植物材料的鉴定在解决犯罪案件中日渐重要

世界上的绿色背景常常为人们视而不见和经见不怪,这是理所当然的了。在不声不息地吸收二氧化碳、放出氧气和提供食物的过程中,植物被过多地忽视了_然而,存在于作案罪犯的衣服或所有物上的植物碎屑破片能够成为法庭见证。作为主要见证材料的植物也能在犯罪现场毫不费力地采集到,但只有靠在植物分类学、解剖学和生态学方面受过专门训练的植物学家才能对这些证据作出明宗正义的解释。

确认植物材料作为证据的首起法庭案件是在1935年1月对企图劫持男婴的审理。在植物学家Arthur Koehler的见证下,陪审团确信被告犯了罪。Koehler应用他的木材分类学知识指出用来抵达Lindbergh婴孩所在托儿所二层楼的木制楼梯上的一级梯板是用被告家中顶楼地板上的木板造成的。只有受过训练的植物分类学家才能作出这样的侦探工作。

在美国司法系统的历史上以前从来没有过把这种植物学的资料作为见证的。但是Koehler的见证是如此准确无误和令人折服以至于法庭在以后的其他案件里亦把植物材料的证据作为领先考虑的见证。由于这个原因,我们把这篇文章献给也许可以被认为是美国法庭植物学之父的Arthur Koehler。

当然,我们不是唯一的法庭植物学家,受警察请求已对有毒植物、枝条、叶的碎屑、淀粉颗粒甚至种子作过鉴定的任何一位系统分类学家或分类学家以及植物解剖学家,还有验尸官、律师、医生或兽医都有资格挂任此等头衔。可能是世界上唯一拥有最完整的植物解剖资料库的Jodrell实验室(属英国Kew皇家植物园)的职员们已进行了许多这样的鉴定。而且许多其他植物园的工作人员也被请求去进行了带司法目的的植物样品的鉴定;我们的植物学侦探故事又不过是给出一些实例而已。

植物的特征组成和生态学

植物能够提供法庭见证是因为植物体的组成和结构、它的种种生态条件对不同种类的植物来说是特异的。植物细胞,不像动物细胞,具有由于不同百分比的纤维素(和半纤维素)以及木质素组成的坚硬的内壁。除了反刍动物、白蚁和少许其他节肢动物(它们都依?寄生于其肠道内的某些细菌或原生动物来消化纤维素)外,纤维素不为其他动物所消化,木质素在化学上和结构上比纤维素更复杂,它也只能被少许真菌所分解,除了草本植物细胞具有最高量的纤维素细胞壁外,形成木材的细胞具有木质素百分比含量高得多的次生壁,这些木质素能够极大地强化纤维素基质。例如,正是这些次生细胞壁使得11世纪末在挪威修建的那些木质结构教堂至今仍依然如故屹立在那里。

细胞壁排列的方式和细胞形成的型式对于给定分类聚集来说是独特的。例如,若要想把枫木样品鉴定到植物种种类的话虽然也许是不可能的,但木材解剖学家能够毫无疑问地把它定为适当的属(槭树属)并能确知其是硬枫木种类还是软枫木种类。甚至草本(非木本)植物也具有特定的细胞形状、细胞壁刻纹、表皮细胞排列以及果肉部分中细胞类型的结合等等,一些细胞含有在种间变化的草酸钙晶体或淀粉颗粒类型,不同种和不同属的植物叶片在其叶表具有不同的脉序形式和不同的毛状体(植物毛)。

应用上述这些特征,古生物学家能够把数百万年前的化石叶片标本鉴定到属,常常还可到种,此外,依靠在遗迹中发现的和从粪化石(经化石作用形成的粪便)中取得的食物碎屑,植物考古学家能够辨别出古代文化的食物成分或者从正在分解的筐篓碎屑中知晓其用来编织筐篓的植物种类。植物的解剖学特征早就被公认为是研究古生物和古生态循环的有力工具;自30年代Koehler的工作以来,它们在法律审讯中的应用也日益变得更加普遍。

在法庭工作中,那些特别易于散布的植物部分是大有用途的。例如,即使是在距其最近的树丛数英里之外的动物藏身之处发现欧龙牙草的话,它也是清清楚楚可以明辨的。诚然能被动物转运的植物种类也定能在人们的不知不觉中所转运,如针叶草的小穗或刺实植物的果实是易于粘附在放牧牲畜的皮毛上的,它们便也会粘附在徒步行人的袜子上。易于通过食果动物、爬行动物或鸟类消化道的番茄种子,受到粘质层的保护而免遭胃酸的侵蚀,亦可原封不动地经过人类的肠道。这样的证据任何时候皆可在夏天一定时排水的污水池旁所看到:成千上万的番茄幼苗从肥沃的土壤里拔地而出。

