Para datar la edad de la Tierra, o de un fósil, o de un sitio arqueológico, se han usado diversos fenómenos naturales.
Dendrocronología:
Si se corta un tronco se ven una serie de anillos concéntricos, estos coinciden con los años que ha vivido el árbol. Hay árboles, como las secuoyas, que viven miles de años. Pero hasta aquí sólo tenemos la edad del árbol al ser cortado y no la época en que vivió. El caso es que no todos los anillos son iguales, en los años de buen clima el árbol crece más, y los anillos son más anchos. Cuando la erupción del Krakatoa, por ejemplo, hubo varios años de anillos muy estrechos en todos los árboles del mundo. Solapando los datos de muchos árboles de épocas diferentes en una región determinada, vivos o muertos, incluso vigas de madera, se puede obtener una especie de código de barras. Comparando luego ese código de barras con los anillos de un árbol o madero específico se puede saber el momento en que vivió. Es bueno aclarar que para ver los anillos no hay que cortar el árbol, basta con sacar una muestra cilíndrica.
Como no existen muestras conservadas de hace mucho tiempo, este código de barras sólo se ha podido obtener hasta 11500 años atrás. Pero para la datación de sitios arqueológicos, y hasta de algunos fósiles de animales recién extinguidos, resulta suficiente. Si existiera un gran número de bosques petrificados podría abarcarse mucho más.
Relojes radioactivos:
El número de protones en un núcleo atómico define a cada elemento. Los elementos radiactivos se transforman en otro elemento por la perdida o ganancia de protones en su núcleo. El tiempo en que se transforma una proporción del elemento en otro es siempre el mismo en cada caso. Se llama semivida al tiempo en que se transforman la mitad de los átomos, y es constante para cada reacción radioactiva, independientemente del volumen de la muestra.
Un isótopo es aquel que tiene el mismo número de protones en su núcleo pero no el mismo número de neutrones. Se denominan por el número total de protones y neutrones en su núcleo.
El isótopo potasio-40 se desintegra en argón-40, con una semivida de 1260 millones de años. Midiendo la cantidad de potasio y de argón se puede saber cuando empezó a desintegrarse una muestra de potasio puro.
Pero cuándo pudo haber en una roca determinada una muestra pura del elemento primario? Pues eso ocurre cuando la roca se solidifica a partir de la lava derretida. O sea, que ese tiempo calculado nos da la edad de la roca; al menos para las rocas igneas. Existen elementos radiactivos con tiempos muy variados; si este es muy largo no resulta preciso, pero si es muy corto no puede usarse para eras remotas.
Los fósiles no se encuentran generalmente en las rocas igneas sino en las sedimentarias; pero si la capa caliza que contiene un fósil se encuentra entre dos capas de rocas igneas, la edad del mismo tiene que estar entre las edades de las rocas igneas. De esta forma, no sólo se data al fósil, sino también al tipo de roca sedimentaria donde se encuentra, junto con otros fósiles típicos de una época (arcáica, cámbrica, jurásica); y así podrá conocerse la edad de otros fósiles aunque no se encuentren entre rocas igneas.
El carbono-14:
Casi todo el carbono que existe en la atmósfera es C12, que no es radioactivo, pero hay una ínfima cantidad de C14 que se transforma en nitrógeno. La semivida del C14 es de sólo 5730 años. Elementos con esa semivida debían de haberse desintegrado ya totalmente, pero las radiaciones en la atmósfera superior lo reponen continuamente, de modo que siempre la proporción en el aire es la misma. Con esta proporción lo absorben las plantas y lo asimilan todos los seres vivos al comerlas. De modo que la proporción entre C12 y C14 es la misma en todos los seres vivos, hasta que mueren. Cuando mueren empieza a perderse el C14, transformado en nitrógeno, y predomina el C12. Midiendo la proporción entre ambos isótopos de carbono en un fósil se puede saber que tiempo hace que murió. La datación del carbono-14 es muy buena para el análisis arqueológicos, pero no para el paleontológico; para períodos remotos son preferibles otros elementos radiactivos de mayor semivida.
El reloj genético molecular:
Cuando una mutación se ha generalizado en todos, o casi todos, los individuos de una especie hasta constituir un gen normal de la especie mutada se dice que se ha fijado. Esta fijación suele estar causada por la selección natural.
En gen neutral es aquel cuyas mutaciones no generan cambios en el cuerpo del individuo. En este caso las fijaciones de las mutaciones no ocurren por la selección natural, sino sólo por azar. El ritmo al que ocurre una fijación por azar está determinado para cada gen.
Los genes fijados, incluidos los neutrales, son los que caracterizan a una especie. Comparando los genes fijados en una especie con los fijados en otra se puede saber el momento en que se separaron. Y según el tipo de gen neutral, el tiempo transcurrido desde la separación.
