jueves, 12 de marzo de 2009

El hombre de Pekín redatado.

Pared occidental del yacimiento de Zhoukoudian y recontrucción de Homo erectus.


El yacimiento de Zhoukoudian es una fisura kárstica vertical con un relleno sedimentario de 40 m. de espesor en el que se reconocen 17 niveles de techo –el 1- a base –el 17. Restos de homínidos (Homo erectus) y herramientas se han recuperado en los niveles 1 a 10 aunque fundamentalmente se registran en dos tramos, uno inferior (niveles 8/9) y otro superior (niveles 3/4). En los años 70, utilizando diversas técnicas, se llevaron a cabo una serie de dataciones. El nivel 13, el primero y más antiguo en el que aparecen restos fósiles de animales, se dató en torno al 700.000 mediante paleomagnetismo; el 10, en el que ya se registran restos humanos, fue datado mediante huellas de fisión de esfeno granos en unos 500.000; y la parte superior del depósito, niveles 1 a 3, se dató en unos 230.000 mediante la técnica Uranio/Thorio. Los paleoantropólogos aceptaron que el rango temporal de los niveles con fósiles humanos se situaba desde el 230.000 al 500.000, aunque algunas dataciones realizadas mediante espectrometría de masas de series de Uranio ofrecían fechas más antiguas (por ejemplo, y entre otras, de 600.000 años o más para la parte media e inferior del nivel 5). En el número de hoy de la revista Nature G. Shen (et al.: Age of Zhoukoudian Homo erectus determined with 26Al/10Be burial dating) da a conocer las edades de 6 muestras de sedimento y de cuatro artefactos obtenidas mediante nucleidos cosmogénicos. La media ponderada de seis de ellas (cuatro han sido desechadas) sitúa a los niveles 7 a 10 en una fecha de 0.77 ± 0.08 Ma, es decir, que de una tacada el Hombre de Pekín ha envejecido más de 250.000 años. Esos niveles caen dentro del rango de los estadios isotópicos marinos (MIS) 17-19, y aunque queda pendiente la asignación de los mismos a episodios climáticos fríos y secos, podría implicar la presencia de homínidos en ese sitio a través de ciclos glaciares e interglaciares. Si bien esa zona nunca vio hielos glaciares y MIS 18 se corresponde con un periodo glaciar relativamente suave (quizás condición necesaria para que los homínidos continuaran allí), si supondría un cambio hacia condiciones más frías y secas, a las que Homo erectus se habría adaptado.

Pero ¿cómo han sido datados esos sedimentos y esos artefactos? La técnica utilizada es la de datación mediante la acumulación de radionucleidos cosmogénicos. Continuamente nuestro planeta está siendo bombardeado por rayos cósmicos. La interacción de estos con la atmósfera genera rayos cósmicos secundarios y terciarios, incluyendo neutrones y muones, que al alcanzar la superficie interaccionan con sedimentos y rocas. Dependiendo del tipo de sedimento o mineral que bombardean se generan unos radionucleidos u otros, como podemos ver en la figurita.




Simplificando mucho –porque ya ha quedado claro en el blog que satán siempre complica las cosas- la idea básica de la datación mediante 26Al/10Be es que esos nucleidos se producen a una ratio fija durante el bombardeo al que se ven sometidos los granos de cuarzo cuando están en la superficie, pero ambos nucleidos tienen diferentes vidas medias. Un cacho de cuarzo expuesto durante un tiempo tendrá concentraciones de esos radionucleidos conforme a la ratio de producción. Una vez que ese cacho de cuarzo queda enterrado (porque esta técnica data sedimentos y rocas que han quedado enterradas) deja de ser afectado por los rayos cósmicos y la cantidad de ambos radionucleidos empieza a decaer con ratios diferentes (por la diferente vida media de ambos). La divergencia desde la ratio de producción puede ser usada como reloj. No esta exento de problemas y de complicaciones, claro. Las variaciones en el campo magnético terrestre, la erosión, escudos de material orgánico e inorgánico, cambios geométricos en la exposición de nuevas caras, pueden modificar las ratios de producción o las concentraciones. Por ejemplo, uno de los artefactos datados en el artículo que ha dado lugar a este colgajo no ha sido incluido a la hora de establecer la fecha media. También ha ocurrido con tres muestra de sedimentos –de las 10 dataciones obtenidas se han utilizado 6, como ya se ha dicho. El artefacto en cuestión ha sido excluido por dar una fecha que se considera aberrante, 1.66 ± 0.21 Ma. El argumento es que esta pieza podría haber sido cogida de un relleno más antiguo de la cueva o de una terraza antes de su manufactura.

Próximamente aparecerá publicado en Journal of Human Evolution un trabajo en el que se ha empleado esta misma técnica para datar un yacimiento Achelense en Sudáfrica, obteniéndose una fecha de 1.57 ± 0.22 Ma (R. Gibbon et al.: Early Acheulean technology in the Rietputs Formation, South Africa, dated with cosmogenic nuclides). Se puede consultar en prensa.

5 comentarios:

varix dijo...

Coñe, ya podía haber aparecido el papel este unos lustros antes, suspendí un exámen de prehistoria de primero por acoquinarle justamente 250000 años más a los restos de Chukutien. :D Coñe con las marcas de relojes atómicos, este no lo conocía y los que saldrán. Bueno me tomo la libertad de dejar un enlace al doi del paper. Un saludo
http://tinyurl.com/dce7oc

Dodger dijo...

