§ Zastosowanie analiz DNA drewna w postępowaniu karnym DNA druk.indd 1 2014-05-26 09:21:51 Podziękowania Autorzy kierują wyrazy wdzięczności za pomoc w pozyskaniu materiału dowodowego i porównawczego do pracowników Nadleśnictwa Kozienice w Pionkach, nadleśnictw: Brzeziny, Chojnów, Gołdap, Olecko i Oława; oraz do pracowników Komendy Woje- wódzkiej Policji w Radomiu. Szczególne podziękowania należą się również Koleżan- kom i Kolegom zaangażowanym w analizy laboratoryjne DNA w Zakładzie Hodowli Lasu i Genetyki Drzew Leśnych Instytutu Badawczego Leśnictwa: Jolancie Bieniek (starszemu technologowi), mgr Małgorzacie Borys, mgr Anecie Michalskiej, mgr. Mar- cinowi Kliszowi, mgr inż. Ewie Aniśko, mgr. inż. Markowi Bodyłowi, mgr. inż. Wła- dysławowi Kantorowiczowi, dr. inż. Janowi Kowalczykowi, dr. inż. Janowi Matrasowi, Jerzemu Przyborowskiemu i mgr. inż. Pawłowi Przybylskiemu. Badania przeprowadzono na zlecenie Dyrekcji Generalnej Lasów Państwowych w ramach grantu badawczego BLP-333 „Metody identyfikacji drewna na podstawie analizy DNA dla potrzeb procesowych Straży Leśnej”. DNA druk.indd 2 2014-05-26 09:21:51 Justyna A. Nowakowska Instytut Badawczy Leśnictwa Zakład Hodowli Lasu i Genetyki Drzew Leśnych Tadeusz Pasternak Dyrekcja Generalna Lasów Państwowych § Zastosowanie analiz DNA drewna w postępowaniu karnym DNA druk.indd 3 2014-05-26 09:21:51 Wydano na zlecenie Dyrekcji Generalnej Lasów Państwowych Warszawa 2014 © Centrum Informacyjne Lasów Państwowych ul. Bitwy Warszawskiej 1920 r. nr 3 02–362 Warszawa tel. 22 822 49 31, faks 22 823 96 79 e-mail: [email protected] www.lasy.gov.pl Recenzje prof. dr hab. Karol Sławik inż. Zbigniew Litwin Redaktor prowadzący Maria Mozolewska-Adamczyk Redakcja Ewa Sulejczak Zdjęcia Justyna A. Nowakowska, Marcin Klisz, archiwum IBL Zdjęcie na okładce Justyna A. Nowakowska Korekta Małgorzata Zygmont ISBN 978-83-63895-18-1 Projekt graficzny, skład i przygotowanie do druku EDO – Jakub Łoś Druk i oprawa Ośrodek Rozwojowo-Wdrożeniowy Lasów Państwowych w Bedoniu DNA druk.indd 4 2014-05-26 09:21:51 Spis treści Od autorów 7 1. Wstęp 9 2. Prawne aspekty identyfikacji drewna metodą dna 15 2.1. Statystyka zwalczania szkodnictwa leśnego 15 2.2. Uprawnienia karnoprocesowe Straży Leśnej 20 2.3. Postępowanie dowodowe 23 2.4. Oględziny 25 2.5. Czynności kryminalistyczne 27 2.6. Opinia biegłych 32 2.7. Analiza śladów biologicznych 34 2.8. Ekspertyza na podstawie analizy DNA 34 2.9. Opinia biegłych i badanie DNA w orzecznictwie sądowym 35 2.10. Stwierdzenia końcowe i wnioski 45 3. Identyfikacja drewna na podstawie analiz dna 47 3.1. Podstawy analiz cząsteczek DNA 49 3.1.1. Zasady prawidłowego zabezpieczania w terenie materiału dowodowego i porównawczego do badań DNA 49 3.1.2. Ekstrakcja DNA genomowego i ocena jakościowa 52 3.1.3. Analiza markerów DNA w reakcji PCR 57 DNA druk.indd 5 2014-05-26 09:21:51 6 Spis treści 3.1.4. Statystyczna analiza danych 60 3.1.5. Identyfikacja próbek materiału na podstawie profili DNA 60 3.2. Identyfikacja próbek drewna sosny zwyczajnej 62 3.3. Identyfikacja próbek drewna świerka pospolitego 73 3.4. Identyfikacja próbek drewna dębu szypułkowego i dębu bezszypułkowego 81 3.5. Identyfikacja próbek drewna buka zwyczajnego 89 3.6. Identyfikacja próbek drewna olszy czarnej 97 3.7. Identyfikacja próbek drewna brzozy brodawkowatej 105 4. Podsumowanie 