Skamieniałości ułożone chronologicznie, na przykład, mogą często sugerować związki ewolucyjne między gatunkami. A skamieniałości w tym samym wieku pokazują rozmieszczenie starożytnych roślin i zwierząt na całym świecie. Na szczęście paleontolodzy dysponują dziś wieloma technikami, których mogą użyć, by odpowiedzieć na pytanie: „Ile to ma lat?”
Wszystko jest względne
Jeden ze sposobów datowania skamieniałości opiera się na ich względnej pozycji w ziemi. Kiedy paleontolodzy kopią głębiej w skałach osadowych, w efekcie patrzą wstecz w czasie. W miarę jak osady niesione przez wiatr i wodę gromadzą się, zakopują starsze warstwy – tak więc dolne warstwy w sekwencji geologicznej są zwykle najstarsze, a górne najmłodsze. Paleontolodzy mogą więc układać skamieniałości w porządku chronologicznym, nie znając rzeczywistego wieku każdego okazu.
Sedymentarni detektywi
Gdy skamieniałości są zakopane jedna na drugiej, łatwo jest ułożyć je w porządku chronologicznym. Ale te same warstwy osadowe można często śledzić na dużych obszarach, więc nawet skamieniałości z odległych od siebie miejsc można ułożyć we względnej chronologii.
Zegary w skałach
Dziś naukowcy używają różnych technik, by precyzyjnie datować skały i skamieniałości. Najczęściej mierzą ilość poszczególnych pierwiastków radioaktywnych – często radiowęglowych lub potasowych – obecnych w celu określenia, kiedy powstała skała lub kiedy zmarło zwierzę lub roślina. Niektóre techniki najlepiej sprawdzają się w przypadku materiałów mających miliony, a nawet miliardy lat. Inne sprawdzają się tylko w przypadku znacznie młodszych materiałów. A każda metoda działa tylko dla określonych materiałów, począwszy od skał wulkanicznych, poprzez węgiel drzewny, a skończywszy na kościach.
Datowanie radiowęglowe
Żywe rośliny i zwierzęta absorbują węgiel z atmosfery, w tym węgiel-14 – radioaktywną formę pierwiastka wytwarzaną, gdy promienie kosmiczne ze Słońca oddziałują z azotem w górnej atmosferze. Ale kiedy organizmy umierają, nie pobierają już węgla, a węgiel-14 w ich ciałach zaczyna się rozpadać w znanym tempie. Naukowcy używają akceleratorów cząstek, by zmierzyć ilość węgla-14 w materiałach biologicznych i określić, kiedy dany organizm umarł.
Na poziomie
Powierzchnia klifu w Gran Dolina, miejscu w Sierra de Atapuerca w północnej Hiszpanii, ma ponad 18 metrów wysokości i obejmuje 11 różnych warstw powstałych w ciągu ponad miliona lat. Tutaj naukowcy pracują w warstwie TD 6, gdzie znaleźli skamieniałości hominidów sprzed ponad 800 000 lat – niektórych z najwcześniejszych Europejczyków.
Analiza popiołu
Szare tufy wulkaniczne – powstałe, gdy warstwy gorącego popiołu są układane po erupcjach wulkanicznych – są datowalne i mogą pomóc w datowaniu skamieniałości znalezionych w sąsiednich warstwach. Gdy warstwy popiołu stygną, radioaktywny potas-40 zawarty w nich zaczyna rozpadać się na rzadki gaz argon w znanym tempie. Porównując ilości stabilnego potasu i argonu, paleontolodzy mogą oszacować, ile czasu upłynęło od powstania tufu wulkanicznego.