Appunti antropologia - seconda parte dalla lezione 38 alla 48

La sinecologia in paleontologia

Le relazioni che si stabiliscono tra una popolazione e il resto della comunità di una determinata area vengono studiate dalla sinecologia. Le relazioni possono essere sia intraspecifiche che interspecifiche, possono avvenire tra organismi della stessa specie oppure tra organismi di specie diverse.

Nelle relazioni intraspecifiche possono intercorrere rapporti come: la colonialità, il gregarismo, la territorialità e la colonizzazione. Le relazioni interspecifiche invece possono essere: neutre (le diverse specie non si condizionano tra loro), antagoniste o mutualistiche (i diversi organismi ricavano svantaggi o vantaggi l'uno rispetto l'altro).

Oggetto di studio della sinecologia è la struttura della comunità intesa come l'insieme delle specie che dividono un'area determinata, definita biotopo, l'insieme di queste nicchie rappresenta la struttura delle comunità.

UNITÀ OPERATIVE AMBIENTALI

paleoecologia come l'ecologia è formata dalle unità operative ambientaliche comprendono:

• Popolazione: è costituita da due o più individui rappresentativi di una specie.
• Paleocomunità: si intende l'insieme di una o più popolazioni che interagiscono tra loro dividendo lo stesso habitat.
• Habitat: rappresenta l'ambiente in cui un organismo vive.
• Nicchia ecologica: è la posizione che occupa un organismo o un gruppo di organismi in un biotopo e nella relativa biocenosi.
• Biotopo: si intende la parte variabile di un ecosistema, le sue componenti biologiche vengono definite biocenosi.
• Biocenosi: comprende un'associazione ecologica di diverse specie che occupano in modo continuo un territorio.
• Ecosistema: rappresenta l'insieme dei rapporti tra le comunità biologiche e l'ambiente fisico in cui vivono, nell'ecosistema vengono incluse le interazioni chimico-fisiche.

E biologiche che avvengono in un ambiente limitato fisicamente.

• Biomassa: rappresenta gli organismi viventi nell'unità di superficie o di volume.
• Tanatocenosi: rappresenta un accumulo di resti di organismi morti di cui alcuni autoctoni ossia vissuti sul posto e altri trasportati dopo la morte ossia alloctoni.

Lezione 45 METODI DI DATAZIONE

I metodi di datazione usati in paleoantropologia, coprono un arco di tempo che abbraccia gli ultimi cinque-sei milioni di anni dell'evoluzione umana, arrivando fino a 60-65 mila anni fa per quanto riguarda le forme fossili dei Primati in generale.

La datazione dei resti scheletrici può essere:

• diretta, calcolata in base all'età delle rocce in cui il materiale è inglobato
• indiretta, si prende in considerazione il materiale presente, vicino al resto fossile di interesse.

Per questo si classificano i metodi di datazione in:

• Datazione assoluta a sua volta distinta in metodi:
• radiometrici → per

datazione. Questi metodi si basano sul decadimento radioattivo di isotopi instabili presenti nelle rocce e nei minerali. Per datare l'oggetto si utilizzano emissioni di radiazioni ionizzanti da parte di isotopi chimici instabili di alcuni elementi chimici. In alternativa, si possono sfruttare principi come il paleomagnetismo e la racemizzazione degli aminoacidi. La datazione relativa si basa sul principio secondo il quale lo strato basale contiene il materiale fossile più antico rispetto a quello incluso nello strato superiore, che a sua volta sarà più antico di quello che gli sta sopra e così via. In questo modo si ottiene una sequenza cronologica relativa. I metodi di datazione assoluti, invece, sono in grado di stabilire l'età effettiva di un certo reperto. Questo perché le rocce e i minerali hanno delle proprietà chimiche ben delineate. La maggior parte dei metodi di datazione assoluta sono radiometrici, ossia basati sul decadimento radioattivo di isotopi instabili presenti nelle rocce e nei minerali.

decadimento radioattivo, ossia la trasformazione di un elemento radioattivo in un elemento stabile per emissione di particelle.

La materia è formata da elementi chimici, gli atomi, che a loro volta dipendono dal numero di protoni, le cariche positive, contenuti nel nucleo dell'atomo; il peso atomico dell'atomo dipende anche dal numero dei neutroni, particelle neutre contenute nello stesso atomo.

Lo stesso elemento chimico può presentare atomi, detti isotopi, con lo stesso numero atomico, inteso come il numero totale dei protoni contenuti, ma dal diverso peso atomico, il totale dei protoni e neutroni contenuti.

Tali composti vengono definiti isotopi che possono essere:

• Stabili
• Instabili: liberano dal nucleo i protoni e neutroni e possono liberare o catturare elettroni di altri elementi generando così degli isotopi stabili; questo processo si chiama decadimento radioattivo.

Il decadimento è un processo interno ai nuclei atomici ed è caratteristico.

di ognispecie chimica radioattiva. Il tempo che impiega una quantità di un elemento radioattivo a dimezzarsi è detto tempo di dimezzamento o periodo di semitrasformazione. Il metodo di determinazione radiometrica consiste nel contare gli atomi di isotopi radioattivi ancora presenti nei minerali della roccia in analisi e quelli dell'elemento derivato dall'isotopo: la loro somma dà il numero di atomi radioattivi iniziali presenti nella roccia quando si è formata. È possibile quindi calcolare il tempo trascorso da quando la roccia si è formata. I principali isotopi radioattivi, o radionuclidi, utilizzati per le radiodatazioni sono l'uranio-235, il torio-232, il rubidio-87 e il potassio. Tutti questi elementi consentono datazioni per intervalli di tempo superiori a 45.000 anni. Per la determinazione di età relativamente recenti si ricorre a elementi radioattivi di vita breve. Il metodo più usato è quello del radiocarbonio.

