A. 考古學家是怎麼從化石推斷出時間的
大體上有三個辦法。
一、看化石存在的地層。在地球的各個地質年代中,每一個地質年代都有它代表性的地層。一般來說,年代越是古老,地層就越是靠下。如果化石出土地點的地層比較明顯,那麼在哪一個地層出土的化石,就是生存在這一地質年代的生物。例如,在白堊紀地層中出土的化石,基本上可以肯定是生存在白堊紀的生物留下來的。
二、看同時出土的化石的種類。如果地層特徵不明顯,或因地質變化原因,該地層特徵已經受到破壞,可以通過確定同地層發現的其他化石的種類來確定所發現的化石的年代。例如,出土了某種未知種類的化石,也無法確定地層年代。但同時出土的化石中有中生代晚期的某種爬行動物化石,那麼就基本上可以確定未知物種也生活在中生代晚期。
三、放射性同位素測年。地球上存在著許多種類的放射性元素的同位素,在地殼中的豐度是一定的。在該化石生物活著的時候,由於生物需要與外界進行物質和能量交換,所以體內各種放射性同位素的含量與地殼中的豐度是一樣的。生物死亡後,與外界的物質交換停止了,放射性同位素的含量就會隨著時間的推移而下降。每一種放射性同位素的減少速度都是已知的,檢測化石中某種放射性同位素的含量,與該同位素衰變速率相比較,就可以確定這種生物生存的年代了。
B. 考古學家是根據什麼推測化石的年代
化石的年代可由與之相關的地層年代來確定。
同時每種化石又有其各種年代的確定法,具體方法為:
1,用氟(F)確定年代。
埋在地下的骨骼,其成分可被地下水中的氟所置換,結果為: 由於骨內的含氟量與埋沒的時間成正比,可以根據氟含量推算骨骼在土中經過的時間。
地下水中的氟含量因土地不同而有變動,因而同一時代的骨胳的含氟量也不一定相同,但大致的范圍是:下更新世1.9—3.1%,中更新世1.7—2.8%,上更新世0.1—1.5%,現代0.1—0.3%。所謂辟爾當人的真實性,就是用這個方法否定的。
2,應用放射性碳(14C)的方法。
大氣中的14C是以二氧化碳形態與普通的CO2混合存在,而所有生物的碳源主要是大氣中的CO2,雖然這些生物體中含量極低(占碳素的15.3 dpm/g),但總含有一定量的14C,在生物死亡後停止對CO2的吸收,而14C的量也以一定的比例減少,其半衰期為5,730年。
根據這一事實,測定過去材料的放射性碳的含量,可以推斷生物死後經過的年代。 W.F.Libby(1948)指出這種方法可有效地在考古學上應用,而現在在比較新的化石和考古學材料方面,比其他各種年代確定法更為准確,已被廣泛應用。用這種方法確定年代的上限為西歷紀元前後,下限可到4萬年以前。
關於化石:
化石,古代生物的遺體、遺物或遺跡埋藏在地下變成的跟石頭一樣的東西。研究化石可以了解生物的演化並能幫助確定地層的年代。保存在地殼的岩石中的古動物或古植物的遺體或表明有遺體存在的證據都謂之化石。從一古時候到現在都有化石出現。
C. 如何通過化石研究生命的起源
古老的「化學化石」
自從霍爾丹以來,雖然上述對生命起源的猜想目前還有爭議,但卻都得到了實驗室中小規模的實驗和縝密推理的支持。如果向地殼的深處尋覓,也能尋出早期地球上確切情形的遺跡。
科學家通過研究地殼中的化石,來探討普遍的進化過程,這些化石是古生物的殘留物,是它們的骨頭和甲殼鈣化而形成的石頭。但是直到此時為止,科學家在深層岩石中找到的化石,最多不超過6億年,再早一些的化石還沒有找到。也許在此之前,形成的生命過於簡單,根本無法留下清晰的印記。
