Hi Wissende!
Ich muss für Bio ein Referat mit dem Thema „Evolution der Tiere“ vorbereiten. Mein Teil ist dabei die Altersbestimmung. Kann mir jemand die gängigsten Methoden (Radiokarbon, Kalium-Argon oder so) schreiben und vielleicht kurz erklären (Link etc.)?
Danke im Voraus, Frieden auf der ganzen Welt.
Johannes
Hi Johannes
das thema, dass du dir da ausgesucht hast, ist etwas umfangreich *g*
Die wichtigsten Methoden zur Altersbestimmung sind U-Pb, K-Ar und Ar-Ar, Rb-Sr und Sm-Nd sowie für die jüngste Vergangenheit die C-14 Methode, daneben wird in der Archäologie auch noch die Dendrochronologie angewandt…
Wieviele Stunden willst denn Vortragen 
)))
Spezialliteratur dazu ist FAURE; Principles of Isotope Geology
und DICKIN: radiogenic isotope Geology
Ein Blick in STANLEY: Erdgeschichte, schadet auch nix
Links dazu
http://www.talkorigins.org/faqs/isochron-dating.html speziell zur Rb-Sr-Methode
Linkliste:
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/8851/radiomet…
und noch eine, zu Radiocarbon:
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/8851/radiomet…
Speziell zu empfehlen in diesem Zusammenhang:
http://www.c14dating.com/
Und noch was zur Evolution:
http://ethomas.web.wesleyan.edu/ees250/250syllabus.htm
viele Links, ein Uni-Kurs
Links sind allerdings komplett auf Englisch
Wenns noch Fragen gibt, gerne
Gruß und Glückauf
Mike
Hallo Johannes,
da kann ich Dir vielleicht helfen
allgemein
Altersbestimmung
Zur Bestimmung des Alters von geolog. Ereignissen (Geochronologie), Mineralien, Fossilien (Paläobiochemie), Skulpturen etc. (Archäologie), Gemälden (Kunstwerkprüfung) u. zum Studium der Klimageschichte der Erde bedient man sich meist physikal. Verf., die auf dem radioaktiven Zerfall bestimmter Elemente beruhen. Die bekannteste dieser Meth. ist die Radiokohlenstoff-Datierung, deren Ergebnisse jedoch mit denen anderer A.-Meth. verglichen werden müssen . Daneben spielen noch die Kalium-Argon-Methode, die Rubidium-Strontium-Datierung, die Blei-Methode, die Tritium-Methode, die Helium-Methode, die Rhenium-Osmium-Meth. u. die sog. Kernspaltspuren-Meth. eine Rolle. Andere A.-Verf. bedienen sich der Thermolumineszenz , der Racemisierungs-Erscheinungen bei Aminosäuren, der Magnetfeldumpolungen od. der Jahresringfolge im Holz (Dendrochronologie). Zum Meth.-Vgl. s. Lit. .
Lit.: 1 Naturwissenschaften 63, 16–22 (1976). 2 Naturwissenschaften 62, 482 f. (1975); Nature (London) 270, 25 (1977). 3 Chem. Labor Betr. 27, 405 (1976). 4 Naturwissenschaften 58, 333–338 (1971); 59, 145–151 (1972); New Sci. 61, 808 (1974). 5 Umschau 75, 512 (1975). 6 Naturwiss. Rundsch. 24, 4–12 (1971); Chem. Labor Betr. 28, 339–348 (1977).
