沈陽地區(qū)夏秋季嗜尸性蠅類群落演替及其幼蟲生長規(guī)律研究

鄭吉龍陳弋戈張 岷含劉紹松楊德林

（1 中國刑警學(xué)院，遼寧 沈陽 110035；2 武漢市公安局，湖北 武漢 430000）

沈陽地區(qū)夏秋季嗜尸性蠅類群落演替及其幼蟲生長規(guī)律研究

鄭吉龍1陳弋戈2張 岷含1劉紹松1楊德林1

（1 中國刑警學(xué)院，遼寧 沈陽 110035；2 武漢市公安局，湖北 武漢 430000）

連續(xù)兩年用觀察法研究沈陽地區(qū)6～10月份，家兔尸體上的嗜尸性蠅類生態(tài)群落組成與演替，飼育各類嗜尸性蠅類，觀察記錄其幼蟲生長長度隨積溫效應(yīng)變化規(guī)律，尤其是沈陽地區(qū)大頭金蠅、家蠅、銅綠蠅生長發(fā)育史及其基本活動規(guī)律，獲得反映上述蠅類幼蟲長度與有效積溫關(guān)系的二項式方程，經(jīng)t檢驗，P＜0.001，具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義，可以用于推斷死后間隔時間。

嗜尸性蠅類 種群更替 積溫效應(yīng) 死后間隔時間

自然界中，昆蟲不僅取食尸體，幫助大量微生物進入尸體，加快尸體分解。并且取食尸體的嗜尸性昆蟲種類繁多。從尸體死亡到腐敗以及徹底分解等不同死后變化階段，都存在不同種類的嗜尸性昆蟲群落組成和數(shù)量變化，這種群落組成與演替的規(guī)律性變化就是生態(tài)群落演替的典型范例，也是法醫(yī)昆蟲學(xué)中最基本的原理。嗜尸性昆蟲對法醫(yī)學(xué)中死亡時間、死亡地點、死亡方式等多方面的推測都具有重要的意義，尤其是在推斷晚期死亡時間方面嗜尸性昆蟲種類繁多，但應(yīng)用于刑事偵查的主要集中在常見的雙翅目的高等類群中。對其種屬鑒定及生長發(fā)育時間規(guī)律的確定是推斷死亡時間、死亡地點以及死亡方式等內(nèi)容的關(guān)鍵。相比較而言，在雙翅目昆蟲中，嗜尸性蒼蠅是研究和實際應(yīng)用最多的類型。國外研究顯示，不同地區(qū)的嗜尸性蠅類不同，甚至在同一地區(qū)，不同環(huán)境下嗜尸性蠅類也不完全一樣。因此，了解并掌握各地嗜尸性蠅類對法醫(yī)實踐工作有重要作用。我國地域遼闊，不同地域環(huán)境條件差異很大，各地區(qū)嗜尸性蠅類必定不同，所以有必要對我國不同地區(qū)的嗜尸性蒼蠅類數(shù)據(jù)進行調(diào)查，逐步建立適用于我國不同地區(qū)的嗜尸性蠅類的數(shù)據(jù)和推測系統(tǒng)，滿足我國法醫(yī)學(xué)實踐的基本要求。本研究旨在對沈陽地區(qū)6～10月份嗜尸性蒼蠅種類及其生態(tài)群落演替的規(guī)律作調(diào)查性研究，同時實地觀察獲得沈陽地區(qū)夏秋季嗜尸性蠅類幼蟲生活發(fā)育史，并討論其幼蟲的發(fā)育長度和積溫效應(yīng)的二項式回歸方程，以期推斷個體死亡時間。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗地點

遼寧省沈陽市（北緯41.8度東經(jīng)123.4度）。1號地點位于沈陽皇姑區(qū)舍利塔灘地公園，河邊樹下的雜草地上；2號地點位于沈北新區(qū)荒廢雜草地上；3號地點位于中國刑警學(xué)院法醫(yī)系實驗室內(nèi)水泥地面上；4號地點位于沈陽市渾南新區(qū)柏油路面上；5號地點位于中國刑警學(xué)院校園小樹林內(nèi)草地上。

