Pesquisadores recuperaram DNA de ossos de mamute (Mammuthus primigenius) encontrados na Sibéria, que tiveram sua idade de cerca de 28 mil anos confirmada pela técnica do carbono-14.
FAPESP. DNA de mamute é revelado. Disponível em: http://agencia.fapesp.br.
Acesso em: 13 ago. 2012 (adaptado).
A técnica de datação apresentada no texto só é possível devido à
A) proporção conhecida entre carbono-14 e carbono-12 na atmosfera ao longo dos anos.
B) decomposição de todo o carbono-12 presente no organismo após a morte.
C) fixação maior do carbono-14 nos tecidos de organismos após a morte.
D) emissão de carbono-12 pelos tecidos de organismos após a morte.
E) transformação do carbono-12 em carbono-14 ao longo dos anos.
Resolução em Texto
📚 Matérias Necessárias para a Solução
- Radioatividade – Meia-vida e Decaimento do Carbono-14
🔢 Nível da Questão
🔹 Médio – Exige conhecimento sobre radioatividade e decaimento de isótopos para datação.
✅ Gabarito
Alternativa A (proporção conhecida entre carbono-14 e carbono-12 na atmosfera ao longo dos anos).
📝 Resolução Passo a Passo
🔍 Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
📌 O que a questão pede?
A questão trata da técnica do carbono-14, usada para determinar a idade de fósseis e restos orgânicos. O objetivo é identificar o princípio que torna essa técnica possível.
📌 Informações-chave do enunciado:
- O carbono-14 é mencionado como base para a datação dos ossos.
- O processo ocorre ao longo de milhares de anos.
- Devemos entender por que a técnica funciona e qual fator permite sua aplicação.
📌 Objetivo:
Identificar o princípio físico-químico que permite estimar a idade de fósseis com carbono-14.macromolécula do trigo terá sua produção comprometida devido à menor disponibilidade de nitrato.
📖 Passo 2: Explicação de Conceitos e Conteúdos Necessários
📌 O que é o carbono-14?
- O carbono-14 (14^C) é um isótopo radioativo do carbono, presente na atmosfera e incorporado pelos seres vivos durante a respiração e alimentação.
- Durante a vida, os organismos mantêm uma proporção constante de carbono-14 e carbono-12 (12^C).
📌 Como funciona a datação por carbono-14?
1️⃣ Enquanto está vivo, um organismo mantém um equilíbrio entre 14^C e 12^C, pois continua absorvendo carbono da atmosfera.
2️⃣ Após a morte do organismo, a absorção de carbono cessa, e o 14^C começa a decair radioativamente.
3️⃣ O 14^C sofre decaimento beta, transformando-se em nitrogênio-14 (14^N).
4️⃣ Como o 12^C não é radioativo, sua quantidade permanece constante, enquanto o 14^C vai diminuindo ao longo do tempo.
5️⃣ Comparando a quantidade de 14^C remanescente com a esperada em um organismo vivo, podemos estimar há quanto tempo ele morreu.
📌 Por que isso funciona?
- A proporção inicial de 14^C e 12^C na atmosfera é bem conhecida, permitindo a comparação entre o que resta no fóssil e o que era esperado no momento da morte.
- A meia-vida do 14^C é de aproximadamente 5.730 anos, o que possibilita medir idades de até 50.000 anos.
📌 Conclusão parcial:
A técnica de datação por carbono-14 só é possível porque conhecemos a relação entre 14^C e 12^C na atmosfera, permitindo determinar a idade do fóssil comparando a quantidade de 14^C restante.
✏ Passo 3: Tradução, Interpretação de Texto e Desenvolvimento do raciocínio
📌 Trechos importantes do enunciado:
🔹 “Pesquisadores recuperaram DNA de ossos de mamute […] confirmada pela técnica do carbono-14.” → Indica que a idade do fóssil foi determinada pela quantidade de 14^C restante.
🔹 “A técnica de datação apresentada no texto só é possível devido a…” → Devemos entender qual fator torna a datação possível.
📌 Aplicação prática do conceito:
1️⃣ Durante a vida, o mamute manteve um equilíbrio entre 14^C e 12^C .
2️⃣ Após sua morte, o 14^C começou a decair.
3️⃣ Sabendo quanto 14^C o mamute tinha antes de morrer, e comparando com o que resta hoje, os cientistas podem calcular sua idade.
📌 Conclusão parcial:
A datação só é possível porque conhecemos a proporção inicial entre 14^C e 12^C na atmosfera, permitindo o cálculo do tempo decorrido.
🔍 Passo 5: Análise das Alternativas e Resolução
📌 Alternativa A) Proporção conhecida entre carbono-14 e carbono-12 na atmosfera ao longo dos anos ✅
- Correta! A técnica funciona porque sabemos quanto 14^C e 12^C existia na atmosfera quando o organismo estava vivo, permitindo comparar com o que resta no fóssil.
📌 Alternativa B) Decomposição de todo o carbono-12 presente no organismo após a morte ❌
- O 12^C não sofre decaimento radioativo, então sua quantidade permanece constante.
- Como estaria correta? Se dissesse “decomposição do 14^C presente no organismo”.
📌 Alternativa C) Fixação maior do carbono-14 nos tecidos de organismos após a morte ❌
- Após a morte, o organismo não absorve mais carbono, e o 14^C apenas decaia.
- Como estaria correta? Se falasse da fixação do 14^C durante a vida do organismo.
📌 Alternativa D) Emissão de carbono-12 pelos tecidos de organismos após a morte ❌
- O 12^C não é perdido após a morte, pois não sofre decaimento radioativo.
- Como estaria correta? Se falasse sobre perda de 14^C por decaimento radioativo.
📌 Alternativa E) Transformação do carbono-12 em carbono-14 ao longo dos anos ❌
- O 12^C não se transforma em 14^C. O 14^C é produzido na atmosfera pela ação de raios cósmicos, não por conversão do 12C^{12}C12C.
- Como estaria correta? Se falasse sobre a formação de 14^C na atmosfera por bombardeio de nêutrons.
🎯 Passo 6: Conclusão e Justificativa Final
📌 Resumo da lógica aplicada:
1️⃣ O 14^C está presente na atmosfera e é absorvido pelos seres vivos.
2️⃣ Após a morte, a absorção para e o 14^C começa a decair.
3️⃣ Como conhecemos a proporção inicial entre 14^C e 12^C, podemos comparar com a quantidade restante e determinar a idade do fóssil.
4️⃣ Isso confirma que a alternativa correta é a A.
📌 Resumo Visual:
🌍 Atmosfera → Proporção fixa entre 14^C e 12^C
🔬 Ser vivo → Absorve essa proporção ao longo da vida.
💀 Após a morte → 14^C decai, enquanto 12^C permanece.
📏 Comparação → Idade estimada a partir do 14^C restante.
✅ Alternativa correta: A (proporção conhecida entre carbono-14 e carbono-12 na atmosfera ao longo dos anos).
