《科學人》塵歸塵 土歸土

你可曾好奇，人死後軀體回歸大地的過程，到底發生了哪些變化？無論我們接受與否，死亡都是自然生命週期的一環。死亡啟動了一個複雜的程序，讓人類肉體逐漸回歸塵土，就像生命形成之前一樣。

【撰文／維斯（Arpad A. Vass）；翻譯／林雅玲】 (照片提供／科學人) ■人死後，身體會經歷四個分解階段。 ■從屍體開始分解，到達只剩骨骸的最後一個分解階段，可能只需要兩個星期，也可能需要兩年以上的時間，端視屍體所處環境的溫度、濕度等因子而定。 ■屍體會散發許多化學物質，種類廣泛得令人訝異，其中包括苯和氟氯烷，這些物質有助於鑑識科學家找到屍體埋身之處。 無論我們接受與否，死亡都是自然生命週期的一環。死亡啟動了一個複雜的程序，讓人類肉體逐漸回歸塵土，就像生命形成之前一樣。以鑑識科學的角度來看，分解過程是將身體結構轉化成簡單且能讓動植物利用的有機與無機分子。 影響屍體分解的速度與程度，主要有四個因子。最關鍵的是溫度：溫度每上升10℃，屍體內化學反應的速度就加倍；環境中的濕氣或水份會緩和溫度的效應，減慢反應速度；極度的酸鹼性也會加速酵素分解生物分子，不過充足的水份同樣會調節反應；最後，阻礙屍體接觸氧（例如埋葬、浸泡或高海拔）也會減緩腐化。屍體分解到只剩骨頭，有賴這四個因子的交互作用，所需時間可能只要兩個星期，也可能長達兩年以上。 鑑識科學家運用有關分解的生物與化學知識，根據影響分解速度的變因，來判定人的死亡時間，也能幫助檢警人員找到屍體的埋身之處。醫學專家與倫理學家對於定義死亡的時刻可能沒有共識，但是他們非常清楚屍體逐漸分解所經歷的各個階段與細節。這些階段分別描述於下文，文中所述每個階段的發生時間，是根據屍體放置在流通空氣下所做的約略估計，直接埋在土裡或封棺而埋會讓每個階段的時間明顯拉長。 第一階段：起始期 第1天~第6天 在這個階段，軟組織經由一連串程序而分解。首先是細胞的自溶作用（自我分解）。當呼吸和循環停止，細胞便缺乏氧氣供給，此時細胞仍能存活數分鐘到數天，但無法將廢棄物送至血液。代謝的副產物二氧化碳是酸性，累積在細胞內會使細胞酸化，導致膜結構破裂。只有單層膜的胞器「溶小體」最先破裂，此囊胞含有會分解蛋白質等有機分子的酵素，一旦這些酵素散出，便會從細胞內作用到細胞外，最終在組織與器官內部和表面以及皮膚上製造出一個個小水泡。小水泡裡的液體含有分解的細胞內部組成物，因此富含養份。 小水泡破裂流出的液體造成屍體表面濕潤，深層皮膚細胞開始脫落，導致皮膚滑動，這是屍體分解令人感覺不適的第一個跡象。 死後數小時內會出現其他幾種現象。眼皮、下巴到頸部的肌肉開始僵硬（屍僵），因為細胞不再將鈣離子送出細胞外，此過程原本能讓肌肉保持柔軟；死亡後一段時間內，肌肉細胞仍繼續將養份轉化成能量，但因缺氧而產生乳酸，導致肌肉收縮；細胞內酸度增加讓細胞分解成膠狀，也造成僵硬。屍僵在死後24小時達到最高點，之後隨著細胞自溶而開始軟化。 死後體溫下降（屍冷）至室溫，每小時約降低0.8℃，這當然也受到屍體體型、存放位置、服裝和季節的影響。 死後1~2小時，重力會讓紅血球與白血球沉降，表皮逐漸出現紫紅色斑點（屍斑），被擠壓到的部位（例如與地面接觸的皮膚）除外。凝結作用在6~12小時達到高峰，幾天後，血液與蛋白質開始分解而呈現大理石紋，並釋放出富含硫的化合物，這也是最令人作嘔的屍臭來源。 第二階段：膨脹期 第7天~第23天 大約經過一個星期，富含養份的液體流出，開始供養一群微生物，而它們也讓屍體的軟組織分解得更快速。來自體內或外在環境的細菌、真菌與原生動物會侵略組織，製造多種氣體，包括二氧化碳、甲烷、硫化氫、氨，以及多種揮發性有機化合物（例如苯）。體內微生物含量最多的部位是在腸道，因此這裡會發生最明顯的腫脹或膨脹。被悶住的氣體最終會從直腸噴出，甚至導致腹部破裂。 第三階段：活躍分解期 第24天~第50天 在這個階段，昆蟲（主要是蛆和甲蟲）會參與微生物的工作，有時食肉動物也會加入，一起將剩餘組織移除。此時屍體的肌肉和脂肪大部份都化為惡臭的糊狀物。若組織直接接觸空氣（有氧狀態），會呈現pH值大於9.0的強鹼性（pH7.0為中性）；若屍體被掩埋，缺氧狀態會讓身體偏向酸性（即pH值小於7.0）。組織處在越極端的酸鹼值之下，分解得越快。 如果組織是在鹼性條件下，且環境潮濕溫暖，脂質（主要是三酸甘油酯）會經由皂化反應生成脂蠟，又稱屍蠟。（這個化學反應與利用動物脂肪製造市售肥皂的原理相同。）屍蠟的顏色可從白色到暗黃色，偶爾摻雜一大塊的棕色。這些屍蠟的稠度也不一樣，如果分解程序快速進行，就堅硬而易碎；要是分解緩慢，就呈現軟糊狀。如果屍蠟覆蓋了分解中的組織，將導致缺氧的環境，並將該組織自週遭環境隔離開來，而阻礙了分解程序，因此該部位可能需要數年才能完全液化。