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Categoría: Investigación policial (página 1 de 10)

La impresión 3D en el ámbito forense. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “An Overview of 3D Printing in Forensic Science: The Tangible Third-Dimension” de Carew, R. M. y Errickson, D. (2020), en el cual se estudia la utilidad potencial de las impresiones 3D en el ámbito forense.

A pesar del desarrollo de la impresión 3D, hay muy pocos ejemplos de su aplicación en escenarios forenses en la literatura publicada. Sí se ha observado su aplicación en otros ámbitos como, por ejemplo, la medicina. En las ciencias forenses, gran parte del modelado 3D que se ha realizado está en formato virtual. Inicialmente, esto se debió a la inaccesibilidad de la tecnología de impresión 3D. Sin embargo, en general, es evidente que la creación de réplicas 3D en el ámbito forense puede ser beneficiosa.

La impresión 3D utiliza capas sucesivas de un material para construir un objeto en tres dimensiones. También se puede conocer como fabricación aditiva, debido al proceso de adición de materiales o creación rápida de prototipos. Hay varias fases para pasar de un modelo digital a una réplica impresa, que incluyen: adquisición y procesamiento de imágenes, creación de modelos 3D y traducción de los datos del modelo al lenguaje de la impresora 3D.

Así, las aplicaciones potenciales de las reconstrucciones impresas en 3D en la ciencia forense son numerosas. Las réplicas podrían utilizarse en todo el proceso de la ciencia forense: en las escenas del crimen, recopilación de inteligencia, análisis e interpretación de materiales, en las investigaciones policiales y en la presentación de pruebas en los tribunales. Además, las réplicas en 3D podrían ser beneficiosas para la enseñanza de las ciencias forenses y la divulgación pública. Para que la impresión 3D se utilice en la ciencia forense, particularmente en los tribunales de justicia, la disciplina necesita una base de evidencia reconocible que respalde su confiabilidad y aplicabilidad.

Los diferentes métodos de impresión 3D se estandarizaron en siete grupos. La selección del método dependerá del uso deseado y del aspecto visual de la réplica, las propiedades del material requeridas y las limitaciones de la impresora. El modelado de deposición fundida es generalmente una técnica popular, debido a su asequibilidad y la simplicidad del método. Por el contrario, el material jetting es un método muy preciso, pero también el más caro.

Así, encontramos diversas aplicaciones forenses en potencia de la impresión 3D en este ámbito. La documentación de las escenas del crimen mediante un escáner láser terrestre no es un concepto nuevo. Sin embargo, la literatura sobre la impresión de estos modelos es limitada. La creación rápida de prototipos puede ayudar a crear un modelo reducido de una escena, que podría ilustrar información compleja. Estos podrían aplicarse tanto a escenas interiores como exteriores. Por ejemplo, Liscio, en 2013, imprimió en 3D un accidente de coche que ayudó a visualizar su posición final en relación con otros objetos.

La reconstrucción de las trayectorias de las balas también ha progresado. Pueden generarse utilizando una variedad de técnicas de imágenes digitales (como el escaneo láser) como parte de una reconstrucción virtual de la escena del crimen. Las trayectorias dentro de un cuerpo humano, tanto vivo como fallecido, también se pueden modelar para mostrar lesiones, o comprender una secuencia de eventos.

Ahora bien, no hay evidencia de que esto se extienda a la impresión 3D. Sin embargo, es perfectamente factible que la trayectoria de una bala pueda imprimirse como una fuente alternativa de visualización. Además, esto no se limita a las trayectorias de las balas, y se puede aplicar un flujo de trabajo similar en el análisis de patrones de manchas de sangre para demostrar su distribución; sin embargo, esta noción aún no se ha explorado.

Como evidencia de rastreo, el uso de la impresión 3D se ha centrado en hacer coincidir las marcas de trazas o herramientas con las lesiones. Un ejemplo de esta aplicación se encuentra en el uso de marcas en huesos mediante la impresión 3D. Asimismo, esta tecnología podría aplicarse a la documentación in situ de marcas de trazas en objetos procedentes de una entrada forzada a una casa o una caja fuerte. Esto podría preservar las estrías antes de que se hayan aplicado los medios de yeso.

Por otro lado, se ha discutido el concepto de impresión 3D de una huella dactilar a mayor escala. Sin embargo, se cree que imprimir una huella dactilar latente (de una superficie) sería, posiblemente, más difícil que hacerlo con una huella natural, obtenida directamente de la yema de los dedos. La recuperación óptica del calzado se ha discutido en profundidad.

Esto también ha incorporado la documentación de alta resolución de las impresiones de los neumáticos. Así, se ha demostrado que la impresión 3D permite ilustrar características que no se pueden ver en un caso tradicional. Para la interpretación, esto es importante ya que las pequeñas características se visualizarán mejor. A su vez, el modelo impreso en 3D podría ampliarse para demostrar estas características en un juicio.

Asimismo, el uso de la impresión 3D en arqueología forense es extremadamente novedoso, pero tiene el potencial de complementar las prácticas arqueológicas forenses. Supone una herramienta útil para demostrar visualmente características que, desde entonces, han sido destruidas o eliminadas mediante excavaciones. Del mismo modo, las impresiones 3D son útiles para documentar los cambios internos y externos de los tejidos blandos y los huesos. La impresión 3D anatómica no solo supone una ayuda para la enseñanza y formación. Existen numerosos beneficios para el uso de la impresión 3D en la medicina forense; sin embargo, existen implicaciones éticas que también deben tenerse en cuenta.

Por su parte, la antropología forense es una de las pocas áreas de la ciencia forense (fuera de la medicina) donde la aplicación de la impresión 3D está comenzando a explorarse por completo. Cuando esta se combina con imágenes volumétricas, las estructuras óseas internas que normalmente no serían visibles pueden imprimirse para su análisis. Del mismo modo, también podría ser útil realizar análisis en impresiones 3D si los elementos del esqueleto no son inmediatamente accesibles, como cuando el tejido todavía está presente.

Además, referente a la impresión 3D de restos humanos, existe la posibilidad de crear un modelo impreso “multicapa”, el cual podría tener capas o piezas removibles para ayudar a demostrar los procesos tafonómicos. Dichas réplicas serían beneficiosas para la enseñanza, la divulgación pública o las demostraciones en los tribunales.

Más recientemente, la impresión 3D está comenzando a aplicarse en odontología forense. Una gran ventaja es que las réplicas de huesos y dientes humanos se pueden imprimir en 3D con métodos sencillos. Dentro de la odontología forense, podría aplicarse para el análisis de marcas de mordidas, reconstrucciones faciales, estimaciones de edad o para la identificación de personas. La impresión 3D ha sido un desarrollo útil en las reconstrucciones faciales forenses con cráneos impresos en 3D, utilizados en lugar de los métodos tradicionales basados en arcilla o yeso. Finalmente, la ingeniería forense y la reconstrucción de accidentes pueden involucrar tipos de muestra como edificios, estructuras grandes y vehículos.

En consecuencia, la incorporación de la impresión 3D en el ámbito forense presenta múltiples ventajas, como la interacción física, la visualización de objetos y escenas transitorias, su demostración o recreación en los tribunales, o una mayor comprensión del objeto o áreas de estudio. Por otro lado, existen cuestiones como la posibilidad de que las pruebas se vuelvan inadmisibles. La discusión sobre la precisión y representación es, por tanto, necesaria. Con el creciente potencial de la impresión 3D y su aplicación en las ciencias forenses, deberán crearse pautas de buenas prácticas que, a su vez, incrementen el uso futuro de esta técnica.

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Identificación textil: el caso de los patrones en jeans. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Assessing the reliability of a clothing-based forensic identification” de Nightingale, S. J. y Faird, H. (2020), en el que se investiga la validez de la identificación forense por medio del análisis de tejidos de la ropa, concretamente los “jeans” o pantalones vaqueros y sus patrones textiles.

