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Homo luzonensis
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ACTIVITÉ D'EXPLORATION


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Homo luzonensis





Le 10 avril 2019, une équipe de chercheurs a découvert une nouvelle espèce du genre Homo sur l’île de Luçon aux Philippines. Cette espèce présente à la fois des caractères primitifs proches de l’Australopithecus et d’autres, plus récents, proches d’Homo sapiens. Il s’agirait donc de la cinquième espèce du genre Homo.

➜ Cette espèce est-elle plus ancienne que la nôtre ?


Objectif

  • Écrire l’équation d’une désintégration radioactive.
  • Expliquer le principe de la datation à l’aide de noyaux radioactifs et dater un événement.


Doc. 1
Grotte de Callao

Les chercheurs ont trouvé depuis 2007 treize ossements (dents, phalanges et fémurs) dans la grotte de Callao, située sur l’île de Luçon aux Philippines. Une datation comparative permet d’évaluer leur présence, il y a plus de 45 000 ans. Des fossiles d’Homo sapiens vieux de 30 000 à 40 000 ans ont également été retrouvés à proximité de l’île ainsi que des fossiles de rhinocéros vieux de 700 000 ans. Ces derniers présentent des traces de découpes avec des outils, attestant de la présence de l’Homo sapiens à cette période, ce qui complique la détermination de l’âge d’Homo luzonensis.
Dents d'Homo Luzonensis

Doc. 2
Principe de la datation

La datation d’un isotope radioactif se fait grâce au rapport du nombre de noyaux initiaux N0N_0 par rapport à celui d’un instant tt, noté N(t)N(t).
Chaque isotope radioactif présente un temps de demi-vie t1/2t_{1/2}. Au bout d’un temps égal à 5 t1/2t_{1/2}, 97 % des noyaux présents initialement sont désintégrés. À ce moment‑là, la datation n’est plus fiable.


Principe de la datation

Doc. 3
Caractéristiques des isotopes

On présente ci-dessous un tableau recensant, pour diverses espèces chimiques, quelques paramètres estimés de leur comportement en tant que gaz réel :

Isotope radioactif Type Temps de demi-vie
Uranium 238U^{238}\text{U} α\alpha 4,47 × 109 a
La quantité initiale dans l’échantillon de 120 μg provient d’un apport journalier dans l’eau et les aliments.
Carbone 14C^{14}\text{C} β\beta ^- 5 734 a
On estime à environ 14 ng la masse initiale de carbone 14 dans l’échantillon osseux.
Césium 137Cs^{137}\text{Cs} β\beta ^- 30,1 a
La quantité initiale n’est pas prévisible, elle dépend du degré de contamination des aliments ingérés.
Potassium 40K^{40}\text{K} β\beta ^- 1,25 × 109 a
La quantité initiale dans le corps humain dépend essentiellement de la taille et de la masse du corps. Avec le peu d’informations connues sur l’espèce, on l’estime égale à 3,5±0,73,5 \pm 0,7 mol.

Suppléments numériques



Fred Garet, Emmanuelle Baillon / AFP Vidéographie / AFP

Compétences

APP : Formuler des hypothèses

VAL : Faire preuve d’esprit critique

Questions

1. Lister les critères à prendre en compte dans le choix d’une méthode de datation.


2. En considérant les temps de demi-vie, préciser quels isotopes radioactifs ne permettent pas de dater les ossements trouvés.


3. En déduire quel est l’isotope radioactif le plus adapté à la datation des ossements découverts. Écrire l’équation de sa réaction de désintégration.


4. Les résultats montrent que les ossements contiennent 3,035 27 × 1017 noyaux encore présents de masse molaire M=238M = 238 g·mol-1. Déterminer l’âge de ces ossements.


5. Situer chronologiquement Homo luzonensis par rapport à Homo sapiens.
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Synthèse de l'activité

Rédiger le protocole expérimental permettant de dater un ossement ou tout autre artefact découvert en archéologie.
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