Ada dua cara untuk menentukan/menghitung umur fosil, yaitu secara relatif (
relative dating technique) dan secara mutlak (
absolute dating technique).
Teknik pertanggalan relatif
Pada masa lalu metode penanggalan relatif sering menjadi satu-satunya teknik yang digunakan oleh para ahli paleoantropologi. Akibatnya, secara kronologis sulit membandingkan fosil dari berbagai tempat di dunia. Namun, metode relatif masih sangat bermanfaat untuk menghubungkan temuan-temuan dari situs-situs yang sama atau berdekatan dengan sejarah geologi yang serupa.
Stratigrafi
Metode relatif yang paling sederhana dan paling tua adalah stratigrafi atau penanggalan stratigrafi. Metode ini didasarkan pada prinsip superposisi yang menyatakan bahwa jika ada lapisan endapan, maka yang lebih tua berada di bawah dan yang lebih muda berada di atas. Prinsip ini sangat logis dan tidak berbelit-belit (
straightforward). Namun demikian, lapiran geologis tidak selalu ditemukan dalam susunan kronologis yang rapi (ideal). Angin dan air melapukkan lapisan dan beberapa area terangkat atau bahkan tumpang tindih (
tilted). Proses ini berakibat pada terjadinya
geological conformities atau terputusnya sekuen stratigrafi original. Selain itu, banyak lubang yang digali oleh manusia maupun hewan yang berakibat pada tercampur-aduknya material dari berbagai lapisan (lihat gambar di bawah).
Semua proses tersebut mengacaukan catatan stratigrafis. Namun, dalam banyak kasus, mungkin saja merekonstruksi sekuen original strata sehingga hasilnya dapat digunakan untuk melakukan penanggalan relatif. Misalnya, jika kita menemukan fosil tulang di bawah strata 3 lapisan batuan yang digambarkan di atas, maka kita berasumsi bahwa hewan tersebut kemungkinan besar hidup pada masa sebelum terbentuknya lapisan tersebut. Namun, kita harus hati-hati dan memperhatikan apakah fosil tersebut berasal dari zona strata yang bercampur aduk tersebut ataukah tidak.
Jika ada dua objek ditemukan dalam strata yang sama dalam satu situs, maka biasanya diasumsikan bahwa kedua objek tersebut berasal dari periode yang sama. Ini merupakan penerapan prinsip asosiasi. Namun, asumsi kesezamanan (
contemporaneity) kemungkinan tidak selalu benar. Sebabnya adalah kenyataan bahwa salah satu atau kedua objek tersebut bisa saja telah berpindah atau terendapkan kembali di lokasi yang berbeda. Dengan kata lain, kedua-duanya kemungkinan tidak lagi berada dalam konteks primernya.
Biostratigrafi
Ketika tulang-belulang leluhur kita ditemukan dalam strata geologi yang sama sebagaimana halnya dengan tulang-belulang binatang yang diketahui pernah hidup hanya dalam kurun waktu tertentu di masa lalu, maka diasumsikan bahwa leluhur kita itu pasti juga berasal dari waktu yang sama (hidup dalam waktu yang bersamaan). Cara ini disebut penanggalan dengan asosiasi fosil indeks, atau biostratigrafi. Gajah, kuda, babi, tikus, dan beberapa spesies monyet digunakan sebagai fosil indeks karena binatang-binatang tersebut mengalami perubahan-perubahan evolusioner relatif cepat yang dapat diidentifikasi pada gigi-geligi dan bagian-bagian rangka lainnya. Tulang-belulang binatang-binatang itu juga sering ditemukan berasosiasi dengan leluhur kita baik manusia ataupun primata.