1.2 實驗動物

家免30只，體重2.8～4.2kg（均由遼寧中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心提供）。連續(xù)兩年6～10月間，每年將15只用作實驗的家兔分為5組，每組3只。用50ml注射器經(jīng)過家兔耳緣靜脈注射空氣處死后，置于上述1-5號試驗地點。

1.3 實驗方法

1.3.1 觀察記錄

放置的第1天連續(xù)觀察，以后每天8時、10時、13時、16時、18時定時觀察（必要時在早晨和晚上增加觀察次數(shù)），分別對出現(xiàn)在家兔尸體上的蠅類成蟲和幼蟲進行觀察記錄。

1.3.2 蠅類及幼蟲采集

用自制的尼龍捕蠅網(wǎng)，對家兔尸體上出現(xiàn)的蠅類進行采集，按不同蠅種分裝至不同的廣口瓶，每個廣口瓶內(nèi)放適量腐肉和一只蠅，用紗布封口后標(biāo)記后放置于原地讓其在瓶內(nèi)產(chǎn)卵，待成蠅產(chǎn)卵（蛆）后，每天6次（平均每4小時）定時分別取5只不同蠅類幼蟲用沸水處死并固定，用游標(biāo)卡尺測量不同發(fā)育階段幼蟲長度，并記錄幼蟲的平均長度，觀察在尸體腐敗過程中蠅類幼蟲的長度漸進變化，同時查看并記錄每天的溫度濕度。通過有效積溫的計算，最終分析得出幼蟲體長與死亡時間的關(guān)系。待成蠅產(chǎn)卵死亡，自然干燥后，做成干標(biāo)本，放于硬紙盒內(nèi)，以備用作蒼蠅形態(tài)學(xué)種類的鑒定。

1.3.3 昆蟲種類鑒定

參考胡萃《法醫(yī)昆蟲學(xué)》嗜尸性蠅類成蠅種屬鑒別方法，進行形態(tài)學(xué)鑒別。

2 實驗結(jié)果

2.1 沈陽地區(qū)夏秋季家兔尸體腐敗階段劃分

根據(jù)對尸體實地實時觀測情況，將家兔尸體的腐敗過程分為新鮮期、腫脹期、腐敗期、后腐敗期和殘骸期5個各具明顯特征的時期（見表1）。

表1 沈陽地區(qū)家兔尸體腐敗階段劃分

2.2 不同腐敗期沈陽地區(qū)嗜尸性蠅類群落演替狀況及季節(jié)差異性（見表2、表3）

根據(jù)實驗觀察研究，沈陽地區(qū)夏秋季（6～10月）實驗家兔尸體上出現(xiàn)的昆蟲綱雙翅目嗜尸性蠅類有3科6屬7種。從6月底至10月初，均能發(fā)現(xiàn)大頭金蠅、家蠅、銅綠蠅、絲光綠蠅、棕尾別麻蠅、巨尾阿麗蠅和開普黑蠅。但9月初以后，雖可見到上述嗜尸性蠅類，但數(shù)量明顯減少。9月中旬過后，遇到氣溫相對較高時，偶見銅綠蠅、大頭金蠅、絲光綠蠅和棕尾別麻蠅。而在10月中下旬以后，沈陽地區(qū)幾乎見不到任何嗜尸性蠅類。

表2 沈陽地區(qū)夏秋季常見嗜尸性蠅類

表3 沈陽地區(qū)夏秋季嗜尸性蠅類優(yōu)勢種群演替

2.3 不同實驗環(huán)境下家兔尸體上的嗜尸性蠅類生態(tài)群落演替特征的比較

家兔尸體上的嗜尸性蠅類數(shù)量明顯受周圍環(huán)境因素的影響，放置在植物生長茂密的沈北新區(qū)郊外荒草地上的家兔尸體，其尸體上的嗜尸性蠅類的種類和數(shù)量明顯多于放置在沈陽市區(qū)中國刑警學(xué)院校園內(nèi)的家兔尸體；放在室內(nèi)、戶外等不同條件下，家兔尸體上的嗜尸性蠅類的種類、數(shù)量以及其生態(tài)群落演替狀況也存在一定差異。放置在中國刑警學(xué)院法醫(yī)系實驗室內(nèi)的家兔尸體上出現(xiàn)的嗜尸性蠅類種類和中國刑警學(xué)院室外基本一致，但室內(nèi)放置的家兔尸體上出現(xiàn)的嗜尸性蠅類的數(shù)量明顯少于放置在室外的家兔尸體，其群落演替情況也不如放置在室外的種群演替變化明顯。但是，放置在室內(nèi)的實驗家兔尸體上，在死亡早期至后期腐敗的整個變化階段，尸體上具有較多的家蠅出現(xiàn)是它區(qū)別于室外的一大特點。