En 2006, un comité de expertos evaluó el estado de la ciencia forense, haciendo recomendaciones para mejorar el desarrollo y uso de técnicas forenses. El informe que emitieron argumentó que los forenses ofrecían, con demasiada frecuencia, pruebas basadas en técnicas forenses que habían demostrado ser inválidas o poco fiables. Asimismo, también alegaron que muchos examinadores forenses exageraban su testimonio, inflando la fiabilidad de sus métodos y conclusiones.

Por tanto, es evidente que se requiere de más investigación para examinar la fiabilidad de la evaluación humana de la evidencia forense. Un marco útil para este examen es la jerarquía de desempeño experto, que identifica ocho niveles de desempeño que deben probarse para cada tipo de técnica forense.

Una de las técnicas forenses que podemos encontrar es el análisis e identificación de tejidos. Por ejemplo, un examinador del FBI analizó las imágenes de un robo y testificó que las similitudes en las marcas de desgaste a lo largo de las costuras de los pantalones jeans, vaqueros, usados ​​por el perpetrador coincidían con las de unos encontrados en posesión del acusado. Esta identificación de mezclilla también se utilizó en 1997 para identificar a los sospechosos de una serie de delitos violentos en Washington. Este análisis llevó a la conclusión de que uno de los pares encontrados en casa de un sospechoso, los cuales coincidían con los usados por uno de los atacantes.

Esta identificación se describió en un documento técnico en el que el autor, examinador del FBI, describió un análisis de patrón fotográfico para identificar los vaqueros de mezclilla a partir de características —supuestamente— distintas a lo largo de las costuras que resultan del proceso de fabricación y el desgaste posterior. No obstante, no hubo resultados o juicios concluyentes. Hasta donde sabemos, en las dos décadas intermedias, no se ha informado previamente de un análisis exhaustivo de la confiabilidad o reproducibilidad de esta técnica forense.

Dada la importancia del análisis original de los vaqueros de mezclilla como técnica forense aceptada por los tribunales, y como precedente para la introducción de otras técnicas fotográficas de coincidencia de patrones, es fundamental que comprendamos mejor esta técnica.

Así, los autores llevaron a cabo su propia investigación para analizar la fiabilidad de la técnica. Para ello recolectaron imágenes de 211 pares de vaqueros y extrajeron un patrón de desgaste a lo largo de las costuras verticales izquierda y derecha, e interiores y exteriores. Asimismo, describieron el carácter distintivo de estos patrones entre diferentes vaqueros de mezclilla, así como la reproducibilidad de estos patrones dentro de múltiples imágenes del mismo par de vaqueros. Estas dos medidas se combinan para proporcionar las tasas de falsas coincidencias esperadas (que coinciden incorrectamente con dos costuras distintas) según el patrón de desgaste de las costuras.

La distinción es la distribución de las diferencias mínimas basadas en píxeles entre diferentes pares de vaqueros o jeans “denim” para las costuras interiores y externas de la longitud variable. Así, estas distribuciones se colapsan en las costuras izquierda y derecha, ya que las seminas individuales y las desviaciones estándar de las costuras izquierda y derecha son casi indistinguibles.

Con respecto a la independencia, si las diferencias entre las costuras son independientes, entonces sería posible combinar múltiples análisis de costura para mejorar la precisión general. Para determinar si las diferencias de cualquiera de los pares de costuras (izquierda/derecha e interna/externa) son independientes, los autores midieron la correlación entre las diferencias de pares de todos los pares de costuras. Además, la reducción del patrón de costura original a crestas y valles discretas no altera las características del material. De hecho, la señal completa no contiene información más identificable que las crestas y los valles.

En consecuencia, los autores demostraron que el patrón de desgaste en las costuras de los vaqueros de mezclilla no es tan distintivo como se ha argumentado previamente. Contrariamente, alegan que es muy variable debido a la no rigidez inherente del material de mezclilla. Incluso en las condiciones de imagen casi ideales del análisis, en un entorno controlado y uniforme, y empleando imágenes bien iluminadas, de alta resolución y calidad, se apreció una combinación de la falta de distinción entre los vaqueros y la falta de consistencia dentro de estos.

En conclusión, los resultados parecen sugerir que la identificación basada en vaqueros hechos de textil de mezclilla debe usarse con extrema precaución, si es que se usa.

Además, es razonable esperar que la confiabilidad de esta técnica pueda degradarse al trabajar con imágenes del mundo real. Esto es, con poca luz, baja resolución, distorsión de la perspectiva, distorsiones del material… condiciones que surgen naturalmente cuando se usan vaqueros, a diferencia de aplanar el tejido sobre una superficie rígida, como fue el caso de la investigación.

No obstante, puede darse el caso de que la confiabilidad de esta técnica mejore con información adicional, como la marca y el tamaño del vaquero, junto con otras marcas identificativas como roturas y rasgaduras, así como otras prendas de vestir. Sin embargo, sin una evaluación a gran escala, es imposible determinar si este es el caso.

Un componente fundamental de la unidad de análisis fotográfico del FBI es la identificación de personas a partir de imágenes de vigilancia. Cuando no es posible realizar un reconocimiento facial estándar, los analistas examinan otras características potencialmente identificativas, como la ropa y otras marcas distintivas. Ahora bien, dados los resultados sobre la falta de carácter distintivo del patrón en los vaqueros de mezclilla, es natural considerar si otras técnicas de identificación forense sufren el mismo problema de precisión y reproducibilidad.

Se han utilizado marcas supuestamente distintas en ropa, manos y rostros para identificar a las personas a partir de las imágenes de vigilancia. Pero los errores en estas identificaciones son costosos.

Por ello, los autores abogan por que todos y cada uno de los análisis de patrones fotográficos forenses se sometan un análisis riguroso. Incluso recomiendan que estos estudios sean realizados por grupos independientes, en vez de por las instituciones descritas.

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Geomorfología: su utilidad para detectar entierros clandestinos. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Testing Application of Geographical Information Systems, Forensic Geomorphology and Electrical Resistivity Tomography to Investigate Clandestine Grave Sites in Colombia, South America” de Martin, C.; Wisniewski, K. D.; Drake, J.; Baena, A.; Guatame, A. y Pringle, J. K. (2020), en el cual se exponen los beneficios de emplear la geomorfología forense y la geofisica para identificar lugares de entierro clandestinos.

En muchos países de América del sur, hay un número significativo de personas tanto desaparecidas como víctimas de desapariciones forzadas.

Particularmente en Colombia, en los últimos 15 años, las autoridades encontraron 14 personas desaparecidas que fueron identificadas positivamente, todas enterradas en pequeñas fosas comunes. Sin embargo, dada la falta de comunicación entre las organizaciones gubernamentales y las técnicas de búsqueda deficientes ha significado que la localización y recuperación exitosa de personas desaparecidas en estas áreas sigue siendo baja. Los equipos de búsqueda han utilizado, cada vez más, métodos geocientíficos para detectar y localizar materiales clandestinos enterrados de interés forense.

Las búsquedas de entierros clandestinos a menudo comienzan con métodos a gran escala, como sensores remotos, fotografía aérea y ultravioleta, imágenes térmicas u observaciones visuales de cambios en la vegetación a nivel del suelo. También es posible observar cambios en la geomorfología de la superficie, tipo de suelo, estudios de excavación y sondeo de áreas anómalas, entre otros, antes de remover la capa superficial del suelo y finalmente realizar excavaciones controladas y recuperación de restos.

El radar de penetración terrestre es el método geofísico más común para la búsqueda forense, aunque se ha planteado que la mejor práctica radica en un enfoque por fases de múltiples métodos. Los métodos de búsqueda difieren en todo el mundo. No todos los países utilizan un enfoque muy metódico y estandarizado. Las búsquedas colombianas a menudo se basan en el testimonio de testigos para identificar áreas de interés, seguidas del despliegue de pequeños equipos de búsqueda para evaluar visualmente, investigar y cavar pozos de prueba. A veces se utilizan métodos geofísicos, pero se han publicado pocos estudios en Colombia al respecto.

