人类恋爱的年龄

“约会绝对是至关重要的,它支撑着一切,”说迈克尔•沃克。威尔士大学三一圣大卫,他毕生研究第四纪——过去260万年里,所谓的“人类的时代”。尽管最初一个字段用于考古学家、物理科学家像沃克表明他们也有重要贡献。新的物理和化学测定方法的帮助下,科学家们终于开始发现古老的物种是如何以及何时变成…嗯,我们的。

第四纪考古的重大突破是放射性碳年代测定法,”沃克说。威拉德·利比在1940年代开发的,赢他1960年诺贝尔化学奖——放射性碳年代测定法的基本原理很简单:生物与环境交换碳直至死亡。部分碳的放射性同位素碳14。在死亡,交易停止,然后碳14衰变与一个已知的半衰期,使科学家们计算出死亡的时间。

然而,显而易见的,这些东西并不完全正确。“总是这样,一个新的约会技术出现,每个人都依附于它,”沃克解释道。”然后你开始发现的问题。“大气碳的变化,包括可变性在至关重要的碳14,留下不可靠的方法。只是在过去的20年里…我们可以开始纠正这些放射性碳生产的变化,”沃克说。

尽管碳测定年代现在更可靠,它有一个主要的缺点:它只可以追溯到50000年,离开人类历史的大部分以外的范围。那么我们如何调查人类进化发展的如果是在放射性碳时间表吗?以便更清楚地了解,科学家们利用不同的物理现象,从铀的放射性物质生活的偏爱l -氨基酸。

解码与铀洞穴艺术

人类的故事是一个巨大的发展“现代”的行为,或像人类而不是像两条腿猿——但很难日期。例如,很难说什么时候人们开始认为抽象的思维或说话交流。然而洞穴壁画通常被认为是早期现代行为的物质痕迹,因为艺术的创造需要抽象思维。这些可以约会,几乎。的原因我们开始看约会洞穴艺术是因为我们有这个轻微的难题,”说Alistair派克考古学家在英国南安普顿大学的。当我们观察基因,他们认为现代人类成为解剖学上现代在150000年和200000年前在非洲。但是当你开始看当人类行为和人类一样,看来这并不匹配的日期。

铀约会将在决定极其重要的洞穴艺术家是尼安德特人还是现代人

虽然最早的洞穴艺术属于放射性碳年代测定法的时间表,它不能用于派克的团队感兴趣的绘画。大多数考古学家将放射性碳年代测定法…但是如果你没有有机颜料,你不能使用放射性碳会破坏艺术,这是非常宝贵的。采取正常的放射性碳样品会过度破坏,”他解释说。相反,派克的团队转向铀系约会,另一个辐射度方法。

铀- 238衰变通过一系列的同位素铀- 234,然后自己衰变钍- 230。可以测量铀- 238的比例/铀- 234,铀钍- 230 / - 238,后者依赖于前者。因为只有铀和钍,存在样本形成,比较这两个比率可以用来计算样本形成以来的时间的流逝。然而,洞穴壁画,抓住。派克的团队并不是约会绘画本身,但小方解石在上面生长。”形成的绘画,因此给你画的最小年龄,”派克说。这并不理想,但这是目前最好的工具。我们的地球化学的摆布。”

派克的团队使用这种方法给红手模板发现最小的日期在西班牙北部的一个洞穴中埃尔卡斯蒂略,它包含了世界上最古老的洞穴艺术。他们发现它是至少37290岁。这是很久以后,人类应该成为现代,在解剖学上增加了证据表明早期现代解剖学上现代人类不一定行动。它也引发了另一个谜。

在解剖学上现代人类抵达西班牙北部大约42000到43000年前,和尼安德特人灭绝了39000年至41000年前。但由于模板日期是一个最低年龄,有机会的尼安德特人可能是艺术家。“我们有日期,近在咫尺的现代人类到达时,“派克解释道。所以我们继续关注…手模板是否日期出来的时期,我们知道只有尼安德特人在西班牙北部。

尼安德特人艺术的问题经常出现在媒体上,但在学术界是有争议的。对一些人来说,它适合在与新兴证据表明尼安德特人是一个聪明的人类物种,但其他人仍不服气。无论如何,如果有证据发现尼安德特人艺术家,约会会暴露的。沃克说,这种类型的约会的重要性不能被高估了。“铀约会非常重要,”他强调。

技术上点亮一盏明灯

像我们承认艺术是典型的人类,我们也认为使用工具和技术进步是定义为我们的物种,和远古人类是很重要的,因为它是我们的。然而,发现使用工具与人类的进化,科学家必须能够日期。

Kalambo瀑布边境是一个考古遗址的赞比亚和坦桑尼亚的工具记录。第一个发掘在1960年代和1950年代发现了古代人类活动的中心,跨越数千年的文物。不幸的是外面源于放射性碳年代测定法的时间表。的时间表当我们去现场…几乎是不存在的,”说Geoff乏味阿伯里斯特威斯大学大学的一个geochronologist在威尔士。发光的似乎是一个很好的方法应用在这个网站,因为文物被发现含有石英颗粒(河流漫滩)存款。”