由于每一种植物都有其最适于生长的特定的环境条件,所以并非所有植株都能在任何地方生长。植物种类相互联系生长在一起便构成群落,在群落里一些种类的环境条件是交叠的。关于植物种类的生态学知识在法庭上是有用的,例如,由于植物学家能够鉴别发现在受害者衣服上的植物碎屑便能确定这些植物是来自于被害者被发现的地方还是其他一些地方。这样的推论需求植物学家不仅要知道在那种生境下那些植物种类将生长在一起,而且也要知道从得来的碎屑中如何鉴定出植物种类来。这些技能在植物分类学、解剖学和生态学这些大学课程里是很易获取的。

植物样品的正确鉴别取决于受过训练的植物学家得到该样品归属于某一种类的特征的已被记载的信息的能力。分类和系统分类学家运用上面讨论过的所有类型的特点来进行植物分类,即根据其进化的关系把它们列类为某种和某属。系统分类学家研究具有影响力的植物种类的特征,然后应用这些特征来系统地进行分类。在此进程中所需求的资料发表在包括在对不同植物种类的详尽无遗之描述的分类处理里,这些资料对所有被研究的植物种类来说通常是至关重要的。

这样,哪怕样品中能够提供的植物种类特点仅仅只有一小丁点,任何想鉴别由系统分类学家所研究过的植物中的其中一种的新样品的人都能得到接近包含在出版物中的所有资料。当然,对一受过严格训练的植物学家来说,从植物或植物样品本身便能提供给他所有需要的资料。

刑事植物志

在一些情况下,案件的罪犯就是植物自己。一次乡村推广站让我们(EMG和TLR)去帮助仲裁两邻居家关于是谁家的树木根系堵塞了下水管道的争端。在对采自下水道的根系的整体和切片标本进行了检查后,堵塞管道的树种得以鉴别出来,此案便在小小的自诉法庭上得以解决。毫无疑问,Cutler和Richardsen(1989)也有着类似的经历。

也常常请求植物学家来鉴别种植在一些州法律上要求除掉有害杂草的农田里的杂草种类。因为这样的除草项目常常是昂贵的并且由于这些花费为土地所有者和有关县级部门平均分担,受牵涉双方都关心被抽查的植株是否是杂草。乡村推广站通常依靠大学植物园的分类学家来进行专家鉴定。

另一类问题是植物园人员和分类学家常常接收到人们被家畜、爱畜或小孩们已经食用过的有毒植物的担忧。有时受嫌疑的植物罪犯的一个完好无损的活生生的标本被送来进行鉴别,当然更多的所能到手的只是一点干草或受毒害者的胃内含物样品。虽然碎屑的鉴定并非总是成功的,但植物材料未遭损坏的特征常常使得区分那线特别有毒的植物种类成为可能。

—个全国范围的有毒植物种类的计算机数据库已由Pittsburgh市Carnegie-Mellon大学的Hunt研究所所建立(Jacobsen1989),对有毒植物的鉴定对于任何被请求进行如此查验的植物学家来说便比较容易了。数据库以图解方式对全美国大陆的所有每一种有毒植物进行描述,它亦含有每种植物的有毒化合物和其简况的资料。

在San Diego动物园,一群神猴中的3只猴在经历了失重、腹泻和呕吐后很快便死亡了,尸体解剖指示出肠道遭到损伤和有植物毛粪石(纤维性植物材料栓塞)存在。动物园的兽医给我们(TLR)送来了从植物毛粪石中取来的样品和猴群活 · 动场地的所有植物材料以及经偏振光显微镜进行过解剖学检测的食物样品。猴子肠道中的材料里含有部分消化了的附带厚壁细胞的维管束和少量其他的植物材料。与已知的植物材料进行比较显示出这些细胞源自动物园两年以来一直作为食物饲喂的刺槐叶片。随即对这些稀有动物的食物成分进行变更,此后便再也没有发生这样的问题了,

作为见证的植物

在一些案件里,植物自己并不是侵犯者,而是用来作为反抗刑事犯罪分子的见证。我们(JHB、LCA、TMB、DWH、TLR和EMG)都被请求过去鉴定取自于衣服、毯子上的植物叶片碎屑或涉及到此等案件里的其他物品。起诉律师常常应用这种植物见证以证明被告不在犯罪现场的作证是丝毫也不足以为信的。

