Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Odłamek szkła, odprysk lakieru

– Mikroślady, jak sugeruje nazwa, są drobinami pochodzącymi z różnych obiektów, niewidocznymi dla nieuzbrojonego oka. Wiemy jednak, że gdy dochodzi do wypadku samochodowego, możemy spodziewać się na przykład fragmentów pojazdu na ubraniu ofiary. Korzystając z różnych metod analitycznych, jesteśmy w stanie nie tylko stwierdzić ich obecność, lecz również ocenić, czy są częścią karoserii, czy na przykład szyby samochodowej – wyjaśnia prof. Grzegorz Zadora.

Chemicy analitycy pracujący w laboratoriach kryminalistycznych korzystają z bogatego arsenału badawczego umożliwiającego określenie, z czego wykonane są analizowane mikroślady. Na podstawie otrzymanych wyników nie będą jednak w stanie wskazać konkretnego pojazdu wraz z jego właścicielem. Mogą natomiast podać kategorię użytkową szkła, czyli odpowiedzieć na pytanie, czy pochodzi ono z szyby samochodu, czy też z reflektora. Sporo informacji kryje się we fragmentach karoserii, nierzadko zachowane są barwne drobiny, pozwalające wskazać kolor poszukiwanego pojazdu.

– Otrzymane w ten sposób dane wprowadzamy następnie do specjalnej bazy, aby na tej podstawie przygotować listę modeli samochodów, z których mogą pochodzić ujawnione na odzieży ofiary drobiny lakieru samochodowego. Fani takich seriali, jak CSI: Kryminalne zagadki Las Vegas mogą być w tym momencie rozczarowani. Tam podobne badania przeprowadzane są błyskawicznie, a uzyskane dzięki nim dane pozwalają zazwyczaj jednoznacznie wskazać winnego. W życiu tak to niestety nie działa. My nie jesteśmy w stanie udzielić kategorycznych odpowiedzi, możemy jedynie zawęzić nieskończoną liczbę możliwości do tych, które ocenimy jako najbardziej wiarygodne – mówi naukowiec.

Wróćmy zatem do naszych bohaterów nieszczęśliwego wypadku: sprawcy i ofiary. Może zdarzyć się tak, że policja w wyniku śledztwa namierza samochód, który mógł należeć do kierowcy uciekiniera. Są na nim pewne uszkodzenia. Z tych miejsc ponownie pobrane są próbki i tym razem eksperci rozpoczynają badania porównawcze, aby ocenić, czy materiały pochodzące z ubrania ofiary odpowiadają tym z podejrzanego samochodu.

– Nawet jeśli nasze badania wykażą wysoką zgodność, nadal nie udzielimy kategorycznej odpowiedzi. Istnieje bowiem pewne prawdopodobieństwo, szczególnie duże w przypadku samochodów produkowanych na masową skalę, że uszkodzenie powstało w wyniku innego zdarzenia, nie tego konkretnego wypadku drogowego. Oczywiście większą siłę wiarygodności mamy w sytuacji, gdy sprawca porusza się nietypowym modelem samochodu, mającym pewne unikatowe cechy, takie jak na przykład rzadko spotykany kolor lakieru – mówi prof. Grzegorz Zadora.

Przenieśmy się zatem do sali sądowej. Prokurator dochodzi do wniosku, że skoro materiał ma taki sam skład, musi pochodzić z samochodu sprawcy. Obrońca natomiast utrzymuje, że to przypadek. Model i marka samochodu się zgadzają, ale to nie ten konkretny pojazd brał udział w zdarzeniu. Został uszkodzony gdzie indziej. Szacowana jest zatem wiarygodność obu wersji zdarzeń. Sędzia będzie miał do dyspozycji także inne dowody i dane, na podstawie których oceni, czy podejrzany jest winny, czy też nie. Analizy biegłych to zaledwie fragment większej układanki. Podczas rozprawy dochodzi do próby złożenia kawałków w jedną logiczną całość.

– Dlatego zawsze trzeba być ostrożnym w ocenie. Warto pamiętać o tym, że nasze badania często dostarczają argumentów w sprawach najtrudniejszych, w których ważą się czyjeś losy – dodaje naukowiec.

Krwawe minerały

Odpowiedzią na niektóre wyzwania związane z pracą biegłych sądowych jest udoskonalanie stosowanych metod.

– Nasza praca to także interpretowanie danych dla wymiaru sprawiedliwości i organów ścigania. Pracujemy nad nowymi sposobami interpretacji w oparciu o tzw. testy ilorazu wiarygodności. W ramach ścieżki badawczej rozwijamy ją, aby była coraz bardziej skuteczna – mówi naukowiec.

