¿Podría un árbol ayudar a encontrar un cadáver en descomposición cerca?

En una ;granja de cadáveres;, los investigadores están explorando si los nutrientes de los cadáveres humanos pueden cambiar el aspecto de las plantas, que las autoridades podrían utilizar para localizar a las personas desaparecidas.
¿Podría un árbol ayudar a encontrar un cadáver en descomposición cerca?

Este artículo fue publicado originalmente en Wired y aparece aquí como parte de nuestra colaboración con la Oficina del Clima.

Desde 1980, el Centro de Antropología Forense de la Universidad de Tennessee ha sondeado las profundidades de la más macabra de las ciencias: la descomposición de los cuerpos humanos. Conocido coloquialmente como la Granja de Cuerpos, aquí los científicos examinan cómo se descomponen los cadáveres donados, como los microbiomas dentro de nosotros se vuelven locos después de la muerte. Esa actividad microbiana lleva a la hinchazón, y, eventualmente, un cuerpo se perforará. Afuera fluye un fluido de nutrientes, especialmente nitrógeno, para que las plantas de la granja se subsuman.

Eso le dio una idea a un grupo de investigadores de la Universidad de Tennessee, Knoxville: ¿Qué pasa si esa ráfaga de nutrientes realmente cambia el color y la reflectancia de las hojas de un árbol? Y, si es así, ¿qué pasaría si las autoridades de la ley pudieran usar un dron para escanear un bosque, buscando estos cambios para encontrar personas desaparecidas fallecidas? Hoy en la revista “Trends in Plant Science”, están formalmente flotando la idea, que, para ser claros, sigue siendo teórica. Los investigadores están empezando a estudiar cómo el fenotipo de una planta, sus características físicas, podrían cambiar si un cuerpo humano se compone cerca. “Lo que estamos proponiendo es utilizar las plantas como indicadores de la descomposición humana, con la esperanza de poder utilizar los árboles individuales dentro del bosque para ayudar a señalar dónde ha muerto alguien, para ayudar en la recuperación del cuerpo”, dice el biólogo de plantas de UT Knoxville, Neal Stewart, coautor del nuevo documento.

A medida que un gran mamífero como el hombre se descompone en un bosque, su descomposición transforma el suelo de varias maneras. El “necrobioma” del cuerpo - todas las bacterias que ya estaban en él cuando estaba vivo - se replica como loco en ausencia de un sistema inmunológico. Este necrobioma se mezcla con los microbios de la tierra. “El microbioma del suelo cambiará y, por supuesto, las raíces de las plantas también percibirán algunos cambios”, dice Stewart. Pero, añade, “no sabemos realmente cuáles son esos cambios”.

Además, todavía no está claro cómo los gases que emanan de un cuerpo pueden afectar a las plantas de la zona. Además, un cadáver atrae a una horda de criaturas oportunistas que complican aún más la dinámica en juego. Los carroñeros, como los buitres, pueden recoger un cuerpo, mientras que las moscas pueden poner huevos que incuban gusanos carnívoros. Estas larvas pueden aparecer en tal cantidad que otro grupo de investigadores descubrió que forman ríos revueltos alrededor de los cadáveres de los cerdos que quedan en el bosque. Los animales visitantes también pueden contribuir con su orina y heces a la mezcla nociva. Todo esto quiere decir que si bien la comunidad microbiana del suelo cambiará, también lo hará la comunidad animal de arriba, con efectos aún no determinados sobre las plantas de la vecindad. Surface recovery at the Body Farm in 2019.

La recuperación de la superficie en la Granja de los Cuerpos en 2019. Steven Bridges/Universidad de Tennessee

Un factor que el equipo de Stewart está considerando es el papel del cadáver en la entrega de nitrógeno al suelo. A medida que se descompone, el cuerpo inunda el suelo con el producto químico, tal vez con demasiado nitrógeno, de hecho, para algunas especies de plantas como los pastos, que inicialmente mueren alrededor de un cadáver. A largo plazo, este nutriente ayuda a las plantas a crecer, por lo que la vegetación posterior se recupera. Pero no está claro cómo las plantas podrían recuperarse, si esas plantas se ven diferentes debido a esta infusión de nutrientes. “Sorprendentemente, nadie que yo sepa ha estudiado esto de manera sistemática”, dice Stewart.

Así que Stewart y sus colegas se propusieron en junio hacer exactamente eso. “En este momento, para el estudio de Body Farm”, dice Stewart, “básicamente estamos tomando los árboles y arbustos que crecen naturalmente dentro de nuestras parcelas, luego colocando los donantes - como se refieren a ellos - y luego mirando las respuestas de las hojas, las respuestas de las plantas, a varias distancias”. Debido a que este trabajo comenzó hace sólo unos meses, los investigadores aún no tienen datos para compartir. Pero el año que viene, planean tomar el suelo expuesto a cuerpos humanos en descomposición y aplicarlo a las plantas en un invernadero para ver si cambia la apariencia de sus hojas. “Un estudio controlado, un estudio replicado”, dice Stewart.

