Сегодня первое воскресенье апреля - день геолога, а потому мы решили посвятить сегодняшнюю статью такой науке, как геология. И сегодня мы поговорим об очень важной теме для палеонтологии - измерении возраста горных пород. Всегда ведь интересно, сколько уже лет лежат в земле окаменелости. И учёные разработали различные методы, которые позволяют это выяснить.
Но проблема в том, что каждый раз, когда где-то в научно-популярных изданиях говорят о датировке окаменелостей, сразу же находятся креационисты и прочие борцы с наукой, которые начинают заявлять, почему методы измерения возраста горных пород ненадёжны и вообще учёные выдают желаемое за действительное. Это неиллюзорно их триггерит. А в этой статье мы постараемся разобрать, как вообще они работают и насколько наши знания об окаменелостях достоверны.
Знаем мы ваш подход к хронологии – чем древнее, тем круче. Никто все равно проверить не может! Вот как-то так рассуждают любители разумного замысла.
Как только мы оказываемся за пределами эпох, охваченных древнейшими историческими документами, мы поневоле начинаем рассуждать о явлениях, которые не были предметом человеческих наблюдений, а значит, не могут являться предметом подлинно научного исследования… Невозможно также точно определить начальные условия, поскольку никто, кроме Творца, не присутствовал при начале этих процессов…
Моррис Г. Библейские основания современной науки
После вот таких интеллектуальных построений креационисты любят приводить примеры, когда измерялся возраст чего-то и получались
А затем – заранее готовый вывод:
Однако единственный по-настоящему достоверный способ узнать точный возраст Земли – это услышать о нем из уст Бога.
Логично. Вместо того, чтобы пытаться как-то научно изучить вопрос, как-то совершенствовать наши методы - надо просто довериться тому, что говорит Бог. Правда, не совсем понятно, какой именно, ибо богов человечество создало слишком много, чтобы предпочесть какого-то одного. Но по крайней мере, это упрощает жизнь и спасает от мук лишней интеллектуальной деятельности.
Да, отрывок выше - это тот же автор, незабвенный Моррис.
Ну а мы, собственно, поговорим о методах датирования. Проблема точного определения возраста – одна из ключевых в исторических науках. Десятилетиями велся активный поиск природных процессов, подходящих на роль «естественных хронометров». Предлагались всевозможные хитроумные способы – например, вычислять древность кремневых обломков по толщине патины на их поверхности, а возраст стекла – по корке гидратации, т. е. степени проникновения воды внутрь стекла из окружающей среды. Путем многочисленных экспериментов, проб, ошибок и гениальных догадок во второй половине XX в. были разработаны надежные методы, широко используемые сейчас в геологии, археологии, палеонтологии и даже криминалистике. Вот некоторые из них.
Осиные гнёзда, кстати, тут не случайно. Благодаря им получилось датировать наскальные рисунки в округе Кимберли, что в штате Западная Австралия.
Тут дело в том, что грязевые осы строят свои гнезда в скальных гротах. Исследователям удалось найти несколько таких окаменевших гнезд, прилепленных осами поверх древних рисунков. Значит, рисунки не могли быть моложе гнезд!
Из окаменевшей грязи – строительного материала, который использовали осы, – специалисты извлекли кристаллы кварца, датировали их методом оптически стимулируемой люминесценции (OSL) и получили минимальный возраст рисунков – 17 000 лет. То есть явно старше того, что нам рисуют креационисты со своими представлениями о 6000-летнем возрасте нашей планеты.
Если почитать публикации креационистов, то можно заключить, что критикуют они в основном старые, более архаичные методы. Мы допускаем, что о таких методах, как оптически стимулируемая люминесценция, они даже банально не слышали. Зато они активно критикуют радиоуглеродный и калий-аргоновый методы. Одна проблема. Хотя нападок, на радиоуглеродный метод много, связаны они с тем, что им нельзя получить 100500 миллионов лет возраста окаменелостей. Но это действительно так! Тут креационисты абсолютно правы - но это не означает, что радиоуглеродный метод - полная ерунда. В таблице выше указано, что используется он для датирования образцов возрастом куда меньше даже одного миллиона лет - там речь о вещах, которым 200-50 000 лет.
Как это работает? Радиоактивный изотоп углерода 14C образуется в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей. Углерод входит в состав углекислого газа, который поглощают растения в процессе фотосинтеза. А растениями питаются животные. Так радиоуглерод вместе с другими изотопами углерода попадает в наши организмы.
