Liệu Cây Có Thể Giúp Định Vị Xác Chết Phân Hủy Gần Đây?

Kể từ năm 1980, Trung tâm Khảo cổ Học pháp tại Đại học Tennessee đã đi sâu vào những khám phá kinh dị nhất của khoa học: sự phân hủy của cơ thể người. Được biết đến với tên gọi thân thuộc như Làng Xác Chết, ở đây các nhà khoa học nghiên cứu cách thi thể được tặng đó phân hủy, giống như cách vi sinh vật bên trong chúng ta trở nên hỗn loạn sau khi chết. Hoạt động vi sinh vật này dẫn đến sưng to, và—cuối cùng—cơ thể sẽ bị nổ tung. Một dòng chất dinh dưỡng, đặc biệt là nitơ, sẽ chảy ra cho cây cỏ trên Làng Xác Chết hấp thụ.

Điều đó đã đưa ra cho một nhóm nghiên cứu tại Đại học Tennessee, Knoxville một ý tưởng: Liệu đợt dinh dưỡng đó có thực sự thay đổi màu sắc và khả năng phản xạ của lá cây không? Và, nếu có, liệu cơ quan chức năng có thể sử dụng drone để quét một khu rừng, tìm kiếm những thay đổi này để tìm người mất tích đã chết? Hôm nay, trong tạp chí Trends in Plant Science, họ chính thức đưa ra ý tưởng—mà, để rõ ràng, vẫn chỉ là lý thuyết. Các nhà nghiên cứu mới bắt đầu nghiên cứu cách đặc điểm hình thái của cây—đặc điểm vật lý—có thể thay đổi nếu có một thi thể người đang phân hủy gần đó. “Điều chúng tôi đề xuất là sử dụng cây cỏ như các chỉ báo của sự phân hủy người, để hy vọng có thể sử dụng cây cá thể trong khu rừng để giúp xác định chính xác nơi nào người đã chết, để hỗ trợ trong việc tìm thấy thi thể,” nói Neil Stewart, nhà sinh học cây cỏ tại UT Knoxville, làm đồng tác giả trên bài báo mới.

Khi một loài động vật lớn như con người phân hủy trong một khu rừng, quá trình phân hủy của nó biến đổi đất theo nhiều cách. “Necrobiome” của cơ thể—tất cả vi khuẩn đã có trong nó khi còn sống—nhân bản như điên dại trong sự vắng mặt của hệ thống miễn dịch. Necrobiome này kết hợp với vi khuẩn trong đất. “Hệ thống vi sinh vật trong đất sẽ thay đổi và, tất nhiên, rễ cây cũng sẽ cảm nhận được một số thay đổi,” Stewart nói thêm, nhưng ông thêm, “chúng ta thực sự không biết những thay đổi đó là gì.”

Ngoài ra, vẫn chưa rõ khí từ thi thể có thể ảnh hưởng đến cây cỏ trong khu vực như thế nào. Thêm vào đó, thi thể thu hút một đám đông các loài động vật cơ hội khác nhau làm phức tạp thêm các quy luật đang diễn ra. Những kẻ săn mồi như kền kền có thể đớp vào thi thể, trong khi ruồi có thể đẻ trứng và nở thành ấu trùng ăn thịt. Những ấu trùng này có thể xuất hiện với số lượng đủ nhiều đến nỗi một nhóm nghiên cứu khác phát hiện chúng tạo nên những dòng sông nhỏ xíu xung quanh xác lợn đặt trong rừng. Những động vật đến thăm cũng có thể đóng góp nước tiểu và phân của chúng vào hỗn hợp độc hại. Điều này muốn nói rằng trong khi cộng đồng vi sinh vật đất sẽ thay đổi, cộng đồng động vật ở trên cũng sẽ thay đổi, với những ảnh hưởng chưa xác định đối với cây cỏ xung quanh.

