- •1. Введение:
- •4.Материалы и методы
- •4.1.Сравнительно-анатомический метод . Определение видовой принадлежности и вычисление nmi.
- •4.2. Определение возраста, пола и расы по черепу и зубам
- •4.3.Определение возраста, пола и расы по зубам
- •4.4.Определение возраста и пола по костям туловища, верхних и нижних конечностей
- •4.5.Определения пола
- •4.6. Определение роста (длины тела) по изолированным костям скелета.
- •4.7Самым оптимальным способом для идентификации личности погибшего является анализ днк.
- •По днк можно определить географическое место происхождения человека:
- •4.8 Определение химического состава костной ткани.
По днк можно определить географическое место происхождения человека:
Разработчиками нового метода являются доктор Эран Элхайк из Шеффилдского университета, а также доктор Татьяна Татаринова из Университета Южной Калифорнии. Они разработали процесс, позволяющий определить географическое происхождение человека. Метод, получивший название "Географическое определение популяции", настолько точен, что позволяет проследить за происхождением ДНК того или иного человека в радиусе 700 километров .
Этот процесс учитывает более 100 000 ДНК- маркеров, которые являлись типичными для того или иного географического региона. Для анализа, вместо митохондриальной или Y-хромосомы ДНК, GPS используют аутосомные хромосомы, так как они обеспечивают более равномерную картину каждого индивидуального генетического строения.
Что самое интересное, сутью этого проекта является предоставление возможности любому желающему воспользоваться новым методом, если до этого человек проходил аутосомный анализ ДНК в сторонних учреждениях. Человек может загрузить результаты такого анализа на специальный вебсайт, разработанный доктором Татариновой, и узнать точное место происхождение своего рода.
Международное исследование, в котором принимал участие автор статьи, главный научный сотрудник Института общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук Лев Анатольевич Животовский, показало, что расы хорошо различимы по четыремстам признакам ДНК.
Каждый человек генетически уникален, и в то же время ДНК разных людей совпадают на 99,9%. Если учесть, что ДНК человека содержит примерно 3 млрд пар нуклеотидов, то у двух произвольно взятых людей лишь около трех миллионов из них могут не совпадать. Группа ученых, в которую вошли представители России, Франции и США, провели обширное исследование по сопоставлению ДНК у разных народов мира. Основные результаты опубликованы в «Science», «American Journal of Human Genetics» и других журналах.
Чтобы ответить на вопрос, можно ли по генетическим данным определить этническую принадлежность человека, были исследованы образцы ДНК, взятые у 1056 представителей 52 этнических групп различных регионов мира: Экваториальной, Южной и Северной Африки, Западной, Центральной и Восточной Азии, Европы, Океании, Центральной и Южной Америки. Среди них — пигмеи, банту, палестинцы, бедуины, французы, баски, русские, адыгейцы, якуты, японцы, майя и многие другие народности.
Для анализа были использованы так называемые микросателлитные маркеры — короткие последовательности повторяющихся сочетаний нуклеотидов. Эти последовательности расположены, как правило, на тех участках ДНК, которые называют «молчащими». Они не кодируют никаких белков, но могут служить удобной генетической меткой, поскольку накапливают случайные мутации, которые никак не проявляются внешне и не участвуют в естественном отборе.
4.8 Определение химического состава костной ткани.
Существует множество научных работ по определению видовой принадлежности и расовой принадлежности костных остатков. Для этого, первым делом определяют качественное и количественное содержание таких микро элементов как : барий, стронций, хром, натрий, цинк, медь, кальций, алюминий, железо, свинец, марганец, магний, фосфор, кремний. Для определения данных элементов чаще всего используют такие методы как: Спектральный анализ, физический метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанный на исследовании его спектров. Физическая основа спектральный анализа- спектроскопия атомов и молекул, его классифицируют по целям анализа и типам спектров. Атомный Спектральный анализ (АСА) определяет элементный состав образца по атомным (ионным) спектрам испускания и поглощения, молекулярный спектральный анализ (МСА) - молекулярный состав веществ по молекулярным спектрам поглощения, люминесценции и комбинационного рассеяния света. В нашей работе мы собираемся использовать Атомно-эмиссионный спектральный анализ. Суть данного анализа составляет совокупность методов элементного анализа, основанных на изучении спектров испускания свободных атомов и ионов в газовой фазе. Методы анализа, основанные на измерении какого-либо излучения определяемым веществом, носят названия эмиссионные. Эта группа методов основана на измерении длины волны излучения и его интенсивности. Метод атомно-эмиссионной спектроскопии основан на термическом возбуждении свободных атомов или одноатомных ионов и регистрации оптического спектра испускания возбужденных атомов. Цель практического эмиссионного спектрального анализа состоит в качественном обнаружении, в полуколичественном или точном количественном определении элементов в анализируемом веществе. Методы спектрального анализа, как правило, просты, экспрессные, легко поддаются механизации и автоматизации, т. е. они подходят для рутинных массовых анализов. При использовании специальных методик пределы обнаружения отдельных элементов, включая некоторые неметаллы, чрезвычайно низки, что делает эти методики пригодными для определения микроколичеств примесей. Эти методы, за исключением случаев, когда в наличии имеется лишь незначительное количество пробы, являются практически неразрушающими, так как для анализа требуются только малые количества материала образцов. Точность спектрального анализа, в общем, удовлетворяет практическим требованиям в большинстве случаев определения примесей и компонентов. Стоимость спектрального анализа достаточно низкая. Эмиссионный АСА состоит из следующих основных процессов:
1) отбор представительной пробы, отражающей средний состав анализируемого материала или местное распределение определяемых элементов в материале;
2) введение пробы в источник излучения, в котором происходят испарение твёрдых и жидких проб, диссоциация соединений и возбуждение атомов и ионов;
3) преобразование их свечения в спектр и его регистрация (либо визуальное наблюдение) с помощью спектрального прибора;
4) расшифровка полученных спектров с помощью таблиц и атласов спектральных линий элементов.