Пока растение или животное живо, оно взаимодействует с окружающей средой; содержание 14С в организме остается постоянным и находится в равновесии с концентрацией данного изотопа в атмосфере. Это же относится и к стабильным изотопам углерода – 13С и 12С. Разница лишь в том, что радиоуглерода 14С в миллиарды раз меньше…
Когда организм погибает – обмен прекращается. А дальше – поскольку 14С распадается, его количество начинает уменьшаться, причем период полураспада 14С нам известен. (Вспомним школьный учебник физики: период полураспада – время, за которое число частиц уменьшится вдвое. Для радиоуглерода это примерно 5730 лет.) При этом другие, стабильные изотопы углерода – 13С и 12С – распадаться не собираются; их содержание остается постоянным. Чем старше органический объект – например, деревяшка – тем меньше в нем остается радиоуглерода. Так тикают радиоуглеродные часы.
И вот кусок дерева попадает в руки археолога, а затем – датировщика… Теперь, подсчитав, сколько в образце 14C, а также 13С и 12С, и сравнив полученные показатели с содержанием изотопов углерода в атмосфере, мы можем вычислить время, прошедшее с момента гибели дерева. Конечно, если у нас есть достаточно чувствительная аппаратура, так как радиоуглерода крайне мало. И, разумеется, при условии, что количество 14С в атмосфере не менялось.
Мифотворцы старательно перечисляют трудности, связанные с использованием методов:
- сложно найти незагрязненный образец для анализа;
- сложно очистить его от примесей;
- сложно избежать «утечек»;
- сложно оценить изменения условий, в которых образец пребывал в течение тысяч лет, и т. д.
Разумеется, приведенный список проблем мифотворцы не сами придумали, а взяли из работ специалистов-практиков. Ведь эти трудности давно (часто – на заре становления метода) были сформулированы самими разработчиками. А затем – за годы кропотливой работы – были найдены пути их преодоления.
Но если какому-то методу датировки мы не доверяем - мы всегда можем проверить его другими методами, так ведь? Если вы идёте по улице, смотрите на свои наручные часы и думаете, что они спешат или отстают - вы можете спросить у прохожего. Скорее всего, если у вас время совпадёт, то получается, что ваши часы действительно верно его показывают.
Тут можно привести такие интересные примеры.
Австралопитек Люси
Это очень знаменитая окаменелость, играющая важную роль в нашем понимании эволюции человека. Образцы породы из слоя вулканического туфа, ниже которого был найден знаменитый скелет австралопитека Люси, отправили двум экспертам, один из к оторых определял возраст калий-аргоновым методом, второй – методом треков деления.
Датировка методом треков деления дала возраст 2,58 млн лет, калий-аргоновый метод показал 2,63 млн лет. Результат практически совпал! Был сделан вывод, что Люси не может быть моложе 2,5 млн лет.
Пещера в Испании
Знаменитая карстовая пещера Сима де лос Уэсос (Атапуэрка, Испания) замечательна богатой коллекцией останков гейдельбергского человека. Если помните, мы упоминали этот уникальный памятник, обсуждая миф № 1.
В июне 2014 г. в журнале Science были опубликованы результаты нового исследования и датирования находок из Уэсос. Вот какие методы использовали и вот что получилось.
Как видим, методы 1, 2, 3 и 4 дали очень похожие (статистически неразличимые) результаты; с ними согласуются данные по палеомагнетизму и по фауне. Итог: примерно 430 000 лет. Судя по всему, слой с гоминидами сформировался очень быстро.
Вот такие вот дела. Благодаря многолетним научным изысканиям и развитию высокоточной техники возрастает надежность методов датирования, а также расширяется спектр их применения. Например, если когда-то для радиоуглеродного анализа требовалось буквально сжечь килограмм образца, то использование ускорительной масс-спектрометрии позволяет обойтись миллиграммом. Значит, можно датировать крошечные объекты – отдельные частицы пыльцы, споры, следы крови на орудиях, микроскопические фрагменты угля, попавшие внутрь керамики; определять возраст редких и дорогостоящих артефактов, не нанося им вреда. Так что нет причин считать, будто не следует ориентироваться на современные методы датирования.
Источники информации
- Александр Соколов, Мифы об эволюции человека. Издательство «Альпина нон-фикшн», 2019. Серия: Alpina. Popular Science. Страниц: 506, мягкая обложка, 120×165. ISBN: 978-5-00139-044-2. Издание: 4-е (Информация из книги используется в соответствии с критериями добросовестного использования и принадлежит автору).
Читайте также
#эволюция #обезьяны #антропология #мифы #креационизм
