स्मिथसोनियन के नए हॉल ऑफ फॉसिल्स - डीप टाइम प्रदर्शनी में विशेषज्ञों द्वारा लिखित पांच-भाग श्रृंखला में यह चौथा है, जो अब राष्ट्रीय प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय में दिखाई देता है। पूरी श्रृंखला हमारी डीप टाइम स्पेशल रिपोर्ट पर जाकर देखी जा सकती है
प्रसिद्ध वैज्ञानिक संपादक हेनरी जी ने अपने 2000 के ग्रंथ, इन सर्च ऑफ डीप टाइम में लिखा है, "इसके जन्म प्रमाण पत्र के साथ कोई जीवाश्म नहीं है।" जबकि सच है, जीवाश्म बहुत सारे सुरागों से दबे हुए हैं जो हमें उनके इतिहास को फिर से बनाने की अनुमति देते हैं। निरपेक्ष डेटिंग तकनीकों की एक सरणी ने पृथ्वी के इतिहास के काल को स्थापित करना संभव बना दिया है, जिसमें उम्र और जीवन की उत्पत्ति, बड़े पैमाने पर विलुप्त होने का समय और मानव विकास का रिकॉर्ड शामिल है।
2013 में, इथियोपिया के अफ़ार क्षेत्र में, हमारी शोध टीम ने हमारे जीनस, होमो से संबंधित एक दुर्लभ जीवाश्म जबड़े की खोज की। इस मानव पूर्वज के पृथ्वी पर रहने के रहस्य को सुलझाने के लिए, हमने पास के ज्वालामुखीय राख की परतों को जवाब के लिए देखा। भूविज्ञानी के आवर्धक ग्लास का उपयोग करके, हम छोटे खनिजों की तलाश में राख को सावधानी से स्कैन कर सकते हैं जो एक चीनी कुकी पर एक भी छिड़क से छोटे होते हैं और जो जीवाश्म की उम्र निर्धारित करने की कुंजी रखते हैं।
इथियोपिया के इस हिस्से में काम करना काफी साहसिक है। यह एक ऐसा क्षेत्र है जहां 90 डिग्री फ़ारेनहाइट शांत लगता है, धूल एक दिया हुआ है, पानी नहीं है, और एक सामान्य दैनिक आवागमन में ऊंटों के लिए रेसिंग शुतुरमुर्ग और ब्रेक लगाना शामिल है क्योंकि हम रेगिस्तान के माध्यम से रास्ते बनाते हैं। लेकिन, यह बंजर और शत्रुतापूर्ण परिदृश्य दुनिया में सबसे महत्वपूर्ण स्थानों में से एक है, जब अध्ययन करने के लिए और कैसे शुरुआती मनुष्यों ने सीधे चलना शुरू किया, औजारों का उपयोग करते हुए और उनके बदलते वातावरण के अनुकूल।
अफ़ार क्षेत्र में तलछटी चट्टानें हैं, जिनमें पतली सफ़ेद ज्वालामुखी राख है जिसका उपयोग हम जीवाश्म जबड़े की हड्डी के लिए कर सकते हैं। (एरिन डिमागियो, पेन स्टेट यूनिवर्सिटी) आरंभिक समय से पहले, हमारे पास जीवाश्म, भूवैज्ञानिकों और जीवाश्म विज्ञानियों के सापेक्ष डेटिंग के तरीकों पर निर्भर रहने के लिए अधिक सटीक साधन थे। उन्होंने क्रम निर्धारित करने के लिए अवसादी चट्टानों की स्थिति को देखा। अपने कपड़े धोने की टोकरी की कल्पना करें - पिछले सप्ताहांत में आपके द्वारा पहने गए गंदे कपड़े तल पर बैठते हैं, लेकिन आज ढेर पर। तलछटी चट्टानों की अवधारणा समान है। पुरानी चट्टानें नीचे की तरफ हैं, छोटे वाले शीर्ष पर हैं। शोधकर्ताओं ने बायोस्टैरिग्राफी का भी उपयोग किया, जो कि अध्ययन के अनुसार है कि जीवाश्म कैसे प्रकट होते हैं, चट्टान को रिकॉर्ड करते हैं, गायब हो जाते हैं और सापेक्ष युग की स्थापना करते हैं। हम अभी भी इन रिश्तेदार डेटिंग विधियों का उपयोग संख्यात्मक, या निरपेक्ष, आयु प्रदान करने से पहले डेटिंग जीवाश्मों के लिए पहले दृष्टिकोण के रूप में करते हैं।
