EVO Tema 4.- Historia geologica de la terra II (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 3º curso
Asignatura Evolución
Año del apunte 2015
Páginas 5
Fecha de subida 25/02/2015
Descargas 30
Subido por

Descripción

TEORIA. FECHA: 23-02-2014 11:00 - 12:00 H ANTROPOLOGÍA (ASSUMPCIÓ MALGOSA)
BIBLIOGRAFÍA: BARTON, N. H. ET AL. 2007. CAPÍTULO 4. FUTUYMA, D. J. 1998. CAPÍTULO 6 BOY, R. Y SILK, J. B. 2001. CÓMO EVOLUCIONARON LOS HUMANOS. ARIEL

Vista previa del texto

Tema 4.- Historia geológica de la tierra II TEORIA. FECHA: 23-02-2014 11:00 - 12:00 H ANTROPOLOGÍA (ASSUMPCIÓ MALGOSA) BIBLIOGRAFÍA: BARTON, N. H. ET AL. 2007. CAPÍTULO 4. FUTUYMA, D. J. 1998. CAPÍTULO 6 BOY, R. Y SILK, J. B. 2001.
CÓMO EVOLUCIONARON LOS HUMANOS. ARIEL Datació La datació ens permet saber com han evolucionat les especies i els processos que s’han donat. Hi ha diferents mètodes de datació que es poden diferenciar en relativa i absoluta: Les datacions relatives situen un objecte o un esdeveniment en relacio a un altre en una sequencia de temos (es una ordenacio de fets en un aprogressio de temps). En canvi la datacio absoluta s’encarrega de dir quant temps fa que es va donar un esdeveniment en relació al moment actual. La datació arqueològica no es més que un tipus de datació reltaiva, però esta destacada perque nomes es pot aplicar a l’ésser humà, ja que utilitza les cultures humanes primitives.
Datacions relatives Estratigrafia És el principal mètode de datació relativa. Si es donen les condicions normals de superposició, les capes dipositades més a baix seran les capes més antigues i les mes superficials seran les més modernes, és el principi de superposicio d’estrats. Es el mètode mes senzill per fer una datació. Dintre d’un tall geològic es pot trobar un determinat material que interessa datar i es podrà dir que és més antic que el que té a sobre i més nou que el que té a baix.
S’ha d’estar molt segur que en aquesta superposicio no hi ha hagut canvis com erosions o plegament que puguessin alterar la posició dels estrats. Això significa que podem datar en un lloc concret en funció d’una determinada sequencia estratigràfica, però és molt limitat perque necessitem una seqüència. Això es pot solventar correlacionant diferents columnes estratigràfiques de diferents jaciments segons els tipus de pedres o sediments que hi hagi. Amb això es podria donar l’edat d’un jaciment a partir de datacions d’un altre.
Un dels elements que més ajuda a fer aquestes correlacions són els fòssils que shi troben en els diferents jaciments, a partir d’això es podran fer seqüències estratigrafiques. Quan s’utilitzen fòssils s’anomena bioestratigrafia.
Trobar fòssils a diferents jaciments ajuda a fer estratigrafies. A les etapes més modernes (útims anys del cenozoic) els fòssils de la línea dels elefants son molt bons datadors. De vegades l’aparicio d’un tipus concret d’animal es el que dóna referències per datar (la hiena que ocupava a Europa era una espècie concreta però a partir de la glaciació de Mindell va desapareixer deixant pas a una nova espècie de hiena), per tant el fet de trobar una o altra permet situar l’estrat en una datació coneguda.
No sempre es té la sort de trobar fòssils tan concrets ja que son animals molt grossos i dificils de trobar a molts jaciments, però el que sempre es troba son micromamífers com per exemple ratolins. Son molt bons indicadors perque acostumen a estar molt afectats pels canvis climàtics, de forma que com que tenen un temps de generacio molt curt es poden adaptar en molt poc temps, informant dels canvis que es donen.
La part més util de l’esquelet son les peces dentals ja que un mateix organisme en en té vàries i per tant es fàcil trobar alguna. La dentina és més dura que l’os i això els configura resistència al pas del temps, i la morfologia que té la dent informa de l’aliment disponible.
Palinologia El pol·len ajuda a datar un lloc ja que diu quin tipus de vida vegetal hi havia en aquesta zona, permetent una reconstruccio ambiental. És una datació que no es pot utilitzar sola, ha d’anar acompanyada d’altres. Permet determinar molt bé si la època era una glaciació o si es tracta d’un periode interglacial ja que sempre es dona la mateixa successió: Al principi hi ha tundres, quan comença a pujar una mica la temperatura hi ha bedolls i roures, amb un temperà tardat el roure deixa pas a les coníferes i quan hi ha una època glacial precoç es torna a tenir tundra. Es pot saber quina temperatura hi havia, però no se sap en quina de totes les glaciacions es troba. Això s’anomena diagrama pol·línics. Si cau en el sediment adequat, el polen es pràcticament indestructible i molt fàcilment reconeixible. També es pot calcular l’abundància de la planta en el passat.
