejrzany musiał być w tym konkretnym miejscu.

Na zdjęciach państwo Iwona i Marek Bogusz podczas pracy nad okrzemkami (archiwum prywatne)

PODSUMOWANIE

Okrzemki mogą być idealnym narzędziem do pomocy w diagnozowaniu utonięcia oraz do potwierdzenia bądź wykluczenia, czy dane miejsce było miejscem utonięcia. Ponadto mogą być także wykorzystane w procesie wykrywczym, jako narzędzie umożliwiające powiązanie sprawcy z konkretnym środowiskiem.