Masiniai išnykimai gyvybės istorijoje: NASA Artemidės mėnulio ir planetų gynybos DART misijų reikšmė  

Nuo tada, kai Žemėje atsirado gyvybė, naujų rūšių evoliucija ir išnykimas ėjo koja kojon. Tačiau per pastaruosius 500 milijonų metų buvo bent penki didelio masto gyvybės formų išnykimo epizodai. Per šiuos epizodus buvo pašalinta daugiau nei trys ketvirtadaliai esamų rūšių. Tai vadinama visuotiniu išnykimu arba masė išnykimas. Penktas Masė Išnykimas buvo paskutinis toks epizodas, įvykęs maždaug prieš 65 milijonus metų kreidos periode. Tai įvyko dėl asteroido smūgio. Susidariusios sąlygos lėmė dinozaurų pašalinimą iš Žemės paviršiaus. Dabartiniu antropoceno laikotarpiu (ty žmonijos laikotarpiu) įtariama, kad Žemė jau gali būti šeštoje arba ant jos slenksčio. Masė Išnykimas dėl žmogaus sukeltų aplinkos problemų (tokių kaip klimato kaita, tarša, miškų naikinimas, visuotinis atšilimas ir kt.). Be to, tokie veiksniai kaip branduolinis, biologinis ar kitokio pobūdžio karas/konfliktas, gamtos stichinės nelaimės, tokios kaip ugnikalnio išsiveržimas ar asteroido smūgis, taip pat gali sukelti masinį išnykimą. Išsiskleidus į erdvė yra vienas iš būdų susidoroti su egzistenciniais iššūkiais, su kuriais susiduria žmonija. NASAArtemidė Mėnulis Misija yra pradžia į gilumą erdvė žmonių apgyvendinimas dėl būsimos kolonizacijos Mėnulis ir kovas. Planeta gynyba nukreipiant asteroidą nuo Žemės yra dar viena svarstoma strategija. NASA DART misija yra pirmasis toks asteroido nukreipimo testas, kurio metu kitą mėnesį bus bandoma nukreipti netoli Žemės esantį asteroidą. 

Aplinka visada keitėsi visą laiką. Tai turėjo dvejopą poveikį gyvybės formoms – tuo tarpu neigiamas atrankos spaudimas tiems, kurie netinkami išgyventi aplinka lemti jų išnykimą, kita vertus, tai palankė gyvybės formų išlikimui, pakankamai lanksčioms prisitaikyti prie naujų sąlygų. Tai galiausiai lėmė naujų rūšių evoliucijos kulminaciją. Taigi naujų gyvybės formų išnykimas ir evoliucija turėjo vykti kartu, beveik sklandžiai nuo pat gyvybės pradžios. Žemė.  

Tačiau Žemės istorija ne visada buvo sklandi. Buvo dramatiškų ir drastiškų įvykių, kurie turėjo didelį neigiamą poveikį gyvybės formoms, dėl kurių labai išnyko rūšys. „Visuotinis išnykimas“ arba „masinis išnykimas“ yra terminas, naudojamas apibūdinti epizodus, kai maždaug trys ketvirtadaliai esamos biologinės įvairovės išnyko per gana trumpą geologinio laiko tarpą. Per pastaruosius 500 milijonų metų buvo bent penki didelio masto masinio išnykimo atvejai¹.  

Lentelė: Žemė, masinis rūšių ir žmonijos išnykimas  

Šis „didžiojo penketo“ išnykimas buvo aprašytas remiantis duomenų bazės apie tūkstančius jūrinių bestuburių fosilijų analize.  

Kambro laikotarpiu (prieš 541–485 mln. metų) įvyko laukinis naujų gyvybės formų sprogimas. Po to įvyko pirmasis masinis gyvybės išnykimas Žemėje, įvykęs prieš 400 milijonų metų Ordoviko – Silūro laikotarpiu. Dėl klimato kaitos dėl visuotinio atogrąžų vandenyno atšalimo, jūros lygio sumažėjimo ir buveinių praradimo žemose vietose, išnyko daugiau nei 85 % jūrų biologinės įvairovės. Antrasis masinis išnykimas įvyko prieš 365 milijonus metų devono laikotarpiu, kuris, atrodo, atsirado dėl deguonies koncentracijos sumažėjimo vandenyje, kai jūros lygis buvo aukštas. Šiuo metu manoma, kad vulkaninė veikla yra antrojo išnykimo priežastinis veiksnys¹.   

