คดีฆาตกรรม

"คุณเป็นอย่างที่คุณกินและดื่ม -- และนั่นถูกบันทึกไว้ในเส้นผมของคุณ" นักธรณีวิทยา Thure Cerling ซึ่งเป็นผู้นำการวิจัยร่วมกับนักนิเวศวิทยา Jim Ehlinger กล่าว วิธีการวิเคราะห์เส้นผมแบบใหม่นี้อาจเป็นประโยชน์กับนักมานุษยวิทยา นักโบราณคดี และแพทย์ นอกเหนือไปจากตำรวจ Ehleringer กล่าวว่า "เราพบความผันแปรที่สำคัญของไอโซโทปของไฮโดรเจนและออกซิเจนในเส้นผมและน้ำ ซึ่งเกี่ยวข้องกับที่ๆ คนๆ หนึ่งอาศัยอยู่ในสหรัฐอเมริกา" "ตำรวจกำลังใช้สิ่งนี้เพื่อสร้างต้นกำเนิดที่เป็นไปได้ของเหยื่อฆาตกรรมที่ไม่ปรากฏชื่อ" เจ้าหน้าที่คนหนึ่งคือนักสืบท็อดด์ พาร์ค นายอำเภอซอลท์เลคเคาน์ตี้ ซึ่งกำลังใช้การวิเคราะห์เส้นผมแบบใหม่เพื่อพยายามระบุตัวผู้หญิงที่ถูกฆ่าซึ่งพบศพใกล้กับเกรตซอลต์เลคในเดือนตุลาคม 2000 “มันเป็นวิธีการที่มหัศจรรย์” ปาร์ค ซึ่งเป็นสมาชิกของหน่วยคดี ฆาตกรรม ในแผนกของเขากล่าว "ฉันคิดว่ามันจะช่วยชุมชนผู้บังคับใช้กฎหมายได้อย่างมาก" ไอโซโทปเป็นรูปแบบขององค์ประกอบทางเคมีเดียวกันที่มีน้ำหนักอะตอมต่างกัน ไอโซโทปเสถียรคือไอโซโทปที่ไม่สลายตัวด้วยกัมมันตภาพรังสี การทำแผนที่ความเข้มข้นของไอโซโทปในเส้นผมและน้ำดื่ม เทคนิคใหม่นี้วิเคราะห์ไอโซโทปเสถียรของไฮโดรเจน (ไฮโดรเจน-2 หายากและไฮโดรเจน-1 ทั่วไป) และออกซิเจน (ออกซิเจนหายาก-18 และออกซิเจนทั่วไป-16) ที่รวมอยู่ในการเจริญเติบโตของเส้นผมจากน้ำและอาหารที่คนบริโภคและจากอากาศที่หายใจ อัตราส่วนของออกซิเจน-18 ต่อออกซิเจน-16 ในอากาศที่เราหายใจจะเท่ากันทุกที่ และชาวอเมริกันมีแนวโน้มที่จะได้รับอัตราส่วนไอโซโทปของออกซิเจนและไฮโดรเจนที่ใกล้เคียงกันจากอาหาร เนื่องจากอาหารของสหรัฐฯ กลายเป็นเนื้อเดียวกัน การศึกษา* พบความสัมพันธ์อย่างมากระหว่างระดับไอโซโทปของไฮโดรเจนและออกซิเจนในเส้นผมและน้ำดื่ม ร้อยละ 85 ของการเปลี่ยนแปลงของระดับไอโซโทปในเส้นผมของบุคคลนั้นอธิบายได้จากการเปลี่ยนแปลงของระดับไอโซโทปของน้ำดื่มในบริเวณที่พวกเขาใช้เวลา ดังนั้นเส้นผมเพียงเส้นเดียวสามารถช่วยระบุตำแหน่งของบุคคลได้ในช่วงหลายสัปดาห์จนถึงหลายปี ขึ้นอยู่กับความยาวของตัวอย่างเส้นผมและระยะเวลาที่ใช้ในการเติบโต นักวิทยาศาสตร์ใช้วิธีนี้เพื่อสร้างแผนที่รหัสสีซึ่งแสดงให้เห็นว่าอัตราส่วนของไอโซโทปของไฮโดรเจนและออกซิเจนในเส้นผมของหนังศีรษะแตกต่างกันอย่างไรในพื้นที่ต่างๆ ของสหรัฐอเมริกา แผนที่ไม่สามารถระบุตำแหน่งที่แน่นอนของบุคคลในอดีตได้ แต่ระบุพื้นที่ทางภูมิศาสตร์ทั่วไปที่พวกเขาอยู่และดื่มน้ำในท้องถิ่น "คุณสามารถบอกความแตกต่างระหว่างยูทาห์กับเท็กซัส" เอห์ริงเกอร์กล่าว แต่ Cerling เสริมว่า "คุณอาจไม่สามารถแยกความแตกต่างระหว่างชิคาโกและแคนซัสซิตี้ได้" แผนที่อิงจากการวิเคราะห์ไอโซโทปของเส้นผมและตัวอย่างน้ำที่เก็บจากร้านตัดผมและน้ำประปาใน 65 เมืองใน 18 รัฐทั่วสหรัฐอเมริกา แต่ละเมืองมีประชากรไม่เกิน 100,000 คน เพื่อให้แน่ใจว่าผมที่เก็บมาจากร้านตัดผมมักจะมาจากคนในท้องถิ่นมากกว่าจากนักท่องเที่ยวที่มาเยือนเมืองใหญ่ Edna ภรรยาของ Ehlinger และเพื่อนคนหนึ่งของเธอเก็บตัวอย่างในรัฐทางใต้ กลาง และตะวันตกเฉียงใต้ ลูก ๆ ของ Cerling - Claire และ Dylan - เดินทางข้ามดินแดนทางตอนเหนือของประเทศ พวกเขาถามช่างตัดผมว่า "ขอถังขยะจากพื้นหรือถังขยะของคุณหน่อยได้ไหม" Jim Ehlinger กล่าวว่า "พวกเขากลับมาพร้อมกับกล่องกระดาษแข็งที่เต็มไปด้วยขวดน้ำและซองผมที่ถูกทิ้ง" เหตุใดความเข้มข้นของไอโซโทปจึงแตกต่างกันไปตามภูมิศาสตร์ ทำไมไอโซโทปในน้ำ - ทำจากไฮโดรเจนและออกซิเจน - แปรผันตามสภาพภูมิศาสตร์? เมื่อเมฆเคลื่อนตัวออกจากมหาสมุทรและเข้าสู่ทวีป น้ำฝนที่มีออกซิเจน-18 และไฮโดรเจน-2 มักจะตกลงมาก่อนเพราะหนักกว่า นั่นควรทำให้อัตราส่วนของออกซิเจน -18 ต่อออกซิเจน -16 และไฮโดรเจน -2 ต่อไฮโดรเจน -1 สูงขึ้นใกล้ชายฝั่งและลดลงในแผ่นดิน แต่ปัจจัยอื่นๆ ก็มีความสำคัญเช่นกัน เช่น อุณหภูมิของเมฆ ฤดูกาลที่ฝนตก และปริมาณน้ำที่ระเหยออกจากดินและพืช ปัจจัยเหล่านี้อธิบายได้ว่าทำไมระดับออกซิเจน-18 และไฮโดรเจน-2 ในน้ำดื่มจึงลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อเคลื่อนตัวเข้าสู่แผ่นดินจากชายฝั่งตะวันตก (ซึ่งพายุฤดูหนาวมีอากาศเย็น) และยังคงอยู่ในระดับสูงจากอ่าวและชายฝั่งมหาสมุทรแอตแลนติกตอนใต้ (ซึ่งมีเมฆอุ่นกว่า) ความเข้มข้นของไอโซโทปจะแปรผันตามฤดูกาลในฝนและหิมะ แต่น้ำดื่มในอ่างเก็บน้ำหรือน้ำใต้ดินแสดงถึงปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยของภูมิภาคในช่วงเวลาและพื้นที่ การดื่มน้ำจากทุกพื้นที่มีไอโซโทปที่รวมอยู่ในเส้นผมที่กำลังเติบโต ซิกเนเจอร์นั้นไม่ซับซ้อนเหมือนเครื่องดื่มอื่นๆ เพราะ "เบียร์ น้ำอัดลม และนมส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดมาจากท้องถิ่น" Ehlinger กล่าว การศึกษาพบว่าพื้นที่ที่น้ำดื่มและเส้นผมมีความเข้มข้นของไฮโดรเจน-2 และออกซิเจน-18 ต่ำที่สุด ได้แก่ รัฐมอนทานาทางตอนเหนือและตะวันตก ไอดาโฮตอนกลางตอนเหนือ และไวโอมิงทางตะวันตกเฉียงเหนือ ไอโซโทปหนักเหล่านี้หลุดออกจากก้อนเมฆก่อนที่จะไปถึงพื้นที่ภายในเนื่องจากทั้งความหนาวเย็นและระยะทางจากมหาสมุทรแปซิฟิก ภูมิภาคที่มีปริมาณไฮโดรเจน-2 และออกซิเจน-18 สูงสุดในน้ำดื่มและเส้นผม ได้แก่ ทางใต้ของโอคลาโฮมา ทางตอนเหนือของเท็กซัสตอนกลาง