Los sistemas de información geográfica se pueden utilizar para vincular datos geoespaciales (ubicación) y otros (topografía, cobertura vegetal, uso de la tierra y redes de transporte) con otra información descriptiva. Entre esta, encontramos la contaminación acústica, la conservación animal y el registro de delitos. Esta tecnología ya está ayudando a predecir delitos futuros mediante la inteligencia. También ha tenido éxito para determinar la ubicación de entierros clandestinos.

Dichos sistemas se han aplicado en casos forenses para rastrear y analizar datos sobre delitos que pueden revelar patrones, incluida la reincidencia. Por ejemplo, utilizando Sistemas de Información Geográfica fue posible establecer la relación espacial entre la ubicación de los secuestros, las zonas de intersección entre las rutas de transporte público y las áreas territoriales de pandillas y sitios de depósito de cadáveres.

Así, los autores llevaron a cabo su propio estudio en la materia. El modelado espacial y estadístico predictivo (MESP) utiliza el software de modelado de máxima entropía, una técnica de aprendizaje automático. En el estudio se utilizó para predecir las ubicaciones probables de las personas desaparecidas.

Para ello, se emplearon los siguientes pasos. Primero, se utilizó la base de datos colombiana existente para centralizar, compilar y triangular información relevante sobre personas desaparecidas, actividades y/o ubicaciones delictivas y paramilitares conocidas y búsquedas anteriores e información de exhumación. Asimismo, se realizó una actividad paralela para recopilar información de la familia de la víctima (principalmente el lugar de la desaparición si se conoce, testimonios de testigos y las actividades sociales del individuo).

Estos dos pasos se utilizaron luego para procesar, clasificar, analizar y visualizar dos ubicaciones previstas para la investigación del terreno en la misma provincia colombiana.

La primera ubicación se corresponde con el área de Chameza, identificándose un posible sitio de entierro. El sitio se encontraba a una altitud de 2018 m sobre el nivel del mar, con terreno boscoso, escarpado y estrecho. A pesar de no encontrarse fotografías históricas del sitio, la ubicación aislada y la vegetación madura bien establecida sugirieron pocos cambios con respecto a cuando se pensaba que había ocurrido el entierro, hace 14 años.

Como segunda ubicación se identificó un posible sitio de entierro cerca de Teguita Alta. Esta área estaba ubicada alrededor de una escuela ahora en desuso, que fue un campamento paramilitar durante los 80 y 90. Los testimonios de los supervivientes y las familias de las víctimas, que habían estado detenidos allí, ayudaron a identificar el área de estudio para investigaciones más detalladas.

Los resultados fueron los siguientes. Aunque se realizaron experimentos previos sobre tumbas simuladas, este fue el primer estudio de caso publicado que utilizó métodos de geociencia forense (modelado espacial, geomorfología forense y geofísica cercana a la superficie) para intentar localizar fosas clandestinas en Colombia.

Dado el terreno montañoso y boscoso de Chameza, las encuestas y subsiguientes investigaciones no tuvieron éxito, aunque eso no es inusual en tales casos. La segunda área de estudio presentó resultados exitosos, ya que se identificó una depresión topográfica superficial. Así, se recopilaron datos geofísicos que identificaron una anomalía de resistividad. Esta se investigó y se encontró que era un pozo de entierro, aunque contenía animales bovinos. Muchas tumbas clandestinas descubiertas se encuentran cerca o dentro de estructuras construidas y, por lo tanto, vale la pena priorizar su investigación.

Las depresiones del suelo se vuelven más pronunciadas cuando las cavidades del tórax de los cadáveres subyacentes colapsan, con las correspondientes depresiones en la superficie del suelo. Por ello, las depresiones de la superficie son importantes durante las inspecciones visuales. Los estudios geofísicos simulados y de cementerio han demostrado que las tumbas más antiguas son cada vez más difíciles de localizar por métodos geofísicos cercanos a la superficie. En ambos lugares del estudio, la edad de las tumbas sospechosas (14 años) significó que habría una respuesta geofísica reducida, en comparación con las tumbas relativamente recientes.

Así, utilizando datos de entrada relevantes, el uso de estos métodos puede ser fundamental para reducir las áreas de búsqueda potenciales. Para búsquedas de sitios específicos, la geomorfología forense también puede identificar rápidamente áreas sospechosas para una investigación posterior, geofísica en este caso.

A este respecto, los futuros estudios podrían investigar otros sitios en Colombia y otros países de América Latina, profundizando en esta estrategia de detección de lugares de entierro, la cual solo puede mejorar a medida que se recopile y utilice más información para definir mejor los métodos de búsqueda detallados y efectivos.

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El cruce de líneas en documentos falsificados. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Model precision in partial least squares with discriminant analysis: A case study in document forgery through crossing lines” de Valderrama, L.; Março, P. H. y Valderrama, P. (2020), en el que se estudia la detección de falsificación de documentos mediante el cruce de líneas.

La falsificación de documentos es un tema de gran relevancia policial. Dichos fraudes pueden ocurrir por el mal uso de documentos en blanco o por la adulteración de un documento oficial.

Ahora bien, el análisis de documentos para detectar fraudes puede emplear metodologías destructivas o no destructivas. Con metodologías destructivas, una pequeña parte del documento debe eliminarse antes del análisis. En el análisis no destructivo se emplea la combinación de técnicas instrumentales y herramientas quimiométricas para la evaluación de tintas de pluma. Entre estas técnicas, la identificación de documentos falsificados mediante el cruce de líneas de tintas se investigó de varias formas.

También es posible trazar la evolución de este tipo de investigación. La década del 2000 fue importante por el empleo de espectroscopias vibracionales y otras, como la microscopía de fuerza atómica y la microscopía óptica, para la caracterización superficial de las líneas de tinta que se cruzan.

Actualmente, la imagen hiperespectral parece ser la técnica más utilizada en la evaluación del cruce de líneas.

No obstante, las metodologías desarrolladas mediante el uso de imágenes hiperespectrales no mostraron un éxito del 100%. Esto indica que todavía existe la necesidad de metodologías eficientes para resolver los problemas relacionados con la falsificación de documentos. Además, la introducción de las técnicas digitales en el estudio de documentos ha animado a los examinadores forenses de documentos a trabajar con mayor exactitud y precisión.

Así, los autores condujeron su propia investigación para examinar la eficacia de la técnica del cruce de líneas, o líneas cruzadas. Se generaron muestras para el análisis de líneas cruzadas en documentos en dos situaciones: documentos que se imprimieron y luego se firmaron (modo correcto — Situación 1) y documentos que se firmaron y luego se imprimieron (documentos fraudulentos — Situación 2). Después de una semana, las hojas que se habían impreso recibieron una cruz de trazas de las mismas muestras de pluma. Se imprimieron las hojas con las huellas de los diferentes bolígrafos de distintas marcas o modelos para realizar la firma. Por lo tanto, se obtuvo una línea cruzada de la impresión a través de las distintas impresoras utilizadas.

Las muestras descritas se utilizaron para producir un total de 60 muestras, empleando una impresora de inyección de tinta, y otras 60 muestras utilizando una impresora láser. El siguiente paso consistió en tomar una fotografía desde un iPhone sin flash, bajo una cinta de luz LED. La distancia desde la cámara a la hoja de papel era de unos 30 cm y el teléfono inteligente se sostenía de forma manual.

Estas imágenes se importaron al software Matlab R2007b y las regiones de líneas de cruce se utilizaron para obtener las matrices empleadas en el desarrollo de los modelos mínimos cuadrados parciales, con análisis discriminante (en inglés PLS-DA). Los modelos PLS-DA se desarrollaron para cuatro tipos de bolígrafos azules (bolígrafo, rollerball, gel y punta de fieltro) para discriminar la tinta específica de cada bolígrafo utilizando la impresora de inyección de tinta. La impresora láser se utilizó para probar la robustez de los modelos PLS-DA.

La distinción entre las dos situaciones consideradas en este estudio puede ser muy difícil de hacer sólo visualmente. Por esta razón, se utilizaron los PLS-DA para desarrollar modelos de clasificación supervisados. Para ello, cada línea de cruce representa una muestra.