क्या हम वास्तविक जीवाश्मों की तारीख ले सकते हैं? कभी कभी।
जियोक्रोनोलॉजिस्ट कहे जाने वाले वैज्ञानिक डेटिंग चट्टानों और जीवाश्मों के विशेषज्ञ हैं, और अक्सर रेडियोकार्बन डेटिंग का उपयोग करके लगभग 50, 000 साल से कम उम्र के जीवाश्मों की तारीख कर सकते हैं। इस पद्धति का उपयोग गुफा रॉक कला और जीवाश्म कवच जैसी सभी प्रकार की दिलचस्प सामग्री के लिए तारीखें प्रदान करने के लिए किया गया है। दुर्भाग्य से, स्मिथसोनियन नेशनल म्यूजियम ऑफ नेचुरल हिस्ट्री में नए "फॉसिल हॉल- डीप टाइम" प्रदर्शनी में हमारे जबड़े की हड्डी के साथ-साथ डायनासोर जैसे जीवाश्म भी दिख रहे हैं, ये रेडियोकार्बन डेटिंग के लिए बहुत पुराने हैं। इन मामलों में, हमें स्वयं चट्टानों पर निर्भर रहना होगा। हम चट्टानों को डेट करते हैं और अनुमान के अनुसार, हम जीवाश्मों को डेट कर सकते हैं।
इथियोपिया के अफार में, हमारे जीनस से संबंधित एक दुर्लभ जीवाश्म जबड़ा, 2013 में हमारी शोध टीम द्वारा होमो की खोज की गई थी। इस मानव पूर्वज के पृथ्वी पर रहने के रहस्य को सुलझाने के लिए, हमने उत्तर के लिए ज्वालामुखीय राख की परतों को देखा। (विलियम एच। किम्बेल, एरिज़ोना स्टेट यूनिवर्सिटी) पहली बड़ी चुनौती प्रयोगशाला विश्लेषण के लिए सही प्रकार की चट्टानों को खोजने की है। हम भाग्यशाली हैं कि अफ़ार क्षेत्र में तलछटी चट्टान की परतों में ज्वालामुखीय राख के क्षितिज हैं। वास्तव में, जहाँ जीवाश्म जबड़े की खोज की गई थी, ठीक नीचे, हमारी टीम को एक नई ज्वालामुखीय राख की परत मिली, जिसे हमने गुरूम्हा टफ का नाम दिया। स्थानीय भाषा में गुरुमहा शब्द का अर्थ है मिल्कशेक- 90 डिग्री की दोपहर की गर्मी में हमारी मानसिकता का प्रतिबिंब। एक अर्थ में, हम ज्वालामुखी राख की परतों को दफन स्टॉपवॉच के रूप में सोच सकते हैं। जब ज्वालामुखी विस्फोट शुरू होता है, और हम बीते हुए समय को बताने के लिए निरपेक्ष डेटिंग तकनीकों का उपयोग करते हैं।
ज्वालामुखीय चट्टानों में आमतौर पर स्वाभाविक रूप से रेडियोधर्मी खनिज होते हैं - हमारी चीनी कुकी छिड़कती है। हम इन खनिजों को आइसोटोप के रेडियोधर्मी क्षय के आधार पर तकनीकों का उपयोग करके तिथि कर सकते हैं, जो ज्ञात दरों पर होता है। मापने वाले समस्थानिकों में आमतौर पर लेजर और द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर और कभी-कभी परमाणु रिएक्टर भी शामिल होते हैं। हम क्षय दर और आइसोटोप मापों का उपयोग करके आयु की गणना करते हैं, जो हमें हमारी स्टॉपवॉच पर बीता हुआ समय देता है।
हमने स्वाभाविक रूप से रेडियोधर्मी खनिज फेल्डस्पार के साथ डेटिंग करके गुरूम्हा टफ को 2.82 मिलियन वर्ष पुराना किया। चूँकि जब गुरुमोहा टफ के ऊपर से जबड़ा फट जाता है, तो उसे छोटा होना चाहिए। हमने गणना की कि जबड़े की हड्डी 2.80 और 2.75 मिलियन वर्ष पुरानी है, जिससे यह हमारे जीनस होमो का सबसे पुराना ज्ञात जीवाश्म है ।