E dating
F datation
I determinazione dell’età
S datación
Radiokohlenstoff-Datierung
(Radiokarbon-Meth., C 14-Datierung). Bez. für eine von Libby seit 1947 entwickelte physikal. Meth., die eine Altersbestimmung von ehemals belebten (z. B. Holz, Knochen, Zähne, Torf) od. Carbonate enthaltenden (z. B. Muschelschalen) Gegenständen mit einem verhältnismäßig hohen Genauigkeitsgrad ermöglicht. Die R.-D. beruht darauf, daß durch die Primär-Teilchen der kosmischen Strahlung in der Atmosphäre Neutronen gebildet werden, die aus dem Stickstoff der Luft nach 147N(n,p)146C radioaktiven Kohlenstoff bilden, der mit einer Halbwertszeit von 5730 a unter Aussendung von b-Strahlen geringer Energie wieder in 147N übergeht. Die frisch gebildeten 14C-Atome werden in der Erdatmosphäre rasch zu Kohlendioxid oxidiert, das sich gleichmäßig mit dem atmosphär. CO2 vermischt u. zusammen mit diesem in den Kohlenstoff-Kreislauf eingeht (Photosynthese – Nahrungskette – Atmung – Verwesung). So kann ein 14CO2-Mol. aufgrund der hohen HWZ durch viele lebende Pflanzen u. Tiere hindurchwandern. Die lebenden Organismen enthalten pro 1012 stabilen 12C- u. 13C-Atomen ein radioaktives 14C-Atom; dieser Anteil bleibt zu Lebzeiten der Organismen ziemlich unverändert, da durch den Stoffwechsel (Assimilation usw.) immer wieder neues 14C aus der Luft aufgenommen wird. Nach dem Tode hört der Stoffwechsel jedoch auf, u. da von einem toten Organismus somit kein radioaktives 14C mehr aufgenommen werden kann, zerfällt der zum Zeitpunkt des Todes vorhandene 14C-Anteil. Bei etwa 17 150 a alten Leichen ist der Gehalt an radioaktivem Kohlenstoff auf 1/8 des zu Lebzeiten vorhandenen Betrages abgesunken. Zur Messung solch schwacher Radioaktivität muß man Anreicherungs-Verf. anwenden. Die sog. Beschleuniger-Massenspektrometrie (Abk.: AMS von E Accelerator Mass Spectrometry) erlaubt es heute, 14C mit Hilfe kernphysikal. Meßmeth. im ppt- bis ppq-Bereich (von 10–12 bis 10–16) selbst in kleinsten Probenmengen (Milligrammbereich) noch nachzuweisen . Verfälschungen der R.-D. von Carbonaten aus tier. Fossilien kommen z. B. durch Austauschreaktionen im feuchten Erdreich zustande. Zuverlässiger ist die R.-D. des im Collagen eingebauten 14C.
Die R.-D. ermöglicht plausible Altersbestimmungen für Zeiträume von 1000–40 000 a; eine Ausdehnung bis zu 100 000 a erscheint möglich, denn neuerdings bestimmt man das 14C/12C-Verhältnis direkt durch Massenspektrometrie . Voraussetzungen für die Zuverlässigkeit der R.-D. sind allerdings die Gleichförmigkeit der Sonneneinstrahlung u. damit der Neutronen-Bildung, die Konstanz des erdmagnet. Feldes, der CO2-Konz. in der Lufthülle u. deren 12C/14C-Verhältnis. Zuweilen ergaben sich auch Unstimmigkeiten beim Vgl. der Ergebnisse aus der R.-D. mit histor. Altersangaben od. den Resultaten anderer Geochronologie-Meth., z. B. der Dendrochronologie od. der Racemisierung von Aminosäuren . Es zeigte sich nämlich, daß der 14C-Gehalt der Atmosphäre in den vergangenen Jahrtausenden gewissen Schwankungen unterworfen war. Als Ursachen sind anzusehen: Änderungen des Erdmagnetfelds, der Sonnenaktivität u. damit der kosm. Strahlung sowie seit 1850 die stärkere Nutzung fossiler, bereits an 14C verarmter Brennstoffe. Andererseits hat sich durch die Kernwaffenversuche insbes. der 60er Jahre der 14C-Gehalt deutlich erhöht. Die Probleme bei der Standardisierung u. Kalibrierung sind in Lit. beschrieben.
Verw.: Zur Altersbestimmung von Fossilien u. Gegenständen geschichtlicher u. vorgeschichtlicher Zeit für die Anthropologie u. Archäologie, zu Untersuchungen über Zusammenhänge zwischen Sonnen-Aktivität u. Klima früherer Erdzeitalter, zu Echtheitsuntersuchungen an Reliquien, Waffen, Schmuckstücken u. Gemälden (Kunstwerkprüfung), zur Aufklärung von Lebensmittelfälschungen (das durch Gärung von Wein entstandene Ethanol enthält viel mehr 14C als evtl. zugesetztes synthet., das über Ethylen aus Erdöl hergestellt wurde) usw.
Lit.: 1 Phys. Unserer Zeit 25, 58 (1995). 2 Spektrum Wiss. 1986, Nr. 3, 110–121. 3 Chem. Labor Betr. 28, 339–348 (1977).
allg.: Adv. Archaeolog. Meth. Theory 4 (1981) ï Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 6, 457–494 (1978) ï Annu. Rev. Ecol. Syst. 11, 359–386 (1980) ï Berger u. Suess, Radiocarbon Dating, Berkeley: University of California Press 1979 ï Environ. Health Crit. 25, 40–51 (1983) ï Hrouda, Methoden der Archäologie, S. 111–124, München: Beck 1978 ï Naturwissenschaften 62, 476–481 (1975); 68, 472 ff. (1981) ï Polach, Radiocarbon Dating Literature. The first 21 Years 1947–1968, London: Academic Press 1988 ï Taylor, Radiocarbon Dating, in Encyclopedia of Physical Science and Technology, Vol. 14, S. 173–176, New York: Academic Press 1992 ï Willkomm, Altersbestimmungen im Quartär, München: Thiemig 1976 ï s. a. Geochronologie.