113 5. Piśmiennictwo 117 6. Słownik pojęć genetycznych i prawniczych 125 DNA druk.indd 6 2014-05-26 09:21:51 Od autorów Od pewnego czasu leśnicy poszukują nowoczesnych metod ochrony drewna przed kradzieżą. W profilaktyce oraz w walce z nielegalnym obrotem drewnem coraz czę- ściej wykorzystuje się wyniki badań naukowych i nowoczesne zdobycze techniki. Przy- kładem jest znakowanie kłód czy dłużyc wartościowych gatunków drewna środkami fluorescencyjnymi, których nie widać w normalnym, dziennym świetle, ale są za to widoczne po oświetleniu drewna promieniami ultrafioletowymi. Inną metodą zabez- pieczany jest składowany surowiec. Oprócz jego cechowania stosuje się monitorowa- nie złożonego drewna niewidoczną siecią przewodów tworzących obwód zamknięty. W chwili jego przerwania do Straży Leśnej dociera sygnał świadczący o naruszeniu zabezpieczenia. W miejsce tradycyjnego cechowania drewna wprowadza się również umieszczanie na pojedynczych sztukach surowca chipów – niewidocznych, a pozwa- lających na ich identyfikację nawet ze znacznej odległości. Zastosowanie tej meto- dy rozważają instytucje międzynarodowe i organizacje certyfikujące drewno, głównie w krajach, które stanowią źródło nielegalnego handlu cennymi gatunkami drewna tropikalnego. Od niedawna nowoczesne metody oparte na identyfikacji DNA mogą być bardzo pomocne w rozstrzygnięciu wątpliwości Straży Leśnej dotyczących kradzieży drewna, a nawet stanowić dowód w postępowaniu procesowym. Analiza DNA materiału orga- nicznego jest metodą powszechnie stosowaną w kryminalistyce i medycynie sądowej, ponieważ dostarcza dowodów rozstrzygających wątpliwości w identyfikacji badanych prób materiału dowodowego, często pobranego w ilości śladowej. Jest to możliwe, po- nieważ genom DNA drzewa zawiera tak samo niepowtarzalne informacje jak u czło- wieka odciski palców z indywidualizującymi liniami papilarnymi. Obecnie w Instytucie Badawczym Leśnictwa wykonuje się analizy porównawcze DNA drewna pochodzącego z następujących gatunków drzew: sosny zwyczajnej Pi- nus sylvestris L., świerka pospolitego Picea abies (L.) Karst., dębu szypułkowego Qu- ercus robur L., dębu bezszypułkowego Quercus petraea (Matt.) Liebl., buka zwyczaj- nego Fagus sylvatica L., olszy czarnej Alnus glutinosa Gaertn., brzozy brodawkowatej DNA druk.indd 7 2014-05-26 09:21:51 8 Od autorów Betula pendula Roth, jesionu wyniosłego Fraxinus excelsior L., jodły pospolitej Abies alba L., modrzewia europejskiego Larix decidua Mill. i modrzewia japoń- skiego Larix kaempferi Sorg. Badania innych gatunków drzewiastych są na tyle zaawansowane, że niebawem dostarczą pozytywnych wyników. Prace nad identyfikacją osobniczą na podstawie struktury łańcuchów DNA to dynamicznie rozwijająca się dziedzina badań, obejmująca coraz więcej gatunków or- ganizmów, która dostarcza cennych dowodów w licznych postępowaniach karnych. Prowadzone są m.in. analizy umożliwiające identyfikację patogenów grzybowych Heterobasidion annosum i H. parviporum, powodujących rozkład drewna i zamiera- nie drzew. To także ma znaczenie w orzecznictwie sądowym. Na przykład stwierdze- nie obecności tych patogenów w materiale dowodowym uniewinniło oskarżonego o spowodowanie zagrożenia dla życia ludzi przez przewrócony na posesji żywopłot świerkowy, gdyż okazało się, że przyczyną była groźna choroba – huba korzeni, wy- wołana