ฟลอริดา ทางตอนใต้ของจอร์เจีย และทางตอนใต้ของเซาท์แคโรไลนา ระดับไอโซโทปหนักอยู่ในระดับสูงเนื่องจากน้ำส่วนใหญ่ตกลงมาเมื่อฝนฤดูร้อนและบางส่วนระเหยจากทะเลสาบ ทิ้งไอโซโทปที่หนักกว่าไว้ในน้ำดื่ม เครื่องมือใหม่สำหรับตำรวจ เจ้าหน้าที่ชันสูตรศพ และนักวิทยาศาสตร์ ตำรวจใช้วิธีการนี้แล้วเพื่อเรียนรู้ว่าเหยื่อการฆาตกรรมที่ไม่ปรากฏชื่ออาจอยู่ที่ไหนก่อนที่จะเสียชีวิต วันที่ 8 ตุลาคม ค.ศ. 2000 นักล่าพบซากศพของเหยื่อฆาตกรรมหญิงใกล้กับรัฐ Interstate-80 ทางใต้สุดของ Great Salt Lake ทางตะวันตกของ Salt Lake City นักสืบพบกระดูก 26 ชิ้น เส้นผมบางส่วน เสื้อยืด และสร้อยคอ ไม่กี่เดือนต่อมา พวกเขาได้สร้างใบหน้าขึ้นใหม่และเผยแพร่ไปทั่วประเทศ แต่ยังไม่ทราบตัวตนของผู้หญิงคนนี้ เธอสูงประมาณ 5 ฟุต อายุ 17 ถึง 20 ปี “เราไม่รู้ว่าเธอเป็นใคร” ปาร์คกล่าว "เราไม่รู้ด้วยซ้ำว่าสาเหตุการตาย" หลังจากได้ยินการวิจัยของ Ehlinger Park ได้ติดต่อนักวิทยาศาสตร์และจัดเตรียมการวิเคราะห์ไอโซโทปของเส้นผมของเหยื่อเพื่อระบุว่าเธอเดินทางไปที่ไหนก่อนเสียชีวิต “ตัวอย่างที่ฉันให้จิมบอกตำแหน่งคร่าวๆ ของเธอในช่วงสองปีสุดท้ายของชีวิตเธอ” ปาร์คกล่าว “เธอย้ายไปอยู่ในภาคตะวันตกเฉียงเหนือ – ส่วนใหญ่อยู่ในพื้นที่ไอดาโฮ-มอนทานา-ไวโอมิง และอาจจะเข้าไปในโอเรกอนและวอชิงตัน” หลังจากที่นักวิทยาศาสตร์ทำการทดสอบเพิ่มเติมสำหรับไอโซโทปออกซิเจนในฟันของผู้หญิง ซึ่งเป็นไอโซโทปที่อาจเผยให้เห็นว่าฟันของเธอก่อตัวขึ้นที่ไหน และด้วยเหตุนี้เธอจึงเติบโตขึ้นมา ปาร์คจะตรวจสอบประวัติบุคคลสูญหายในพื้นที่ที่เหยื่อไปเยี่ยมชมโดยหวังว่าจะระบุตัวตนของเธอได้ "ทุกเล็กน้อยช่วยได้" นักสืบกล่าว "คุณนำชิ้นส่วนของจิ๊กซอว์มาประกอบกันเพื่อให้ได้ภาพรวม และนี่คือสิ่งที่จะทำให้เราได้ชิ้นส่วนของจิ๊กซอว์" การใช้วิธีการใหม่อีกอย่างหนึ่งคือการวิเคราะห์เส้นผมจากคนหรือสัตว์เพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับการเคลื่อนไหวในอดีต ในการศึกษานี้ นักวิจัยได้วิเคราะห์ตัวอย่างเส้นผมจากบุคคลที่ย้ายจากปักกิ่งไปยังซอลท์เลคซิตี้ เส้นผมที่ปลูกในช่วง 3 เดือนก่อนการย้ายมีระดับออกซิเจน-18 และไฮโดรเจน-2 ค่อนข้างสูง ซึ่งสะท้อนถึงความเข้มข้นสูงของไอโซโทปเหล่านั้นในน้ำดื่มปักกิ่ง แต่ในเส้นผมใกล้กับหนังศีรษะ -- ผมที่งอกขึ้นหลังจากย้ายไปยูทาห์ -- ความเข้มข้นของไอโซโทปเหล่านั้นลดลงอย่างมาก ซึ่งสอดคล้องกับระดับที่ลดลงในน้ำดื่มของซอลท์เลคซิตี้ ตำรวจสามารถใช้เทคนิคนี้เพื่อตรวจสอบข้อกล่าวหาของอาชญากรว่าเขาไม่ได้อยู่ในพื้นที่ที่อาชญากรรมเกิดขึ้น Ehlinger