Một yếu tố mà nhóm của Stewart đang xem xét là vai trò của thi thể trong việc cung cấp nitơ cho đất. Khi phân hủy, cơ thể tràn ngập đất với hóa chất này—có thể là quá nhiều nitơ, thực sự, đối với một số loài cây như cỏ, ban đầu chết quanh thi thể. Trong dài hạn, dưỡng chất này giúp cây cỏ phát triển, vì vậy cây cỏ sau đó lại phục hồi. Nhưng cách cây cỏ có thể phục hồi—có thể cây cỏ đó có vẻ khác biệt vì sự thấm nhuần của dưỡng chất này—là không rõ. “Bất ngờ, từ những gì tôi có thể nói, chưa có ai thực sự nghiên cứu điều này theo bất kỳ cách hệ thống nào,” Stewart nói.

Vì vậy, Stewart và đồng nghiệp của ông đã bắt đầu nghiên cứu vào tháng 6 để làm đúng như vậy. “Hiện tại, cho nghiên cứu trang trại xác chết,” Stewart nói, “chúng tôi thực sự chỉ đang lấy cây cỏ và cây bụi đang phát triển tự nhiên trong khu vực của chúng tôi, sau đó đặt người tặng—như họ gọi là họ—và sau đó quan sát phản ứng lá, phản ứng của cây ở các khoảng cách khác nhau.” Bởi vì công việc này chỉ bắt đầu vài tháng trước, những nhà nghiên cứu chưa có dữ liệu để chia sẻ. Nhưng năm sau, họ dự định lấy đất tiếp xúc với thi thể người phân hủy và áp dụng nó vào cây cỏ trong một nhà kính để xem liệu nó có thay đổi diện mạo của lá cây hay không. “Một nghiên cứu kiểm soát, một nghiên cứu lặp lại,” Stewart nói.

Có một số cách mà phản ứng lá cây có thể diễn ra. Đầu tiên, lá có thể phản ánh nhiều hoặc ít ánh sáng hơn, hoặc thay đổi màu sắc—trở nên xanh hơn hoặc thậm chí là đỏ, ví dụ. “Chúng tôi đang chắc chắn nhìn vào màu xanh, nhưng chúng tôi cũng đang nhìn vào tất cả các bước sóng trong ánh sáng nhìn thấy, và sau đó cũng là những bước sóng nằm giữa ánh sáng nhìn thấy,” Stewart nói. Ví dụ, chlorophyll trong lá cây phát quang, phát lại ánh sáng mà quang học đặc biệt có thể nhận diện. Điều này được biết đến là cảm nhận siêu phổ. Các thiết bị này thực sự có thể nhìn thấy xuyên suốt quang phổ điện từ, bao gồm cả ánh sáng nhìn thấy và hồng ngoại. Phát quang cụ thể là một chỉ báo về điều gì nằm trong tường tế của lá cây. Stewart và đồng nghiệp của ông nghĩ rằng một axit amin như phenylalanine, được giải phóng từ một thi thể chết, có thể khiến lá cây phát quang một cách đặc biệt.

Do các loại cây phát quang khác nhau, các cơ quan chức năng đã sử dụng công nghệ này để phát hiện các hoạt động trồng cần sa và cây pha lê. Nông dân và nhà khoa học cũng sử dụng nó cho loại nông nghiệp khác, vì phát quang chlorophyll là một chỉ báo của năng suất. “Hình ảnh siêu phổ đã được sử dụng để phân loại đúng đắn chất béo lợn và các loại chất béo động vật khác, và cũng được sử dụng cho quản lý chất dinh dưỡng đất để phát hiện phosphorus và các chất dinh dưỡng khác,” nói bác sĩ Heather Jordan, nhà vi sinh vật học môi trường tại Đại học Mississippi State. (Cô ta thực hiện công việc trên thi thể lợn như trên nhưng không tham gia vào nghiên cứu mới này.)

Nhưng để sử dụng công nghệ này để tìm thấy thi thể người mất tích, Jordan thêm, “sẽ cần phải phân biệt tác động từ sự phân hủy của người với tác động từ sự phân hủy của động vật khác.” Cuối cùng, con người không phải là duy nhất trong số những loài động vật lớn. Lợn, nai, gấu—bất cứ cái gì, và nó đều đang phân hủy ở ngoại ô, tràn ngập đất với những chất dinh dưỡng giống như thi thể người.