阿爾貝遜認為:活的骨骼和甲殼含有蛋白質。一旦這些骨骼和甲殼被埋在地殼深處,經歷數百萬年,就變成了石頭,可能會有一些蛋白質嵌入礦物薄層之間而留下來,或者,至少是分解成為氨基酸或氨基酸的短鏈而存留下來。果然不出阿爾貝遜所料,在60年代,科學家在年齡超過20億年的岩石中,發現了微小單細胞生物的遺跡。哈佛大學的巴洪推測:在30億年以前的早期地球上已有簡單的生命形式。
阿爾貝遜認真地溶解這些古代的殘骸,並分析提取出來其中的有機物質,結果發現有氨基酸,而且這些氨基酸與存在於生物蛋白質中的一樣,他甚至在一隻可能達3億歲高齡的化石魚中找到了一些氨基酸。
在阿爾貝遜進行研究取得上述成果的同時,卡爾溫也正在尋找「化學化石」。卡爾溫深知在真正古老的岩石中,有機化合物原封不動地保存下來是不太可能的,比較軟的部分會剝蝕掉,那些經久而蝕的可能是碳原子的鏈和環,其上連有氫原子。1961年,卡爾溫從30億歲高齡的古老岩石中分離出碳氫化合物,這些化合物分子結構復雜,很可能源於活植物體中的化學物質。
哈佛大學的紹普夫也取得了成果,他在30億年以上的岩石中探測出了22種氨基酸的痕跡,這些氨基酸可能就是原始生命的遺跡。
看來,地球上出現生命並非怪事,只要有最初形態的化學物質和能源,它們便會自然地朝著生命的方向運動,因此,我們可以推論:生命也可能在任何星球上存在,只要那裡有允許生命存在的環境。如果是這樣,在另外的星球上就可能存在著生命。雖然目前人類所到達的星球都沒有生命,因為那裡與地球不同,比如月亮上沒有空氣和水,水星和金星幾乎是熾熱的,火星以外的星球則是一片嚴寒,那裡的化學物質與地球上的全然不同,但是,這並不能證明在遙遠的星球上也不存在著生命。
1968年,人類通過射電望遠鏡,在銀河系各部分星星之間存在的塵埃雲中,測出了水和氨的無線電波。第二年,又測出第一種含碳化合物——甲醛,以後,更多、更復雜的化合物也被陸續測了出來,它們幾乎都含有碳。英國天文學家弗雷德·霍伊爾指出:「在這種雲層中,還可能形成小量的蛋白質和核酸,它們實在太小了,以至難以探測出來,但它們可以代表生命。」
另外,從外層空間落到地球的隕石,有時也含有少量的碳水化合物。1969年,一塊重達幾噸的隕石碎片墜落在澳大利亞,波南帕魯瑪等著名科學家仔細地研究了這些碎片,他們發現隕石的物質組織包含有18種不同的氨基酸,其中6種是存在於生物蛋白質中的。雖然這並不意味著隕石中含有任何生物,但它表明:即使在沒有生命的地方,通往生命之路的這些生物也是可以形成的。
D. 人類是根據哪些化石.來認識地球歷史發展過程的
①化石是歷史的證人,它幫助我們認識地球歷史的發展過程。
②例如,很多地方都發現了一種海洋生物三葉蟲的化石。它告訴我們,在離現在大約六億多年前到五億多年前的那個叫做「寒武紀」的時代,地球上的海洋是多麼的寬廣。許多高大樹木的化石告訴我們,有一個時期地球上的氣候是溫暖而潮濕的,這是叫做「石炭紀」的時代的特徵。還有一些「象」和「犀牛」都長上了長長的毛,這準是天氣冷了,說明了「第四紀」冰河時期的來臨。
③自然界某些轉眼就消逝的活動,在石頭上也留下了痕跡。如雨打沙灘的遺跡,水波使水底泥沙掀起的波痕,古代動物走過的腳印和天旱時候泥土龜裂的形象……
④瞧!大自然給我們保留了多好的記錄。實際上,地球上的記錄比這篇文章所介紹的還要豐富得多,這里不過是拉開了帷幕的一角而已。
⑤當然,讀懂這些記錄要比認識甲骨文、鍾鼎文或者楔形文字更困難些。但是,不管多麼困難,我們總有辦法來讀懂它。而在讀懂以後,不僅使我們增加了知識,而且還有助於我們去找尋地下的寶藏。例如,「寒武紀」以前形成的古老陸塊內藏有許多鐵礦;「石炭紀」時期又造成了許多煤礦。如果我們熟悉了這些石頭的歷史,便有可能踏著歷史的腳印,一步一步地走向地下的寶庫。
E. 科學家們是如何根據化石來推測歷史的
科學家利用碳14衰變,計算化石年代!
