Masu izmiršana dzīvības vēsturē: NASA Artemīdas mēness un planētu aizsardzības DART misiju nozīme  

Kopš dzīvības sākuma uz Zemes, jaunu sugu evolūcija un izzušana ir gājusi roku rokā. Tomēr pēdējo 500 miljonu gadu laikā ir bijušas vismaz piecas liela mēroga dzīvības formu izzušanas epizodes. Šajās epizodēs tika likvidētas vairāk nekā trīs ceturtdaļas no esošajām sugām. Tos sauc par globālo izzušanu vai masa izmiršana. Piektais Masa Izmiršana bija pēdējā šāda epizode, kas notika apmēram pirms 65 miljoniem gadu krīta periodā. Tas notika asteroīda trieciena dēļ. Iegūtie apstākļi noveda pie dinozauru likvidēšanas no Zemes virsmas. Pašreizējā antropocēna periodā (ti, cilvēces periodā) pastāv aizdomas, ka Zeme jau varētu būt sestajā vai uz tās robežas. Masa Izmiršana cilvēka radītu vides problēmu dēļ (piemēram, klimata pārmaiņas, piesārņojums, mežu izciršana, globālā sasilšana utt.). Turklāt tādi faktori kā kodolenerģijas, bioloģiskie vai cita veida karadarbība/konflikti, dabas vides katastrofas, piemēram, vulkāna izvirdums vai asteroīdu ietekme, arī var izraisīt masveida izzušanu. Izplatās iekšā telpa ir viens no veidiem, kā tikt galā ar eksistenciālām problēmām, ar kurām saskaras cilvēce. NASA's Artēmijs mēness Misija ir sākums uz dziļumu telpa cilvēku apmešanās ar turpmāko kolonizāciju mēness un marts. Planētu aizsardzība, novirzot asteroīdu prom no Zemes, ir vēl viena stratēģija, kas tiek apsvērta. NASA DART misija ir pirmais šāds asteroīdu novirzes tests, kas nākamajā mēnesī mēģinās novirzīt Zemei tuvu asteroīdu. 

Vide vienmēr ir mainījusies visu laiku. Tam bija divējāda ietekme uz dzīvības formām, savukārt negatīvs atlases spiediens pret tiem, kas nav piemēroti izdzīvošanai vide novest pie to izzušanas, no otras puses, tas veicināja dzīvības formu izdzīvošanu, kas ir pietiekami elastīgas, lai pielāgotos jaunajiem apstākļiem. Tas galu galā izraisīja jaunu sugu evolūcijas kulmināciju. Tādējādi jaunu dzīvības formu izzušanai un evolūcijai vajadzēja iet roku rokā, gandrīz nemanāmi kopš dzīvības sākuma Zeme.  

Tomēr Zemes vēsture ne vienmēr ir bijusi gluda. Bija dramatisku un drastisku notikumu gadījumi, kuriem bija spēcīga nelabvēlīga ietekme uz dzīvības formām, izraisot ļoti liela mēroga sugu izzušanu. “Globālā izzušana” vai “masveida izmiršana” ir termins, ko lieto, lai aprakstītu epizodes, kad aptuveni trīs ceturtdaļas esošās bioloģiskās daudzveidības izzuda salīdzinoši īsā ģeoloģiskā laika intervālā. Pēdējo 500 miljonu gadu laikā ir bijuši vismaz pieci liela mēroga masveida izmiršanas gadījumi¹.  

Tabula: Zeme, masveida sugu un cilvēces izmiršana  

Šīs "lielā piecinieka" izmiršanas gadījumi tika aprakstīti, pamatojoties uz datubāzes analīzi par tūkstošiem jūras bezmugurkaulnieku fosiliju.  

Kembrija periodā (pirms 541-485 miljoniem gadu) notika jaunu dzīvības formu savvaļas eksplozija. Tam sekoja Pirmā dzīvības masveida izmiršana uz Zemes, kas notika pirms 400 miljoniem gadu Ordovika – Silūra periodā. Līdz ar to vairāk nekā 85% jūras bioloģiskās daudzveidības izzuda klimata pārmaiņu dēļ, ko izraisīja tropiskā okeāna globālā atdzišana, kam sekoja jūras līmeņa pazemināšanās un biotopu zudums zemās vietās. Otrā masveida izmiršana notika pirms 365 miljoniem gadu devona periodā, ko, šķiet, izraisīja skābekļa koncentrācijas samazināšanās ūdenī, kad jūras līmenis bija augsts. Pašlaik tiek uzskatīts, ka vulkāniskā aktivitāte ir otrās izmiršanas cēlonis¹.   

