年代学和年代测定法
拥有准确的时间尺度是重建早期人科的解剖学和行为特征如何演化的关键方面。
对了解特定人科化石和/或人工制品年龄感兴趣的研究人员有两种基本类别可以选择:
- 相对年代测定法
- 年代测定法
相对年代测定法可以确定一个物体比另一个物体早、晚还是同时期。然而,它不能独立地对物体以年为单位的年龄进行准确估计。最常见的相对年代测定法是地层学。其他方法包括氟年代测定法、氮年代测定法、与灭绝动物骨骼的关联、与特定花粉剖面的关联、与地质特征(如海滩、阶地和河流曲流)的关联,以及文化序列的建立。文化序列基于类型学,其中人工制品在各种地点和时间跨度内数量众多,例如陶器或石器。如果考古学家知道陶器风格、釉料和技术是如何随着时间的推移而变化的,他们就可以根据不同类型陶器的比例来确定遗址的年代。这也适用于在不同遗址和长时间跨度内大量发现的石器。
地层年代测定基于沉积层(称为地层)的沉积叠加原理。该原理假设地层序列中最古老的层将位于底部,而最近的或最年轻的层将位于顶部。东非最古老的人科通常发现于非常具体的地层环境中,这些环境对它们的相对年代具有重要意义。这些地层在峡谷或峡谷中最为明显,这些地方是寻找和识别化石的好地方。了解一个地区的地球历史和不同的地层对于解释和理解考古发现至关重要。
大多数年代测定法是放射性测定法,这意味着它们涉及测量特定化学同位素的放射性衰变。它们被称为年代测定法,因为它们允许人们以年为单位对物体的日期进行非常准确的科学估计。然而,它们不能给出“绝对”日期,因为它们只提供一个统计概率,即给定的日期落在以年为单位的特定年龄范围内。年代测定法包括放射性碳测定法、钾氩法、裂变径迹法和热释光法。
最常用的年代测定法是放射性碳测定法。它测量生物体死亡前从大气中吸收的放射性碳 (14C) 的衰变。一旦生物体死亡,碳-14就开始以极其可预测的速度衰变。放射性碳的半衰期约为 5,730 年,这意味着每 5,730 年,一半的碳-14 将会衰变。这个数字通常写成一个范围,正负 40 年(误差的 1 个标准差),这种方法的理论绝对极限是 80,000 年前,但实际极限接近 50,000 年前。由于大气中放射性碳库(宇宙射线中子轰击氮的结果)并非始终如一,因此现在使用基于树木年代学(树木年轮测定法)和冰芯的校正曲线将放射性碳年代调整为日历年代。
近年来,原子吸收质谱法的开发(一种可以对样本中残留的 14C 个别原子进行计数,而不是测量 14C 放射性衰变的技术),极大地扩展了放射性碳测定的适用性,因为现在可以对更小的样本进行测定,例如一粒米。
树木年代学是另一种考古年代测定技术,使用树木年轮来确定木材的具体砍伐年份。在科学家拥有可以追溯到数千年前的树木年轮序列的地区,他们可以检查木材年轮的模式,并确定木材何时被砍伐。这在具有更明显生长季节(因此有年轮)和相对长寿树种的温带地区效果更好,可以提供一个基线。
恢复技术包括:
- 调查
- 发掘
考古遗存类型包括:
- 易腐烂的:植物遗骸、动物骨骼、木制品、篮筐和其他易于降解的物体
- 不易腐烂的材料:石器、陶器、用于建筑的岩石。
数据收集和分析旨在回答关于生计、流动性或定居模式以及经济的疑问。
基于对硬组织(骨骼和牙齿)的研究而收集的数据,通常是早期人群留下的唯一遗骸,包括:
- 骨骼鉴定/代表骨骼的哪个部分?
- 测量头骨和其他骨骼元素。在头骨和长骨上建立了精心定义的标志,以便使测量标准化。
- 对骨骼进行表面检查,以发现任何痕迹(例如,切割痕迹)。
- 使用特定技术进行进一步检查
- X 射线以识别骨骼中的疾病和创伤证据
- DNA 提取以确定遗传关系