També dona altres informació: Al jaciment neandertal de Shanidar, en l’individu Shanidar IV es va trobar un esquelet amb una quantitat molt important de pol·len. Amb això s’ha pogut fer una reconstrucció del tipus d’enterrament.
Antracologia L’antracologia es l’estudi de restes de fusta que s’han recollit en un jaciment. El seu analisi microscopic permet identificar el gènere d’arbre, de vegades fins i tot l’espècie. Igual que el polen també informa de l’entorn de l’assentament i de com era l’ambient en que s’ha trobat. De nou tenim una orientacio sobre el jaciment. El més important es que informa del tipus de fusta que es feia servir i amb quina finalitat.
Datació quimica Permet comparar la composicio d’un fossil amb un altre d’edat coneguda del mateix jaciment. Quan un organisme mor va canviant la seva composicio quimica amb el temps i aquests canvis químics son els que permeten fer datacions.
La tafonomia fa referència als canvis químics que es donen durant la fossilització, on s’introdueix una nova matèria mineral. Normalment s’utilitzen elements concrets com Nitrogen o enriquiment d’altres materials. Un dels elements mes utilitzat es el fluor, ja que acostuma a estar a tots els sòls de forma que quan una resta esquelètica queda enterrada la seva hidroxiapatita (fosfat de calci hidratat) se sustitueix per una fluorihapatita (els OH se sustitueixen per fluor).
En un mateix terreny, els ossos que tinguin mes fluor seran mes antics perque han tingut més temps de fer aquesta sustitucio. Aquest mètode no es bo per fer comparacions provinents de dos jaciments diferents perque la composicio de minerals inicials no es igual a tots llocs.
Un dels casos mes famosos es el cas del frau de Piltdwon, on a principis del Segle passat es van descobrir les restes del Eoantrhopus dawsoni. Diferents fragments de crani muntats donaven un crani amb una morfologia molt humana. Dins del mateix jaciment també es va trobar una mandíbula, però aquesta tenia unes caracteristiques molt robustes.
Això va ser rebatut als anys 50, quan es van descobrir les datacions quimiques, on es va demostrar que els fragment de crani i de mandíbula no tenien el mateix contingut proporcional de fluor, i per tant era segur que no pertanyien a la mateixa època. A més els ossos havien estat tractats per semblar mes antics. La mandíbula era una de ximpanzè de la època, les dents havient estat llimades per que encaixessin, etc. Amb això es va descobrir que era un frau.
La utilitzacio d’isòtops d’oxigen Es una tècnica que mesura la quantitat de cada isòtop d’oxigen i serveix per estimar la temperatura de l’aigua de cada època. L’oxigen16 és més lleuger que el 18, de forma que en èpoques molt calides l’aigua s’enriqueix de 18 perque l’evaporació es dona sobretot d’oxigen16. Això fa que els animals puguin utilitzar més o menys quantitat de cada un d’aquests isòtops. En els sediments on trobem les restes es poden fer corbes en funció d’aquestes variables. Això es pot utilitzar en el fons marí, però molts dipòsits de fons marí avui dia estan a l’aire lliure (per exemple montserrat).
Datacions absolutes Radiocronologia Es tracta de comparar la quantitat que hi ha al principi d’un tipus de mineral amb la quantitat que té ara i a partir d’aqui determinar la data d’una resta fòssil, ja que el pas d’un a l’altre es fa un funcio del temps i de l’emissio de particules. Aquesta descomposicio es constant i es indepenent de qualsevol altra variable fisica o quimica. Es diferent per a cada element radiactiu i segueix la formula: N = N0 * etλ Per estimar aquest temps se sap que el pas d’un a l’altre es pot analitzar mitjançant els temps de semidesintegració, que es el temps necessari perque la quantitat d’elements radiactius passi a ser la meitat.
El més conegut es el mètode del C14.
Hi ha dos tipus d’isotops de Caroboni: el C12 i 13 que són estables i el C14 que és radiactiu. Aquest es pot utilitzar en les datacions gracies a les seves propietats particulars.
Les radiacions còsmiques que rebem impacten sobre el nitrogen de l’atmosfera i produeixen C14.
Aquest, combinat amb l’oxigen i el CO2 de l’atmosfera, es introduit dintre de la biosfera gràcies a les fotosintesis i a partir d’aquest moment s’anirà transmetent al larg de tota la cadena alimentícia. Amb això es pot dir que tots els essers vius estan en l’atmosfera amb la mateixa quantitat de C14. Quan un organisme mor, deixa d’incorporar C14 però el que té comença a decaure, passant a ser altra vegada N14 i emetent una partícula nova. El C14 té un temps de meitat de desintegració de 5568 anys.
Son exactes les datacions amb C14? NO. Durant tota la vida de la Terra hi ha hagut fluctuacions degudes a l’impacte dels neutrons, a la producció de CO2, etc. Per exemple amb les bombes atòmiques augmenta la producció de C14, però amb les emissions de CO2 provinent de restes fòssils estem disminuint la proporció atmosfèrica.
Les datacions de C14 avui dia es corregeixen per tal de paliar aquest marge d’error. El límit d’antiguitat del C14 està als 50.000anys (70.000 amb tècniques especials). El C14 s’acompanya gairebé sempre d’altres anàlisis.
