La razón por la que los fósiles se pueden fechar mediante radiocarbono es porque la atmósfera recibe el impacto de rayos cósmicos del espacio exterior, que producen neutrones. Estos neutrones interactúan con los átomos de nitrógeno de la atmósfera para producir 14C. El 14C se combina con el oxígeno para generar dióxido de carbono, que es asimilado por los organismos y convertido en componentes de los mismos. Este 14C se desintegrará gradualmente en átomos de nitrógeno ordinarios. En los organismos vivos, el contenido de 14C generalmente puede permanecer sin cambios, pero una vez que se detiene el intercambio de sustancias con el mundo exterior, solo disminuirá según la ley de descomposición. La vida media del 14C es de 5700 años. Por tanto, basándose en el grado de disminución del 14C en muestras que contienen fósiles de carbono, se puede estimar la edad de muerte de esta criatura.
En los últimos años, además de los elementos radiactivos, también se han utilizado métodos paleomagnéticos para determinar la edad de los fósiles.
Aminoácidos: un nuevo método para la datación de fósiles
Esta revista ha presentado "La historia de la edad" (Nota 1) dos veces, analizando en detalle el cálculo de la tierra y varios objetos sobre él Principios y algoritmos de edad. Sin embargo, los métodos introducidos son todos métodos isotópicos puramente físicos y químicos, como la conversión de C14 y H3. Ahora se descubre que existe otro método bioquímico que también puede servir como referencia para estudiar la edad de los fósiles paleontológicos.
Cuando los átomos de sustancias químicas se combinan entre sí, se pueden producir diferentes estereoisómeros debido a diferentes posiciones de disposición. Componentes básicos de los seres vivos, como el azúcar. Los aminoácidos y ácidos nucleicos no carecen de este estereoisómero. Veamos primero la estructura de los aminoácidos: está compuesto por cuatro elementos: carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Su fórmula general es, de la cual sabemos que los átomos o moléculas unidas al carbono son diferentes, por lo que pueden existir. diferentes estereoisómeros. En aras de la simplicidad, los bioquímicos han identificado dos series básicas de aminoácidos basados en gliceraldehído, a saber, aminoácidos diestros similares al D-gliceraldehído y aminoácidos zurdos similares al L-gliceraldehído. El llamado sistema izquierdo o sistema derecho es aquí una fórmula estructural teórica y no tiene nada que ver con si el aminoácido es realmente diestro o zurdo. Pero lo maravilloso es que desde que se estableció este estándar, la mayoría de los aminoácidos que se encuentran en los organismos vivos son zurdos y solo unos pocos son diestros, lo que es casi nulo en los animales. Las soluciones de aminoácidos sintéticos, debido a probabilidades iguales, generalmente producen soluciones con la misma concentración de estructuras izquierda y derecha. Este aminoácido a menudo se denomina aminoácido izquierda-derecha o racemato. Cuando los componentes de aminoácidos en el organismo reaccionan con el calentamiento alcalino, inmediatamente cambiarán de compuestos levógiros puros a compuestos racémicos levógiros. Cuando se descompone con agua ácida, la reacción de racemización en los fósiles suele ocurrir lentamente porque es función de la temperatura y el tiempo. Suponiendo que la temperatura de la Tierra no cambia mucho, la edad del fósil se puede calcular midiendo la proporción de los isómeros izquierdo y derecho de los aminoácidos en el fósil (D/L). Si se utiliza el método del isótopo de carbono C14 del fósil para determinar la edad, entonces los cambios de temperatura que ha experimentado el fósil también se pueden calcular a partir de la relación D/L. En la actualidad, el más utilizado en arqueología es el ácido aspártico, que es la reacción racemizante más rápida entre los 20 componentes proteicos de los animales. A una temperatura ambiente de 20°C, su vida media en el colágeno del cráneo es de unos 20.000 años, mientras que la L-isoleucina es la más lenta, con una vida media que a menudo llega a los 100.000 años. Entre ellos se encuentran la alanina y el glutamato. Si se comparan con el C14, su vida media es mucho más larga que la de 5200 del C14, lo que los hace muy útiles para calcular las edades de fósiles más antiguos.
Ahora hablemos del método de análisis. Como todos sabemos, el instrumento más eficaz y conveniente es el analizador automático de aminoácidos.
Especialmente en trabajos arqueológicos, la L-isoleucina y su estereoisómero D-isoleucina se pueden separar directamente mediante un analizador automático de aminoácidos. Por lo tanto, los pasos de operación reales solo necesitan usar ácido clorhídrico para hidrolizar el fósil, luego usar cromatografía líquida para purificar la isoleucina y bombearla a un analizador automático. Los estereoisómeros de otros tipos de aminoácidos no se pueden analizar directamente. Los derivados de los estereoisómeros deben sintetizarse y luego separarse mediante un analizador automático de aminoácidos. Ahora tomemos el ácido aspártico como ejemplo: sí
para inyección directa en un analizador de aminoácidos automatizado para su análisis. Por ejemplo, el ácido aspártico sintetizado químicamente (tipo DL), extractos de huesos modernos y artefactos antiguos desenterrados en Egipto UCLA 1695 (Nota 3) pueden analizarse mediante este método (ver figura). Si se utiliza el método del carbono C14 para determinar la edad de UCLA1695, debería tener 17550 1000 años. Si se utiliza el método D/L para determinar la edad (D/L = 0,316), debería tener 15000 años.
Por lo tanto, este método se puede utilizar junto con el método de los isótopos para determinar la edad de las antigüedades. Su ventaja es que utiliza una pequeña cantidad de muestras y sólo puede analizar de 5 a 10 g de fósiles. Por supuesto, existen otras formas de analizar los estereoisómeros de aminoácidos. Por ejemplo, L. Pasteur utilizó hace mucho tiempo microorganismos para distinguir sus isómeros izquierdo y derecho. Ahora mucha gente utiliza enzimas para analizarlo.
Nota 1: "Science Monthly" tiene cuatro volúmenes y nueve números y cuatro volúmenes y doce números (62 años).
Nota 2: Disponible en Cyclo Chemical Company.
Nota 3: Referencia en el texto: Science 1973, 182: 479. continuar. Nat. Academia Estadounidense de Ciencias 1973, 70: 1331.