हमने स्वाभाविक रूप से रेडियोधर्मी खनिज फेल्डस्पार, (ऊपर, एक माइक्रोस्कोप के साथ देखा।) (एरिन डीमैग्गियो, पेन स्टेट यूनिवर्सिटी) से डेटिंग करके गुरूमाहा टफ को सफलतापूर्वक 2.82 मिलियन वर्ष पुराना कर दिया। भू-वैज्ञानिकों ने अपने निपटान में उपकरणों की बहुतायत है, लेकिन फिर भी, कुछ चट्टानें और जीवाश्म आज तक मुश्किल साबित हुए हैं। मौजूदा डेटिंग विधियों के नवाचार इन बाधाओं को दूर कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन स्पिन प्रतिध्वनि नामक एक विधि के संशोधन से वैज्ञानिकों को होमिनिन दांतों की तरह दुर्लभ जीवाश्मों की तारीख करने की अनुमति मिलती है, क्योंकि वे सीधे नमूना को नुकसान पहुंचाए बिना जीवाश्म की तारीख कर सकते हैं। अफार में, वैज्ञानिक उन वास्तविक परतों को तिथि करने का प्रयास कर रहे हैं जिनसे ज्वालामुखी की राख पर निर्भर होने के बजाय, जीवाश्म मिट जाते हैं। यह अधिक सटीक रूप से हमें जीवाश्म-असर वाली चट्टानों की आयु बताएगा, और अन्वेषण के लिए नए क्षेत्र खोल देगा जिसमें ऐसी परतों का अभाव है।
जीवाश्म सैकड़ों से लेकर अरबों वर्षों तक भूगर्भिक समय का विस्तार करते हैं और कई रॉक प्रकारों और सेटिंग्स में खोजे जाते हैं। एक उपयुक्त डेटिंग तकनीक का चयन एक सार्थक और सटीक आयु प्राप्त करने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है।
वैज्ञानिकों ने दक्षिण अफ्रीकी गुफाओं में पाए जाने वाले जीवाश्मों को 236, 000 से 335, 000 वर्ष के बीच कई अलग-अलग भू-समकालिक किलोमीटरों का उपयोग करते हुए पाया है, जिसमें वैकल्पिक रूप से उत्तेजित लुमिनेशन भी शामिल है, एक उपकरण जो हमें अंतिम समय की गणना करने की अनुमति देता है गुफा तलछट प्रकाश के संपर्क में थी। एक अन्य सामान्य विधि, यूरेनियम-सीड डेटिंग, यूरेनियम के रेडियोधर्मी क्षय पर निर्भर करती है और इसका उपयोग चट्टानों पर किया जा सकता है, जिनमें पृथ्वी पर सबसे पुराने ज्ञात जीवाश्म हैं - जो 3.5 बिलियन वर्ष से अधिक पुराने हैं! उस संदर्भ में, पृथ्वी की आयु 4.54 बिलियन वर्ष है, लेकिन हमारी प्रजाति केवल लगभग 300, 000 वर्षों से है।
पृथ्वी की आयु और जीवन की उत्पत्ति लगभग अथाह है, लेकिन स्मिथसोनियन के नए डीप टाइम हॉल को हमारे वर्तमान प्रभावों के प्रकाश में पृथ्वी के इतिहास की व्यापकता को समझने में मदद करने के लिए बनाया गया है। 18 वीं शताब्दी के भूविज्ञानी जेम्स हटन ने माना कि भूगर्भीय प्रक्रियाओं के लिए लंबे समय की आवश्यकता होती है, एक अवधारणा जिसका अर्थ है कि गहरे समय से हमारा मतलब है। भू-आकृति विज्ञान-डेटिंग चट्टानों और जीवाश्मों का उद्देश्य पृथ्वी की गहरी समय की असाधारण कहानी को बताने के लिए हमें प्राप्त होने वाली तारीखों को एक साथ बुनना है।
