I fossili disposti cronologicamente, per esempio, possono spesso suggerire relazioni evolutive tra le specie. E i fossili della stessa età dimostrano le distribuzioni di piante e animali antichi in tutto il mondo. Fortunatamente, i paleontologi oggi hanno una serie di tecniche che possono usare per rispondere alla domanda: “Quanto è vecchio?”
È tutto relativo
Un modo per datare i fossili si basa sulla loro posizione relativa nel terreno. Quando i paleontologi scavano in profondità nelle rocce sedimentarie stanno, in effetti, guardando indietro nel tempo. Man mano che i sedimenti trasportati dal vento e dall’acqua si accumulano, seppelliscono gli strati più vecchi – così gli strati inferiori di una sequenza geologica sono di solito i più vecchi e quelli superiori i più giovani. I paleontologi possono quindi mettere i fossili in ordine cronologico senza conoscere l’età effettiva di ogni esemplare.
Sleuths sedimentari
Quando i fossili sono sepolti uno sopra l’altro, è facile sistemarli in ordine cronologico. Ma gli stessi strati sedimentari possono spesso essere tracciati su vaste aree, così anche i fossili provenienti da siti molto distanti tra loro possono essere disposti in una cronologia relativa.
Gli orologi nelle rocce
Oggi gli scienziati usano una varietà di tecniche per datare con precisione rocce e fossili. Il più delle volte, misurano le quantità di particolari elementi radioattivi – spesso radiocarbonio o potassio – presenti per determinare quando una roccia si è formata, o quando un animale o una pianta sono morti. Alcune tecniche funzionano meglio con materiali vecchi milioni o addirittura miliardi di anni. Altre funzionano solo con materiali molto più giovani. E ogni metodo funziona solo per certi materiali, dalle rocce vulcaniche al carbone alle ossa.
Datazione al radiocarbonio
Le piante e gli animali viventi assorbono il carbonio dall’atmosfera, compreso il carbonio-14, una forma radioattiva dell’elemento prodotta quando i raggi cosmici del sole interagiscono con l’azoto nell’atmosfera superiore. Ma quando gli organismi muoiono, non assumono più carbonio, e il carbonio-14 nei loro corpi comincia a decadere ad un tasso noto. Gli scienziati usano gli acceleratori di particelle per misurare la quantità di carbonio-14 nei materiali biologici per determinare quando quell’organismo è morto.
Sul piano
La parete rocciosa della Gran Dolina, un sito nella Sierra de Atapuerca nel nord della Spagna, è alta più di 18 metri (59 piedi) e comprende 11 strati distinti formati nel corso di più di un milione di anni. Qui gli scienziati stanno lavorando nello strato TD 6, dove hanno trovato fossili di ominidi di oltre 800.000 anni fa – alcuni dei primi europei.
Analisi della cenere
I tufi vulcanici grigi – prodotti quando strati di cenere calda vengono deposti dopo le eruzioni vulcaniche – sono databili e possono aiutare a datare i fossili trovati negli strati adiacenti. Quando gli strati di cenere si raffreddano, il potassio-40 radioattivo contenuto all’interno comincia a decomporsi nel gas raro argon ad un tasso noto. Confrontando le quantità di potassio stabile e di argon, i paleontologi possono stimare quanto tempo è passato da quando il tufo vulcanico si è formato.