Basato sul decadimento del carbonio-14 (14C) ad azoto-14 (14N), il metodo del radiocarbonio fu messo a punto nel 1947 dal fisico, premio Nobel, Willard Frank Libby (1908-1980).

Osservò che l'isotopo carbonio-14 (14C) è prodotto dall'isotopo azoto-14 (14N) nell'alta atmosfera sotto il bombardamento dei raggi cosmici. Ciascun atomo di 14N dà un atomo di 14C e un protone.

Il 14C si combina con l'ossigeno per dare biossido di carbonio radioattivo, 14CO2, che raggiunge la superficie della Terra e viene assorbito dalla materia vivente.

Quando un animale o una pianta muoiono, il carbonio-14 in essi contenuto si disintegra, con un tempo di dimezzamento di 5.730 anni.

Con questo metodo è possibile effettuare datazioni fino a 40.000 anni, anche se con apparecchiature molto sofisticate si può estendere quest'intervallo di tempo a circa 70.000 anni fa.

Il metodo delle tracce di fissione è...

basato sul rilevamento dei danni provocati alle strutture cristalline, da parte delle disintegrazioni radioattive. Le impronte dei danni possono essere osservate al microscopio ottico. Il rapporto tra le tracce di fissione vecchie presenti nel campione e le tracce di fissione nuove (ottenute bombardando il campione con quantità di 238U) corrisponde al tempo trascorso da quando il minerale subì un raffreddamento. L'ampiezza degli intervalli misurabili con questo metodo va da 300.000 a 300 milioni d'anni. METODO DELLE VARVE Si tratta di un metodo di datazione assoluta non radiometrico. Le varve sono strati di sedimenti di origine glaciale, tale metodo si basa sull'alternanza stagionale dei sedimenti depositi nei laghi periglaciali. Poiché ciascun strato, composto di un letto chiaro e uno scuro, rappresenta l'intervallo di tempo di un anno, il numero di varve definisce il tempo di formazione. Con questo metodo, nei depositi glaciali scandinavi e americani.sono state datate delle sequenze che risalgono fino a 15.000 anni fa.

METODI DI DATAZIONE RELATIVI

I metodi di datazione relativi stabiliscono l'età di un reperto, in relazione a un altro che è ad esso posteriore. Si distinguono tre tipi principali:

• Metodo stratigrafico: la successione delle rocce dal basso verso l'alto corrisponde alla successione degli eventi geologici che le hanno prodotte; è un metodo semplice ma non preciso.
• Metodo paleontologico: si basa sull'uso dei fossili guida anche dell'ordine di pochi milioni d'anni. La presenza di questi fossili permette di determinare se la roccia che li contiene si è formata prima o dopo di un'altra, in base al concetto che la vita si è evoluta in modo più o meno omogeneo su tutta la Terra.
• Metodo litologico: si basa sul concetto che in un'area ristretta rocce uguali presentano età uguali. È valido solo per i depositi formatisi

all'interno di un singolo bacino sedimentario, come può accadere in un determinato mare.

DENDROCRONOLOGIA

La dendrocronologia si basa sulla misura degli anelli annuali di accrescimento delle piante, fossilizzate o non fossilizzate. È possibile trarre indicazioni sulle variazioni climatiche passate basandosi sui vasi conduttori delle piante poiché si modificano secondo la maggiore o minore presenza di acqua. Ogni stagione vegetale determina un accrescimento del diametro del fusto con la formazione di nuovo tessuto. Nella sezione trasversale di un tronco appariranno quindi gli anelli annuali, ciascuno formato da:

• una parte più chiara e larga corrispondente al legno primaverile
• una parte più scura e compatta corrispondente al legno estivo

In tabella vengono messi a confronto i vari metodi di datazione. Per avere una datazione più veritiera possibile è importante confrontare i risultati che si ottengono tramite una datazione relativa con quelli

anni.2. Incertezze geologiche: possono derivare da errori nella determinazionedell’esatta posizione stratigrafica del campione, dalla presenza di eventigeologici che possono alterare la sequenza stratigrafica o dalla mancanzadi una sequenza stratigrafica continua.3. Incertezze geocronologiche: possono derivare da errori nella determinazionedell’esatta età dei campioni, dalla presenza di contaminazioni o diisotopi instabili che possono alterare la datazione.4. Incertezze fisiche: possono derivare da errori nella determinazione dellecostanti fisiche utilizzate nei calcoli radiometrici, come ad esempio iltempo di decadimento degli isotopi radioattivi.5. Incertezze statistiche: possono derivare da errori nella determinazionedelle misure e nella loro elaborazione statistica.6. Incertezze interpretative: possono derivare da errori nella interpretazionedelle età radiometriche, come ad esempio l’attribuzione di un’etàerrata a un campione o la mancanza di considerazione di eventi geologici chepossono aver influenzato la datazione.