Kaj polovica življenja pomeni za evolucijo

Morda najpogosteje uporabljeni dokazi za teorija evolucije skozi naravna selekcija ali je fosilni zapis. Zapis o fosilih je morda nepopoln in morda nikoli ni v celoti dokončan, vendar je še vedno veliko namigov o evoluciji in o tem, kako se to dogaja znotraj zapisa fosilov.

Eden od načinov, ki pomaga znanstvenikom, da fosile vnesejo v pravilno obdobje na geološka časovna lestvica je z uporabo radiometričnih zmenkov. Znanci, imenovani tudi absolutno datiranje, znanstveniki uporabljajo razpad radioaktivnih elementov znotraj fosilov ali kamnin okoli fosilov, da določijo starost ohranjenega organizma. Ta tehnika se opira na lastnost razpolovne dobe.

Razpolovna doba je opredeljena kot čas, ki traja, da polovica radioaktivnega elementa razpade v hčerinski izotop. Ko radioaktivni izotopi elementov razpadejo, izgubijo svojo radioaktivnost in postanejo povsem nov element, znan kot hčerinski izotop. Znanstveniki lahko z merjenjem razmerja količine prvotnega radioaktivnega elementa do hčerinskega izotopa določite, koliko razpolovnih življenj je element prestal, in od tam lahko ugotovite absolutno starost vzorec.

Razpolovni čas več radioaktivnih izotopov je znan in se pogosto uporablja za ugotavljanje starosti novo najdenih fosilov. Različni izotopi imajo različno razpolovno dobo in včasih lahko uporabimo več kot en sedanji izotop, da dobimo še bolj določeno starost fosila. Spodaj je pregled pogosto uporabljenih radiometričnih izotopov, razpolovnega časa in hčerinskih izotopov, v katere razpadejo.

Recimo, da ste našli fosil, za katerega mislite, da je človeški okostnjak. Najboljši radioaktivni element, ki je bil do danes uporaben za človeške fosile, je ogljik-14. Razlogov je več, vendar je glavni razlog, da je ogljik-14 naravni izotop v vseh oblikah življenja in njegova razpolovna doba je približno 5730 let, zato jo lahko uporabimo do danes bolj "novejših" oblik življenja glede na geološki čas lestvica.

Na tem mestu bi morali imeti dostop do znanstvenih instrumentov, ki bi lahko izmerili količino radioaktivnost v vzorcu, tako da gremo v laboratorij! Ko pripravite vzorec in ga vstavite v stroj, vam po odčitku navede približno 75% dušika-14 in 25% ogljika-14. Zdaj je čas, da te matematične spretnosti dobro izkoristite.

V enem razpolovnem času bi imeli približno 50% ogljika-14 in 50% dušika-14. Z drugimi besedami, polovica (50%) ogljika-14, s katerim ste začeli, je propadla v hčerinski izotop Dušik-14. Vendar glede na vaš odčitek merilnika radioaktivnosti piše, da imate le 25% ogljika-14 in 75% dušika-14, zato je vaš fosil moral biti več kot en razpolovni čas.

Po dveh razpolovnih časih bi še polovica vašega ostanka ogljika-14 razpadla v dušik-14. Polovica 50% je 25%, torej bi imeli 25% ogljika-14 in 75% dušika-14. Tako je povedal vaš odčitek, zato je vaš fosil doživel dve razpolovni dobi.

Zdaj, ko veste, koliko razpolovnih življenj je preteklo za vaš fosil, morate svoje število razpolovnih življenj pomnožiti s številom let v enem razpolovnem času. Tako dobite starost 2 x 5730 = 11.460 let. Vaš fosil je iz organizma (morda človeškega), ki je umrl pred 11.460 leti.