Прежде всего, необходимость использования спектрального анализа появляется при анализе сильно фрагментированных костей или при экспертизе сожженных и зольных останков. В таких случаях возникает необходимость решения вопроса о принадлежности костей человеку или животному . Прежде чем определять видовую принадлежность, необходимо убедиться в том, что представленные объекты являются костной тканью. Костные и зубные фрагменты визуально опознаются уже при массе около 1 г и размерах 6х3х2м . Но при большом их числе необходимо отбраковать рентгенопрозрачные (частицы древесного угля, пластика и др.) и рентгеноконтрастные (мелкие камешки, частицы земли и металла) включения. После этого объекты исследования – костные фрагменты любой величины, но не менее 2-3 мм2 и массой не менее 30 мг подвергаются озолению в специальных печах до постоянного веса. Метод используется применительно к группам объектов, непригодным для сравнительно-анатомического исследования: фрагменты трубчатых, плоских, губчатых костей, лишенные анатомических ориентиров для определения принадлежности к определенной кости или ее уровню; мелкие костные фрагменты, полностью утратившие анатомические ориентиры и признаки типа кости (трубчатая, плоская, губчатая); мельчайшие костные частицы в зольных останках. Ограничительными особенностями являются - большая давность захоронения объектов, загрязнение продуктами нефтехимии, стадия белого каления с деструкцией минерального компонента.
При исследовании проб костной ткани человека , домашних и диких животных (корова, баран, свинья, лошадь, ) обнаружено не только отличие от человека по барию, стронцию, магнию, марганцу, железу, меди, алюминию, цинку, но и возможность дифференциации домашних и диких видов животных. Для экспертного применения создана диагностическая модель для групп: “человек – корова – свинья”; “человек – свинья”. В костном веществе объектов (грудина человека и указанных животных) исследованы барий, стронций, хром, натрий, цинк, медь, кальций, алюминий, железо, свинец, марганец, магний, фосфор, кремний. В случае с группой : “человек – корова – свинья” и “человек – свинья” – отдельные группы “человек” и “корова” классифицируются хуже, чем группы “человек” и “свинья”. Возможны ложноположительные результаты в группе “человек – корова – свинья” при установлении костей человека.
Данные взяты из Журнала "NB: Российское полицейское право" №1 за 2014год. Авторами статьи являются Звягин Виктор Николаевич доктор медицинских наук и Анушкина Елена Сергеевна научный сотрудник ФГБУ «Российский центр судебно-медицинской экспертизы» Минздрава России.
Таким образом, результаты проведенных исследований показывают принципиальную возможность установления видовой принадлежности костной ткани по макро- и микроэлементному составу. Поэтому для облегчения диагностики в каждой спектральной лаборатории рекомендуется иметь коллекцию костей различных видов для параллельного контрольного спектрографирования с экспертными образцами. Актуальность данного анализа хорошо демонстрирует работа, проведенная при идентификации костных останков царской семьи. В 2000 году в районе заброшенного Четырехбратского рудника Екатеринбургской области поисковой группой археологов обнаружены сожженные костные останки предположительно двух членов семьи Николая II. На экспертизу были представлены 64 объекта. При сравнительно-анатомическом исследовании установлено, что два из них являются частями большой берцовой кости коровы, а третий - VI поясничного позвонка овцы.По данным рентгенографии и ИКС, 6 объектов оказались частицами древесного угля и земли. При микроскопическом и микрометрическом исследовании выяснено, что 37 объектов бесспорно относятся к костям животных. Но установить происхождение оставшихся 18 объектов не удалось, ввиду плохой сохранности костной структуры на поперечных шлифах. При эмиссионном спектральном анализе во всех без исключения костных объектах (58) обнаружено резко повышенное содержания бария, которое указывало на бесспорную принадлежность животным (овца, баран, корова и др.) Таким образом, результаты проведенного исследования представленных 64 объектов исключили принадлежность сожженных останков членам семьи Николая II [1]. Захоронение цесаревича Алексея и Великой княгини Марии было найдено 7 лет спустя, в июле 2007 года.