Los resultados de los modelos PLS-DA mostraron que el método desarrollado presenta un gran potencial para la identificación de las secuencias de las líneas de cruce con respecto a los fraudes de documentos. Esto se debe a que suponen un análisis rápido y no destructivo sin preparación de la muestra.

La solidez, evaluada mediante el cambio de marca de impresora, modelo y modo de aplicación de tinta, mostró influencias significativas con los modelos de bolígrafo, rollerball y rotuladores. Sin embargo, esta influencia no se verificó para los bolígrafos de gel. Una posible explicación es que el bolígrafo de gel no se ve afectado por el modo de aplicación de la tinta de la impresora.

Por otro lado, para los otros tipos de bolígrafos, el modo de aplicación de tinta de la impresora influye en la predicción, disminuyendo la distinción entre las dos situaciones. Además, las diferencias en el tipo de punta, las características físicas de la tinta y sus composiciones químicas pueden influir en los resultados de la predicción. Asimismo, el modelo PLS-DA para el bolígrafo de gel se validó mostrando resultados comparables para los tres niveles, considerando la reproducibilidad con un iPhone 7.

La precisión en el nivel de reproducibilidad con iPhone presentó el menor valor. Sin embargo, la imagen obtenida de los documentos pudo ser predicha por el modelo, sin verse afectada por el modelo de iPhone y la resolución de la cámara. Las imágenes digitales junto con el modelo PLS-DA pueden considerarse robustas y precisas para el tipo de bolígrafo de gel.

Así, la metodología propuesta también se considera un aporte relevante al análisis forense de los documentos, proporcionando una evaluación simple, rápida, no destructiva y eficiente para dirigir la secuencia de cruces de líneas.

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La extracción de ADN en semillas de plantas. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Evaluation of plant seed DNA and botanical evidence for potential forensic applications” de Lee, C.; Huang, Y.; Hsu, I. C. y Lee, H. C. (2019), en el cual se investiga el potencial de extraer y tipificar ADN de semillas para individualizar aún más las muestras botánicas en investigaciones forenses.

Tal y como ya sabemos, se pueden encontrar varios tipos de evidencia botánica en la escena del crimen, como en la ropa, el calzado o armas. Así, una de las posibles técnicas de identificación de esta evidencia es mediante el ADN. Si somos capaces de extraer ADN de semillas no digeridas u otros materiales vegetales, podrían proporcionar pruebas valiosas durante las investigaciones penales.

Como resultado de la reproducción sexual en las plantas, se forman semillas con su propia genética única. La semilla incluye tres regiones: el embrión, la fuente de nutrición y la cubierta de la semilla.

El embrión es la planta esporofita joven que se convertirá en la planta adulta completa. Alrededor del embrión se encuentra la fuente de nutrición para alimentar al embrión antes de que este establezca un sistema de raíces y hojas para apoyar su propio crecimiento. Finalmente, alrededor de toda la semilla hay una capa denominada cubierta de la semilla. Cuando las condiciones de crecimiento son favorables (es decir, existe suficiente agua y luz), la cubierta de la semilla puede desencadenar la germinación o el brote de la semilla.

Actualmente, solo unos pocos resultados publicados ilustran cómo estos materiales vegetales pueden usarse con fines forenses. La mayoría de estos se basan en observaciones microscópicas que son útiles si es fácil identificar las semillas por morfología. Para explorar más el uso de evidencia vegetal en investigaciones forenses, las semillas solo pueden identificarse mediante métodos de ADN.

La catalogación de la diversidad genética en cualquier especie se puede lograr utilizando diferentes sistemas de marcadores morfológicos o de ADN.

En cualquier elección de un sistema de marcadores de ADN, es fundamental seleccionar marcadores que lo suficientemente variables en una población para distinguir entre individuos, incluso si son parientes cercanos. Esto ocurre con las semillas que pueden compartir un alto porcentaje de ADN común. En la mayoría de las aplicaciones forenses, se examinan las semillas u otras evidencias para determinar de qué tipo de especies de plantas pueden haberse originado. En última instancia, esto nos permitiría establecer un vínculo entre las personas y las ubicaciones geográficas.

La comida ingerida puede ser una evidencia forense importante obtenida durante la investigación de la escena del crimen o la autopsia médico-legal. Muchos materiales que contienen semillas pasan a través del sistema digestivo humano y aún son reconocibles, por lo que pueden ser valiosos para proporcionar pistas de investigación.

Por ejemplo, en un homicidio reciente, se encontraron muchas semillas de pasto adheridas a una manta envuelta alrededor de un cuerpo que, luego, podía correlacionarse mediante análisis microscópico a nivel de especie con semillas similares asociadas con los zapatos de un sospechoso. Para ampliar aún más el uso potencial de semillas como evidencia, es posible la tipificación del ADN.

En la escena del crimen, un investigador puede encontrar varios tipos de evidencia de tomate, como salsas, tomates enlatados, frescos o semillas en armas o en la ropa debido a vómitos, defecación o en el contenido del estómago autopsiado. Por esta razón, se utilizaron semillas de tomate como sistema modelo en el estudio de los autores, ya que el tomate es un alimento común en muchas cocinas de todo el mundo.

En la investigación se emplearon 12 marcas diferentes de productos de tomate. Había 5 tipos de tomates enlatados y se utilizaron 7 tipos de salsas de tomate para espaguetis. 9 de los 12 productos de tomate comerciales contenían semillas. Los productos de tomate caseros se prepararon cocinando tomate fresco con tres métodos para diferentes períodos de tiempo. Las semillas de tomate se recolectaron después de cada uno de los tratamientos de cocción y en los intervalos de tiempo especificados. Después de recolectar todas las semillas, tanto cocinadas como no, estas fueron separadas, limpiadas y, a continuación, se realizaron extracciones de ADN. El tomate fresco, no digerido, se utilizó como control positivo en el estudio.

Los resultados muestran que se podría extraer una cantidad suficiente y de buena calidad de ADN de un embrión de semilla fresco o de una cubierta de semilla. Sin embargo, no se pudo extraer ADN de una semilla completa de tomate enlatado. Se observó, además, que después del tratamiento a alta temperatura, el ADN de la mayoría de las semillas de tomate se destruyó.

El examen microscópico resultó útil para seleccionar rápidamente las semillas para identificar los rasgos característicos de la superficie de una semilla para distinguir mejor entre muestras de tomate fresco y cocido. La semilla fresca tenía un aspecto suave mientras que la cocida tenía pelos epidérmicos evidentes. Este descubrimiento podría usarse para seleccionar semillas valiosas rápidamente, de las que pueda extraerse ADN, en casos forenses.

No obstante, el uso de evidencia botánica forense de la escena del crimen para la tipificación del ADN aún se encuentra en etapas de desarrollo para muestras difíciles, como las provenientes del estómago y excrementos.

En el caso de los autores, se extrajo y analizó el ADN de semillas de tomate de productos comerciales como salsa para espaguetis, salsa de tomate y tomate enlatado. Los resultados mostraron que ninguno de los protocolos de extracción de ADN produjo rendimientos satisfactorios en cuanto a cantidad y calidad de ADN cuando se utilizaron semillas de tomate comerciales como materia prima. Consecuentemente, parece sugerirse que el rendimiento de ADN está directamente relacionado con la temperatura y/o presión de cómo se procesaron los productos de tomate.

Finalmente, se desarrolló un procedimiento novedoso para combinar el análisis microscópico de la morfología de la semilla y la determinación del ADN de la semilla.

Si bien la identificación microscópica de una semilla de planta a nivel de especie puede ser suficiente para analizar algunos casos forenses, muchos otros tipos de semillas requerirán identificación de ADN. Esto podría deberse a que no son morfológicamente distinguibles como semillas intactas, o porque la fragmentación ha limitado sus características identificables más externas.

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Importancia del suelo como evidencia forense. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Soil as a tool of revelation in forensic science: a review” de Sangwan, P.; Nain, T.; Singai, K.; Hooda, N. y Sharma, N. (2020), en el que se analiza la importancia y beneficios de utilizar el suelo como evidencia en el análisis forense.