Zastosowanie testów ilorazu wiarygodności w kryminalistyce zaczęło się w latach 70. ubiegłego wieku. Dzięki niej w jednym kroku obliczeniowym można uwzględnić wiele informacji na temat czynników istotnych, takich jak: zmienność składu wewnątrz badanego obiektu, między obiektami, a także częstość występowania danej cechy w całej populacji.

W pierwszych testach mogły być brane pod uwagę dwie, może trzy zmienne. Tymczasem, jak mówi prof. Grzegorz Zadora, w przypadku analiz wykonywanych na potrzeby spraw sądowych często mamy do czynienia z wielowymiarowymi danymi dla każdej próbki. Dużym wyzwaniem było więc wiele zmiennych i zbyt mało próbek w bazie danych. Aby zmierzyć się z tym problemem, nasz rozmówca, wraz ze współpracownikami, zaproponował wykorzystanie metod chemometrycznych, dzięki którym można wskazać najistotniejsze zmienne. Dopiero na tej podstawie obliczany jest iloraz wiarygodności. Tak powstały tzw. hybrydowe modele ilorazu wiarygodności.

Jak wyjaśnia prof. Grzegorz Zadora, testy te mają bardzo szerokie zastosowanie, nie tylko związane z klasycznymi danymi, jak te uzyskane podczas analizy DNA czy drobin szklanych. Jako przykład podaje współpracę z niemieckim Federalnym Instytutem Nauk Geologicznych i Zasobów Naturalnych, który zajmuje się m.in. badaniem tzw. krwawych minerałów, takich jak wolfram, cyna czy tantal, o których wiadomo, że przy ich pozyskiwaniu dochodzi do rozlewu krwi. Prowadzone są więc szeroko zakrojone działania mające doprowadzić do wyeliminowania ich z obiegu.

– Naszym zadaniem było opracowanie modeli ilorazu wiarygodności do interpretacji danych uzyskanych podczas analizy minerałów. Dzięki zaproponowanym przez nas modelom w przyszłości będzie można sprawdzić, czy ktoś nie sprowadza nielegalnie surowców z takich krajów. – mówi chemik.

Metabolity alkoholu we włosach

Ciekawym przykładem współpracy międzynarodowej są również badania prowadzone z Uniwersytetem Turyńskim oraz Regionalnym Centrum Antydopingowym i Toksykologicznym „A. Bertinaria” w Turynie. Zespół prof. Grzegorza Zadory podejmuje temat analizy metabolitów alkoholu etylowego odkładających się w ciele człowieka.

– Włoskie prawo zaostrza działania wymierzone w kierowców prowadzących pod wpływem alkoholu. Osoby, które dopuszczą się tego przewinienia, nie tylko otrzymują zakaz prowadzenia pojazdów na określony czas, lecz również nie będą mogły w tym czasie spożywać alkoholu, jeśli oczywiście planują odzyskać prawo jazdy. Najważniejsze pytanie brzmi więc, jak to sprawdzić – mówi naukowiec.

– W takiej sytuacji człowiek ten ma obowiązek zgłaszać się do instytucji, w której zostanie pobranych do analizy kilka jego włosów. W nich bowiem odkładają się metabolity alkoholu – dodaje.

W tym przypadku największym wyzwaniem są graniczne wyniki badań, które nie dają jednoznacznej odpowiedzi na pytanie: pił alkohol czy też nie pił. W badaniach laboratoryjnych zawsze trzeba przyjąć pewien margines błędu, co nie ułatwia oceny.

– Znów z pomocą przychodzą testy ilorazu wiarygodności, dzięki którym można wskazać, która z wersji zdarzania, a więc pił/nie pił, jest bardziej wiarygodna – mówi chemik.

Najnowsze badania, które prowadzi zespół prof. Grzegorza Zadory, dotyczą rozwiązywania problemów określania wieku plam krwawych.

– Załóżmy, że popełniono zabójstwo, a na miejscu zdarzenia ujawniono ślady krwawe. Porównujemy je wówczas z próbkami pobranymi od osoby podejrzanej. Profil genetyczny się zgadza, ale podejrzany utrzymuje, że te ślady powstały w innym czasie, w zupełnie innych okolicznościach. Tak rzeczywiście mogło być. Po raz kolejny więc nasze badania, w tym przypadku rozpoczęte wraz z Uniwersytetem Turyńskim i kontynuowane we współpracy z Uniwersytetem Genueńskim, mogą w przyszłości doprowadzić do powstania modeli ilorazu wiarygodności, które wspierać będą proces sądowy w ocenie zebranych dowodów – podsumowuje badacz.

W zespole prof. Grzegorza Zadory pracują: dr inż. Agnieszka Martyna oraz dr Alicja Menżyk z Wydziału Nauk Ścisłych i Technicznych UŚ.

Małgorzata Kłoskowicz

Artykuł został opublikowany w "Gazecie Uniwersyteckiej UŚ" [nr 10 (320) lipiec–wrzesień 2024]