Также на основе данных спектрального анализа микроэлементов мы можем определить видовую и расовую принадлежность костных остатков. Так при использовании атомно-адсорбционного метода в 2007 году была опубликована статья: «ДИАГНОСТИКА ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЙ ПРОЖИВАНИЯ НА ОСНОВАНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ СОДЕРЖАНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ В КОСТНОЙ ТКАНИ ЧЕЛОВЕКА» в научно-практическом журнале «Проблемы экспертизы в медицине» В этой статье авторы установили связь между природно-климатическими зонами проживания и количественным содержанием основных микроэлементов в костной ткани человека. Тот факт, что природно-климатические зоны определяют протекание биогеохимических процессов, от которых зависит рост, и развитие всего живого обитающего в зоне лег в основу исследования костного материала из разных природно-климатических зон. Исследователи сравнили заведомо известные биоматериалы при этом выявляя значимые количественные и качественные отличия их элементарного состава . Для анализа использовали фрагменты верхней трети диафиза большеберцовой кости практически без губчатого вещества. В пробах с помощью атомно-адсорбционного анализа количественный состав следующих химических элементов: Ca, Zn, Cu, Mn, Fe, Pb, Sr.
Исследование проводилось на спектрометре «Hitachi 180-80» с эффектом Зеемана. Процедура анализа включала пробозабор, пробоподготовку, проведение самого анализа. При анализе учитывались посмертные изменения минерального состава кости -разрушения и обезвоживание а так же обмен микроэлементов между костной тканью и средой захоронения. Исследование Ca, Zn, Cu, Mn, Fe, Pb, Sr в костной ткани человека в зависимости от природно-климатических зон позволило получить следующее результаты: Концентрация Sr увеличивается от влажного климата к сухому; бореальные и смешенные леса – 10-40ppm, лесостепные ландшафты – 50-70 ppm, степная зона более 100ppm.На основании этого можно сказать, что при показателях 100-150ppm – индивид провел большее время в степных и полупустынных зонах. Концентрация Zn так же увеличивается от тундровых зон к степным. Закономерность распределения микроэлемента так же сходна со стронцием. Концентрация Cu показывает сходную закономерность повышения микроэлемента, но , однако, в связи с тем, что человек часто контактирует с Cu, то высокое содержание данного вещества может говорить о том что объект происходит с территорий богатых медью или о техногенных загрязнениях медью окружающей среды или об особенности питания индивида. Концентрация Mn высока в гумидных ландшафтах и низка в ариадных. Но так как, это относительно неточный показатель из-за «очагового эффекта» не стоить рассматривать данный микроэлемент как показатель. Концентрация Pb также подчиняется общей закономерности – повышение в южных зонах. Концентрация Сa и Fe на уровне средних значений колебалась весь период исследования и их значения не позволило выявить каких-либо закономерностей. Наиболее информативными, для реконструкции типа природно-климатических зон из числа микроэлементов являются Zn и Sr.
Алгоритм диагностики природно-климатических зон проживания включает в себя:
1) Получение пробы костной ткани, проба грунта
2) Подготовка двух образцов для проведения анализа
3) Проведение анализа
4) Применение знаний
5) Применение правил для диагностики природно-климатических зон. Если концентрации всех элементов отнесены к разряду «высокий», то природно-климатическая зона происхождения будет степной и полупустынный ландшафт. Если концентрации всех элементов отнесены к разряду «высокие», а цинка — «умеренные или низкие» — степной или полупустынный ландшафт. Если концентрации меди и (или) свинца, вне зависимости от других элементов, относятся к разряду «высокий», то индивид мог находиться в районе природного или техногенного повышения средовых концентраций этих элементов. Если концентрации всех элементов относятся к разряду «низкий», это свидетельствует либо о длительном проживании в материковых условиях арктической зоны, ибо о хронических недоедании на протяжении длительного времени (более 1 года). Если концентрации всех элементов относятся к разряду «низкий» или «умеренный», а концентрация марганца — к разряду «высокий», это характеризует проживание индивида в условиях влажного леса, болотистой низменности и пр.
Для более детальной оценки природно-климатических зон происхождения объекта требуется использование представительной выборки биологического материала представляющие конкретные зоны и исследование его по единой методике .