石英和长石等矿物,让科学家使用光激励发光像乏味日期对象(OSL)。在沉积物中有放射性同位素发出电离辐射,这是吸收周围的石英,激动人心的一些电子。激动的电子被困在石英晶体结构缺陷和发布的通常是阳光刺激——但如果石英埋在黑暗中,他们用连续辐射积累。在实验室里,埋样本可以光刺激释放电子,导致发光信号的强度取决于被吸收的辐射剂量。因此可能计算出样品的葬礼时间使用的总辐射剂量和速度。

据沃克OSL首次被发现时是一个非常激动人心的发展。以前你必须依靠这些沉积物包含有机物质和日期用放射性碳但现在,嘿,你看吧,你可以通过查看日期沉积物本身,”他说。”,这是过去10年内非常好雅致。”

然而,传统的OSL也有一个限制的时间尺度。石英,我们看的是一个缺陷在我们陷阱电子的晶体结构,这些填充的速度,当他们成为饱和产生限制我们的方法,“乏味解释道。这成为一个问题的一些老的沉积物。“一旦这些缺陷都被电子占据,我们的时钟本质上不能运行了。

传统的OSL只可以追溯到大约100000年前。乏味和他的团队因此不得不想出一个方法来扩展其应用程序得到一个完整的时间表。我们试图找到不同的缺陷中心,我们可以看到,“乏味说,“一个方法被称为热转移OSL约会。“通过使用不同缺陷中心,TT-OSL饱和剂量远高于正常OSL,因此可以在更长的时间尺度分析。这个方法我们使用老的沉积物,要追溯到300000 - 500000年前,”他说。

目前还不清楚这种新方法可以延伸多远,但乏味认为他们可能在一百万年接近极限。Kalambo下降,然而,这就足够了——这个网站现在有一个年表的文物,尽管大误差,给了它的科学权威应得的人类技术进步的讨论。

约会在一个蛋壳

严格细化约会的方法(比如TT-OSL的发展,一直需要解决不断出现的新问题。这也适用于氨基酸racemisation约会(AAR)。“氨基酸约会出现在1970年代,”沃克说。的各种令人兴奋的可能性看起来像他们出现,然后打了一个非常粗糙的补丁。理论上,原则是优雅:万物保持氨基酸在l配置中,但当他们死,他们将开始racemise氨基酸。因为他们使他们的方式向平衡速度已知,d和l构型之间的比率可以用来确定生物体死后。那么问题是什么呢?

Racemisation受到pH值等参数的影响,温度和湿度,这意味着除非已知样本的具体历史环境,优雅的基础原理变得泥泞和混乱。所以斯蒂Penkman,纽约大学的分析化学在英国,知道她有她的工作:“我们正试图重新检视氨基酸约会和工作从化学的角度来看,为什么有问题的一些氨基酸日期在少量的网站。”

她的方法是改变目标。而不是正常蛋白,她用“intra-crystalline”蛋白质片段战斗最大的问题:污染。‘我们想要隔离有效是一个封闭的系统内化石矿物,“Penkman解释道。它被假定…可能有一些身体都裹入内晶体的蛋白质,而不是晶体之间,碳酸钙的矿物质。这项工作,我们接这个。”

intra-crystalline分数是通过破碎样品和揭露他们长期湿化学氧化。这个破坏污染和不受保护的蛋白质,有效地留下一个封闭的系统。剩余的部分内的氨基酸可以分析racemisation,使intra-crystalline分解待定。约会这样的优点是,你不需要担心会影响蛋白质的环境因素,如土壤pH值和催化剂,”Penkman说。

我们有一些美丽的约会结果从蛋壳

然而,温度的影响目前不能被消除,因此该方法仍然是一个“相对”纪年法——它可以排名化石,但不能提供一个日历年时代。从理论上讲,一个已知的温度记录,有可能解决温度和时间的影响,但获得温度记录在那些时间尺度是非常困难的。

相反Penkman使用排名通过AAR和校准它对其他独立的措施。新intra-crystalline AAR约会有可能严重提高一系列生物矿物的约会。“我们…我们的注意力转向鸵鸟蛋壳,因为在90年代,一些工作表明,鸵鸟蛋壳也可能包含封闭系统蛋白质,”她解释说。生物矿物,通常是发现在考古遗址,因此可以帮助阐明人类进化。

在历史上,人类吃鸡蛋从正常巨头已经灭绝的鸟类和家禽,和他们的存在可以用来间接约会。唯一的主要必须考虑的是如果用火鸡蛋治疗,因为这从根本上racemisation时一展拳脚。然而,通过仔细校准,Penkman的团队已经成功能够找到并排除无法使用shell。它走得很好,我们有一些美丽的约会结果从蛋壳的Penkman说。

结果沃克也留下了深刻的印象。“氨基酸约会又开始前进,Kirsty Penkman真的把(它),”他说。她做的工作一直是非常重要的。什么秘密intra-crystalline AAR约会能够发现还有待观察,但它的成功肯定似乎是采集速度。

压倒性的感觉,现代约会看了不同的风景,无疑是一个进步。放射性碳测定年代可能爬过最初的障碍,可能仍然选择的约会对于大多数考古学家,但整个领域,填补漏洞,克服传统技术的局限性。我们的观点质疑现代人类行为和开发新的工具正在发生变化,达到一个新的水平的确定性和准确性。谁知道呢,也许有一天人类过去的细节将会被完全显示,按日期的日期。

Ida艾米莉Steinmark是科学作家在格拉斯哥,英国