E radiocarbon dating
F datation radiocarbone
I datazione radiocarbonica, metodo del carbonio-14
S datación por radiocarbono
Kalium-Argon-Methode
(40K/40Ar-Datierung). Bez. für ein Verf. der Geochronologie, das auf der massenspektrometr. Bestimmung des zu etwa 12% durch K-Einfang (Kernreaktionen) aus dem Kalium-Isotop 40 gebildeten, in Mineralien (z. B. Glimmer, Feldspäte, Hornblende, Glaukonit, Illit), Gesteinen (z. B. Dolerit, Basalt), Meteoriten u. Mondgesteinen eingeschlossenen Argon-Isotops 40 beruht. Aus dem Verhältnis 40Ar/40K läßt sich auf das Alter der Probe schließen. Die K.-A.-M. ist eine Anw. der Isotopen-Verdünnungsanalyse zur Altersbestimmung. Sie wird hauptsächlich zur Datierung von magmatischen u. metamorphen Gesteinen, zunehmend aber auch von Sedimenten verwendet; die günstige HWZ von 40K (1,25 Mrd. a) ermöglicht die Datierung von Proben aus allen Perioden der Erdgeschichte bis herab zu einigen tausend Jahren; zur K/Ar-Datierung von Tonmineralien s. Lit. , zum Einsatz von Kryptomelan für die Datierung von Verwitterungsvorgängen in Böden s. Lit. . K/Ar-Alter sind fehlerhaft, wenn nach der Verfestigung der Gesteine Ereignisse eintraten, die (z. B. durch Diffusionsvorgänge) zu einem Gewinn od. Verlust von Argon u. Kalium führten.
Heute wird statt der K.-A.-M. zunehmend die Argon-Argon-Meth. (40Ar/39Ar-Meth.) eingesetzt; dabei wird durch Bestrahlung im Reaktor das Isotop 40K in das Isotop 39Ar überführt. Der Vorteil dieser Meth. liegt darin, daß beide Argon-Isotope in einem Meßvorgang bestimmt werden können u. die separate Kalium-Analyse entfällt; zur Isolierung der Gase aus speziellen Mineralkörnern können Laser eingesetzt werden .
Lit.: 1 Bull. Rech. Elf-Aquitaine 19, 197–223 (1995). 2 Science 258, 451 (1992); Am. Mineral. 79, 80–90 (1994). 3 Umschau 75, 359–367 (1975). 4 Geochim. Cosmochim. Acta 58, 3519–3525 (1994).
allg.: Faure, Principles of Isotope Geology (2.), S. 66–116, New York: Wiley 1986 ï Geyh u. Schleicher, Absolute Age Determination, S. 54–74, Berlin: Springer 1990.
E potassium-argon dating
F méthode au potassium-argon
I metodo di potassio-argon
S datación con potasio-argón
Rubidium-Strontium-Datierung
Bez. für eine physikal. Meth. der Altersbestimmung (vgl. a. Geochronologie), die auf der Messung des Zerfalls von Rubidium-87 in Strontium-87 beruht, der mit einer Halbwertszeit von 4,88 · 1010 a unter Abstrahlung von 0,275 MeV b–-Strahlung abläuft. In einem Rubidium-haltigen Mineral wird sich daher eine radiogene Menge Strontium-87 ansammeln, die proportional zum Alter des Minerals ist u. entsprechend bestimmt werden kann.
Lit.: Faure u. Powell, Strontium Isotope Geology, New York: Springer 1972.
E rubidium-strontium dating
F datation par rubidium-strontium
I datazione con il metodo rubidio-stronzio, metodo del rubidio-stronzio 87
S datación por rubidio-estroncio
Blei-Methode
Verf. der Altersbestimmung insbes. von Mineralien. Infolge des radioaktiven Zerfalls von Uran u. Thorium, aus denen letztlich stabile Blei-Isotope entstehen (s. Blei u. Radioaktivität), läßt sich bei bekannter HWZ der Ausgangselemente aus dem Mengenverhältnis 206Pb : 238U bzw. 208Pb : 232Th das Alter der die Metalle umgebenden Mineralien ableiten (sog. Bleialter).
Lit.: Chem. Labor Betr. 28, 339–348 (1977) ï Geochim. Cosmochim. Acta 49, 173 (1985) ï Isot. Geosci. 2, 1 (1984) ï Isotopenpraxis 21, 169 (1985) ï York u. Farquhar, The Earth’s Age and Geochronology, Oxford: Pergamon 1971 ï s. a. Altersbestimmung u. Geochronologie.