En 1904, el suelo se utilizó por primera vez como prueba para resolver un caso criminal. Así, el suelo como evidencia de vestigios juega un papel importante en la investigación forense.

Se trata de un componente físico transferible; esto es, se puede transferir de los pies o zapatos de alguien que se movió por un área en particular. Ayuda a evaluar la naturaleza y el punto de contacto y, eventualmente, a vincular a personas u objetos con la escena del crimen.

Dado el aumento de descargas y eliminación ilegal de desechos diario, es importante identificar el patrón de distribución, impacto y origen de los materiales de desecho mediante el uso de técnicas analíticas. Los componentes elementales del suelo se pueden utilizar en la ciencia forense ambiental, donde se estudia la contaminación criminal del suelo, de acuerdo con herramientas de tecnología de discriminación adecuadas. No obstante, el uso de métodos de análisis e investigación de suelos y sedimentos, como la geofísica, la geomorfología y la teledetección, aún se está desarrollando, al igual que la propia ciencia forense ambiental.

La geología forense cubre una amplia gama de áreas de investigación, estando también vinculada a algunas ciencias sociales como la arqueología. La pedología es una división de las ciencias de la tierra que se ocupa del suelo en su entorno natural: su origen, propiedades químicas, físicas y minerales, etc. La pedología forense analiza los signos de restos geológicos y materiales sueltos asociados con un delito para apoyar una investigación policial y recopilar pruebas fiables.

Así, los científicos forenses del suelo se enfocan en suelos perturbados principalmente por actividades humanas, comparándolos con suelos in situ o cotejándolos con los datos disponibles del suelo. El objetivo radica en vincular la relación culpable-víctima en la escena del crimen. Las muestras son tomadas por peritos forenses de las escenas del crimen y los lugares circundantes. La pedología implica el estudio de la morfología del suelo, la cual se puede interpretar fácilmente y permite realizar comparaciones forenses.

Con el aumento de la conciencia global para utilizar los datos proporcionados por el suelo en trabajos de inteligencia o como evidencia en tribunales, el suelo se utiliza con frecuencia como evidencia física en sondeos criminales, donde los métodos forenses conservadores no ofrecen evidencia suficiente.

Entonces, ¿cuál es el proceso de análisis de las muestras de suelo?

El examen forense del suelo consta básicamente de cuatro pasos: investigación de la escena del crimen, análisis de muestras en el laboratorio, comparación de los resultados y evaluación e interpretación de los resultados.

Durante la evaluación de la escena del crimen, el examinador forense debe recopilar muestras de referencia y cuestionadas para compararlas. Se sugiere que se recolecten varias muestras en cada sitio, por separado y desde varios puntos en la superficie y/o en diferentes profundidades del suelo. Esto variará en función del tipo de actividad (es decir, excavar o caminar) y la diversidad del suelo o vegetación en la escena del crimen.

Primeramente, dichas muestras se localizan y recolectan con la ayuda de lentes de mano o microscopios de luz durante el examen de las escenas del crimen. El tamaño, la cantidad y el tipo de muestras de suelo dependerán de la naturaleza del área a examinar. La recolección y el aseguramiento de las muestras de suelo deben llevarse a cabo de manera metodológica y organizada para evitar la contaminación o pérdida del material de la muestra. Después de la recolección de suelo, las muestras deben secarse, removiendo posteriormente las partículas más grandes que pueda haber como plástico, hojas, ramas y rocas.

Antes del escrutinio, se debe realizar un cribado de las muestras. Entre los métodos de cribado empleados encontramos la comparación de colores, la determinación de la distribución del tamaño de las partículas, la textura, la consistencia, la distribución del gradiente de densidad o el estudio del pH, entre otras. No obstante, para la identificación exitosa de un gran número de muestras de suelo, es recomendable que tales métodos sean rápidos y simples.

Por un lado, la materia orgánica es un componente del suelo muy complejo, natural, compuesto de animales, plantas y biomasa microbiana. Generalmente, la materia orgánica del suelo se mide con base en el contenido de carbono orgánico y / o nitrógeno total de las muestras. Por otro lado, la parte inorgánica del suelo es un componente principal, derivado de la intemperización de rocas y minerales, constituyendo una evidencia de traza importante para diferenciar o discriminar dos muestras de suelo diferentes. En concreto, el examen de los minerales del suelo se ha sugerido como el principal método de clasificación forense de suelos inorgánicos.

Entre las técnicas instrumentales, el método SEM-EDX (microscopía electrónica de barrido junto con el uso de rayos X de dispersión de energía) ayuda a comparar y discriminar muestras de suelo. Se trata, por tanto, de una herramienta útil para la detección rápida de muestras en base a otros atributos de las trazas del suelo como su color, textura, estructura y composición. Posteriormente a un examen cualitativo, se lleva a cabo un análisis multivariado. El análisis del color y las pruebas de distribución del tamaño de partículas son fáciles de realizar, teniendo un alto poder de discriminación cuando se usan en combinación.

Por último, se comparan los resultados obtenidos de las muestras dubitadas e indubitadas o de referencia. Las técnicasutilizadas para la comparación pueden ser subjetivas (utilizando la opinión de un experto), objetivas (utilizando un método estadístico) o una combinación de ambas. También es posible recurrir a bases de datos o datos de referencia. Sin embargo, aún no se han emitido directrices sobre cómo los geólogos forenses y otros profesionales del suelo deben redactar sus informes.

Finalmente, debemos señalar que, mundialmente, varios casos se han resuelto con la ayuda de evidencia de suelos. La trascendencia de este tipo de estudios es determinar la ubicación geográfica de la escena del crimen, investigar y recuperar a la persona desaparecida, ayudar en trabajos de inteligencia y reducir el área de búsqueda.

Así, los datos del suelo pueden ser útiles para contribuir al esclarecimiento de casos como atropellos con fuga, agresiones sexuales, secuestros, delitos contra el medio ambiente, minería ilegal, rutas de envío de drogas… etc., lo que reduce el trabajo de campo del científico forense.

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La identificación trans en antropología forense. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Breaking the binary: The identification of trans-women in forensic anthropology” de Schall, J. L.; Rogers, T. L. y Deschamps-Braly, J. C. (2020), en el que se analiza el impacto de la cirugía de feminización facial en las técnicas de identificación empleadas por la antropología forense.

En antropología forense, la identificación del fallecido comienza con la construcción del perfil biológico. Posteriormente, se compara con descripciones de personas desaparecidas para ayudar a acotar las investigaciones.

En los casos de personas trans y de género diverso, describir sus restos físicos y sexo biológico puede tener poca correlación con su identidad social, retrasando y/o confundiendo la identificación. Algunas personas trans han buscado alterar su apariencia física para reflejar mejor su género. Así, estas alteraciones podrían tanto facilitar el proceso de identificación como generar nuevas complicaciones.

Cabe recalcar que, cuando los antropólogos forenses realizan una evaluación de sexo, están evaluando el sexo biológico, no el género. Tradicionalmente, esta disciplina tiene una conceptualización binaria de la variación sexual (masculino o femenino), limitando la incorporación del género en este proceso. Consecuentemente, poco se han discutido los métodos para la identificación de personas transgénero y no conformes con el género en la antropología forense.

Transgénero es un término genérico para las personas cuya identidad de género difiere del sexo que se les asignó al nacer. Trans a menudo se refiere a un individuo que busca, o ha experimentado, una transición social de un género binario a otro, como hombre a mujer o mujer a hombre. Hay muchas opciones de modificación corporal para las personas trans. Estas incluyen terapias de reemplazo hormonal, cirugía genital, cirugía de feminización facial y cirugía de masculinización facial.

Entre estos, la cirugía de feminización facial es un grupo de procedimientos quirúrgicos destinados a feminizar los rostros de las personas en transición de hombre a mujer o mujeres trans. En concreto, los procedimientos específicos que impactan directamente en el esqueleto facial son: el contorno de la frente, la rinoplastia, el contorno del mentón y el contorno de la mandíbula.