2.4 沈陽地大頭金蠅、家蠅、銅綠蠅不同季節(jié)幼蟲生長基本規(guī)律與積溫效應(yīng)變化的關(guān)系見(見表4～6)

大頭金蠅幼蟲生長和積溫效應(yīng)變化呈二項式回歸正相關(guān)（見表4）。隨著積溫效應(yīng)的增長，大頭金蠅幼蟲生長呈現(xiàn)出開始生長較慢，在有效積溫超過1000以后，出現(xiàn)大頭金蠅幼蟲的生長速度明顯加快的特點。直至積溫效應(yīng)達到3500左右便停止生長，而后化蛹。這一特點在秋季表現(xiàn)的更加明顯。夏季，大頭金蠅幼蟲的生長速度則相對穩(wěn)定，但始終快于秋季大頭金蠅幼蟲生長速度。

表4 大頭金蠅幼蟲夏秋季發(fā)育速度與有效積溫回歸分析

家蠅幼蟲生長和積溫效應(yīng)變化呈二項式回歸正相關(guān)（見表5）。隨著積溫效應(yīng)的增長，家蠅幼蟲生長呈現(xiàn)出開始生長較慢，在有效積溫超過800以后，出現(xiàn)家蠅幼蟲的生長速度明顯加快的特點。直至積溫效應(yīng)達到2500左右便停止生長，而后化蛹。以上特點在夏秋季均表現(xiàn)的很明顯。同時，可見夏季家蠅幼蟲生長速度明顯快于秋季。

表5 家蠅幼蟲夏秋季發(fā)育速度與有效積溫回歸分析

銅綠蠅幼蟲生長和積溫效應(yīng)變化呈二項式回歸正相關(guān)（見表6）。隨著積溫效應(yīng)的增長，銅綠蠅幼蟲生長幾乎呈均勻生長，只有在生長初期（積溫效應(yīng)小于500）的階段，生長速度稍慢。直至積溫效應(yīng)達到3500左右便停止生長，而后化蛹。這一特點在夏季表現(xiàn)的更加明顯。而在秋季，銅綠蠅幼蟲的生長速度則相對穩(wěn)定，受有效積溫變化的影響較小，但始終慢于夏季銅綠蠅幼蟲生長速度。

表6 銅綠蠅幼蟲夏秋季發(fā)育速度與有效積溫回歸分析

3 討論

研究觀察發(fā)現(xiàn)，沈陽地區(qū)在6月初左右，室外開始出現(xiàn)明顯蠅類活動，10月中下旬后室外幾乎見不到蠅類活動。7～10月份家兔尸體上主要有家蠅、開普黑蠅、絲光綠蠅、大頭金蠅、銅綠蠅、巨尾阿麗蠅、棕尾別麻蠅。6～8月底，以絲光綠蠅、銅綠蠅為主；9～10月以大頭金蠅、棕尾別麻蠅為優(yōu)勢種群。該結(jié)果表明，沈陽地區(qū)家兔尸體上的嗜尸性蠅類符合一般尸體上昆蟲區(qū)系演替規(guī)律，且表現(xiàn)出比較穩(wěn)定的特征，可作為法醫(yī)學(xué)死亡時間推斷的依據(jù)。與北京、廣州、呼和浩特、成都地區(qū)的嗜尸性蠅類的研究結(jié)果相比較，可認為，我國各地區(qū)尸體上出現(xiàn)的嗜尸性蠅類都存在各異的特定組成，地域特點比較明顯。這與國外研究表明的不同地區(qū)的昆蟲種類不同的結(jié)論一致。不同地區(qū)的嗜尸性蠅類種類存在明顯差異，分析系由于不同地理條件下不同的溫度、濕度造成的。因此，本結(jié)果對沈陽地區(qū)不同季節(jié)利用嗜尸性蠅類演替規(guī)律進行法醫(yī)學(xué)死亡時間推斷具有實戰(zhàn)意義。