Trečiasis masinis išnykimas arba permo-triaso išnykimas įvyko maždaug prieš 250 milijonų metų Permo-Triaso periode. Tai taip pat vadinama Didžiuoju mirtimi, nes buvo sunaikinta daugiau nei 90 procentų Žemės rūšių. Tai lėmė drastiški klimato pokyčiai po spartaus pasaulinio atšilimo dėl didelio šiltnamio efektą sukeliančių dujų išsiskyrimo, ypač šešis kartus padidėjusio CO.₂ atmosferoje^1,2. Tai taip pat paaiškina ketvirtojo masinio išnykimo arba triaso ir juros periodo išnykimo prieš 210 milijonų metų priežastį, dėl kurios išnyko daug didelių gyvūnų, atvėrusių kelią dinozaurams klestėti. Atrodo, kad didžiuliai ugnikalnių išsiveržimai yra įvykis, susijęs su šiais dviem dideliais išnykimais.  

Naujausias, galutinis kreidos išnykimas (arba kreidos ir paleogeno išnykimas arba penktasis masinis išnykimas) įvyko maždaug prieš 65.5 mln. Tai buvo vienas didžiausių masinių išnykimų gyvybės istorijoje, per kurį buvo visiškai panaikinti visi ne paukščių dinozaurai. Buvo ir paukščių, ir ne paukščių dinozaurų. Paukščių dinozaurai buvo šiltakraujai, o ne paukščių dinozaurai buvo šaltakraujai. Skraidantys ropliai ir ne paukščių dinozaurai patyrė visišką išnykimą, o filogenetiniai paukščių dinozaurų palikuonys išliko iki šių dienų, o tai žymi staigią dinozaurų amžiaus pabaigą. Tai buvo laikas, kai įvyko didžiuliai aplinkos pokyčiai dėl didelio asteroido smūgio į Žemę Chicxulub mieste, Meksikoje ir kartu su didžiuliais ugnikalnių išsiveržimais, kurių kulminacija buvo klimato kaita, sukėlusi maisto tiekimo išsausėjimą. Asteroido smūgis sukėlė ne tik smūgines bangas, didelį karščio impulsą ir cunamius, bet ir išmetė didžiulį kiekį dulkių ir šiukšlių. atmosfera kurie sustabdė saulės spindulių pasiekimą Žemės paviršiuje, todėl beveik nutrūko fotosintezė ir užsitęsė žiema. Dėl fotosintezės trūkumo buvo sunaikinami pirminiai augalai, įskaitant fitoplanktoną ir dumblius, taip pat priklausomų gyvūnų rūšys.^1,3. Asteroido smūgis buvo pagrindinis išnykimo veiksnys, tačiau tuo metu įvykę ugnikalnių išsiveržimai, viena vertus, prisidėjo prie masinio išnykimo, dar labiau pablogindami tamsą ir žiemą, išmesdami į atmosferą dūmų ir dulkių stulpelius. Kita vertus, tai taip pat sukėlė atšilimą dėl vulkanizmo⁴. Kalbant apie visišką visos ne paukščių dinozaurų šeimos išnykimą, paukščių dinozaurų palikuonių fiziologijos tyrimas rodo, kad jiems nepavyko daugintis dėl vitamino D3 (cholekalciferolio) trūkumo besivystančiose embrionuose kiaušiniuose, dėl kurių prieš mirtį. perinti⁵.  

Dabartiniu antropoceno laikotarpiu (ty žmonijos laikotarpiu) kai kurie tyrinėtojai teigia, kad dėl žmogaus sukeltų aplinkos problemų, tokių kaip klimato kaita, tarša, miškų naikinimas, visuotinis atšilimas ir kt., jau vyksta šeštasis masinis išnykimas. apie dabartinius rūšių išnykimo rodiklius, kurie, kaip nustatyta, yra panašūs į rūšių išnykimo rodiklius ankstesnių masinių išnykimų atveju¹. Tiesą sakant, kito tyrimo rezultatai patvirtina, kad dabartiniai biologinės įvairovės išnykimo rodikliai yra daug didesni nei penkių ankstesnių masinių išnykimų, gautų iš iškastinių medžiagų įrašų. ^6,7,8 ir gamtosaugos iniciatyvos, atrodo, nelabai padeda⁸. Be to, yra ir kitų žmogaus sukeltų veiksnių, tokių kaip branduolinis karas/katastrofa, kurie gali sukelti masinį išnykimą. Nepaisant pasaulinių kolektyvinių žingsnių ir nuoseklių pastangų siekiant nusiginklavimo, klimato kaitos mažinimo, anglies dvideginio išmetimo mažinimo ir rūšių išsaugojimo, kai kurie mokslininkai siūlo sumažinti žmonių verslo mastą, žmonių populiacijos mažėjimą toliau mažinant gimstamumą ir baigiant „augimą“. manija'⁹.  