Trešā masveida izmiršana jeb permas-triasa izzušana notika apmēram pirms 250 miljoniem gadu permas-triasa periodā. To sauc arī par lielo miršanu, jo tika iznīcināti vairāk nekā 90 procenti Zemes sugu. To izraisīja krasas klimata pārmaiņas pēc straujas globālās sasilšanas, ko izraisīja masveida siltumnīcefekta gāzu izplūde, īpaši seškārtīgs CO pieaugums.₂ atmosfērā^1,2. Tas arī izskaidro ceturtās masveida izmiršanas vai triasa un juras laikmeta izzušanas cēloņsakarības pirms 210 miljoniem gadu, kad tika iznīcināti daudzi lieli dzīvnieki, kas atbrīvoja ceļu dinozauru uzplaukumam. Šķiet, ka masīvi vulkāna izvirdumi ir notikums, kas saistīts ar šiem diviem lielajiem izmiršanas gadījumiem.  

Pēdējā krīta perioda beigu izmiršana (vai krīta-paleogēna izmiršana vai piektā masveida izmiršana) notika pirms aptuveni 65.5 miljoniem gadu. Šī bija viena no lielākajām masveida izmiršanas gadījumiem dzīves vēsturē, kurā tika pilnībā iznīcināti visi dinozauri, kas nav putni. Bija gan putnu, gan neputnu dinozauri. Putnu dinozauri bija siltasiņu, bet neputnu dinozauri bija aukstasiņu. Lidojošie rāpuļi un dinozauri, kas nav putni, cieta pilnīgu izmiršanu, savukārt putnu dinozauru filoģenētiskie pēcteči ir izdzīvojuši līdz mūsdienām, iezīmējot dinozauru laikmeta pēkšņu beigas. Tas bija laiks, kad notika milzīgas izmaiņas vidē, ko izraisīja liela asteroīda trieciens ar Zemi Chicxulubā, Meksikā, kā arī plaši vulkāna izvirdumi, kas vainagojās ar klimata pārmaiņām, izraisot pārtikas piegādes izsīkumu. Asteroīda trieciens izraisīja ne tikai triecienviļņus, lielu karstuma impulsu un cunami, bet arī izlaida milzīgu putekļu un gružu daudzumu. atmosfēra kas apturēja saules gaismu, lai sasniegtu Zemes virsmu, līdz ar to fotosintēzes pārtraukšana un ilgstoša ziema. Fotosintēzes trūkums nozīmēja primāro ražotāju augu, tostarp fitoplanktona un aļģu, kā arī atkarīgo dzīvnieku sugu iznīcināšanu.^1,3. Asteroīdu trieciens bija galvenais izzušanas virzītājspēks, bet vulkānu izvirdumi tajā laikā, no vienas puses, veicināja masveida izzušanu, vēl vairāk pasliktinot tumsu un ziemu, izmetot atmosfērā dūmu un putekļu strūklas. No otras puses, tas arī izraisīja sasilšanu no vulkānisma⁴. Attiecībā uz visas neputnu dinozauru dzimtas pilnīgu izzušanu putnu dinozauru pēcnācēju fizioloģijas pētījumi liecina, ka D3 vitamīna (holekalciferola) deficīta dēļ olās jaunattīstības embrijos nebija vairošanās, kas izraisīja nāvi pirms tam. izšķilšanās⁵.  

Pašreizējā antropocēna periodā (ti, cilvēces periodā) daži pētnieki apgalvo, ka jau šobrīd notiek sestā masveida izmiršana, pateicoties cilvēka radītām vides problēmām, piemēram, klimata pārmaiņām, piesārņojumam, mežu izciršanai, globālajai sasilšanai utt. par aplēsēm par pašreizējiem sugu izmiršanas rādītājiem, kas ir līdzīgā diapazonā kā sugu izzušanas rādītāji agrākām masveida izmiršanām¹. Faktiski cita pētījuma rezultāti apstiprina, ka pašreizējie bioloģiskās daudzveidības izzušanas rādītāji ir daudz augstāki nekā piecu agrāku masveida izmiršanas rādītāji, kas iegūti no fosilajiem ierakstiem. ^6,7,8 un saglabāšanas iniciatīvas, šķiet, neko daudz nepalīdz⁸. Turklāt ir arī citi cilvēka radīti faktori, piemēram, kodolkarš/katastrofa, kas var izraisīt masveida izzušanu. Neraugoties uz globāliem kolektīviem pasākumiem un konsekventiem centieniem atbruņoties, klimata pārmaiņu mazināšanai, oglekļa emisiju samazināšanai un sugu saglabāšanai, daži pētnieki ierosina samazināt cilvēku uzņēmējdarbības mērogu, cilvēku populācijas samazināšanos, vēl vairāk samazinot dzimstību un izbeidzot “izaugsmi”. mānija'⁹.  