Debido a que cada individuo tiene una frente y posición del seno frontal diferente, el proceso de reducción y contorno de esta es muy variable. Si la cirugía tiene éxito desde una perspectiva antropológica forense, la cara de una mujer trans debería de ser indistinguible de una mujer cis. Esto sugiere que un análisis métrico del cráneo produciría una evaluación del sexo craneal de “mujer”, aunque la pelvis -por ejemplo- siguiese pareciendo masculina. Por ende, el sexo craneal sí coincidiría (fememnino) pero no el sexo de la pelvis.

Sin embargo, también pueden surgir otras dificultades no antropológicas. Por ejemplo, si en la denuncia de desaparición se identifica a la persona trans de acuerdo con su sexo biológico (hombre) en vez de su verdadera identidad de género (mujer). Por otro lado, si la cirugía de feminización no tiene éxito, la identidad será ambigua o, en función de las circunstancias, generar otros problemas de identificación y correspondencia.

Por tanto, es necesario comprender cómo las cirugías de feminización impactan la evaluación del sexo craneal y, en última instancia, evaluar tanto el sexo como el género como parte de un perfil esquelético forense. Se trata de un tema casi inexplorado en la antropología forense, el cual debe abordarse para facilitar la identificación legal de una manera respetuosa con la identidad personal del fallecido.

Debido a que pocos cirujanos practican este tipo de cirugía, el tamaño de la muestra de la investigación de los autores es limitada.

Concretamente, se contó con 11 sets de imágenes de tomografía computarizada con el antes y el después de la operación de mujeres transgénero que se operaron en el último año. Se utilizó la tomografía computarizada en tanto que no hay colecciones esqueléticas de individuos trans, tratándose de imágenes no distorsionadas. Asimismo, se tomaron un total de 17 medidas craneoencefálicas, 10 de las cuales están afectadas por cirugía de feminización, según la visibilidad de los puntos de referencia. Asimismo, se utilizó el software FORDISC para el tratamiento de las imágenes.

Algo de gran importancia para esta investigación era que las medidas tomadas de las imágenes de tomografía computarizada preoperatoria se reconocieran como masculinas, antes de evaluar las imágenes posoperatorias. Desde la perspectiva de la identificación forense, una cirugía de feminización exitosa alteraría la evaluación preoperatoria del sexo de “masculino” a “femenino”.

Los resultados mostraron que, independientemente de las mediciones incluidas, FORDISC indicó que los individuos de la muestra eran más similares a los hombres que a las mujeres, tanto antes como después de la operación (excepto en un caso de resultado femenino postoperatorio). En última instancia, las alteraciones quirúrgicas no fueron lo suficientemente marcadas como para cambiar el resultado de una evaluación craneométrica del sexo en el software. No obstante, los resultados del posoperatorio sí eran lo suficientemente notables como para que un antropólogo forense pudiera dudar y concluir que los resultados son indeterminados.

Hubo tres casos en los que los resultados de la métrica “masculina” tenían una probabilidad posterior más alta en el posoperatorio que en el preoperatorio. Una explicación puede ser que, a pesar de la extracción de una cantidad significativa de hueso, las proporciones y el tamaño general del resto del cráneo están fuera del rango de la mayoría de mujeres. Las modificaciones realizadas en el esqueleto y el tejido blando durante la cirugía tienen como objetivo imitar la morfología “femenina”, no el tamaño “femenino”.

A pesar de estos resultados, es importante recordar que el análisis métrico es solo un componente de la evaluación del sexo craneal. Asimismo, el análisis morfológico de un cráneo de hombre a mujer que se ha sometido a cirugía mostrará evidencia de las modificaciones quirúrgicas, como tornillos y clavijas. Debido a esto, hubo algunas dificultades en la investigación para tomar las medidas postoperatorias en las tomografías computarizadas en estas áreas afectadas. De hecho, en algunos casos tales placas aumentaron el volumen del área y, consecuentemente, el tamaño de las medidas.

Dicho esto, los cirujanos plásticos de todo el mundo practican este tipo de cirugías, independientemente de si tienen la capacitación adecuada, lo que puede provocar errores en el procedimiento. Por lo tanto, los resultados finales variarán según las necesidades del individuo y la experiencia del cirujano.

En conclusión: es imperativo que los antropólogos forenses consideren la posibilidad de que un individuo no identificado pueda ser transgénero y, por ende, no limiten su análisis y conclusiones a categorías binarias de sexo. Los resultados del estudio demuestran que es posible encontrar evidencias de género en los esqueletos faciales de personas transgénero que se han sometido a una cirugía de feminización facial.

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El poder identificativo de la corteza. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Contribution of plant anatomy to forensic investigation: Tree bark morphology” de Caccianiga, M.; Compostella, C.; Caccia, G. y Cattanero, C. (2020), en el que se evalúa la posibilidad de identificar las especies de plantas a partir de pequeños fragmentos de corteza de plantas leñosas, ayudando en investigaciones forenses.

El papel de la botánica en la investigación forense ha demostrado ser cada vez más útil en las últimas décadas.

Los macrorestos de plantas (semillas, frutos, flores, hojas y otras partes y/o sus fragmentos) son una herramienta poderosa para vincular un cuerpo, u otra evidencia, a la escena principal del crimen. Esto es debido a que pueden proporcionar información detallada sobre la ubicación ecológica y geográfica donde el cuerpo ha estado expuesto.

Por otro lado, su identificación puede ser problemática incluso para expertos, particularmente cuando solo se cuenta con partes pequeñas, que no significativas y/o si su estado de conservación es deficiente.

Se pueden encontrar otras estructuras con mayor frecuencia, especialmente las más resistentes y expuestasdirectamente al medio ambiente. Estas son la capa externa de plantas con semillas leñosas (en árboles y arbustos); esto es, la conocida como corteza. Su contacto directo con el medio externo y su resistencia a la descomposición hacen que sea muy probable su aparición cuando se produce el contacto con una planta leñosa.

No obstante, se sabe poco sobre las herramientas de identificación específicas para las características anatómicas de la corteza. O, al menos, se sabe poco sobre la individualización de marcas específicas que pueden usarse para compararlas directamente con muestras de procedencia conocida, incluso si los textos de referencia al respecto están cada vez más disponibles. La corteza consta de muchas capas de diferente origen que pueden estar presentes o no en diferentes especies.

Así, la investigación de los autores tiene su origen en un caso real de homicidio en el norte de Italia. Allí se encontraron fragmentos de corteza en la víctima y se analizaron para ayudar a reconstruir la dinámica del homicidio. En agosto de 2010 se encontró el cuerpo de un hombre de 20 años en un bosque, junto a un gran árbol, con varias heridas de bala en la cabeza y el tórax.

El cuerpo presentaba muchas abrasiones en la cara, muñecas y antebrazos. Sin embargo, lo que más destacaba para el patólogo eran una serie de pequeñas astillas de corteza insertadas en la piel de los antebrazos. Una vez retiradas estas astillas de la piel, se analizaron con la intención de verificar si podían provenir de la corteza del árbol adyacente al cuerpo.

Las astillas recogidas del cuerpo se pegaron sobre un soporte de madera en posición vertical (como si fuera en posición viva) y se lijaron finamente en la sección transversal. Se tomaron muestras de 16 especies de árboles comunes en el norte de Italia y representativas de las principales formas macroscópicas de corteza para la identificación. Dicha identificaciónde las astillas de corteza recogidas del cuerpo se realizó a través de claves identificativas y la comparación visual con muestras de corteza exterior recogidas de los árboles cercanos.

Ahora bien, los fragmentos encontrados en el cuerpo eran muy pequeños (entre 2 y 8 mm) y no se pudo realizar la descripción de toda la corteza. Sólo estaba presente una parte de la corteza exterior (ritidoma).

La identificación de los fragmentos con la clave completa no fue posible debido a la ausencia de tejido de expansión en las muestras recogidas de la escena. Por el contrario, la clave simplificada reportada sí permitió la correcta identificaciónde las muestras.

