Yazar : Ahmet Köz

 

Fosil Tarihlendirme Teknikleri

İnsan evrimini betimlemek ve belli bir düzleme koymanın en önemli adımlarından biri keşfedilen fosillerin tarihlendirilmesidir. Tabii bu sadece insanın evrimi değil evrenin, dünyanın ve canlıların evrimi açısından da önemlidir. İnsan evrimi açısından bakacak olursak, öncüllerimizin ne zaman yaşadığını bilmek oldukça önemli. Çünkü insanın evrim ağacını çizebilmek için keşfedilen fosillerin betimlenmesi gerekmektedir. Genelde morfolojik özellikleri ile aynı türlere mensup olup olmadığı, yeni bir tür olup olmadığı belirlenebiliyor. Bazen de genetik çalışmalar bize spesifik sonuçlar veriyor. Ancak fosillerin tarihlerinin bilinmesi evrim ağacımızın belirlenmesi açısından önem teşkil etmektedir. Biz de bu yazıda tarihlendirme yapmak için kullanılan teknikleri anlatmaya çalışacağız.

Fosillerin tarihlendirilmesinde genel olarak iki yöntem bulunur; Dolaylı yöntemler ve dolaysız yöntemler. Dolaysız yöntemlerde tarihlendirme, bulunan nesneler (fosil, taş alet vb.) üzerinde uygulanır. Ancak bu yöntemin bir takım sıkıntıları bulunur. Bunlardan en önemlisi bulunan nesnelerin çok değerli olması ve tarihlendirme için  nesnelerden parçalar alma zorunluluğu bulunur. Bu sebeple bilim insanları dolaysız yöntemlerden olabildiğince kaçınmaya çalışır. Ancak bazen bu mümkün olmaz ve dolaysız yöntemler uygulanmak zorunda kalınır. Dolaysız yöntemin tercih edilmediği çoğu zaman dolaylı yöntemlere başvurulur. Bu yöntem genel olarak nesneler üzerinden değil de çevresindeki materyaller üzerine uygulanır. Dolaylı tarihlendirmede en çok kullanılan katmanların ve insan fosillerinin çevresinde bulunan bitki ve hayvan fosillerinin tarihlendirilmesi kullanılır.

Tarihlendirmelerde iki genel teknik bulunur; Göreli tarihlendirme ve mutlak tarihlendirme. Göreli tarihlendirme, zamanı mutlak olarak belirli bir tarihle belirlemez. Daha çok katmanlara ve diğer materyallere göre bir zaman çerçevesi oluşturur. Tarihlendirme tekniklerinin çoğu yeryüzü tabakası (sratum) olarak bilinen katmanlarda biriken çökeltilerin incelenmesi olan stratigrafi’nin jeolojik olarak incelenmesine dayanır. Mutlak tarihlendirme ise, alandaki asıl malzemenin yaşının ölçülmesi ile yapılır.

Göreli Tarihlendirme Teknikleri

Fauna Korelasyonu

Fauna korelasyonu basitçe insansı fosillerin çevresinde bulunmuş olan diğer canlı veya cansız nesneler üzerinden yapılır. Yani bir insansı fosili yanında bulunan bir hayvan türünün yaşadığı dönem 2 milyon yıl ise bu insansı fosilinde aynı dönemde yaşadığı anlamına gelir.

Paleomanyatizma

Bu teknikte ise tarihlendirme yerkürenin manyetik eksenin periyodik olarak ters dönmesi olgusuna göre yapılır. Bu teknik basitçe şöyledir her yüz bin veya birkaç milyon yılda bir meydana gelen ters dönüşler esnasında manyetik iğne güneyi gösterir (şuanda kuzeyi gösterir.).  Bu aslında en basit mantığı ile günümüzde kayaçlardaki yosun gibi canlıların Dünya’nın ekseninden dolayı kuzeyi göstermesidir. Bu yolla farklı dönemlerde farklı manyetik alanların var olması fikriyle yola çıkılır. Jeologlar tarafından bu manyetik alanların hangi dönemlerde ters dönüp hangi dönemlerde normal olduğu belirlenmiştir.

Flor Eğilimi

Diğer bir göreli tarihlendirme tekniği ise flor eğilimidir. Aynı yerde, eşit zaman süresince kalan kemikler fosilleşme sırasında o bölgedeki yeraltı sularından eşit miktarda flor emerler.

Mutlak Tarihlendirme Teknikleri

14C ya da karbon-14 yöntemi belki de en çok bilinen tekniklerden biridir. Çalışma prensibi temel olarak şöyledir; yeryüzü atmosferine giren kozmik radyasyon karbon-14 üretir ve bitkiler karbondioksiti absorbe ederken karbon-14’ü de bünyelerine alırlar. Besin zinciri aracılığa bu karbon-14 bitkilerden diğer canlılara ve insanlara da geçer.

Ölümle beraber karbon-14 alımı durmaktadır. Kararsız izotoplar azota (14N) dönüşmeye başlar. Karbon-14’ün yarısının azota dönüşmesi 5.730 yıl alır. Buna karbonun yarılanma ömrü denir.  Bu döngü devam eder. Yani bir 5.730 yıl geçince karbonun dörtte biri geriye kalır. Bir sonraki döngüde de sekizde biri geriye kalır. Bu sebeple araştırmacılar karbon-14 oranını ölçerek fosilin yaşını tespit ederler. Karbon-14’ün yarılanma süresi 5.730 yıl ile sınırlı olmasından dolayı çok eski dönemlere gidilememektir. 40 bin yılın aşağındaki sürelerde çok daha iyi tahminler yapılabilir.

