歷史地質學/氨基酸測年
在本文中，我們將討論氨基酸測年（也稱為外消旋化測年）背後的原理；我們將討論它應該如何工作，以及為什麼它常常不起作用。
如果一個物體無法透過旋轉將其變成自身的映象，則稱該物體具有手性。例如，鞋子是手性的：你無法透過旋轉或翻轉將一隻左腳鞋變成一隻右腳鞋。另一方面，像餐刀這樣的物體就不是手性的：如果你把它放在桌子上，讓鈍邊在右邊，鋸齒邊在左邊，那麼你就可以透過繞其長軸旋轉刀來產生這種情況的映象。
一些分子是手性的。例如，考慮右邊圖片中的兩個分子。它們具有完全相同的化學式，但一個是左旋的，另一個是右旋的。它們被稱為彼此的對映異構體。
當我們使用普通的化學方法制造手性分子時，我們通常會產生等量的兩種對映異構體。這種混合物被稱為外消旋體。
然而，生物過程會產生具有獨特手性的分子：所有氨基酸都是“左旋的”（甘氨酸除外，它不是手性的），所有糖都是“右旋的”。
因此，當生物體死亡時，它的氨基酸是左旋的。但在其死亡後，氨基酸會自發地改變其手性，從左旋翻轉到右旋，實際上也會反過來。
這個過程的結果是，最終氨基酸將集體變成外消旋體：每個特定的氨基酸將具有某種手性，但在足夠的時間後，氨基酸在總體上將不再偏向一種對映異構體。這個過程被稱為外消旋化。
我們應該注意，儘管這個過程的根本基礎是隨機的，並且原則上氨基酸可能會透過某種統計波動變得不太外消旋，而更加手性，但統計規律確保，實際上，如果我們觀察足夠大的氨基酸樣本，那麼這種情況發生的可能性微乎其微。
因此，外消旋化過程看起來像是一個自然時鐘的候選者。我們知道，當生物體死亡時，它的氨基酸都是左旋的；我們也知道，隨著時間的推移，氨基酸會變得越來越外消旋。
因此，似乎如果我們想知道生物體死亡了多久，我們只需要看看它的氨基酸有多外消旋。這會奏效，前提只有一個。外消旋化的過程必須以恆定的速度進行，並且我們必須知道這個速度是多少。
而這就是整個想法崩潰的地方。
它不起作用。
外消旋化的一個問題是，它取決於受溫度、溼度和發生外消旋化的原始材料性質影響的化學過程。因此，不可能說外消旋化以某種速度發生。
然而，它確實有一些應用。假設我們檢查一個特定的材料（讓我們說測試有孔蟲Neogloboquadrina pachyderma），在特定環境中（讓我們說在北極水域的泥漿中），並與我們知道可以依靠的測年方法進行比較，我們確定在這種情況下，外消旋化確實以相當穩定的速度發生。
在這種情況下，我們可以用有孔蟲來測年沉積物，在這些地方我們無法使用放射性測年法。（因為推測北極泥漿中貝殼的外消旋化速度在我們能檢查時是恆定的，但當我們無法檢查時是可變的，這將是奇怪和反科學的。）
Kaufman等人（2008年）在他們的論文使用氨基酸外消旋化測年北冰洋晚第四紀浮游有孔蟲Neogloboquadrina pachyderma，古海洋學，23（3）中證明了這一點。它讓讀者瞭解到這種方法的難度，以至於他們不得不使用單一常見的有孔蟲物種N. pachyderma，因為他們發現即使在不同種類的有孔蟲之間，外消旋化速率也不同。
因此，外消旋化測年可以有一些應用，但能夠可靠地應用它的條件相當罕見。此外，外消旋化在地質標準下發生得相當快，因此，與我們已經討論過的其他絕對測年法一樣，外消旋化測年無法讓我們回到遙遠的地質時代。
所有這些並不是說讀者應該完全不相信透過氨基酸測年獲得的結果；但只有在使用它的人小心確保他們是在已知有效的情況下使用它時，才能相信它。在早期的論文中，在地質學家和考古學家還沒有了解到與氨基酸測年相關的陷阱之前，不準確的日期比它們應得的要自信得多，這些論文不應該被依賴。