Los datos confirman la aparición de rasgos distintivos específicos en las capas que forman la corteza de los árboles. Su uso como herramienta de identificación es prometedor, pues el aumento del número de especies podría mejorar en gran medida la eficacia de la clave de identificación.

Sin embargo, la dimensión de las muestras obtenidas rara vez es suficiente para observar correctamente las características de diagnóstico de la corteza. El número de capas de ritidomas en la corteza exterior también puede ser variable, incluso dentro del mismo árbol.

Así, la falta de la corteza interna dificulta la interpretación de los rasgos de diagnóstico de la corteza externa. Esto se debe a que las células y tejidos solo pueden observarse en su fase degradada, sin ninguna información sobre su estado original. Por ello, las células esclerificadas de diferente origen a menudo no se distinguen entre sí cuando se encuentran en la corteza externa.

Los fragmentos de corteza pueden encontrarse con frecuencia tras un contacto con el tronco o las ramas de un árbol. Además, presentan un aspecto variable como consecuencia de la especie de origen. Muchas características podrían observarse y reconocerse con una simple observación macroscópica con lente o estereomicroscopio. Asimismo, los tejidos de la corteza pueden aguantar mucho tiempo sin deteriorarse (son resistentes) y se pueden fácilmente manipulables.

Debido a estas razones, los fragmentos de corteza deberían ser incluidos en los macrorrestos para ser recolectados y analizados durante las investigaciones. No obstante, también existen algunos puntos críticos, particularmente por el pequeño tamaño de las muestras que es más probable que se encuentren y su falta de integridad.

Desafortunadamente, las colecciones de referencia de cortezas son bastante poco comunes, mientras que para fines forenses sería importante tener fácil acceso a una amplia gama de estas que incluyan clasificaciones de plantas nativas y exóticas.

Así, la investigación de los autores demuestra la utilidad de un estudio completo de restos botánicos asociados con muestras forenses. Esto incluye muestras incluidas que aparentemente carecen de las herramientas de identificación tradicionales. También se manifiesta la necesidad de establecer colecciones de referencia que incluyan partes de plantas que, probablemente, se conserven y resistan a la descomposición.

Por último, cabe apuntar que los métodos y conocimientos derivados de los estudios arqueológicos o paleoecológicospueden ser útiles para alcanzar todo el potencial de tales técnicas, que aún está por alcanzarse y ser reconocido.

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Temperatura: la importancia de su reconstrucción para la investigación criminal. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Stay cool or get hot? An applied primer for using temperature in forensic entomological case work” de Lutz, L. y Amendt, J. (2020), en el que se analizan los métodos más precisos para reconstruir la temperatura en escenas del crimen, según distintos intervalos postmortem y desde la perspectiva de la entomología forense.

La temperatura es un elemento clave para las ciencias forenses, en disciplinas como la patología o antropología. Es de especial importancia para determinar el intervalo postmortem.

Por lo tanto, no es sorprendente que la temperatura también juegue un papel muy importante en la entomología forense. La temperatura afecta a la actividad, oviposición y la sucesión de insectos en un cadáver. Especialmente, afecta al crecimiento de los insectos que se alimentan de un cuerpo en descomposición. La estimación del crecimiento y la edad de las etapas inmaduras de los insectos carroñeros se logra utilizando, por ejemplo, la suma térmica. La edad resultante es la base para determinar el intervalo postmortem mínimo.

Además de la identificación correcta de las especies, saber la temperatura a la que estuvieron expuestos los insectos durante el crecimiento es el paso más importante para estimar dicho intervalo.

Hay muchas pautas y estándares publicados sobre cómo usar, modelar o reconstruir la temperatura en las investigaciones forenses. En todos se proponen mediciones de temperatura “diarias”, “horarias” o “múltiples” in situ después de haber encontrado el cuerpo. Sin embargo, a pesar de su importancia, la reconstrucción de la temperatura sigue siendo objeto de controversia y punto débil de la entomología forense.

Durante las últimas dos décadas, varios autores se han centrado en mejorar la recopilación de la temperatura de la escena del crimen y el impacto de distintos factores en la precisión de su estimación. Algunos de estos factores son la meteorología, microclimas en el área de la escena, presencia de luminosidad o sombras… etc. No obstante, todavía no parece haber un enfoque uniforme para estimar la temperatura.

Así las cosas, los autores estudiaron 51 informes de casos de los últimos 25 años, identificando 5 categorías de cómo se estimó o calculó la temperatura.

En la mayoría de los informes de casos, en el 72% solo se utilizaron datos de la estación meteorológica más cercana sin vinculación con la temperatura en la escena del crimen. El 27% informes no consideran los datos de la estación meteorológica en absoluto, pero utilizan mediciones propias tomadas en la escena del crimen después del descubrimiento del cadáver, que a veces eran deficientes con solo una medición justo después del momento del descubrimiento.

Con base en esa encuesta se puede decir que la reconstrucción de temperatura rara vez se realiza en el trabajo de casos entomológicos forenses, al menos en los casos publicados. En particular, los modelos estadísticos más complejos (como los modelos aditivos generalizados) siguen siendo únicos.

Así, en el estudio propio de los autores el objetivo era promover las mediciones de temperatura en el sitio del descubrimiento y la comparación con los datos oficiales de las estaciones meteorológicas cercanas y analizar si los modelos aditivos generalizados o la regresión lineal son más adecuados para reconstruir la temperatura en la escena de un crimen. En este contexto, se comprobaron la influencia de diferentes variables.

En total, se establecieron 3 sitios hipotéticos de descubrimiento de los cuerpos en una antigua zona militar a 20 km al este de Münster, Alemania. En el primer escenario el cuerpo estuvo expuesto a la luz solar durante todo el día con vegetación, al aire libre. En el segundo, el cuerpo estaba cubierto por ramas al aire libre. En el tercero, el cadáver estaba rodeado por grandes árboles que proporcionaban sombra la mayor parte del día.

La temperatura en cada sitio se registró cada hora desde el 24 de julio hasta el 13 de agosto de 2017. Además, se descargaron las mediciones de temperatura por hora de la estación meteorológica más cercana. La temperatura se registró con un sensor.

Para cada uno de estos escenarios, la recolección de temperatura en el sitio se realizó durante uno (24 h), tres (72 h), cinco (120 h), siete (168 h) y diez (240 h) días tras el descubrimiento del hipotético cadáver. Luego, los datos de temperatura se correlacionaron con los datos de la estación meteorológica para el tiempo correspondiente, lo que resultó en cinco períodos de correlación para cada intervalo postmortem. Esto se hizo para los tres sitios de descubrimiento de cuerpos.

Se compararon los datos de temperatura in situ y los datos correspondientes de la estación meteorológica para cada uno de los períodos de correlación. Estas comparaciones permitieron la producción de modelos. Los modelos se desarrollaron mediante regresión lineal y modelos aditivos generalizados. En total, se desarrollaron 45 modelos utilizando regresión lineal y 45 utilizando modelos aditivos generalizados.

Los resultados mostraron que el uso de los modelos aditivos generalizados puede proporcionar reconstrucciones de temperatura en la escena del crimen más precisas que la regresión lineal o la información de estaciones meteorológicas. En el 95,6% de todos los modelos, la temperatura reconstruida con estos modelos fue más cercana a los datos reales en el sitio que en los otros modelos.

La inclusión de la variable “hora del día” en los modelos ayudó a incrementar enormemente la precisión. Esto se debe a que así se cubrían posibles efectos causados por oscilaciones entre la temperatura en la escena del crimen y la estación meteorológica. Sin embargo, los resultados revelaron que la recopilación de datos en el lugar debe realizarse cada hora durante al menos 3 días para obtener una reconstrucción precisa de la temperatura en la escena del crimen.

Además, el microclima específico en la escena (sombra, sol, etc.), puede influir en la precisión de la reconstrucción de la temperatura. Un modelo de temperatura (modelos aditivos generalizados, regresión lineal) proporciona mejores resultados si la diferencia entre los datos in situ utilizados no se desvía demasiado de la temperatura que se va a reconstruir. Esto a menudo puede lograrse, si es posible, realizando las mediciones cerca del día del descubrimiento, no con un retraso de varios días o semanas.

