骨侦探
了解骨头的风化可能有助于确定死亡时间
法医人类学家詹姆斯·波金斯（James Pokines）澳门威尼斯人注册网站研究骨头在室外是如何“风化”或分解的。他最近的澳门威尼斯人注册网站研究发现，冻融循环是风化的一个重要组成部分。
大约每个月，詹姆斯·波金斯（James Pokines）都会在州首席法医办公室（Office of the Chief Medical Examiner）处理一个需要额外关注的案件。波金斯是解剖学和神经生物学助理教授，也是马萨诸塞州联邦的法医人类学家。“任何来到停尸房的骨头，”他说，“都归我。”
人们总是能找到骨头：被冲到海滩上，被扇贝耙抓住，散落在树林里，在房屋装修时被挖出来，甚至被藏在祖母的衣橱里。送往停尸房的大多数骨头都很普通，很容易被认出是鹿、鸡，甚至是融化的塑料。但就是那些一个月一次的病例，比如说，当有人送来一根实际上是骨头，实际上是人的股骨时，才引起了波金斯的兴趣。他的工作是尽其所能确定死者的性别、祖先、身材和死亡年龄。他还澳门威尼斯人注册网站研究了被称为埋藏学的科学领域：生物从死亡到其遗体被保存（或未被保存）为化石所经历的变化。但犯罪调查人员想要更多：他们想知道一个人死亡有多久了。这些信息通常超出了法医科学的掌握范围，尽管Pokines和他的同事正在努力改变这一点，最近的澳门威尼斯人注册网站研究发表在2016年3月17日的《考古科学杂志：报告》上。
“骨头的状况完全取决于你把它放在哪里——每个小气候都有一点不同，”医学院解剖学和神经生物系的澳门威尼斯人注册网站研究助理教授唐纳德·西维克说。“所以你不能只看一根骨头就说它是两年前的。如果你做得好，你可以说这是最近的事，但如果你想说得更近，那就很难了。这就是为什么这是一个很大的澳门威尼斯人注册网站研究领域。”
骨头躺在外面，最终会在一个叫做“风化”的过程中分解，这是埋藏学的一个组成部分。法医科学家使用六个阶段的风化尺度，0表示完全没有风化，5表示骨头已经碎成灰尘和碎片。但骨头从0到5的速度取决于许多因素：来自太阳的紫外线、地下水中的矿物质、热量、湿度、湿润和干燥、冻结和解冻。对这些因素的澳门威尼斯人注册网站研究很少，但波金斯最近揭示了其中一个：冻融循环。
科学家们可以通过碳定年法来估计古代骨骼的年龄，比如木乃伊的骨骼。他们还可以通过澳门威尼斯人注册网站研究尸体的分解状态和现场聚集的昆虫种类来确定年轻骨头的年龄——比如来自最近一名谋杀案受害者的骨头。但那些中间的骨头，那些在树林里躺了一年或十年的骨头，让像波金斯这样的法医人类学家感到困惑。
“如果一具尸体在外面躺了一年、两年、三年，我怎么知道它在外面躺了多久？”这是一个困难的问题，中间差距。”“这是我们正在澳门威尼斯人注册网站研究的事情之一：我们能否判断尸体在那里待了多久，什么时候其他东西都被冲走了，衣服什么时候腐烂了，他们的身份证件什么时候消失了，或者从来没有出现过。”
为了澳门威尼斯人注册网站研究反复的冷冻和解冻对骨骼的影响，波金斯和他的澳门威尼斯人注册网站研究人员——主要是学生——从93只鹿的干腿骨开始。(为什么鹿?波金斯说，它们是免费的，数量丰富，大小和人类差不多。)他们在大塑料托盘上铺上湿润的垫子，把骨头铺在上面，然后把托盘密封在巨大的塑料袋里。然后他们把骨头冻起来。然后解冻。然后把它们冻住。然后解冻。他们重复了75次冻融循环，每25次循环就会停下来检查骨头是如何变化的。
虽然Pokines预计反复的冷冻和解冻会使骨头破裂——毕竟，这是发生在岩石上的事情——但他并不确定骨头会如何或在哪里断裂。他的澳门威尼斯人注册网站研究小组发现：在骨头的表面，沿着轴有很长的裂缝。然后，他和他的学生们把骨头切成薄而圆的薄片，在显微镜下观察。他们还在骨头的结构中发现了微小的微裂缝：“这绝对像是骨头开始分裂的一个组成部分，”他说。下一步是量化这些结果，这样它们就可以最终帮助澳门威尼斯人注册网站研究人员确定骨头的年龄，以及它暴露在环境中的时间。
“在电视上，他们说，‘这个人已经死了整整72小时——这是行不通的，’”Siwek说。“我们希望能够给执法部门对死亡时间的‘准确估计’。这是法医人类学家的工作。但是有很多环境因素在起作用；这就是为什么它很难，但也很重要。”
最终，波金斯说，冻融循环只是法医难题的一部分。他怀疑骨头的反复润湿和干燥可能比单纯的冻融对天气的影响更大。波金斯说：“我们希望其他科学家能对骨骼天气的成因进行类似的澳门威尼斯人注册网站研究。”“我们正试图分离所有这些不同的因素，而冻结和解冻只是其中的一部分。”
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