Quem já conhece o blog, deve ter encontrado uma série de postagens sobre paleontologia. Para quem não sabe, o biólogo pode ser um paleontólogo também. O estudo dos fósseis tem tudo a ver com a biologia. O biólogo tem uma compreensão muito ampla dos aspectos fundamentais de toda a biodiversidade no planeta: nós temos conhecimento sobre evolução, fisiologia e morfologia animal, genética, variabilidade e adaptação, filogenética e várias outras áreas biológicas que possibilitam um amplo conhecimento sobre organismos já extintos. Hoje, falarei aqui sobre três técnicas importantes na estimativa da idade de fósseis.
DATAÇÃO RELATIVA
O desafio dos paleontólogos e geógrafos é encontrar métodos eficazes de determinar idade de uma rocha ou fóssil - saber há quanto tempo eles foram formados. Um dos primeiros métodos bem sucedidos na determinação da idade de fósseis é o método que ficou conhecido como datação relativa.
Fóssil montado da mãe 'Polycotylus latippinus' com o filhote. Para chegar às descobertas feitas e à reconstituição, foi preciso uma investigação digna de Sherlock Holmes e muito trabalho braçal. (foto: LACM). Veja detalhes no Ciência Hoje.
Este método foi desenvolvido com base nas ideias do geólogo inglês William Smith (1769-1839) no século XIX. À partir do conhecimento de que rochas são formadas à partir do depósito de sedimentos no fundo dos oceanos, Smith concluiu que as camadas em posição mais inferior são por consequência mais antigas que as superiores. Com base em diversas técnicas foi possível então determinar a idade dos fósseis com base nessas camadas mais antigas. Além disso, Smith descobriu outra coisa muito importante: ele observou que certos fósseis possuem determinadas 'marcas registradas' com as características das camadas de rochas em que se encontravam. Conhecendo as características das rochas, esses fósseis foram chamados de fósseis-guias.
Com esse conhecimento sobre as rochas, Smith revolucionou várias áreas da geologia e paleontologia, de tal forma que diversas rochas do mundo todo podiam ser comparadas entre si com base nos fósseis-guias que possuíam.
DATAÇÃO RADIOMÉTRICA OU ABSOLUTA
Esse método tornou a datação dos fósseis mais precisa por volta de 1950 com base na análise de elementos radioativos presentes nos fósseis. Esse método foi tão bem aceito pela comunidade científica que tornou-se um método de datação absoluta.
Esse tipo de datação se baseia no fato de que os elementos radioativos se modificam ao longo do tempo e originam novos compostos químicos que varia em função do tempo. Assim, conhecendo como determinado elemento radioativo varia no tempo, podemos determinar a quantidade deste que desintegrou de uma rocha ou fóssil, e podemos então determinar a idade dos mesmos.
Isso é possível porque os diversos elementos químicos apresentam isótopos radioativos. Temos, no átomo de Carbono (C) o seu isótopo carbono 12 (12C) com 6 prótons e 6 nêutrons no núcleo, totalizando o seu número de massa, que é igual a 12. Os isótopos radioativos são instáveis, eles emitem uma série de radiações eletromagnéticas e partículas, transformando-se em isótopos do mesmo elemento ou de elementos diferentes, processo esse conhecido como decaimento radioativo.
Esse decaimento radioativo pode ser utilizado como "relógio geológico" porque ocorre de modo constante, denominada meia-vida do elemento. A meia-vida do elemento é basicamente o período em que os seus radioisótopos presentes em uma amostra reduzem pela metade, e, pode variar de milionésimos de segundo até milhões de anos. A meia-vida do carbono 14, por exemplo, é de 5.730 anos. Quando ocorre o decaimento radioativo do carbono 14, é formado o isótopo 14N (7 prótons e 7 nêutrons para o nitrogênio, que é a sua massa 14). Se numa análise de um fóssil a amostra contém 1.000 átomos de carbono 14, após 5.730 anos teríamos então 500 átomos de 14C e 500 de 14N. A meia-vida do istópo 235U do urânio é de 700 milhões de anos e a do isótopo 40K é de 1,3 bilhões de anos.
Datação pelo Carbono-14
Conhecer a meia-vida dos isótopos ativos presentes em fósseis possibilita determinar as suas idades com determinado grau de precisão. Por isso, se soubermos quanto um determinado animal tem de 14C em seu corpo ao morrer, podemos observar nos fósseis quanto de 14C existe e consequentemente podemos estimar a idade dos mesmos. Por exemplo, se um fóssil possui 1/16 de 14C que existia quando o animal era vivo, podemos dizer que a sua morte ocorreu há cerca de 23 mil anos atrás.
Os isótopos 12C e 14C variam muito em suas composições ao longo da atmosfera, por isso, tanto organismos fotossintéticos quanto os animais possuem em suas moléculas orgânicas uma proporção desses isótopos. Quando um ser vivo morre, ele deixa de incorporar os átomos de carbono e os isótopos de carbono vão desaparecendo com o tempo em decorrência do decaimento natural. Devido ao fato da meia-vida do carbono ser muito curta, esse método é utilizado para datar fósseis de até aproximadamente 50.000 anos.