本實驗發(fā)現(xiàn)，家兔死后15～20min后，尸體上就開始出現(xiàn)絲光綠蠅活動，這是沈陽地區(qū)最先到達尸體的蠅類，且聚集成群，持續(xù)2～3天。然后，大頭金蠅在家兔尸體上出現(xiàn)，也聚集成群，后持續(xù)1～2天。而家蠅、開普黑蠅多出現(xiàn)于死亡48小時以上的尸體，以家兔死后2～3天最多，雖然有一定的數(shù)量的聚集，但遠不如絲光綠蠅和大頭金蠅成群聚集現(xiàn)象明顯。棕尾別麻蠅呈散在出現(xiàn)。這與Goff表述的麗蠅科嗜尸性蠅類最先到達尸體，其次是麻蠅科類嗜尸性蠅類成群聚集的描述有所差異。分析可能與不同地區(qū)嗜尸性蠅種之間不同的生活習(xí)性造成的。

研究發(fā)現(xiàn)每天9～10時以后尸體上開始出現(xiàn)蠅類，17～18時蒼蠅漸少的結(jié)果，與楊玉璞等報道的，認為在夜間蠅類活動減弱，成蟲在日落后趨于停息狀態(tài)，停止產(chǎn)卵的晝出夜伏習(xí)性一致。提示，在公安實戰(zhàn)中，應(yīng)區(qū)別對待白天和夜間尸體上嗜尸性蠅類留下的痕跡，可根據(jù)蠅類晝夜不同的生活習(xí)性來推斷死后間隔時間。同時，研究表明尸體上的口、眼、耳、鼻、肛門等自然孔道部位周圍，是各種蠅類最先聚集的部位，提示蠅類產(chǎn)卵通常優(yōu)先選擇尸體五官、外生殖器或肛門等體腔開口附近。

此外，家兔尸體上的嗜尸性蠅類明顯受周圍環(huán)境因素的影響。在沈北新區(qū)植物生長繁茂的草地上放置的家兔尸體，其上的嗜尸性蠅類和數(shù)量明顯多于放置在城區(qū)柏油馬路上的家兔尸體，同時見到多量開普黑蠅，而放置城區(qū)的家兔尸體則很少見到。研究結(jié)果還表明室內(nèi)、外不同條件下，家兔尸體上的嗜尸性蠅類及其生態(tài)群落演替存在一定的差異。放置在室內(nèi)的家兔尸體上所出現(xiàn)的蠅類群落演替沒有室外的活躍，但是，室內(nèi)現(xiàn)場早期即有較多的家蠅出現(xiàn)是它區(qū)別于室外現(xiàn)場的一大特點。上述發(fā)現(xiàn)將有助于法醫(yī)對案發(fā)現(xiàn)場和尸體轉(zhuǎn)移等情況進行綜合判斷。