En cualquier caso, es imprescindible diferenciar entre escenarios al aire libre y sitios cerrados. Esto se debe a que las oscilaciones de temperatura y la influencia de otros agentes, como la meteorología, son muy distintas entre ambos. Si se encuentra un cuerpo en interiores, los requisitos para una reconstrucción de temperatura cambian.

Consecuentemente, la reconstrucción de la temperatura con modelos aditivos generalizados es muy útil porque pueden considerarse muchos parámetros de la escena del crimen (humedad relativa, velocidad del viento, precipitación…) para que la reconstrucción de la temperatura sea lo más precisa posible.

Finalmente, para alcanzar una mayor eficacia, las grabaciones de datos deberían realizarse cada hora durante un mínimo de 3 días hasta 10 días, siendo recomendable recrear las condiciones de la escena. Si la temperatura no se reconstruye (o no se puede reconstruir) por diversas razones, una comparación y discusión de los datos in situ con los de una estación meteorológica es lo mínimo que deben hacer los expertos forenses.

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Entomología y estimación del intervalo postmortem. Club de Ciencias Forenses

Amigos del Club de Ciencias Forenses, esta semana presentamos el artículo “Forensic entomology application in China: Four case reports” de Wang, M.; Chu, J.; Wang, Y.; Li, F.; Liao, M.; Shi, H.; Zhang, Y.; Hu, G. y Wang, J. (2019), en el cual se ilustra mediante cuatro casos prácticos cómo la información entomológica permite estimar el intervalo postmortem.

No es ningún secreto que determinar el momento de la muerte es de gran importancia para las investigaciones criminales.

Este momento se determina mediante diversas condiciones posteriores a la muerte, como el livor mortis o el rigor mortis. Sin embargo, muchos de estos métodos solo son aplicables hasta pasadas 48-72 horas de la muerte (2-3 días). Pasado este tiempo, muchas técnicas asociadas a la medicina forense se vuelven inexactas, o incluso no se pueden aplicar.

Por ello, se han desarrollado nuevos métodos que estimen el intervalo postmortem para mejorar la precisión de tal estimación. Entre ellos, la entomología forense es una importante rama de las ciencias forenses. Utilizando las especies de artrópodos, los datos de sucesión pueden reflejar cuánto tiempo el cuerpo ha estado expuesto. Los datos de desarrollo pueden utilizarse para estimar el periodo de tiempo en el que el cuerpo fue colonizado.

Así, el periodo de actividad de los insectos se refiere al tiempo desde que los artrópodos colonizan el cuerpo hasta que los restos son encontrados. Este periodo no siempre se corresponde con el intervalo postmortem. Recientemente, se ha refinado estableciendo un intervalo mínimo postmortem. Este representa el tiempo desde la colonización hasta el hallazgo de los insectos inmaduros más antiguos en el cadáver.

Los informes de casos son bastante valiosos ya que la entomología forense está constantemente evolucionando y expandiendo su aplicación. Los múltiples estudios al respecto demuestran que la entomología forense es aplicable a investigaciones criminales de diversas partes del mundo.

En este sentido, China tiene una amplia experiencia haciendo uso de la entomología. Por ello, los autores analizaron 4 casos prácticos detectados en el sur de China, zona con clima subtropical monzónico.

Bien, el primer caso ocurrió en 2015. El cuerpo de un hombre apareció junto a un estanque, en un área suburbana; estaba tendido sobre su lado izquierdo. La parte superior del cuerpo estaba desnuda, y en general no presentaba grandes rasgos de putrefacción. Las temperaturas corregidas medias fueron de 26 ° C durante la semana anterior.

Así pues, los investigadores de la escena del crimen recolectaron alrededor de 30 gusanos de la cabeza como evidencia entomológica. Las especies que se identificaron en dicha muestra, con 26º de temperatura, necesitan entre 43 y 68 horas para desarrollarse. Por ello, se estimó que el intervalo mínimo postmortem debían ser 68 horas. No obstante, el patólogo difirió. En base a la falta de signos de putrefacción y la temperatura, estimó que el intervalo postmortem debía ser de unas 48 horas.

¿Quién llevaba razón entonces?

La respuesta es: ambos. La investigación descubrió que el hombre había deambulado por la zona con una herida abierta en la cabeza. Al parecer, se desmayó donde lo encontraron tras no recibir atención médica. Es entonces cuando los insectos comenzaron a colonizar la herida y cuerpo, cuando el hombre todavía estaba vivo pero comatoso. Finalmente, murió horas después. Por ello las estimaciones de los intervalos no concordaban entre sí, supervalorando dicho intervalo la evidencia entomológica. Sin embargo, no es habitual que los primeros insectos colonizadores aparezcan en el cuerpo antes de la muerte. En cualquier caso, esta situación ilustra la importancia de la colaboración entre profesionales.

El segundo caso tuvo lugar en 2017. El cuerpo de un hombre adulto se encontró en una habitación sin puerta ni ventanas pero que lo resguardaba de la lluvia. Bajo las sábanas, el cuerpo estaba desnudo y la mayoría de los tejidos blandos momificados. La causa de la muerte fue una lesión cerebral, y la temperatura media del mes de 26.ºC. Como evidencia entomológica, se identificaron pupas vacías, larvas e individuos adultos de distintas especies de dípteros y coleópteros.

En conjunto, tras analizar todas las muestras y teniendo en cuenta la temperatura, condiciones del cadáver… etc., se estimó que el intervalo postmortem era de entre 23 y 24 días. Posteriormente, con la resolución del caso se supo que el intervalo real era de 25 días, muy cercano al estimado. Los escarabajos son especialmente útiles en casos forenses en los que los dípteros ya han abandonado el cuerpo y solo se pueden encontrar escarabajos. Estudiar el patrón de sucesión de las especies, si tiene estados específicos, puede ser de gran ayuda para estimar el intervalo postmortem de cuerpos en avanzado estado de descomposición.

El tercer caso aconteció en 2011. Se encontró el cuerpo de una mujer en el baño de una vivienda, en avanzado estado de descomposición. La muerte se produjo por una ingesta excesiva de alcohol y medicamentos. Había relativamente pocasmoscas y gusanos adultos en el sitio; la puerta se encontraba cerrada pero las ventanas abiertas. Las larvas de mosca se distribuyeron principalmente en cabeza y cara. En este caso, el intervalo estimado por la evidencia entomológica no coincidía con el resto de evidencia. Esto puede explicarse principalmente por la alteración que muchas sustancias químicas pueden causar en los insectos, incluido su desarrollo.

Finalmente, en el cuarto caso (2011), se encontraron restos de una mujer asesinada en la ladera de una colina, cerca de la salida de una carretera. Casi toda la ropa estaba quemada, pero a los órganos internos y al cerebro no les afectó tanto el fuego. La temperatura media fue de 15.3ºC, y gran parte del cuerpo tenía colonias de hongos blancos.

Así, se identificaron tres especies de moscas, siendo el estado previo a la pupa el más avanzado de las muestras. En base a esta evidencia entomológica, se determinó que el intervalo mínimo postmortem era de 25.5 días. La confesión del asesino situó el intervalo postmortem en 26 días. En este caso, la estimación entomológica fue un éxito.

Resulta interesante subrayar que este caso se produjo en invierno, cuando se cree que la actividad de los insectos se reduce. Sin embargo, otras investigaciones sugieren que es la luz solar, y no la temperatura, la que determina dicha actividad y aparición de los artrópodos en los cuerpos. Por otra parte, aunque la quema puede destruir algunos sitios potenciales de oviposición, también puede conducir a más sitios de oviposición debido a la aparición de grietas.

Así pues, la entomología forense es una ciencia de gran utilidad. Pero requiere de mucha precisión y tener otros diversos factores en cuenta para hacer estimaciones correctas. Y en China, donde esta ciencia está menos desarrollada, su demanda para aplicarla en investigaciones criminales cada vez es mayor.

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