Hostia, que interesante esto de los rayos cósmicos. Pero hasta dónde penetra un rayo de estos? Cuanto sedimento tiene que haber por encima para cubrir lo suficiente un pedrolo de FK? Para sedimentos dentro de cuevas sierve para algo?

El Jones dijo...

Jeje, Varix…, podías pasarte a hacerle una visita al o a la profe y decirle… ¡¡eh, eh, tenía o no tenía yo razón!! Respecto al DOI no me queda claro de dónde sale la identificación o enlace que has dejado, aunque enlaza, sí. Si uno va a la página de Journal of Human Evolution y pincha en el DOI sale una bien distinta. En cualquier caso, pregunto, ¿con el enlace que tu has dejado tiene acceso al artículo todo el mundo o sólo aquellos que tienen cuenta en la revista?

Respecto a ti Dodger, la técnica en cuestión, como casi todas las de datación, es bastante compleja. Mi explicación la hace parecer un dos más dos y claro… ni de coña. Pero es que de otra manera el blog no me lo leería ni yo, jajaja. Si te interesa puedes acudir a un artículo de D. Granger y P. Muzikar (2001): Dating sediment burial with in situ-produced cosmogenic nuclides: theory, techniques, and limitations, publicado en Earth and Planetary Science Letters.
En la producción de los radionucleidos indicados intervienen dos tipos secundarios de rayos cósmicos: neutrones y protones por una parte y muones por otra. Para un clasto que esté en superficie la ratio de producción –que depende de la altitud y de la latitud- de los primeros es bastante mayor que la de los muones. Por ejemplo, y para neutrones y protones, a nivel del mar y en una latitud alta los valores consensuados son de Al aproximadamente 30 y Be aproximadamente 5, en unidades de átomos por año por gramo de cuarzo.
Los otros, en cambio son capaces de penetrar más, por lo que a cierta profundidad la producción por muones será dominante, aunque es muy pequeña. Por ejemplo, a 10 metros de profundidad la producción de radionucleidos por parte de neutrones y protones se reduce por un factor de 10 elevado a menos 7 respecto al valor de superficie, mientras que la de los muones se reduce el 85%.
¿Hasta qué profundidad? Pues es que depende… todo depende. Depende de la densidad de lo que le cubre. La producción de radionucleidos de Be por muones a 1677 cm. sobre algo cubierto por un sedimento de densidad estandar de 2.6 g/cm3 es de 0.02 unidades de átomos por año y gramo de cuarzo. Esas producciones también se contemplan, claro, a profundidad constante, variable, y tal y tal, y hay ecuaciones para calcularlo.
¿Cuevas? Si el sedimento procede del exterior, sí, si ha estado expuesto a rayos cósmicos, claro.
En Atapuerca la datación obtenida mediante esta técnica para el nivel de la Sima del Elefante en el que aparecio la mandibula de un supuesto H. antecessor procede de un nivel a 12 m. de profundidad.

Saludos.

varix dijo...

Es lo bueno/malo que tiene la arqueología no existen verdades absolutas así donde dije digo digo diego, por lo que parece siempre es conveniente comenzar, o con el famosillo estado de la cuestión y/o del estado actual de nuestro conocimientos. En cuanto al acceso a la revista desgraciadamente media una previa subscripción a la misma, creo que a ésta en concreto tampoco están suscritas las universidades españolas. El enlace es una triquiñuela para truncar enlaces largos a un enlace con una longitud mucho más corta. Por tanto el enlace que he puesto es una "redenominación" del enlace que es visualizado, el de sciencedirect y toda la retaila que viene detrás. Y todo ello por uqe no me había percatado de la forma de crear un enlace a un doi algo tan facil como: doi:10.1016/j.jhevol.2008.09.006 esta sería la forma correcta de citar un documento electrónico para crear un enlace hipertexto al mismo pasaría por suprimir doi y añadirle http://dx.doi.org/ con lo que quedaría http://dx.doi.org/10.1016/j.jhevol.2008.09.006. En cuanto a la triquiñuela es muy útil si se accede a servicios web a través de la barra del navegador en el que tenemos que consignar todos los parámetros necesarios y seguramente se partiría el enlace así el engorro http://www.idee.es/BCN25-OWS/ogcwebservice?REQUEST=GetMap&VERSION=1.1.0&SERVICE=WMS&SRS=EPSG:4326&BBOX=-5.93125,37.33968,-5.87504,37.3865&WIDTH=1000&HEIGHT=833&LAYERS=ViaComunicacionLinea&STYLES=default&FORMAT=image/gif
puede ser reducido a un enlace más corto a través de un servicio prestado por http://tinyurl.com/ que nos dejaría lo anterior en http://tinyurl.com/dzeum9 Por tanto un recuros útil para la creación de enlaces más dijeribles pero funcionales. Un saludo.

El Jones dijo...

Gracias Varix, me ha quedado claro. En la gasolinera en la que yo trabajo sí que tenemos acceso on line a la mayoría de esas revistas, pero nunca pongo los enlances porque me parece que es inútil en general. Un saludo.