Hay algunas maneras en que una respuesta de las hojas podría jugar. Por un lado, las hojas podrían reflejar más o menos la luz, o cambiar de color, volviéndose más verdes o incluso rojas, por ejemplo. “Definitivamente estamos viendo el verde, pero también estamos viendo todas las longitudes de onda dentro de la luz visible, y luego también las que están a ambos lados de lo visible”, dice Stewart. Por ejemplo, la clorofila de las hojas de las plantas es fluorescente, emitiendo luz que la óptica especial puede captar. Esta firma es invisible para el ojo humano pero no para las tecnologías existentes. Se conoce como detección hiperespectral. Estos dispositivos pueden ver realmente a través del espectro electromagnético, incluyendo la luz visible e infrarroja. La fluorescencia es específicamente un indicador de lo que hay en las paredes celulares de una hoja de planta. Stewart y sus colegas creen que un aminoácido como la fenilalanina, que se libera de un cadáver, podría causar que las hojas fluorescezcan de una manera distinta.

Debido a que los diferentes tipos de plantas tienen una fluorescencia diferente, las autoridades ya están usando esta tecnología para detectar operaciones de cultivo de cannabis y amapola. Los agricultores y los científicos también la utilizan para otros tipos de agricultura, porque la fluorescencia de la clorofila es un indicador de la productividad. “La imagen hiperespectral se ha utilizado para clasificar correctamente la carne de cerdo y otras grasas animales y también se emplea para la gestión de los suelos de nutrientes en la detección de fósforo y otros nutrientes”, dice la microbióloga ambiental de la Universidad del Estado de Misisipí, Heather Jordan. (Ella hace el trabajo antes mencionado sobre los cadáveres de cerdos pero no participó en este nuevo estudio).

Pero para usar esta tecnología para encontrar los restos de personas desaparecidas, Jordan añade, “sería necesario diferenciar los efectos de la descomposición humana con los de la descomposición de otros animales”. Los humanos, después de todo, no están solos entre los grandes mamíferos. Cerdos, ciervos, osos… lo que sea, y se está pudriendo ahí fuera en la naturaleza, inundando el suelo con los mismos nutrientes que un cadáver humano podría.

The FBI and other law enforcement agencies conduct trainings at the Body Farm

El FBI y otras agencias de la ley llevan a cabo entrenamientos en la Oficina Federal de Investigación de Body Farm

Sin embargo, podría haber sutiles diferencias en la forma en que las plantas responden a la descomposición de los diferentes tipos de mamíferos. Nosotros los humanos tenemos distintos microbiomas, por ejemplo, y un contenido de grasa diferente al de, digamos, un oso. “Creo que una vez que encontremos nuestras firmas espectrales clave, podemos pensar en hacer un estudio comparativo con otros grandes mamíferos”, dice Stewart.

Otro desafío es la variabilidad de la descomposición. Una cosa es volar un avión sobre un bosque y ver una operación de cultivo de cannabis con imágenes hiperespectrales, pero “eso es muy diferente de una persona muerta localizada al azar que se descompone a un ritmo desconocido”, dice el ecologista de la Universidad Estatal de Misisipí, Brandon Barton, que colabora con Jordan. Cualquier número de variables influye en la forma en que un organismo muerto libera los nutrientes y microbios que pueden afectar a la vegetación circundante, como el calor que hace o la cantidad de humedad que hay ahí fuera. Todo esto, dice, es “mucho ruido de fondo”.

Y en los experimentos de Barton con cadáveres de cerdos, el cuerpo a menudo no se queda por mucho tiempo - al menos no la carne - así que en última instancia no todo el nitrógeno almacenado en un cuerpo estará disponible como fertilizante. “Las posibilidades de que todo ese nitrógeno entre en el suelo son bastante bajas”, dice. “Porque las moscas van a consumir toneladas de él. Si un coyote aparece, consumirá un montón de él. Buitres, cuervos, todos estos organismos lo eliminarán.” Si las hojas de una planta cambian sólo un poco en respuesta a una menor dosis de nitrógeno de la que habrían recibido si un cuerpo se dejara intacto, eso podría ser un desafío para los buscadores para encontrar una señal.

Dado que los investigadores están empezando a recoger datos sobre cómo las plantas podrían responder a los cadáveres humanos, todo esto sigue siendo teórico. Pero la tecnología de imágenes sólo se volverá más sensible con el tiempo. Incluso si este sistema no puede distinguir a los humanos de otros grandes mamíferos, si las autoridades saben en general dónde buscar a una persona desaparecida, podrían escanear unos pocos kilómetros cuadrados, obtener algunos resultados sobre dónde podrían estar cambiando las plantas, e investigar cada lugar. Algunas manchas podrían resultar estar cubriendo los restos de ciervos, pero una podría llevarlos a una persona. Y si funciona, para las familias de esas personas, esta ciencia puede algún día dar un cierre.