当嫌疑犯自称他的毯子曾在草坪或海滨等地点的户外野餐和家庭郊游中使用过的时候,经鉴定取自于性犯罪中使用过的毯子上所粘附的种子并不是生长在上述地方,而是那些生长在受侵袭的受害若所申诉遭到强奸的地方。

另一强奸被告犯的裤脚管口处发现带有树木叶片和树皮的碎屑,虽然他自称是受害者自己打开前门让他进屋的,但事实上却是当他从一株树上爬进受害者房间的当儿不知不觉地带上了那些碎屑。

在一起谋杀案中,发说草叶的少许微小碎屑存在于嫌疑犯的手枪靶管上。经鉴定这些草叶正好是种植在受害者农场里的草种,而不是被告农场所种植的草种。这三起案子的嫌疑犯都被定了罪,日前正在服长期徒刑。

从一环扣一环的特别复杂的推论中,植物资料帮助确定了在一片树林里所发现尸体的死亡时间,尸体只剩下了骨骼,动物又把一条腿骨移开并把它丢到了一种冬季落叶的幼树旁。直接压在骨头下的叶片是发育完全的,所以骨头是在晚春或更晚些时候被丢到那儿的。但骨骼是在夏季中间发现的,叶片也不再是绿色。在无光的情况下,这种植物的叶片要花好几个星期才会失去叶绿素(植物的绿色色素)。

从这些事实,可以估计压在植物上的骨头大约是在两星期之前。然后,应用医学条款和该地当年的气温纪录,估算尸体需要分解的时间便应当是骨头倒地时间与骨头被动物移开的时间之差。于是,植物调查者(DWH)估约死者是在其尸体被发现之前6~10周内死亡的。司法执行官员便可以从那段时间内失踪人员报表上找出受害者了。这样,由植物学家所释义的植物种类的特征便使得公安部门的工作更容易些了,

水果和蔬菜的再检查

最近,一座大城市的验尸官打电话给我们询问是否能够鉴别从一位被谋杀的受害者的胃里采取的植物材料,对胃内含物的植物性食品的鉴定之最初企图是帮助对刺死一位年轻妇女的男子的定罪,然而却导致了帮助非植物学家对受害者最后一餐食物性植物的种类进行甄别的实验室手册的写作。

在该起案件里,起初已知该妇女最后一次用餐是在仅有有限几样菜单的一家快餐店。然而,她的胃里含有白菜、豆类和青椒——这些不是快餐店所售买的食物。又由于该妇女的个性是她绝不会与一陌生人共餐,结论便是她肯定认识杀害她的那个罪犯;事实的确如此。

在一起尚未破获的案件里,发现两名受害的妇女(她俩互不认识但相貌却极其酷似)刚好在被害之前去当地时尚的东方式餐馆里用过餐。基于食物性植物的证据,认为这是一起连续谋杀案。

不仅植物材料的含有而且在胃内含物中植物材料的缺失也是有用的。从中西部地区的一座大城市里的一幢寓所里给我们送来了一件呕吐样品,那儿的警察们想知道被害者是否在他被枪击之前吃过带洋葱的意大利式馅饼。两个馅饼送达到该公寓,带有洋葱的一个送进一间房里,不带洋葱的一个送进另一间房里,送饼人只有联想到馅饼中有无洋葱时才能够描述出在那种情况下是谁接受了那种馅饼,

由于洋葱细胞的形状和体积具有显著的特征,在胃样里有否洋葱便很容易辨别。经过检验,发现送审样里没有洋葱细胞。由于植物学家能够检定出受害者是食用的不含洋葱的馅饼,警察便得以能够获得对那个可能的谋杀犯的描述了。

胃内含物植物性材料的缺乏是有用的另一例子是其用来确定了其双亲犯有虐待子女罪的案件。为了陈述对其儿子的慈爱之心,其父母自称刚好在小孩死亡之前给他喝过水果鸡尾酒。如果真是这样的话,小孩的胃里应该含有一个或更多的明明白白的植物成分:梨的石头细胞;桃、葡萄或樱桃的果肉或果皮;或者菠萝的针状晶体。尽管对由验尸官所提供的大量样品作了辛勤精细的研究,也未发现有任何植物性食物的证据,在此案件里的植物学证据与小孩父母的自我证词相矛盾,这样便令人对他们所作的关于小孩死因的其他申诉产生了怀疑。

