Study of necrophagous flies and application to forensic entomology
Etude de la biologie des insectes nécrophages et application à l'expertise en entomologie médico-légale
Résumé
When a cadaver is discovered, investigators need to determine precisely the date and time of death. This information is provided by forensic examiners through the study of cadaver characteristics and decomposition state. However, these techniques are effective only during few days after the death. After this delay, the post-mortem interval (PMI) estimation based on these parameters becomes difficult and imprecise. In this case, is it possible to use forensic entomology, the analysis of necrophagous insects sampled on the cadaver to estimate the time of the death. The main goal is to date the first eggs layed on the cadaver by calculating the age of sampled insects.
The first aim of the present study is to improve the knowledge about the behaviour and the development of necrophagous dipterans. Experiments performed cover the seasonal trend in necrophagous insect populations, variations in the intrinsic speed of development of larvae, their displacement speed, the structure and behaviour of maggot masses, and the thermal behaviour of corpses. For each of these points, a detailed literature review was conducted. Material, methods and the results are detailed and analyzed, and replaced in the forensic entomology application field.
The data and observations obtained during this research have also formed the basis for a computer based development model, which simulates the development and behaviour of dipterans necrophagous larvae on a body. In addition to its explanatory function, this simulation tool is the first level of a huge reasoning system. Designed to achieve expertise in forensic entomology, this program can estimate the moment of death from the comparison between simulations results and specimens sampled on a body.
Thus, this thesis focuses on a dual goal: increase the knowledge on the biology of necrophageous insects, and improve the accuracy and reliability of entomological expertises through the development of computer analysis
The first aim of the present study is to improve the knowledge about the behaviour and the development of necrophagous dipterans. Experiments performed cover the seasonal trend in necrophagous insect populations, variations in the intrinsic speed of development of larvae, their displacement speed, the structure and behaviour of maggot masses, and the thermal behaviour of corpses. For each of these points, a detailed literature review was conducted. Material, methods and the results are detailed and analyzed, and replaced in the forensic entomology application field.
The data and observations obtained during this research have also formed the basis for a computer based development model, which simulates the development and behaviour of dipterans necrophagous larvae on a body. In addition to its explanatory function, this simulation tool is the first level of a huge reasoning system. Designed to achieve expertise in forensic entomology, this program can estimate the moment of death from the comparison between simulations results and specimens sampled on a body.
Thus, this thesis focuses on a dual goal: increase the knowledge on the biology of necrophageous insects, and improve the accuracy and reliability of entomological expertises through the development of computer analysis
Lors de la découverte d'un corps, les enquêteurs ont besoin de déterminer précisément la date et l'heure du décès. La médecine légale doit fournir cette information grâce à l'étude des caractéristiques du cadavre et de son état de décomposition. Cependant, ces techniques ne sont efficaces que durant une courte période, et passé quelques jours après le décès, l'estimation de l'intervalle post-mortem (IPM) devient délicate et imprécise. Dans ce cas, il est possible de recourir à l'entomologie médico-légale, technique consistant à étudier l'entomofaune nécrophage retrouvée sur le corps afin d'estimer la date de la mort. L'objectif est alors de dater les premières pontes en calculant l'âge des insectes prélevés.
La présente étude vise en premier lieu à améliorer les connaissances fondamentales quant au développement et au comportement des principales espèces de diptères nécrophages. Les expériences réalisées portent sur l'évolution saisonnière des populations d'insectes nécrophages, les variations intrinsèques de la vitesse de développement des larves, leur vitesse de déplacements, la structuration et le comportement des agrégats larvaires, ainsi que le comportement thermique du cadavre. Pour chacun de ces points, une étude bibliographique approfondie a été réalisée. Le dispositif expérimental ainsi que les résultats obtenus sont présentés puis analysés et replacés dans le contexte de l'entomologie médico-légale.
Les données et observations obtenues au cours de ces recherches ont également constitué la base de développement d'un modèle informatique simulant le comportement et le développement des larves de diptères nécrophages sur un corps. Outre son aspect explicatif, cet outil de simulation constitue le premier niveau d'un système d'analyse plus vaste. Destiné à la réalisation d'expertises en entomologie médico-légale, ce programme permet d'estimer, à partir de la comparaison entre résultats de simulations et prélèvements effectués sur un corps, le moment de la mort et la marge d'erreur de cette estimation.
Cette thèse répond ainsi à un double objectif : enrichir les connaissances concernant certains aspects de la biologie des insectes nécrophages, et améliorer la précision et la fiabilité des expertises entomologiques grâce au développement de méthodes informatiques de raisonnement et d'analyse
La présente étude vise en premier lieu à améliorer les connaissances fondamentales quant au développement et au comportement des principales espèces de diptères nécrophages. Les expériences réalisées portent sur l'évolution saisonnière des populations d'insectes nécrophages, les variations intrinsèques de la vitesse de développement des larves, leur vitesse de déplacements, la structuration et le comportement des agrégats larvaires, ainsi que le comportement thermique du cadavre. Pour chacun de ces points, une étude bibliographique approfondie a été réalisée. Le dispositif expérimental ainsi que les résultats obtenus sont présentés puis analysés et replacés dans le contexte de l'entomologie médico-légale.
Les données et observations obtenues au cours de ces recherches ont également constitué la base de développement d'un modèle informatique simulant le comportement et le développement des larves de diptères nécrophages sur un corps. Outre son aspect explicatif, cet outil de simulation constitue le premier niveau d'un système d'analyse plus vaste. Destiné à la réalisation d'expertises en entomologie médico-légale, ce programme permet d'estimer, à partir de la comparaison entre résultats de simulations et prélèvements effectués sur un corps, le moment de la mort et la marge d'erreur de cette estimation.
Cette thèse répond ainsi à un double objectif : enrichir les connaissances concernant certains aspects de la biologie des insectes nécrophages, et améliorer la précision et la fiabilité des expertises entomologiques grâce au développement de méthodes informatiques de raisonnement et d'analyse