Dendrocronología:
Si se corta un tronco se ven una serie de anillos concéntricos, estos coinciden con los años que ha vivido el árbol. Hay árboles, como las secuoyas, que viven miles de años. Pero hasta aquí sólo tenemos la edad del árbol al ser cortado y no la época en que vivió. El caso es que no todos los anillos son iguales, en los años de buen clima el árbol crece más, y los anillos son más anchos. Cuando la erupción del Krakatoa, por ejemplo, hubo varios años de anillos muy estrechos en todos los árboles del mundo. Solapando los datos de muchos árboles de épocas diferentes en una región determinada, vivos o muertos, incluso vigas de madera, se puede obtener una especie de código de barras. Comparando luego ese código de barras con los anillos de un árbol o madero específico se puede saber el momento en que vivió. Es bueno aclarar que para ver los anillos no hay que cortar el árbol, basta con sacar una muestra cilíndrica.
Como no existen muestras conservadas de hace mucho tiempo, este código de barras sólo se ha podido obtener hasta 11500 años atrás. Pero para la datación de sitios arqueológicos, y hasta de algunos fósiles de animales recién extinguidos, resulta suficiente. Si existiera un gran número de bosques petrificados podría abarcarse mucho más.
Relojes radioactivos:
El número de protones en un núcleo atómico define a cada elemento. Los elementos radiactivos se transforman en otro elemento por la perdida o ganancia de protones en su núcleo. El tiempo en que se transforma una proporción del elemento en otro es siempre el mismo en cada caso. Se llama semivida al tiempo en que se transforman la mitad de los átomos, y es constante para cada reacción radioactiva, independientemente del volumen de la muestra.
Un isótopo es aquel que tiene el mismo número de protones en su núcleo pero no el mismo número de neutrones. Se denominan por el número total de protones y neutrones en su núcleo.
El isótopo potasio-40 se desintegra en argón-40, con una semivida de 1260 millones de años. Midiendo la cantidad de potasio y de argón se puede saber cuando empezó a desintegrarse una muestra de potasio puro.
Pero cuándo pudo haber en una roca determinada una muestra pura del elemento primario? Pues eso ocurre cuando la roca se solidifica a partir de la lava derretida. O sea, que ese tiempo calculado nos da la edad de la roca; al menos para las rocas igneas. Existen elementos radiactivos con tiempos muy variados; si este es muy largo no resulta preciso, pero si es muy corto no puede usarse para eras remotas.
Los fósiles no se encuentran generalmente en las rocas igneas sino en las sedimentarias; pero si la capa caliza que contiene un fósil se encuentra entre dos capas de rocas igneas, la edad del mismo tiene que estar entre las edades de las rocas igneas. De esta forma, no sólo se data al fósil, sino también al tipo de roca sedimentaria donde se encuentra, junto con otros fósiles típicos de una época (arcáica, cámbrica, jurásica); y así podrá conocerse la edad de otros fósiles aunque no se encuentren entre rocas igneas.
El carbono-14:
Casi todo el carbono que existe en la atmósfera es C12, que no es radioactivo, pero hay una ínfima cantidad de C14 que se transforma en nitrógeno. La semivida del C14 es de sólo 5730 años. Elementos con esa semivida debían de haberse desintegrado ya totalmente, pero las radiaciones en la atmósfera superior lo reponen continuamente, de modo que siempre la proporción en el aire es la misma. Con esta proporción lo absorben las plantas y lo asimilan todos los seres vivos al comerlas. De modo que la proporción entre C12 y C14 es la misma en todos los seres vivos, hasta que mueren. Cuando mueren empieza a perderse el C14, transformado en nitrógeno, y predomina el C12. Midiendo la proporción entre ambos isótopos de carbono en un fósil se puede saber que tiempo hace que murió. La datación del carbono-14 es muy buena para el análisis arqueológicos, pero no para el paleontológico; para períodos remotos son preferibles otros elementos radiactivos de mayor semivida.
El reloj genético molecular:
Cuando una mutación se ha generalizado en todos, o casi todos, los individuos de una especie hasta constituir un gen normal de la especie mutada se dice que se ha fijado. Esta fijación suele estar causada por la selección natural.
En gen neutral es aquel cuyas mutaciones no generan cambios en el cuerpo del individuo. En este caso las fijaciones de las mutaciones no ocurren por la selección natural, sino sólo por azar. El ritmo al que ocurre una fijación por azar está determinado para cada gen.
Los genes fijados, incluidos los neutrales, son los que caracterizan a una especie. Comparando los genes fijados en una especie con los fijados en otra se puede saber el momento en que se separaron. Y según el tipo de gen neutral, el tiempo transcurrido desde la separación.
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