przez te patogeny, a nie zaniedbanie ludzkie. W badaniach genomu najczęściej stosuje się markery DNA, które są obecnie najprecyzyjniejszym narzędziem identyfikacji gatunkowej i osobniczej wszystkich organizmów żywych. W analizach porównawczych materiału pobranego z drew- na drzew leśnych, które charakteryzuje bogata pula genowa, najbardziej przydatne są markery DNA mikrosatelitarnego, a to ze względu na ich wysoki polimorfizm (zróżnicowanie) oraz automatyzację detekcji w laboratorium biochemicznym. Atutami analiz DNA są szybkość ich wykonania oraz to, że budowa sekwencji DNA nie zależy od wieku i cech morfologicznych drzew. W badaniach DNA kry- terium oceny stanowią profile genetyczne, tworzące niejako „odcisk palca” każdego drzewa; takie profile są wykorzystywane w analizie porównawczej materiału dowo- dowego, np. pniaka w lesie lub kawałków drewna zabezpieczonych u podejrzanego. Niniejsze opracowanie zawiera szczegółowy opis prawnych aspektów kradzie- ży drewna oraz prezentację wyników kilkuletniej pracy nad określeniem marke- rów DNA najbardziej użytecznych do identyfikacji drewna na potrzeby procesowe Straży Leśnej w Polsce. Autorzy szczególnie dziękują recenzentom prezentowanego opracowania, prof. dr. hab. Karolowi Sławikowi z Wydziału Prawa i Administracji Uniwersytetu Szczecińskiego oraz inż. Zbigniewowi Litwinowi, Komendantowi Po- sterunku Straży Leśnej z Nadleśnictwa Włoszczowa za merytoryczną ocenę pracy i mają nadzieję, że publikacja okaże się przydatna szerokiemu gronu odbiorców, w tym pracownikom Straży Leśnej, funkcjonariuszom Policji, naukowcom, studen- tom i praktykom leśnym, zainteresowanym tematyką kradzieży drewna. DNA druk.indd 8 2014-05-26 09:21:51 1. Wstęp Drewno jest niezastąpionym materiałem w budownictwie, ciepłownictwie i wielu innych dziedzinach. Nielegalny obrót drewnem najbardziej dotyka szybko rozwi- jające się kraje Ameryki Południowej i Azji, o dużym potencjale sektora leśnego. Każdego roku, podobnie jak na świecie, tak i w polskich lasach mają miejsce kra- dzieże drewna. Szacuje się, że generują one w Lasach Państwowych straty większe niż powstałe z innych powodów (kłusownictwa, pożarów spowodowanych bez- myślnym zachowaniem w lesie, niszczeniem mienia nadleśnictw); określa się je na 3–5,3 mln zł rocznie (Pasternak 2008, 2011). Poza stratami materialnymi niele- galne pozyskiwanie drewna często niesie ze sobą naruszenie, a nawet zniszczenie równowagi gatunkowej ekosystemu leśnego. W okresie 1992–2011 maksimum szkód przypadło na lata 1994–1996 (powy- żej 13 tys. zanotowanych przypadków). Później liczba kradzieży zmalała (do 6893 w 2008 r.), następnie wzrosła o 16,4%: do 8878 przypadków, w których wyniku Pań- stwowe Gospodarstwo Leśne Lasy Państwowe straciło 26 939,41 m3 drewna o warto- ści 5 323 200 zł (Pasternak 2011). Niejednokrotnie sprawcy szkód pozostają bezkarni, gdyż są coraz lepiej zorganizowani i wyposażeni w profesjonalny sprzęt, a sposoby, jakimi maskują ślady przestępstwa, uniemożliwiają udowodnienie im winy w sądzie (Jaroń 2006, Nowak 2003, 2006). Głównymi metodami stosowanymi dotąd w identyfikacji skradzionego drewna są mechanoskopia i dendrochronologia. Identyfikacja mechanoskopowa polega m.in. na porównaniu wspólnych cech, np. krążka drewna pochodzącego z pniaka z krążkiem z dolnej części ściętego drze- wa. W mechanoskopii porównuje