本研究表明嗜尸性蠅類幼蟲的生長長度和積溫效應(yīng)呈現(xiàn)二項式遞增正相關(guān)，可用于死亡時間推斷。有效積溫法則的建立基于每種昆蟲在生長發(fā)育過程中，須從外界攝取一定的熱量才能完成其某一階段的發(fā)育，而且，昆蟲各個發(fā)育階段所需要的總熱量是一個常數(shù)。本研究正是利用積溫效應(yīng)這一優(yōu)勢，建立二元回歸方程，以便更全面地研究個體死亡過程中蠅類幼蟲生長變化規(guī)律，以有效地推斷死亡時間。根據(jù)實驗實地計算，通過已知各代卵、幼蟲、蛹或成蟲的發(fā)育起點溫度，以及環(huán)境的平均溫度來計算出發(fā)育天數(shù)，從而預(yù)測出各個蟲態(tài)的發(fā)生期。本實驗環(huán)境溫度值來自于沈陽氣象局每日播報的數(shù)據(jù)，這不同于以往的相關(guān)研究中采取溫度計實測實驗環(huán)境溫度的方法，原因是在實際案例中，無法實測從案發(fā)到現(xiàn)場勘查這段時間間隔的實際環(huán)境溫度，法醫(yī)只能根據(jù)氣象臺的相應(yīng)氣象記錄來判斷。此外，值得注意的是，研究發(fā)現(xiàn)在全天24小時的氣溫變化中，由于深夜至凌晨的氣溫較低，此時嗜尸性蠅類的幼蟲未呈現(xiàn)積溫效應(yīng)，反而在出現(xiàn)散溫效應(yīng)，但短暫的散文效應(yīng)過后，嗜尸性蠅類幼蟲的整體發(fā)育依舊呈積溫效應(yīng)，因次，本研究在進行蠅類幼蟲長度和積溫效應(yīng)回歸分析時，選取的是每日白天8點、12點、16點的幼蟲發(fā)育長度數(shù)據(jù)，以期統(tǒng)計分析結(jié)果更能接近事實。實驗中發(fā)現(xiàn)在測量蠅類幼蟲長度時，蠅類進入三齡幼蟲期化蛹前，蠅蛆長度會縮短（2～5mm）。分析嗜尸性蠅類化蛹時，頭端凹陷和尾部卷曲造成的。但實際案例中，往往難以區(qū)別測量對象長度是否為化蛹前縮短后的長度，因此，要求我們盡量選取測量目標(biāo)中長度最長的蠅類幼蟲進行測量，并取平均值，以減小由此產(chǎn)生的誤差?？傊狙芯肯到y(tǒng)掌握了沈陽地區(qū)嗜尸性蠅類有別于其他地區(qū)的區(qū)系演替規(guī)律，且表現(xiàn)出比較穩(wěn)定的特征，可作為法醫(yī)學(xué)死亡時間推斷的依據(jù)。研究建立的反應(yīng)嗜尸性蠅類夏秋季幼蟲生長規(guī)律與積溫效應(yīng)關(guān)系的二項式回歸方程，為沈陽地區(qū)夏秋季個體死后間隔時間的推斷提供了更加科學(xué)的參考依據(jù)。今后的研究應(yīng)側(cè)重于從蠅類復(fù)雜的形態(tài)特征中概括出最主要、最明顯的分類特征，并進一步編制成適用于死亡時間推斷的法醫(yī)昆蟲分類的檢索表或圖譜，以更便于公安人員掌握和司法實踐應(yīng)用。

[1]王保捷，侯一平，趙子琴.法醫(yī)學(xué)[M].第5版.人民衛(wèi)生出版社.2010.

[2]Berloeher S H.Insect molecular system actics [J].Ann RevEntomol，1984，29：403-433.

[3]胡萃.法醫(yī)昆蟲學(xué)[M].重慶：重慶出版社，2000.

[4]范滋德.中國動物志；昆蟲綱.第49卷.雙翅目.蠅科.北京：科學(xué)出版社，2008.

[5]吳殿鵬，毛潤乾，郭明 昉，等.廣州市春夏季嗜尸性昆蟲群落種類組成與演替[J].中山大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2008，11（47）.

[6]蔡繼峰，陶濤，董建國，等.呼和浩特地區(qū)夏秋季常見嗜尸性蠅類的研究[J].法醫(yī)學(xué)雜志，2004，20（3）.

[7]蘇璇，王磊，等.2008年北京市海淀區(qū)蠅類種群分布及季節(jié)消長調(diào)查[J].中國媒介生物學(xué)及控制雜志，2010，4（21）.

[8]DiNunno NR，CostantinnidesF，Melato M.Determination of the time of death in a homicide suicide case using flow cytometry[J].Forensic Med Pathology，1999，20（3）.

[9]閔建雄.尸食性蠅類研究及其法醫(yī)學(xué)意義[J].法醫(yī)學(xué)進展與實踐，1999，（2）.

[10]蘭玲梅、廖志剛等.我國法醫(yī)昆蟲學(xué)的研究進展[J].法醫(yī)學(xué)雜志，2006，22（6）.

（責(zé)任編輯：于 萍）

DF794

A

2013-11-1

鄭吉龍(1976-)，男，遼寧省沈陽市人，中國刑警學(xué)院法醫(yī)學(xué)系教授，醫(yī)學(xué)博士，主要從事法醫(yī)學(xué)研究與教學(xué)。

遼寧省自然科學(xué)基金項目（編號：20102254）；中國刑警學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目（編號：201 310175008）。