Potasyum Argon

Karbon-14’ün tarihlendirmediği daha eski tarihleri için ne yaygın tekniklerden bir diğeri olan potasyum-argon kullanılır. 40Potasyum argon-40’a dönüşebilen potasyumun radyoaktif bir izotopudur. Potasyumun yüzde 0,01’ini oluşturan radyoaktif potasyum izotopu potasyum-40’ın yavaşça bozunarak bir soygaz olan argon-40 haline gelmesine dayanır. Volkanik kayaçlar potasyum içerirler ve kristal yapıları içerisinde argon-40 biriktirirler. Volkanik püskürmelerin yarattığı yüksek sıcaklık nedeniyle, argonun (ve diğer gazların) kayaçlardan çıkmasına neden olur ve saat sıfırlanmış olur. Zaman geçtikçe argon-40 o kayacın başlangıçtaki potasyum konsantrasyonuna ve püskürmeden beri geçen zamana bağlı olarak birikir. Yaşın hesaplanması da bu biriken argon-40 ölçümleriyle yapılır.  40Potasyum’ın yarılama ömrü karbon-14’e göre oldukça fazladır. 1,3 milyar yıl olan yarılama tarihi sayesinde çok eski fosillerin bile yaşlarını bilebiliyoruz. K/A yöntemi sadece inorganik maddelere (kaya, mineral vb.) uygulanabilir. Bu teknik Paleoantropoloji’de ilk kez 1960 yılında Olduvai Boğazı’ndaki kül tabakalarının değerlendirilmesi ile gerçekleşmiştir.

Fisyon izi; Radyokarbon ve Uranyum Serileri

Fisyon izi de tıpkı radyopotasyum gibi bir radyometrik tekniktir.  Bu teknikte cam içerisinde güçlü bir fizyonla bozunan uranyum-238 izotopu bulunur. Fizyon sonrası cam üzerinde yanma izleri bırakır ve bu izler saatlerdeki tik takları temsil eder. Volkanik püskürme sırasında saat bir kere daha sıfırlanarak içeriğindeki uranyum konsantrasyonuna bağlı olarak iz bırakır. Bu teknikte cam ne kadar eski ise sonuçlar o kadar güvenli olur.

Isıl Işıma ve Elektron Spin Rezonans

Belli minerallerdeki elektronların, toprakta ve kozmik ışınlarda doğal olarak bulunan uranyum, toryum ve potasyum izotoplarıyla radyasyona maruz bırakılıp uyarılarak yüksek enerji seviyelerine çıkarılması esasına dayanır. Radyoaktif ışınlar, negatif yüklü elektronları atomlardan kopararak pozitif yüklü “delikler” bırakırlar. Bu elektronlar, kristal yapı içinde dağılarak çoğunlukla diğer deliklerle birleşip, taban durumuna geri dönerler. Oysa tüm mineraller yapı kusurları ve başı boş dolaşan elektronları “yakalayan” ve bunları orta enerji düzeyinde tutam atomlar gibi yabancı maddeler içerirler. Yanmış çakmaktaşı ya da fırınlanan çömlekler gibi ateşin yol açtığı türden yüksek ısıya maruz kalması bile, yakalanan elektronları yerinden oynatır; o zaman bu parçacıklar yakınlarındaki deliklere geri dönerek, radyopotasyum tekniğindeki gibi saati sıfırlar. Topraktan çıkarılmış bir mineraldeki yakalanmış elektronların sayısı mineralin ısıya maruz kaldığı son andan beri geçen zamanı verir. Isıl ışıma ve elektron spin rezonans olarak bilinen bu tarihlendirme teknikleri, yakalanan elektronları farklı yollarla ölçer; ilki dolaylı yoldan, ikincisi ise doğrudan ölçer.

Isıl ışıma tekniğinde, elektronları serbest bırakmak için nesneler kontrollü olarak ısıtılır. Elektronlar, tekrar taban durumuna dönerken, hassas cihazlarla tespit edilebilen fotonlar (ışıklar) açığa çıkar. Elektron spin rezonans, yakalanmış elektronları yerinde tespit eder ve güçlü bir manyetik alan uygulandığında bunlar yönlenerek mıknatıs görevi görürler. Mikrodalga enerjisi, bu elektronların yönlerini ters çevirerek karakteristik bir sinyal vermelerini sağlar. Sinyalin gücü, yakalanmış elektronların sayısına dair bir ölçüm verir. Elektron spin rezonans tekniği, diş minesine uygulanabiliyor fakat henüz kemikler üzerinde uygulanmamaktadır.

Diğer radyoaktif teknikler, bozundukları madde ve yarılanma süreleri;

Kararsız izotop	Bozunduğu madde	Yarılanma süresi (yıl olarak)
Rubidyum-87	Stronsiyum	49.000.000.000
Renyum-187	Osmiyum-187	41.600.000.000
Toryum-232	Kurşun-208	14.000.000.000
Uranyum-238	Kurşun-208	4.500.000.000
Potasyum-40	Argon-40	1.260.000.000
Uranyum-235	Kurşun-207	704.000.000
Samaryum-147	Neodim-143	108.000.000
İyot-129	Ksenın-129	17.000.000
Alüminyum-26	Magnezyum-26	740.000
Karbon-14	Azot-14	5.730

 

Kaynaklar;

Modern İnsanın Kökeni – Roger Lewin – Say Yayınları

Antropoloji / İnsan Çeşitliliğinin Önemi – Conrad Phillip Kottak – DeKi Yayınları

Yeryüzündeki Muhteşem Gösteri – Richard Dawkins – Kuzey Yayınları

www.evrimselantropoloji.org

Bu yazı hakkında yorum bulunamamıştır. İlk yorumu siz ekleyebilirsiniz >