się słoje przyrostów rocznych, sęki, zabarwie- nia i korę w materiale dowodowym, np. u sosny, świerka, jodły, dębu, buka i ol- szy, z materiałem porównawczym – najczęściej pniakiem pozostawionym w lesie. W metodzie tej można również dopasować do kawałków drewna fragmenty desek DNA druk.indd 9 2014-05-26 09:21:51 10 Wstęp i bali lub sęki czy porównać profile przyrostów na podstawie szczegółowych badań dendrochronometrycznych. Pozostawione w lesie pniaki stanowią materiał porównawczy w postępowaniu, a pobrane z niego próbki są niezbędne do identyfikacji drewna przy prowadzeniu dochodzenia o kradzież i udowodnieniu winy. Informacje uzyskane z materiału do- wodowego są źródłem wiedzy o tym, jakie drzewo rosło w danym miejscu, w jakim było wieku i jaką przedstawiało wartość. Szacowanie strat wynikających z kradzieży jest możliwe dzięki tablicom, które pozwalają określić miąższość skradzionego drewna dla kilkunastu gatunków drzew leśnych na podstawie grubości podstawy (bez kory) i wysokości pniaka (Bruchwald i in. 2002). Możliwe jest również określenie wysokości drzewa oraz związku między pierśnicą drzewa a grubością jego podstawy w celu ustalenia miąższości drzew skra- dzionych z lasu lub terenu otwartego. W ustaleniu tożsamości drzew może być pomocny również precyzyjny odczyt bu- dowy słoi drewna, powiązany z danymi klimatycznymi (susze, opady) oraz innymi czynnikami biotycznymi (np. gradacjami owadów i patogenów grzybowych). Z przy- rostów rocznych można wyczytać zmiany składu atmosfery, wywołane np. wybuchem wulkanu, oraz kolejne rytmy aktywności i spoczynku danego drzewa (Zielski i Krą- piec 2004). Otrzymany wzór przyrostowy próbek drewna, przyporządkowany kon- kretnym wydarzeniom kalendarzowym, jest istotą metody dendrochronologicznej w identyfikacji kradzionego drewna. Obecnie pomocne są również nowoczesne metody oparte na identyfikacji DNA, które pomagają w rozstrzygnięciu wątpliwości Straży Leśnej i Policji w sprawach dotyczących kradzieży drewna. Badanie struktury genetycznej materiału organicznego (w tym drewna) przepro- wadzone na podstawie badania DNA jest metodą powszechnie stosowaną w kry- minalistyce i medycynie sądowej, ponieważ dostarcza dowodów rozstrzygających wątpliwości co do identyfikacji i pochodzenia danej próbki, często pobranej w ilości śladowej (Bal 2006). Aby ująć sprawcę kradzieży, wystarczającym materiałem dowo- dowym w postępowaniu Straży Leśnej i Policji w sprawach karnych są niewielkie kawałki drewna lub części drzew pozyskanych nielegalnie. Molekularna analiza DNA roślin drzewiastych jest z powodzeniem stosowana do określania genotypów i charakterystyki populacji wielu gatunków drzew leśnych, głównie do badań genetycznych na poziomie wewnątrz- i międzypopulacyjnym, np. rodzajów Quercus, Populus, Fraxinus, Fagus, Pinus, Picea, Abies, Ulmus, Betula, Ma- lus i Prunus (Demesure i in. 1995, Dumolin-Lapègue i in. 1997, Petit i in. 1997, Petit 1999, Vendramin i in. 1996, Oddou-Muratorio i in. 2001, Morand i in. 2002, Wunsch i Hormaza 2002, Rajora i Rahman 2003, Nowakowska i in. 2005). Współczesne badania w dziedzinie genetyki molekularnej umożliwiają precyzyjną identyfikację leśnych zasobów genowych w celu określenia ich filogenezy oraz pozio- mu zróżnicowania genetycznego na poziomie informacji genetycznej zawartej w DNA DNA druk.indd 10 2014-05-26 09:21:51