F. 古代化石,都是通過什麼來判斷年份的
古代化石,都是通過什麼來判斷年份的?
看化石存在的地層 在地球各地質年代中每個地質年代都有其代表地層。 一般來說,年代越久遠,地層越往下。 化石出土地點的同時看出土化石的種類。 如果地層特徵不明顯,或者由於地質變化的原因,該地層的特徵已經被破壞,可以通過確定在該地層中發現的其他化石的種類,確定其發生放射性同位素測定年。 地球上存在多種放射性元素的同位素,地殼中的豐度是恆定的。 因為在這個化石生物活著的時候,生物有必要和外界進行物質交流
G. 考古家是怎樣根據發掘的文物化石推算它的年代的
一般是根據文物上的碳12來推算的。 當有機體活著時,在新陳代謝的過程中,由於不斷地有碳—12和碳—14排出體外和進入體內,體內的碳—12和碳—14的比值保持為10^12:1。而當有機體死亡後,由於新陳代謝的停止,有機體與外界的物質交換也就停止了,碳—14無法得到補充。這樣有機體的碳—14的含量就會不斷地減少,過了5730年,只剩下1/2,過了11460年,只剩下1/4。而有機體的碳—12的含量不會由於時間的變化而變化,這樣化石和遺體中碳—14和碳—12的比值發生變化,時間越久遠,碳—14含量越小。用科學方法測定其中碳—14和碳—12的含量的比值即可推算出古生物生活的年代。 我國文物考古工作者用碳—14法,取得了不少重大科研成就。如應用碳—14法鑒定結果推斷我國早在宋代就開始把煤炭用於冶鐵。1972年初至19744年初,我國考古工作者對長沙馬王堆三座漢墓進行了有計劃的發掘。墓中出土了三千多件珍貴文物和發現了一具保存2100年的女屍。考古學家測定該婦女死亡時的確切年代就採用了碳—14法。一般可從棺木上取下一點點木屑,用實驗手段測定木材中測定同位素碳—14與碳—12的含量之比就可計算出來。 碳—14法可應用於測定幾百年到5萬年以前的有機體的年代。更為古老的樣品含碳—14太少,就不能用此法准確測定了。
H. 推斷化石的歷史地質年代用什麼方法
碳14測年,又稱碳—14年代測定法或放射性碳定年法,就是根據碳—14衰變的程度來計算出樣品的大概年代的一種測量方法。這一原理通常用來測定古生物化石的年代。
碳14由於受到宇宙射線中子對碳14原子的作用,不斷地形成於大氣上層。它在空氣中迅速氧化,形成二氧化碳並進入全球碳循環。動植物一生中都從二氧化碳中吸收碳14。當它們死亡後,立即停止與生物圈的碳交換,其碳14含量開始減少,減少的速度由放射性衰變決定。放射性碳定年本質上是一種用來測量剩餘放射能的方法。通過了解樣品中殘留的碳14含量,就可以知道有機物死亡的年齡。但必須指出的是,放射性碳定年結果表明的是有機物死亡的時間,而不是源自該有機物的材料的使用時間。
碳14的衰變需要幾千年,正是大自然的這種神奇,形成了放射性碳定年的基本原理,使碳14分析成為揭示過去的有力工具。在放射性碳定年過程中,首先分析樣品中遺留的碳14。被分析的樣品的碳14比例可以說明自樣品源死亡後流逝的時間。報告的放射性碳定年結果是未校準年BP(迄今),其中BP是指公元1950年。接著進行校準,將BP年轉換為歷年。隨後將該信息與准確的歷史年齡聯系起來。