กล่าวว่านักมานุษยวิทยาและนักโบราณคดีอาจใช้วิธีนี้ในการวิเคราะห์ตัวอย่างเส้นผมโบราณเพื่อเผยให้เห็นว่าชนพื้นเมืองอเมริกันอพยพหรือแสดงการเคลื่อนไหวของผู้ตั้งถิ่นฐานชาวมอรมอนจากมิสซูรีไปยังยูทาห์ที่ใด Cerling กล่าวว่าการวิเคราะห์ขนวัวกระทิงที่เก็บรักษาไว้อาจเปิดเผยเพิ่มเติมเกี่ยวกับรูปแบบการย้ายถิ่นของพวกมันเมื่อพวกมันมีจำนวนมาก เพื่อให้เข้าใจว่าการดื่มน้ำส่งผลต่อระดับไอโซโทปในเส้นผมอย่างไร นักวิจัยต้องเรียนรู้ว่าอาหารมีอิทธิพลต่อไอโซโทปในเส้นผมอย่างไร ผลที่ตามมาคือ นักโบราณคดีอาจวิเคราะห์เส้นผมของคนหรือสัตว์ในสมัยโบราณเพื่อเรียนรู้ว่าพวกเขากินโปรตีนมากเพียงใด อาหารของพวกเขาคืออาหารทะเลหรือที่ดิน หรือชนชั้นทางสังคมใดที่พวกเขาครอบครองโดยพิจารณาว่าอาหารของพวกเขาอุดมด้วยโปรตีนจากเนื้อสัตว์หรือพืช วัสดุ. อาจมีการใช้วิธีการใหม่ทางการแพทย์ Cerling กล่าวว่าเนื่องจากผู้ป่วยโรคเบาหวานดื่มน้ำมาก สัดส่วนของออกซิเจนในเส้นผมจากน้ำและอาหารจะแตกต่างจากผู้ที่ไม่เป็นโรคเบาหวาน เส้นผมยังอาจบันทึกการเปลี่ยนแปลงของไอโซโทปเนื่องจากอาการของโรคอาหารแย่ลง Ehlinger เป็นศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาที่มหาวิทยาลัย Utah และ Cerling เป็นศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์และชีววิทยาที่โดดเด่น เมื่อสามปีที่แล้ว พวกเขาร่วมก่อตั้งบริษัท IsoForensics, Inc. ซึ่งเป็นบริษัทที่ใช้การวิเคราะห์ไอโซโทปที่เสถียรของสารทางนิติวิทยาศาสตร์เพื่อค้นหาการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในไอโซโทปต่างๆ ขององค์ประกอบทางเคมี Cerling และ Ehlinger ได้ทำการศึกษาครั้งใหม่ร่วมกับ Lesley Chesson นักศึกษาปริญญาโทสาขาชีววิทยา ซึ่งเป็นช่างเทคนิคที่มหาวิทยาลัย Utah และ IsoForensics และ David Podlesak นักวิจัยหลังปริญญาเอกทั้งที่มหาวิทยาลัยและ IsoForensics ผู้เขียนร่วมคนอื่น ๆ คืออดีตนักวิจัยหลังปริญญาเอกของ University of Utah Gabriel Bowen ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่ Purdue University และ Adam G. West นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ University of California, Berkeley ก่อนหน้านี้ Ehlinger ได้พัฒนาวิธีการที่ใช้โดยสำนักงานปราบปรามยาเสพติดของสหรัฐฯ เพื่อช่วยให้เรียนรู้ว่าโคเคนหรือเฮโรอีนถูกผลิตขึ้นที่ใด โดยพิจารณาจากไอโซโทปของคาร์บอน ไนโตรเจน ออกซิเจน และไฮโดรเจนในท้องถิ่นที่ดูดซึมเข้าสู่ต้นโคคาและดอกป๊อปปี้จากดินและน้ำ เขายังวิเคราะห์ไอโซโทปของไฮโดรเจนและออกซิเจนเพื่อช่วยติดตามธนบัตรมูลค่า 100 ดอลลาร์ปลอม โดยพิจารณาจากน้ำที่ใช้ปลูกฝ้ายที่ใช้ทำธนบัตร