Analisis fluorin
Jika yang ditemukan adalah tulang, gigi, atau tanduk, maka dapat digunakan analisis fluorin untuk mengetahui apakah binatang-binatang tersebut benar-benar hidup pada waktu yang kurang lebih sama. Metode relatif ini didasarkan pada kenyataan bahwa ada perubahan-prubahan kimiawi progresif yang spesifik dalam sisa rangka akibat terkuburnya individu di dalam tanah. Seiring dengan berjalannya waktu, komponen-komponen organik tulang ini (sebagian besar lemak dan protein) hilang terutama karena peran bakteri. Karena komponen-komponen ini terdiri dari nitrogen, maka unsur-unsur tersebut hilang secara progresif. Pada saat yang bersamaan, air tanah yang meresap mengendapkan
trace amounts fluorin dan unsur-unsur lainnya (seperti uranium) ke dalam tulang. Akibatnya, jumlah fluorin dan
trace elements lainnya berkurang secara progresif. Jika tulang-belulang kedua binatang di atas terkubur pada waktu yang bersamaan di situs yang sama, maka keduanya pasti memiliki jumlah nitrogen dan fluorin yang relatif sama. Jika tidak, maka kemungkinan besar kedua binatang tersebut berasal dari area yang berbeda meskipun keduanya ditemukan berasosiasi satu sama lain.
 |
| Perubahan jumlah fluorin dan nitrogen setelah sekian lama terkubur | | |
Analisis fluorin hanya dapat digunakan hanya sebagai metode penanggalan relatif karena derajat peluruhan dan jumlah mineral yang larus dalam air tanah bervariasi dari situs satu ke situs lainnya. Dengan kata lain, jam biokimiawi yang dijadikan landasan bagi metode ini bekerja pada derajat yang berbeda di lingkungan yang berbeda. Analisis fluorin terutama digunakan untuk melakukan verifikasi apakah dua fosil yang berada dalam satu strata di situs yang sama tersebut sezaman (seumur) ataukah tidak. Jika tidak, maka setidaknya salah satunya pasti secara fisik berada di luar konteks.
Sebuah contoh yang baik tentang pentingnya analisis fluorin telah membuka kebohongan
Manusia Plitdown. Pada tahun 1912,
Charles Dawson, seorang ahli paleontologi amatir, menemukan tengkorak dan rahang yang dianggap fosil manusia purba dalam endapan
gravel di Piltdown, Inggeris. Karena rahang fosil ini mirip rahang kera dan ditemukan berasosiasi dengan tulang-belulang binatang yang telah punah, maka “
Manusia Piltdown” ini diyakini sebagai manusia yang sangat purba. Fosil ini secara populer dirujuk sebagai “mata rantai yang terputus” dalam evolusi manusia. Pada tahun 1949 Kenneth Oakley melakukan uji kandungan fluorin pada tulang
Manusia Piltdown ini dan kebohonganpun terungkap. Setelah strata di situs Piltdown diperiksa ulang, bukti kebohongan itu dipublikasikan pada tahun 1953. Verifikasi atas tulang tersebut dilakukan melalui pemeriksaan sinar-X fluoresens. Dari pemeriksaan tersebut tampak jelas bahwa tengkorak dan rahangnya bukan berasal dari periode yang sama. Rahangnya tampaknya adalah rahang orang utan modern dewasa-muda. Rahang ini dipahat dengan cermat dan direkatkan pada tengkorak kemudian diwarnai agar tampak kuno/tua. Selain itu, tulang-belulang binatang punah yang berasosiasi dengannya mengandung rasio fluorin dan nitrogen yang jauh lebih tua dibandingkan dengan tengkorak maupun rahang tersebut. Sayangnya, menjelang 1953
Charles Dawson dan seluruh orang yang terlibat dalam penemuan dan analisis
Manusia Piltdown telah meninggal dunia, jadi kita tidak tahu pasti siapa yang bertanggung jawah atas kebohongan ini.
Diterjemahkan oleh Julimar (29/01/2012) dari www.anthro.palomar.edu.
Sumber gambar: www.anthro.palomar.edu.