Kaip ir paskutinis kreidos išnykimas, bet kokia būsima aplinkos katastrofa, kylanti dėl galimo poveikio erdvė ir (arba) dėl didžiulių ugnikalnių išsiveržimų žmonijai taip pat gali būti rimtas egzistencinis iššūkis, nes ilgainiui, kaip ir planeta, Žemei kils pavojus dėl smūgių iš erdvė (taip pat ir ugnikalnių išsiveržimais), pasibaigus fotosintezės nutraukimu dėl užsitęsusios tamsos, todėl visi pirminiai augalai ir priklausomos gyvūnų rūšys susidurs su sunaikinimu. 

Gilumos kolonizacija erdvė Žemėje esančių asteroidų nukreipimas toliau nuo Žemės yra du galimi žmonijos atsakai į egzistencines grėsmes, kurias kelia smūgiai erdvė. NASA "Artemis" Mėnulis Misija yra pradžia į gilumą erdvė žmonių buveinė, kad žmonės būtų daugialypiaiplaneta rūšių. Ši programa ne tik sukurs ilgalaikį žmogaus buvimą mieste ir aplink jį Mėnulis bet ir mokyti pamokas ruošiantis žmonių misijoms ir gyventi kovas. Artemidės misija pastatys bazinę stovyklą mėnulio paviršiaus, kad astronautams būtų namai gyventi ir dirbti Mėnulis. Tai bus pirmasis atvejis, kai žmonės gyvena kito dangaus kūno paviršiuje¹⁰. NASA planetinis gynybos DART misija yra skirta išbandyti asteroido nukreipimo nuo Žemės metodą. Abu šie erdvė misijos žada sušvelninti egzistencinius iššūkius, kuriuos žmonijai kelia poveikis erdvė. 

 ***   

DOI: https://doi.org/10.29198/scieu/2208231

***

Nuorodos:  

1. Khlebodarova TM ir Likhoshvai VA 2020. Pasaulinių išnykimų priežastys gyvybės istorijoje: faktai ir hipotezės. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020 m. liepa;24(4):407-419. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ20.633 | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7716527/  

2. Wu, Y., Chu, D., Tong, J. ir kt. Šešis kartus padidėjo atmosferos pCO2 per Permo ir Triaso masinio išnykimo metu. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. Schulte P., et al 2010. Chicxulub asteroido smūgis ir masinis išnykimas ties kreidos ir paleogeno periodo riba. MOKSLAS. 5 m. kovo 2010 d. 327 tomas, 5970 leidimas. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. Chiarenza AA et al 2020 m. Asteroido smūgis, o ne vulkanizmas, sukėlė galutinį kreidos dinozaurų išnykimą. Paskelbta 29 m. birželio 2020 d. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. Fraser, D. (2019). Kodėl dinozaurai išnyko? Ar cholekalciferolio (vitamino D3) trūkumas gali būti atsakymas? Mitybos mokslų žurnalas, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. Barnosky AD, et al 2011. Ar jau įvyko šeštasis masinis Žemės išnykimas? Gamta. 2011;471(7336):51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Ceballos G., et al 2015. Pagreitintas šiuolaikinis žmogaus sukeltas rūšių nykimas: šeštasis masinis išnykimas. Sci. Adv. 2015;1(5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Cowie RH et al 2022. Šeštasis masinis išnykimas: faktas, fikcija ar spėlionės? Biologinės apžvalgos. 97 tomas, 2 m. balandžio 2022 d., 640–663 psl. Pirmą kartą paskelbta: 10 m. sausio 2022 d. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Rodolfo D., Gerardo C. ir Ehrlich P., 2022. Aplink kanalizaciją: išnykimo krizė ir žmonijos ateitis. Paskelbta: 27 m. birželio 2022 d. Karališkosios draugijos biologinių mokslų filosofiniai sandoriai. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Prasad U., 2022. Artemidės Mėnulio misija: Towards Deep Space Human Habitation. Mokslinis Europos. Paskelbta 11 m. rugpjūčio 2022 d http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***