Може би най-широко използваните доказателства за теория на еволюцията през естествен подбор е вкаменелост. Записът за изкопаемите може да е непълен и никога не може да бъде напълно завършен, но все още има много улики за еволюцията и как се случва в рамките на записа на изкопаемите.
Един от начините, които помагат на учените да поставят вкаменелости в правилната ера на геоложки мащаб на времето е чрез използване на радиометрични запознанства. Наричани също абсолютни датировки, учените използват гниенето на радиоактивни елементи в фосилите или скалите около вкаменелостите, за да определят възрастта на организма, който се е запазил. Тази техника разчита на свойството на полуживот.
Какво е полуживот?
Полуживотът се определя като времето, което отнема на половината от радиоактивен елемент да се разпадне в дъщерния изотоп. Тъй като радиоактивните изотопи на елементи разлагат, те губят своята радиоактивност и се превръщат в съвсем нов елемент, известен като дъщерен изотоп. Чрез измерване на съотношението на количеството на първоначалния радиоактивен елемент към дъщерния изотоп учените могат определете колко полуживота е претърпял елементът и от там може да се установи абсолютната възраст на проба.
Времето на полуживот на няколко радиоактивни изотопи е известно и се използва често, за да се определи възрастта на новооткритите вкаменелости. Различните изотопи имат различен период на полуразпад и понякога повече от един настоящ изотоп може да се използва за получаване на още по-специфична възраст на изкопаемите. По-долу е диаграма на често използвани радиометрични изотопи, техния полуживот и дъщерните изотопи, в които се разпада.
Пример за начина на използване на полуживот
Да речем, че сте намерили вкаменелост, която смятате за човешки скелет. Най-добрият радиоактивен елемент, използван до днес вкаменелости на хора, е въглерод-14. Има няколко причини, но основните причини са, че въглеродът-14 е естествено срещащ се изотоп във всички форми на живот и полуразпадът му е около 5730 години, така че ние сме в състояние да го използваме досега по-скорошни форми на живот спрямо геоложкото време мащаб.
На този етап ще трябва да имате достъп до научни инструменти, които биха могли да измерят размера на радиоактивност в пробата, така че да отидем в лабораторията! След като подготвите пробата си и я поставите в машината, вашият показател казва, че имате приблизително 75% Азот-14 и 25% Въглерод-14. Сега е време да използваме добре тези математически умения.
При един полуживот бихте имали приблизително 50% въглерод-14 и 50% азот-14. С други думи, половината (50%) от въглерода-14, с който сте започнали, се е разпаднала в дъщерния изотоп Азот-14. Въпреки това, при вашите показания от вашия измервателен уред за радиоактивност се казва, че имате само 25% въглерод-14 и 75% азот-14, така че вашите изкопаеми трябва да са преминали повече от един период на полуразпад.
След два полуживота, друга половина от остатъчния Ви въглерод-14 щеше да се разпадне в Азот-14. Половината от 50% е 25%, така че бихте имали 25% въглерод-14 и 75% азот-14. Това каза вашето отчитане, така че изкопаемата ви е преминала два полуживота.
Сега, когато знаете колко полуживота са минали за вашия вкаменелост, трябва да умножите броя на полуживотите си по колко години са в един полуживот. Това ви дава възраст от 2 х 5730 = 11 466 години. Вкаменелостта ви е от организъм (може би човек), умрял преди 11 466 години.
Често използвани радиоактивни изотопи
Изотоп родител | Half-Life | Дъщеря Изотоп |
---|---|---|
Въглерод-14 | 5730 год. | Азот-14 |
Калиев-40 | 1,26 милиарда години | Аргон-40 |
Торий-230 | 75 000 год. | Радий-226 |
Уран-235 | 700 000 милиона години. | Олово-207 |
Уран-238 | 4,5 милиарда години | Олово-206 |