E lead dating method
F datation par la méthode plomb
I determinazione dell’età tramite il metodo di piombo
S datación por el método del plomo
Tritium-Methode
Meth. der Altersbestimmung, die darauf beruht, daß Stoffe, die nicht mehr am Wasserkreislauf teilnehmen können (z. B. alte Weine in Fässern) infolge des radioaktiven Zerfalls des Tritiums (HWZ 12,3 a) einen geringeren Gehalt an Tritium als Wasser aufweisen müssen. Diese sog. Tritium-Uhr ermöglicht Altersbestimmungen bis zu 100 a.
Lit.: s. Altersbestimmung u. Tritium.
E tritium method
F méthode du tritium
I metodo del tritio
S método del tritio
Helium-Methode
Eine Meth. zur Altersbestimmung von Gesteinen. Man analysiert auf Uran u./od. Thorium sowie auf das hieraus durch radioaktiven Zerfall entstandene, im Mineral eingeschlossene Helium. Aus dem Mengenvgl. ergibt sich ein Hinweis auf das Alter des Gesteins, s. a. Geochronologie.
Lit.: s. Altersbestimmung, Geochronologie.
E helium methode
F methode hélium
I metodo elio
S método del helio
Racemisierung
Bez. für den bereits 1848–1853 von Pasteur untersuchten Übergang einer opt. aktiven Substanz in das entsprechende Racemat. Dabei sinkt z. B. beim Prolin der Drehwert (s. optische Aktivität) von +82° bzw. –82° für D- bzw. L-Prolin auf 0°; die Aufarbeitung der R.-Lsg. liefert DL-Prolin (Racemat). Von derartigen R. ist die Mutarotation zu unterscheiden, obwohl beiden Erscheinungen eine Isomerisierung zugrundeliegt. Von partieller R. spricht man dann, wenn bei einer opt. aktiven Verb. mit mind. zwei Asymmetriezentren die R. nicht alle davon erfaßt, z. B. wenn sich bei Weinsäure die Konfiguration an nur einem der H u. OH tragenden C-Atome ändert (Epimerisierung); in diesem Fall erhält man je 50% der meso…-Form u. des ursprünglichen Enantiomeren zurück [s. a. Diastereo(iso)merie]. Dagegen wäre die Dehydratisierung mit anschließender Hydratisierung der Weinsäure eine vollständige R., weil gleiche Anteile der Enantiomeren (neben meso-Weinsäure) entstehen. Die meist unerwünschten R. treten bei organ.-chem. Reaktionen oft ein, wenn unter dem Einfluß von Säuren od. Basen kurzfristig symmetr. Mol.-Strukturen gebildet werden, z. B. wenn sich ein Kation (Carbenium-Ion) ausbildet, das „eben“ gebaut ist u. das Herantreten eines Substituenten von beiden Seiten erlaubt; so können beide Antipoden in gleicher Menge entstehen (s. nucleophile Substitution). Das gleiche gilt für Reaktionen, in denen therm., photochem. od. durch Dehydrierung Radikale erzeugt werden od. wenn Ringe sich kurzzeitig öffnen u. wieder schließen. Enzymat. können R. durch Racemasen hervorgerufen werden. Bei Substanzen, deren opt. Aktivität auf axiale Chiralität zurückgeht (Helicene, Biphenyl-Derivate), läßt sich die R. oft schon durch Erwärmung erreichen . Auf die Tatsache, daß in Fossilien vorliegende Aminosäuren mit zunehmendem Erdalter mehr u. mehr racemisieren, wurde eine Meth. der Altersbestimmung gegründet , die allerdings zunehmend kritischer gesehen wird.
Lit.: 1 Chem. Unserer Zeit 17, 21–30 (1983). 2 Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 13, 241–268 (1985).
allg.: s. Racemattrennung.
E racemization
F racémisation
I racemizzazione
S racemización
Dendrochronologie
(von griech.: dendron = Baum u. chronologia = Zeitrechnung). Bez. für die Meth. der Altersbestimmung von Holz aus lebenden, toten u. subfossilen Bäumen aufgrund der Zahl u. der Abstände der Jahresringe. Deren Aufeinanderfolge spiegelt auch Klimaeinflüsse wider. Die D. erlaubt Altersbestimmung bis ca. 9000 Jahre durch stufenweisen Vgl. einzelner Fundstücke.
Lit.: Strasburger, Lehrbuch der Botanik, 33. Aufl., S. 202 f., 899 ff., Stuttgart: Fischer 1991.
E dendrochronology
F dendrochronologie
I dendrocronologia
S dendrocronología
Quelle: Römpp Lexikon Chemie – Version 2.0, Stuttgart/New York: Georg Thieme Verlag 1999
So, das sollte als Grundlage für einen Vortrag reichen, oder?
Gandalf