Tāpat kā pēdējā krīta perioda beigu izzušana, jebkura turpmāka vides katastrofa, ko izraisa iespējamā ietekme telpa un/vai masveida vulkāna izvirdumi var radīt nopietnus eksistenciālu izaicinājumu cilvēcei, jo ilgtermiņā, tāpat kā planēta, Zemi apdraudēs triecieni no telpa (kā arī vulkāna izvirdumu rezultātā), kas beidzas ar fotosintēzes pārtraukšanu ilgstošas ​​tumsas dēļ, tāpēc visi primārie augi un atkarīgās dzīvnieku sugas saskarsies ar iznīcināšanu. 

Dziļuma kolonizācija telpa un ar zemi saistītu asteroīdu novirzīšana prom no Zemes ir divas iespējamās cilvēces reakcijas uz eksistenciālajiem draudiem, ko rada triecieni no telpa. NASA Artēmijs mēness Misija ir sākums uz dziļumu telpa cilvēku mājvieta, lai padarītu cilvēkus par daudzveidīgiemplanēta sugas. Šī programma ne tikai radīs ilgtermiņa cilvēka klātbūtni uz un ap to mēness bet arī māca nodarbības, gatavojoties cilvēku misijām un dzīvesvietām marts. Artemis misija uzcels bāzes nometni Mēness virsmas, lai sniegtu astronautiem mājas, kur dzīvot un strādāt mēness. Šis būs pirmais gadījums, kad cilvēki dzīvo uz cita debess ķermeņa virsmas¹⁰. NASA planētas Defense DART Mission ir paredzēts, lai pārbaudītu metodi, kā novirzīt asteroīdu prom no Zemes. Abi šie telpa misijām ir ievērojams solījums mazināt eksistenciālos izaicinājumus, ko cilvēcei rada ietekme telpa. 

 ***   

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

***

Norādes:  

1. Khlebodarova TM un Likhoshvai VA 2020. Globālās izmiršanas cēloņi dzīves vēsturē: fakti un hipotēzes. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020. gada jūlijs; 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. et al. Seškārtīgs atmosfēras pCO2 pieaugums Permas-Triasa masveida izzušanas laikā. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. Šulte P., un citi 2010. Chicxulub asteroīda trieciens un masveida izmiršana pie krīta un paleogēna robežas. ZINĀTNE. 5. gada 2010. marts. 327. sēj., 5970. izdevums. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. Kjarenca AA un citi 2020. gads. Asteroīda trieciens, nevis vulkānisms, izraisīja dinozauru beigu krīta izzušanu. Publicēts 29. gada 2020. jūnijā. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. Freizers, D. (2019). Kāpēc dinozauri izmira? Vai holekalciferola (D3 vitamīna) deficīts varētu būt atbilde? Uztura zinātnes žurnāls, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. Barnoskis AD, un citi 2011. Vai jau ir iestājusies sestā Zemes masveida izmiršana? Daba. 2011;471(7336):51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Ceballos G., un citi 2015. gads. Paātrināti mūsdienu cilvēka izraisītie sugu zudumi: notiek sestā masveida izmiršana. Sci. Adv. 2015;1(5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Cowie RH un citi 2022. Sestā masveida izmiršana: fakts, izdomājums vai spekulācijas? Bioloģiskās atsauksmes. 97. sējums, 2. gada 2022. aprīļa izdevums, 640.–663. lpp. Pirmo reizi publicēts: 10. gada 2022. janvārī. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Rodolfo D., Gerardo C. un Ehrlich P., 2022. Circling the note: the extinction krīze un cilvēces nākotne. Publicēts: 27. gada 2022. jūnijā. Karaliskās biedrības bioloģisko zinātņu filozofiskie darījumi. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Prasad U., 2022. Artemīdas mēness misija: ceļā uz cilvēka dzīvesvietu dziļajā kosmosā. Zinātniskais eiropietis. Publicēts 11. gada 2022. augustā. Pieejams plkst http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***