胃内含物的鉴定并不限制在人类受害者。我们(MAL和怀俄明大学落基山植物园的同事)曾有一次接受了怀俄明州狩猎和钓鱼部门的询问,请对从一只被枪杀的灰熊中取来的植物材料样品进行鉴定。灰熊是濒危动物,猎杀它将受到法律制裁。尽管灰熊是杂食性动物,它的食物却大多是植物。这头熊在死亡之前吃过的植物包括青草、芦苇和该地乡间典型的溪河植被中的草本双子叶植物,但是没有苜蓿干草。但骑马狩猎队射杀该熊的向导自称说是那头熊吃了他的那些供给他的马匹的干草。基于植物学和其他的一些证据,法庭吊销了此人的狩猎队向导执照,并对其给予了罚款和监禁。

大麻鉴定

也许在法律诉诸中植物学家最广泛涉及的活动是大麻的鉴定了。请求植物学家在遍布全国的法庭中作验证有两种情况:对“绿色植物材料”的鉴定质疑和对属于大麻属的植物的分类归属等待裁决的时候。

当整个植物叶片都提供时,大麻的鉴别最极简单的事儿。遗憾的是,警察取来的那些嫌疑物样品常常并不是这样。但其他方式的植物学检定仍然能够提供明确的甄别。

一个例子是有人向警察报告说一位男子一直在水培大麻。刚好在警察到达之前,种植者已砍掉了所有的植株茎干并把它们丢弃在了离他家很远的地方。在警察到达之时,他正在壁炉里烧毁植物根茎,作为证据的只是获得的部分已被烧过的材料。对木材的细胞排列和细胞壁的纹孔进行的解剖学检定最终表明试样是大麻植株的根茎。

在一些州里如果有人被确证种植了不止一株大麻的话,大麻的种植者将会受到较为严厉的惩罚。通过解剖学或化学或两者的结合研究能够获得证据。由于其纤维的细胞壁随着大麻植物的腐烂而变薄,通过测定疑为株龄长于一年的茎干的细胞壁的厚度并将其与当年生的茎干细胞壁的厚度进行比较,植物解剖学家可以提供不止一株大麻的见证。此外,高于一年株龄的植株茎干也不含如同一年生植株同样的大麻醇化学特征。而且,还可对以解剖学手段鉴定为大麻属的植株茎干进行是否含有大麻醇的检查。

由于大麻属的下属种类易于鉴别,这样便毫无疑问地产生了允许合法工厂使用最高数量的大麻植物混合物问题。但大麻属于那些时间上栽培历史最为悠久的驯化品种之中(Schultes等,1974),结果,便难以分清与自然品种界限混淆不清的那些许多的栽培品种了。一些初充大麻属植物的系统分类学家(如Small和Cronquist 1976)争辩道该属是单种的(仅此一种),而其他人(如Anderson 1980)却认为该属是多种的,有3种或更多的种类。

去60和70年代,辩护律师经常引用“物种辩护”,声称他们的当事人并未种植Cannabis Sativa L · ,而是种的Cannabis(大麻属)的其他一些种。植物学家被请求作为支持这种申诉的专家见证人。这种辩护是合理的,因为大多数州仅只宣布种植C. Sativa L. 为违法。起诉人则请求坚持单属单种观点的植物学家来证明所有的大麻属植物都是C. Sativa L. o这些案件最终导致了一些州对法律条文的修改,把那些鉴定属于大麻属的植株,不管其是否排名在禁种之列,皆被认为是大麻。其他一些州修改了的法律条文则把大麻属的其他一些品种连同a. Sativa L. 排列在一起,然而不管其科学上的争议如何,仍有一些州至今依然立法宣布所有属于化Sativa L. 的植株才是大麻。

对受过培训的植物学家的需求

虽然请求植物学家进行的侦探工作的所有案件并不是都有戏剧性的结果,但植物材料的鉴定在解决刑事案件中、在阻止杂草的蔓延中以及在帮助受到毒害的受害者中都将是重要的。鉴别植物的能力,特别是对少许仅有的碎屑或不完全消化的部分食物的鉴别能力,需求具备植物结构的知识和具备解剖标本和使用植物学文献的能力。

对这些技能的培训在那些开设植物分类学、解剖学和生态学的学院和大学里是极易获得的,但这些课程已在许多学校里被撤销以追求日益扩展的分子生物学课程之时尚。尽管分子植物学也许在某一天会以其他的方式对法庭调查作出贡献,但倘若没有上述基础课程,分子植物学家的未来一代便不可能为需求他们的警察、兽医、医生、律师或验尸官提供植物鉴别。组织和分子课程两者都应保持在大学课程之中是重要的。

[Bioscience,Vol. 40,No. 1,p. 34—39(1990)]