Hva Half Life Means for Evolution

Det kanskje mest brukte beviset for evolusjonsteori gjennom naturlig utvalg er den fossil rekord. Fossilprotokollen kan være ufullstendig og kanskje aldri fullstendig fullført, men det er fremdeles mange ledetråder for evolusjon og hvordan det skjer i fossilprotokollen.

En måte som hjelper forskere med å plassere fossiler i riktig tid på geologisk tidsskala er ved å bruke radiometrisk datering. Også kalt absolutt datering, bruker forskere forfallet til radioaktive elementer i fossilene eller steinene rundt fossilene for å bestemme alderen på organismen som ble bevart. Denne teknikken er avhengig av egenskapen til halveringstid.

Halveringstid er definert som tiden det tar for halvparten av et radioaktivt element å forfalle til en datterisotop. Når radioaktive isotoper av elementer forfaller, mister de radioaktiviteten og blir et helt nytt element kjent som en datterisotop. Ved å måle forholdet mellom mengden av det originale radioaktive elementet til datterens isotop, kan forskere bestemme hvor mange halveringstider elementet har gjennomgått, og derfra kan finne ut den absolutte alderen på prøve.

Halveringstiden til flere radioaktive isotoper er kjent og brukes ofte for å finne ut alder på nylig funnet fossiler. Ulike isotoper har forskjellige halveringstider, og noen ganger kan mer enn en tilstedeværende isotop brukes for å få en enda mer spesifikk alder på et fossil. Nedenfor er et diagram over ofte brukte radiometriske isotoper, deres halveringstid og datterens isotoper de forfaller til.

La oss si at du fant et fossil du tror er et menneskelig skjelett. Det beste radioaktive elementet å bruke hittil menneskelige fossiler er Carbon-14. Det er flere grunner til det, men hovedårsakene er at karbon-14 er en naturlig forekommende isotop i alle livsformer og dens halveringstid er omtrent 5730 år, så vi kan bruke den til å date mer "nyere" livsformer i forhold til den geologiske tiden skala.

Du må ha tilgang til vitenskapelige instrumenter på dette tidspunktet som kan måle mengden av radioaktivitet i prøven, så drar vi til laboratoriet! Etter at du har forberedt prøven og lagt den i maskinen, sier avlesningen at du har omtrent 75% nitrogen-14 og 25% karbon-14. Nå er det på tide å bruke disse matteferdighetene godt.

Ved en halveringstid ville du ha omtrent 50% karbon-14 og 50% nitrogen-14. Med andre ord har halvparten (50%) av karbon-14 du startet med forfalt til datterens isotop Nitrogen-14. Imidlertid sier avlesningen din fra måleinstrumentet for radioaktivitet at du bare har 25% karbon-14 og 75% nitrogen-14, så fossilet ditt må ha vært i mer enn en halveringstid.

Etter to halveringstider ville ytterligere halvparten av den resterende karbon-14 ha forfalt til nitrogen-14. Halvparten av 50% er 25%, så du ville ha 25% karbon-14 og 75% nitrogen-14. Dette er hva avlesningen din sa, så fossilet ditt har gjennomgått to halveringstider.

Nå som du vet hvor mange halveringstider som har gått for fossilet ditt, må du multiplisere antallet halveringstider med hvor mange år som er i en halveringstid. Dette gir deg en alder på 2 x 5730 = 11.460 år. Fossilet ditt er av en organisme (kanskje menneskelig) som døde for 11.460 år siden.