Tuy nhiên, có thể có sự khác biệt tinh tế trong cách cây cỏ phản ứng với sự phân hủy của các loại động vật lớn khác nhau. Chúng ta con người có hệ vi sinh vật đặc biệt, chẳng hạn, và hàm lượng chất béo khác nhau so với, ví dụ, một con gấu. “Tôi nghĩ rằng khi chúng tôi tìm ra chữ ký phổ quang chính của mình, chúng tôi có thể nghĩ đến việc thực hiện một nghiên cứu so sánh với các loài động vật lớn khác,” Stewart nói.

Một thách thức khác là sự biến động của sự phân hủy. Điều đó là một chuyện khi đưa máy bay bay qua một khu rừng và phát hiện ra một hoạt động trồng cần sa với hình ảnh siêu phổ, nhưng “đó là điều rất khác biệt so với một người chết nằm ở một nơi ngẫu nhiên phân hủy với mức độ không xác định,” nói Brandon Barton, nhà sinh thái tại Đại học Mississippi State, người hợp tác với Jordan. Bất kỳ số lượng biến số nào cũng ảnh hưởng đến cách một sinh vật chết phát hủy chất dinh dưỡng và vi sinh vật có thể ảnh hưởng đến thảm thực vật xung quanh, chẳng hạn như nhiệt độ hay độ ẩm ngoại ô. Tất cả điều này, ông nói, là “nhiễu loạn nhiều”.

Trong các thí nghiệm của Barton với thi thể lợn, cơ thể thường không tồn tại lâu—ít nhất là không có thịt—vì vậy cuối cùng không phải tất cả nitơ lưu trữ trong cơ thể sẽ có sẵn như phân bón. “Khả năng mọi nitrogen đó nhập vào đất là khá thấp,” ông nói. “Vì ruồi sẽ tiêu thụ rất nhiều. Nếu một chó sói đi qua, nó sẽ tiêu thụ một số lượng lớn. Kền kền, quạ, tất cả những sinh vật này sẽ loại bỏ nó.” Nếu lá cây thay đổi chỉ một chút trong phản ứng với một liều lượng nitơ nhỏ hơn so với những gì chúng đã nhận được nếu một cơ thể được để lại nguyên vẹn, điều này có thể làm cho việc tìm kiếm một tín hiệu trở nên khó khăn.

Vì các nhà nghiên cứu chỉ mới bắt đầu thu thập dữ liệu về cách cây cỏ có thể phản ứng với thi thể người, tất cả đều chỉ là lý thuyết. Nhưng công nghệ hình ảnh sẽ ngày càng nhạy cảm hơn theo thời gian. Ngay cả nếu hệ thống này không thể phân biệt người từ các loài động vật lớn khác, nếu cơ quan chức năng biết nơi chung để tìm kiếm người mất tích, họ có thể quét vài dặm vuông, nhận được một số kết quả về những nơi có thể cây cỏ đang thay đổi, và điều tra từng địa điểm. Một số địa điểm có thể cuối cùng là chứa xác của hươu, nhưng một số có thể dẫn họ đến một người. Và nếu nó thành công, đối với gia đình những người đó, khoa học này có thể mang lại sự đóng kết một ngày nào đó.

Các bài viết xuất sắc khác của MYTOUR

• 📩 Muốn cập nhật tin tức về công nghệ, khoa học và nhiều hơn nữa? Đăng ký nhận bản tin của chúng tôi!
• Một thuật toán tình yêu của nhà khoa học tên cổ điển khi đại dịch Covid-19
• Gặp chứng cứ chủ chốt: loa thông minh của bạn
• Làm thế nào các ứng dụng tài chính khiến bạn tiêu nhiều hơn và đặt ít câu hỏi hơn
• Việc làm cha mẹ trong thời đại của pod đại dịch
• TikTok và sự phát triển của khuôn mặt số
• 🏃🏽‍♀️ Muốn có những công cụ tốt nhất để khỏe mạnh? Kiểm tra lựa chọn của đội ngũ Gear chúng tôi cho bộ theo dõi sức khỏe tốt nhất, trang thiết bị chạy bộ (bao gồm giày và tất), và tai nghe tốt nhất