Nowa technika określania wieku skamieniałości zębów
W ramach wspólnego projektu UE i Australii pod nazwą HR_ESR (Developing high resolution electron spin resonance (ESR) dating of fossil teeth: contribution to the chronology of early hominid occupations in the Mediterranean area) zbadano w mikroskali procesy fizyczne i chemiczne zachodzące w tkankach zębów oraz oceniono ich wpływ na wyniki badań datowania metodą ESR. Naukowcy opracowali metodę ESR wysokiej rozdzielczości połączoną z zastosowaniem uranu, która pozwala na ustalenie wieku skamieniałości zębów. Liczyli na to, że na podstawie wyników będzie można określić, dlaczego na danym stanowisku dla niektórych próbek uzyskano wiarygodne wyniki, a dla innych nie. Dzięki temu można będzie określić kryteria pozwalające na dokładną ocenę próbek zębów za pomocą metody datowania ESR. Próbki zebrano z różnych kluczowych stanowisk paleolitycznych w Hiszpanii i Izraelu. Naukowcy zbadali wpływ wprowadzenia uranu do tkanki zęba przy użyciu wysokiej rozdzielczości spektrometrii mas sprzężonej z plazmą wzbudzaną indukcyjnie z mikropróbkowaniem za pomocą odparowania laserowego z zastosowaniem uranu (ICP-MS U-series). Naukowcy badali wiarygodność i dokładność oceny dawki ESR dzięki opracowaniu nowych procedur analitycznych stosowanych przy pomiarach fragmentów szkliwa za pomocą spektrometru ESR. Ilość wygenerowanych danych wymagała opracowania konkretnych procedur redukcji danych w celu wyodrębnienia użytecznych informacji ze wszystkich przeprowadzonych analiz. Pozwoliło to na zrozumienie charakteru i składu sygnału ESR szkliwa oraz na datowanie szczątków homininów, których nie można sproszkować. W końcowej części projektu metodę datowania ESR przetestowano na serii próbek skamieniałości zębów. Zastosowano połączone techniki spektrometrii wysokiej rozdzielczości ICP-MS U-series z mikropróbkowaniem za pomocą odparowania laserowego oraz mikrodozymetrii ESR. Wyniki dostarczyły istotnych informacji dotyczących zmienności ESR i danych uzyskanych ze spektrometru U-series w obrębie konkretnego zęba, a także wśród różnych zębów. Z punktu widzenia geochronologii metody opracowane w ramach projektu HR_ESR przyczynią się do dokładniejszego określania wieku i dostarczą nowych wyników datowania ESR dla najstarszych stanowisk archeologicznych w basenie Morza Śródziemnego. To przyczyni się do lepszego zrozumienia osadnictwa pierwszych hominidów w tym regionie, a także rozprzestrzeniania się populacji homininów w Europie, Afryce i Azji w erze plejstoceńskiej.
Słowa kluczowe
Skamieniałości zębów, elektronowy rezonans spinowy, hominid, HR_ESR, spektrometria mas sprzężona z plazmą wzbudzaną indukcyjnie z mikropróbkowaniem za pomocą odparowania laserowego