ГлавнаяЭволюция жизни на ЗемлеЭволюция человека → Окаменевшие

Окаменевшие

22 Июнь 2011

ОкаменевшиеТеперь давай разберемся, откуда мы знаем, как выглядели и когда жили наши далекие предки. В основном благодаря окаменелостям. Все изображения наших предков в этой главе реконструированы по окаменелым останкам, а окрашены по аналогии с современными животными.

Окаменелости состоят из камня, принявшего форму умершего животного или растения. У большинства умерших животных не было шанса превратиться в окаменелость. Для этого необходимо, чтобы тело попало в особую грязь или соль, способную образовать осадочную породу.

Что это значит? Камни бывают трех пород: магматические, осадочные и метаморфические.

Последние я рассматривать не буду, они изначально относились к одному из двух других типов, а потом были преобразованы под воздействием давления и/или температуры. Магматические породы (от древнегреческого "магма" – месиво, густая грязь) когда-то были расплавлены, как раскаленная лава, вытекающая из извергающихся вулканов, после чего, охлаждаясь, застывали в камень. Любые камни под действием воды и ветра измельчаются до булыжников, гальки, песка и пыли. Песок и пыль смываются водой, а потом оседают слоями на дне моря, озера или реки. Через много времени слои могут сформировать страты осадочных пород. Хотя изначально страты плоские и располагаются горизонтально, с течением времени они наклоняются, переворачиваются и изламываются, а мы ведь видим их через миллионы лет после возникновения (более подробно этот процесс описан в 10-й главе).

Теперь представь, что мертвое животное погрузилось в грязь, допустим, где-нибудь в устье реки. Если грязь потом затвердеет в осадочную породу, тело животного разложится, оставив след, повторяющий его форму, который мы обычно и находим. Это одна из разновидностей окаменелостей – подобие "негатива" животного. Или пустотелый отпечаток служит формой, в которую набирается новый осадок – позже он застынет в копию внешней формы животного. Это второй вид окаменелостей. Есть еще третий способ образования окаменелостей, при котором атомы и молекулы тела животного замещаются один за другим атомами и молекулами минералов, растворенных в воде, после чего они кристаллизуются в камень. Это самый удачный вариант, потому что даже мельчайшие детали строения тела воспроизведены в такой окаменелости.

Нельзя точно определить возраст окаменелостей. Основной способ отнести их к той или иной эпохе – измерить в них радиоактивные изотопы. Что такое изотопы и атомы, мы поймем в 4-й главе. Коротко говоря, радиоактивный изотоп – это атом, образующий при распаде другой атом. Например, уран-238 распадается до свинца-206. Мы знаем, как долго это происходит, поэтому можем использовать изотопы как радиоактивные часы. Радиоактивные часы схожи с водяными и свечными часами, придуманными задолго до появления часов с маятником. Сосуд с водой и с отверстием снизу становится пустым равномерно и с известной нам скоростью. Если его наполнить на рассвете, то можно сказать, какая часть дня прошла, измерив уровень воды. То же и со свечными часами. Свеча горит равномерно, и легко определить, сколько времени она горит, измерив длину огарка. В случае часов с ураном-238 мы знаем, что для распада половины урана-238 до свинца-206 требуется 4,5 миллиарда лет. Это так называемый период полураспада урана-238. Таким образом, измерив количество свинца-206 в камне и сравнив его с количеством урана-238, можно посчитать, сколько он существует с тех пор, когда не было свинца-206, только уран-238. Другими словами, сколько прошло времени с момента "обнуления" часов.

И когда же их обнулили? Так происходит только с магматическими породами, чьи часы были обнулены в момент их превращения из расплавленной магмы в камень. С осадочными породами такой принцип не работает, у них не было "точки отсчета", и это прискорбно, ведь окаменелости могут быть найдены только в осадочных породах. Таким образом, нам приходится использовать в качестве часов ближайшие к нашей находке магматические породы. Например, если окаменелость найдена в осадочном слое под магматическим слоем, которому 120 миллионов лет, и над слоем, возникшим 130 миллионов лет назад, то мы относим эту окаменелость к периоду от 120 до 130 миллионов лет назад. Именно так определены все временные промежутки, упомянутые мной в этой главе. Все даты даны приблизительно, не воспринимай их буквально.

В качестве радиоактивных часов мы можем использовать не только уран-238. Есть и множество других изотопов с самыми разными периодами полураспада. Например, у углерода-14 период распада всего 5 730 лет, поэтому его используют археологи при изучении истории человека. Примечательно, что у многих радиоактивных часов пересекается шкала, поэтому одни часы можно сверить по другим и получить всегда верный результат.

Часы углерода-14 работают по другому принципу, нежели остальные. По ним определяют возраст не магматических пород, а самих остатков живых организмов, например старой древесины. Эти часы – одни из самых быстрых, но тем не менее 5 730 лет – срок гораздо больше человеческой жизни. Теперь у тебя наверняка возник вопрос: как же мы узнаем время полураспада углерода-14, не говоря уже об уране-238? Ответ прост. Нам не надо ждать распада половины атомов. Мы можем посчитать скорость распада небольшой части атомов и потом вычислить время распада половины (четверти, одной сотой) всех атомов.





Рекомендуем к прочтению



Здесь вы можете написать отзыв

* Текст комментария
* Обязательные для заполнения поля