植物の年齢の測定法

　ここで、植物の年齢の測り方について、簡単に説明しておこう。炭素は、生物の体を作っている主要な原子である。炭素の原子核には、陽子が6個ある。しかし、中性子については、6個のものから8個のものまで、3種類の炭素が天然に存在している。

　このように、陽子の数は同じだが、中性子の数が違う原子を、同位体という。炭素の同位体で一番多いのは中性子が6個の炭素12（12は、陽子と中性子を足した数）で、地球上の炭素の約99パーセントを占める。二番目は炭素13で、約1パーセントだ。

　炭素14は微量しか存在しないが、前の二つの同位体と違って、放射性である。放射性というのは、放射線を出すことによって他の元素に変化する性質のことだ。炭素12や炭素13は、時間が経っても変化しない安定な炭素だが、炭素14は放射線を出しながら、少しずつ窒素14に変化する。

　つまり、炭素14はだんだん減っていく。この炭素14が、最初の量の半分になる時間は決まっていて、5730年である。この5730年を、炭素14の半減期という。この炭素14を使って、死んだ生物の年代を測ることができるのだ。

　何もしなければ、炭素14は少しずつ減っていくはずだが、自然界における炭素14の量は一定である。なぜかというと、いつも大気中で、炭素14が作られているからだ。宇宙線が地球の大気に突入して、窒素14に衝突すると、窒素14が炭素14に変化するのである。

　植物は、光合成や呼吸をする。そのときに、炭素を二酸化炭素という形で、大気中から取り込んだり、大気中に放出したりする。つまり、炭素は、大気と植物のあいだを流れ続けている。だから、植物の炭素14の割合は、大気と同じになる（ちなみに、動物の炭素14の割合も、大気と同じである。動物は直接的に、あるいは間接的に、植物を食べて生きているからだ）。

　ところが、植物が死ぬ（枯れる）と、話が変わってくる。死んだ植物は、もう光合成や呼吸をしない。そのため、植物中の炭素は、外界との出入りがなくなって、孤立する。すると、植物の中の炭素14は、ゆっくりと減少し始める。したがって、死んだ生物中の炭素14の量を測れば、その生物が死んでからどのくらいの時間が経ったかが、わかるのである。

　これが、放射性炭素による年代測定のしくみだ。

　ところで、アメリカのブリスルコーンパインの年齢は、年輪年代学によって推定されている。年輪年代学は、樹木の年輪をただ数える学問ではない。

　樹木の年輪の幅は、必ずしも一定ではない。たとえば、同じ夏といっても、年によって、非常に暑い夏もあれば冷夏もあるだろう。雨の多い年も少ない年もあるだろう。そういう気候変動によって、年輪の幅は違ってくる。そういう年輪のパターンを調べておけば、年輪を部分的に見ただけで、その年輪が何年前から何年前に作られたものかを、正確に決定できるのだ。

　また、生きている木だけでなく、遺跡などから出土した木なども使って、年輪のパターンをつないでいけば、場合によっては1万年ぐらい前まで遡って、年輪パターンを決定することも可能である。ブリスルコーンパインの年齢は、この年輪年代学で推定されているので、正確な年齢が算出されているのである。