Metodi di datazione e tecnologia del DNA nella paleontologia moderna

La documentazione incompleta dell'evoluzione

La Paleontologia ha fornito una documentazione incompleta dell’evoluzione, da un lato perché dispone di reperti fossili solo degli ultimi 500 milioni di anni, poi perché non sempre le forme fossili si sono ben conservate per l’assenza di rivestimenti di protezione che lasciassero tracce nelle rocce.

Metodi di datazione stratigrafica e radiometrica

La cronologia dell’evoluzione della vita e della Terra si può ricavare con due diversi metodi:

1. seguendo il criterio stratigrafico (cronologia relativa), secondo cui “in una successione di strati della terra ciascuno strato è più vecchio di quelli che lo sovrastano ma più giovane di quelli che lo seguono”, vengono dedotte le età relative degli strati ;

2. mediante la disintegrazione di isotopi radioattivi (cronologia assoluta). In questo caso occorre trovare rocce che contengano un isotopo radioattivo, come Uranio-238, Uranio-235, Potassio-40, Carbonio-14.

Decadimento isotopico e datazione radiometrica

Questi elementi instabili decadono spontaneamente in elementi stabili per emissione di particelle e radiazioni. Il decadimento avviene per ogni elemento in un periodo preciso e non è influenzabile da fattori, quali temperatura, pressione. Dell’elemento si considera il tempo di dimezzamento, cioè il tempo necessario perché la quantità di un elemento radioattivo presente in una roccia si riduca alla metà; determinando la percentuale di isotopo instabile e quella dell’elemento stabile si può risalire al momento in cui si è formato il minerale includente l’isotopo.

Alcuni elementi hanno tempi di decadimento lunghissimi, altri molto brevi; l’uranio si trasforma in piombo, con ritmo lentissimo, in alcuni miliardi di anni, il carbonio radioattivo 14C si trasforma invece in 15C con un periodo di dimezzamento di circa cinquemila anni. Utilizzando gli isotopi è stato possibile definire con sufficiente approssimazione l’età di molte rocce e la durata delle ere. Questo metodo utilizzato per stabilire l’età delle rocce e dei fossili è definito datazione radiometrica.

Isotopi e tecnologia del DNA

I due isotopi più utilizzati nello studio dei fossili sono il potassio 40K e il carbonio 14C, il primo con un tempo di dimezzamento di 1,3 miliardi di anni,il secondo con un tempo di dimezzamento di 5.710 anni. Essi vengono utilizzati per datare rocce di età molto diverse e il carboniol4 per datare fossili piuttosto giovani (fino ai 75.000 anni di età).Oggi viene impiegata anche la tecnologia del DNA, la PCR per amplificare i residui di DNA ricavato sia da fossili sia da viventi e risolvere problemi di Tassonomia.