年代學和年代測定法
擁有準確的時間尺度是重建早期人科的解剖學和行為特徵如何演化的關鍵方面。
對了解特定人科化石和/或人工製品年齡感興趣的研究人員有兩種基本類別可以選擇:
- 相對年代測定法
- 年代測定法
相對年代測定法可以確定一個物體比另一個物體早、晚還是同時期。然而,它不能獨立地對物體以年為單位的年齡進行準確估計。最常見的相對年代測定法是地層學。其他方法包括氟年代測定法、氮年代測定法、與滅絕動物骨骼的關聯、與特定花粉剖面的關聯、與地質特徵(如海灘、階地和河流曲流)的關聯,以及文化序列的建立。文化序列基於型別學,其中人工製品在各種地點和時間跨度內數量眾多,例如陶器或石器。如果考古學家知道陶器風格、釉料和技術是如何隨著時間的推移而變化的,他們就可以根據不同型別陶器的比例來確定遺址的年代。這也適用於在不同遺址和長時間跨度內大量發現的石器。
地層年代測定基於沉積層(稱為地層)的沉積疊加原理。該原理假設地層序列中最古老的層將位於底部,而最近的或最年輕的層將位於頂部。東非最古老的人科通常發現於非常具體的地層環境中,這些環境對它們的相對年代具有重要意義。這些地層在峽谷或峽谷中最為明顯,這些地方是尋找和識別化石的好地方。瞭解一個地區的地球歷史和不同的地層對於解釋和理解考古發現至關重要。
大多數年代測定法是放射性測定法,這意味著它們涉及測量特定化學同位素的放射性衰變。它們被稱為年代測定法,因為它們允許人們以年為單位對物體的日期進行非常準確的科學估計。然而,它們不能給出“絕對”日期,因為它們只提供一個統計機率,即給定的日期落在以年為單位的特定年齡範圍內。年代測定法包括放射性碳測定法、鉀氬法、裂變徑跡法和熱釋光法。
最常用的年代測定法是放射性碳測定法。它測量生物體死亡前從大氣中吸收的放射性碳 (14C) 的衰變。一旦生物體死亡,碳-14就開始以極其可預測的速度衰變。放射性碳的半衰期約為 5,730 年,這意味著每 5,730 年,一半的碳-14 將會衰變。這個數字通常寫成一個範圍,正負 40 年(誤差的 1 個標準差),這種方法的理論絕對極限是 80,000 年前,但實際極限接近 50,000 年前。由於大氣中放射性碳庫(宇宙射線中子轟擊氮的結果)並非始終如一,因此現在使用基於樹木年代學(樹木年輪測定法)和冰芯的校正曲線將放射性碳年代調整為日曆年代。
近年來,原子吸收質譜法的開發(一種可以對樣本中殘留的 14C 個別原子進行計數,而不是測量 14C 放射性衰變的技術),極大地擴充套件了放射性碳測定的適用性,因為現在可以對更小的樣本進行測定,例如一粒米。
樹木年代學是另一種考古年代測定技術,使用樹木年輪來確定木材的具體砍伐年份。在科學家擁有可以追溯到數千年前的樹木年輪序列的地區,他們可以檢查木材年輪的模式,並確定木材何時被砍伐。這在具有更明顯生長季節(因此有年輪)和相對長壽樹種的溫帶地區效果更好,可以提供一個基線。
恢復技術包括:
- 調查
- 發掘
考古遺存型別包括:
- 易腐爛的:植物遺骸、動物骨骼、木製品、籃筐和其他易於降解的物體
- 不易腐爛的材料:石器、陶器、用於建築的岩石。
資料收集和分析旨在回答關於生計、流動性或定居模式以及經濟的疑問。
基於對硬組織(骨骼和牙齒)的研究而收集的資料,通常是早期人群留下的唯一遺骸,包括:
- 骨骼鑑定/代表骨骼的哪個部分?
- 測量頭骨和其他骨骼元素。在頭骨和長骨上建立了精心定義的標誌,以便使測量標準化。
- 對骨骼進行表面檢查,以發現任何痕跡(例如,切割痕跡)。
- 使用特定技術進行進一步檢查
- X 射線以識別骨骼中的疾病和創傷證據
- DNA 提取以確定遺傳關係