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

Evolution and extinction of new species have gone hand in hand since life began on Earth. However, there have been at least five episodes of large-scale extinctions of life-forms in the past 500 million years. In these episodes, more than three-quarters of the existing species got eliminated. These are referred to as global extinction or masė extinction. The Fifth Masė Extinction was the last such episode that occurred about 65 million years ago in Cretaceous period. This was caused due to asteroid impact. The resulting conditions led to the elimination of dinosaurs from the face of Earth. In the current Anthropocene period (i.e., the period of humanity), it is suspected that the Earth may already be in or on the verge of Sixth Masė Extinction, due to man-made environmental issues (such as climate change, pollution, deforestation, global warming, etc.). Further, factors like nuclear, biological or other types of warfare/conflict, natural environmental disasters such as volcanic eruption or asteroid impact also have the potential to trigger mass extinction. Spreading out into erdvė is one of the ways to deal with existential challenges faced by the mankind. NASA’s Artemis Mėnulis Mission is a beginning towards deep erdvė human habitation by future colonisation of the Mėnulis ir kovas. Planeta defence by deflecting an asteroid away from the Earth is another strategy being considered. NASA’s DART Mission is the first such asteroid deflection test which will try to deflect a near-Earth asteroid next month. 

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.  

Like the last end-Cretaceous extinction, any future environmental disaster arising from possible impacts from erdvė and/or from massive volcanic eruptions may also pose serious existential challenge before mankind because in the long run, like every planeta, Earth will be endangered by impacts from erdvė (as well as by volcanic eruptions) culminating in cessation of photosynthesis due to prolonged darkness hence all primary producer plants and dependent animal species will face decimation. 

Colonisation of deep erdvė and deflecting earth-bound asteroids away from the Earth are two possible responses of mankind to the existential threats posed by impacts from erdvė. NASA "Artemis" Mėnulis Mission is a beginning towards deep erdvė human habitation for making humans a multi-planeta species. This programme will not only create long-term human presence on and around the Mėnulis but also teach lessons in preparation for human missions and habitations on kovas. Artemis mission will build a base camp on the mėnulio surface to give astronauts a home to live and work on the Mėnulis. This will be the first instance of humans living on the surface of another celestial body¹⁰. NASA planetinis defence DART Mission is set to test a method of deflecting an asteroid away from the Earth. Both of these erdvė missions hold considerable promise towards mitigation of existential challenges to mankind posed by impact from 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/  

***