Geschwindigkeit der Evolution
Evolution ist unterschiedlich schnell, d.h., verschiedene Lebewesen entwickeln sich unterschiedlich schnell. So kann man „lebende Fossilien“ wie Nautilus, Latimeria und Limulus finden. Diese entsprechen nicht mehr der Mehrzahl der heute vorhandenen Lebewesen, sind in ihren ökologischen Nischen aber nach wie vor lebensfähig.
Altersbestimmungen sind wichtige Methoden die Evolutionsvorgänge zeitlich einzuordnen. Leitfossilien, K-Ar- oder die 14C-Methode sollten Sie kennen.
Leitfossilien – relative Altersbestimmung
Leitfossilien sind Fossilien, anhand derer man die relative Altersbestimmung verschiedener Gesteinsschichten vornimmt.
Finden sich gleiche Leitfossilien in Sedimentgesteinen von verschiedenen Orten der Erde, so sind die Gesteine annähernd gleich alt. Diese Art der Altersbestimmung wird Biostratigrafie genannt.
Typische Leitfossilien haben eine Überlebensdauer von 300.000 bis 1.000.000 Jahren.
Ein ideales Leitfossil erfüllt folgende Bedingungen:
- Die Art darf nur kurze Zeit existiert haben, um damit eine möglichst präzise Datierung zu erreichen.
- Die Art sollte in möglichst unterschiedlichen Lebensräumen existiert haben.
- Fossilien müssen geografisch weit verbreitet sein, sodass auch weit entfernte Schichten miteinander verglichen werden können.
- Die Fossilien müssen leicht und eindeutig bestimmbar sein.
- Die Fossilien müssen in hoher Anzahl vorkommen.
Je weniger dieser Anforderungen erfüllt werden, desto geringer ist der Nutzen als Leitfossil.
K-Ar-Methode – absolute Altersbestimmung
Die Kalium-Argon-Datierung ist eine radiometrische Altersbestimmung und ermittelt das geologische Alter von Gesteinen (Geochronologie). Gemessen wird der radioaktive Zerfall von 40Kalium zu 40Argon. 40K ist ein Betastrahler, seine Halbwertszeit beträgt 1,25 x 109 Jahre beim Zerfall zu Argon bzw. Calcium.
Der Zerfall von Kalium führt in 11 % zu stabilem Argon, zu 89 % zu Calcium.
Hinweis
Vorkommen Kalium: Mineralien wie Glimmer, Feldspate und Hornblenden
14C oder Radiokarbonmethode
Die Radiokarbonmethode wird vorwiegend zur Altersbestimmung von organischen Materialien verwendet. Der Anwendungszeitraum liegt zwischen 300 – 60.000 Jahren.
Organisches Material (z.B. ein Mammut, das im Eis tiefgefroren war) besteht aus Kohlenstoff. Während der Lebensdauer eines Organismus nimmt dieser (neben 12C und 13C auch) 14C auf. Die Konzentration von 14C in der Atmosphäre ist hierbei sehr gering, das Verhältnis zu den stabilen Kohlenstoff-Isotopen 12C und 13C zu 14C beträgt ungefähr 1 zu 1 Billion. Nach dem Tod zerfällt das aufgenommene 14C (beta-Strahler, Elektronen werden abgegeben). Die Halbwertszeit für 14C beträgt 5730 Jahre.
Über die Halbwertszeit kann nun errechnet werden, wie lange das gefundene Objekt (Mammut) im Eis eingelagert war.
Problem der Methode: Der Kohlenstoffkreislauf verändert sich vor allem mit dem Klima, so ist der Gehalt an 14C in der Atmosphäre nicht immer identisch. (vgl. Kurs "Ökologie")
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