Ko pusmūžs nozīmē evolūcijai

Varbūt visplašāk izmantotie pierādījumi evolūcijas teorija cauri dabiskā izlase ir fosilijas reģistrs. Fosiliju reģistrs var būt nepilnīgs un nekad nav pilnībā pabeigts, taču joprojām ir daudz norāžu uz attīstību un to, kā tā notiek fosilijas reģistrā.

Viens veids, kā palīdzēt zinātniekiem fosilijas ievietot pareizajā laikmetā ģeoloģiskā laika skala izmantojot radiometrisko datējumu. Sauktu arī par absolūtu iepazīšanos, zinātnieki izmanto radioaktīvo elementu sabrukšanu fosilijās vai klintis ap fosilijām, lai noteiktu saglabātā organisma vecumu. Šis paņēmiens ir atkarīgs no pusperioda īpašībām.

Pusperiods tiek definēts kā laiks, kas nepieciešams, lai puse radioaktīvā elementa sadalītos meitas izotopā. Samazinoties elementu radioaktīvajiem izotopiem, tie zaudē radioaktivitāti un kļūst par pilnīgi jaunu elementu, kas pazīstams kā meitas izotops. Izmērot sākotnējā radioaktīvā elementa daudzuma attiecību pret meitas izotopu, zinātnieki to var noteikt, cik daudz pussabrukšanas periodu elements ir izgājis, un no tā var izdomāt paraugs.

Vairāku radioaktīvo izotopu pussabrukšanas periodi ir zināmi, un tos bieži izmanto, lai noskaidrotu jaunatklāto fosiliju vecumu. Dažādiem izotopiem ir atšķirīgs pussabrukšanas periods, un dažreiz vairāk nekā vienu izotopu var izmantot, lai iegūtu vēl specifiskāku fosilijas vecumu. Zemāk ir diagramma ar bieži izmantotajiem radiometriskajiem izotopiem, to pussabrukšanas periodiem un meitas izotopiem, kuros tie sadalās.

Teiksim, ka esat atradis fosiliju, kas, jūsuprāt, ir cilvēka skelets. Labākais radioaktīvais elements, ko izmanto līdz šim cilvēku fosilijās, ir ogleklis-14. Ir vairāki iemesli, kāpēc, bet galvenie iemesli ir tas, ka ogleklis-14 ir dabiski sastopams izotops visos dzīves veidos un tā pussabrukšanas periods ir apmēram 5730 gadi, tāpēc mēs to varam izmantot līdz šim jaunākiem dzīves veidiem salīdzinājumā ar ģeoloģisko laiku mērogs.

Jums šajā brīdī vajadzētu būt piekļuvei zinātniskiem instrumentiem, kas varētu izmērīt radioaktivitāte izlasē, tāpēc uz laboratoriju mēs ejam! Pēc parauga sagatavošanas un ievietošanas mašīnā, nolasījumā norādīts, ka jums ir aptuveni 75% slāpekļa-14 un 25% oglekļa-14. Tagad ir pienācis laiks izmantot šīs matemātikas prasmes.

Vienā pusperiodā jums būtu aptuveni 50% oglekļa-14 un 50% slāpekļa-14. Citiem vārdiem sakot, puse (50%) no oglekļa-14, ar kuru sākāt, ir sadalījusies meitas izotopā Slāpeklis-14. Tomēr no jūsu radioaktivitātes mērīšanas instrumenta nolasījuma izriet, ka jums ir tikai 25% oglekļa-14 un 75% slāpekļa-14, tāpēc fosilijam ir bijis jādzīvo vairāk nekā viens pussabrukšanas periods.

Pēc diviem pusperiodiem vēl puse no jūsu palikušā oglekļa-14 būtu sadalījusies slāpeklī-14. Puse no 50% ir 25%, tāpēc jums būtu 25% oglekļa-14 un 75% slāpekļa-14. To teica jūsu lasījums, tāpēc jūsu fosilijai ir bijuši divi pusperiodi.

Tagad, kad jūs zināt, cik pusperiodi ir pagājuši jūsu fosilijai, jums ir jāsareizina savs pusperiodu skaits ar to, cik gadu ir vienā pusperiodā. Tas dod jums vecumu 2 x 5730 = 11 460 gadi. Jūsu fosilija ir no organisma (varbūt cilvēka), kurš nomira pirms 11 460 gadiem.