Snad nejpoužívanějším důkazem pro teorie evoluce přes přírodní výběr je fosilní záznam. Fosilní záznam může být neúplný a nemusí být nikdy zcela dokončen, ale stále existuje mnoho stop k evoluci a jak k tomu ve fosilním záznamu dochází.
Jeden způsob, který pomáhá vědcům umístit fosílie do správné éry na internetu geologické časové měřítko je pomocí radiometrického randění. Vědci, také nazývaní absolutní datování, používají rozpad radioaktivních prvků uvnitř fosilií nebo hornin kolem fosilií k určení věku organismu, který byl zachován. Tato technika se opírá o vlastnost poločasu.
Co je poločas?
Poločas je definován jako čas potřebný k rozpadu poloviny radioaktivního prvku na dceřiný izotop. Jak se radioaktivní izotopy prvků rozkládají, ztrácejí svou radioaktivitu a stávají se zbrusu novým prvkem známým jako dceřiný izotop. Vědci mohou měřením poměru množství původního radioaktivního prvku k dceřinému izotopu určit, kolik poločasů prvek prošel a odtud může zjistit absolutní věk vzorek.
Poločas rozpadu několika radioaktivních izotopů je znám a používá se často k určení věku nově nalezených fosilií. Různé izotopy mají různé poločasy a někdy lze použít více než jeden přítomný izotop k získání ještě konkrétnějšího věku fosílie. Níže je tabulka běžně používaných radiometrických izotopů, jejich poločasů a dceřiných izotopů, na které se rozkládají.
Příklad použití poločasu
Řekněme, že jste našli fosilii, o které si myslíte, že je lidská kostra. Nejlepším radioaktivním prvkem, který k dnešnímu dni používají lidské fosílie, je Carbon-14. Existuje několik důvodů, proč, ale hlavním důvodem je, že uhlík-14 je přirozeně se vyskytující izotop ve všech formách života a jeho poločas rozpadu je asi 5730 let, takže jsme schopni ho použít k dnešnímu dni „novějších“ forem života vzhledem k geologickému času stupnice.
V tuto chvíli byste měli mít přístup k vědeckým nástrojům, které by mohly měřit částku radioaktivita ve vzorku, takže do laboratoře jdeme! Poté, co připravíte vzorek a vložíte jej do přístroje, na displeji se zobrazí, že máte přibližně 75% dusíku-14 a 25% uhlíku-14. Nyní je čas tyto matematické dovednosti dobře využít.
V jednom poločasu byste měli přibližně 50% uhlíku-14 a 50% dusíku-14. Jinými slovy, polovina (50%) uhlíku-14, se kterým jste začínali, se rozpadla na dceřiný izotop Nitrogen-14. Vaše odečet z přístroje pro měření radioaktivity však říká, že máte pouze 25% uhlíku-14 a 75% dusíku-14, takže vaše fosilie musela projít více než jedním poločasem.
Po dvou poločasech by se další polovina zbylého uhlíku Carbon-14 rozpadla na dusík-14. Polovina z 50% je 25%, takže byste měli 25% uhlíku-14 a 75% dusíku-14. To je to, co říká váš údaj, takže vaše fosilie prošla dvěma poločasy.
Nyní, když víte, kolik poločasů uběhlo pro vaši fosilii, musíte znásobit počet poločasů počtem let v jednom poločasu. Tím získáte věk 2 x 5730 = 11 460 let. Vaše fosilie je organismus (možná člověk), který zemřel před 11 460 lety.
Běžně používané radioaktivní izotopy
Rodičovský izotop | Poločas rozpadu | Dcera izotop |
---|---|---|
Uhlík-14 | 5730 let. | Dusík-14 |
Draslík-40 | 1,26 miliardy let. | Argon-40 |
Thorium-230 | 75 000 let. | Radium-226 |
Uran-235 | 700 000 milionů let. | Olovo-207 |
Uran-238 | 4,5 miliardy let. | Olovo-206 |