No és segur ni molt exacte, però si que és molt util per stuar en el temps. Per datar una resta de fa 100 anys l’error serà molt gran, però amb una resta de fa 12000 anys l’error no serà tan important ja que una variació de 50 anys és menys significativa.
Potassi/Argó El temps de semidesintegració es molt mes gran (1,277*109 anys). Però es pot utilitzar en restes que tinguin algun milió d’anys. En el cas del C14 el moment en que el rellotge es posa a zero és el punt en que mor l’organisme, però amb aquest mètode es poden datar pedres o sediments on hi ha organismes.
El moment en que el rellotge es posa a zero son moments d’un augment de temperatura molt elevada (la temperatura allibera tot l’argó que hi havia abans i inicia la descomposició del potassi en argó). La tècnica s’aplica a les roques volcaniques que cobreixen o estan per sota de les restes en certes ocasions. Depenen de la quantitat de K40 atrapat en la roca.
El rubidi/estronci parteix de la mateixa base però les datacions son encara més grans (poden donar datacions del moment de formació de la terra). El rubidi es un element poc freqünt, però que es troba sempre en minerals de potassi. Els minerals aptes per a ser utilitzats han de contenir com a minim entre 100 i 1000 ppm de Rb.
L’urani/tori té el problema que la seqüencia de descomposicio es molt llarga, de forma que es pot fer servir qualsevol dels moments del desequilibri radiactiu. Es basa en mesurar la quantitat d’isòtop Th230 que existeix en una mostra. El tori es produeix de forma constant quan es desintegra l’urani natural de la mostra. Mesurant els dos es pot dir el temps que ha transcorregut. És una tènica que s’aplica als carbonats de les roques calices (molt comuns en les coves).
El que utilitzen aquests mètodes son quantificacions de l’element radiactiu. Però una altra forma d’utilitzar-los es observant les traces de fissió: l’energia alliberada en la descomposicio d’un element radiactiu deixa cicatrius en els cristalls. Amb aquests també es poden fer datacions, i normalment es fan amb les traces de fissió que deixa l’urani.
Termoluminiscència Mesura la llum que emeten alguns minerals cristal·lins al ser escalfats al laboratori. La intentsitat és proporcional a la radiació que va rebre i al temps que ha passat des del darrer cop que es va escarfar aquest material. S’utilitza sobre tot per datar ceramiques o pedres.
Una variant d’aquest mètode és el de la ESR (Ressonància d’Espin Electrònic), que mesura el mateix sense haver d’escalfar la mostra, de forma que no es fa malbé. També permet datar cristalls de mida molt petita, com els dels ossos i les dents.
Edat TL (anys) = Dosi arqueològica (o geològica) / Dosi anual Paleomagnetisme Es un tipus de datacio relativa ja que sempre s’utilitza acompanyat d’un mètode de datacio absoluta.
Es basa en els canvis de polaritat que ha tingut la Terra al llarg dels anys. Els pols no sempre han estat on estan ara ni han tingut la mateixa direcció que ara i això es pot mesurar amb els materials paleomagnètics dels sediments. Diem que es una datacio relativa perque la unica informació que tenim es si la polaritat és positiva o negativa, i si ho relacionem amb altres datacions com per exemple els sediments on es troben (potassi/argon) es pot fer una aproximació bastant concreta. Una inversió completa acostuma tarda uns milers d’anys.
Racemitzacio d’aminoacids És una tècnica que s’aplica a restes òssies i utilitza el fet de que si trobem restes d’aminoacids en una resta òssia es pot observa si aquests son levògirs o dextrògirs. En el viu tots els nostres aminoàcids son de tipus levògirs i només despres de la mort es comencen a invertir. El pas d’un a l’altre es molt complicat. Amb aquest mètode es pot mesurar fins el paleolític mig.
Dendocronologia És una tècnica tradicional per establir la datació absoluta d’un fet o objecte. També s’anomena datació pels anells dels arbres i es basa en el principi que el creixement dels anells en determinades espècies d’arbres reflexa variacions de les pluges estacionals i anuals. Els diferents tipus d’arbres es poden anar utilitzant per fer una escala de datacio. Amb això es pot anar com a màxim 9000 anys enrere.
Els arbres de la mateixa espècie, que creixin en la mateixa àrea o ambient estaran exposats a les mateixes condicions, i per tant el creixement dels seus anells pemetran seguir cicles anuals superposant uns i altres.
En algunes àrees, principalment als tròpics, les espècies disponibles no presenten suficients diferències entre estacions. La fusta ha d’estar ben preservada per a ser “llegida!. Es necessiten al menys 30 anells intactes per cada mostra.
Datació arquològica Es un tipus de datacio relativa que ens diu en funcio dels detalls de la industria com d’antiga és al resta.
Utilitzar un mètode o un altre dependrà de la disponibilitat del material (si volem fer un analisi de potasi argon hauran de ser restes que provinguin de restes volcaniques), i de l’edat previsible (no tots els mètodes de datacio arriben tan lluny en el temps com ens pot interessar).
...