Масавыя вымірання ў гісторыі жыцця: значэнне місій НАСА "Артэміда" і "Абарона планеты" DART  

Эвалюцыя і выміранне новых відаў ішлі рука аб руку з моманту з'яўлення жыцця на Зямлі. Аднак за апошнія 500 мільёнаў гадоў адбылося як мінімум пяць эпізодаў буйнамаштабных выміранняў формаў жыцця. У гэтых эпізодах было ліквідавана больш за тры чвэрці існуючых відаў. Яны называюцца глабальным выміраннем або маса выміранне. Пяты Маса Выміранне было апошнім падобным эпізодам, які адбыўся каля 65 мільёнаў гадоў таму ў крэйдавы перыяд. Гэта адбылося з-за сутыкнення з астэроідам. Узнікшыя ўмовы прывялі да ліквідацыі дыназаўраў з твару Зямлі. У цяперашні перыяд антрапацэну (г.зн. перыяд чалавецтва) ёсць падазрэнні, што Зямля ўжо можа знаходзіцца ў або на мяжы шостага Маса Выміранне з-за тэхнагенных праблем навакольнага асяроддзя (такіх як змяненне клімату, забруджванне, высечка лясоў, глабальнае пацяпленне і г.д.). Акрамя таго, такія фактары, як ядзерныя, біялагічныя або іншыя тыпы вайны/канфліктаў, прыродныя экалагічныя катастрофы, такія як вывяржэнне вулкана або падзенне астэроіда, таксама могуць выклікаць масавае выміранне. Распаўсюджванне ў прастору гэта адзін са спосабаў барацьбы з экзістэнцыяльнымі выклікамі, з якімі сутыкаецца чалавецтва. НАСААртэміда месяц Місія - гэта пачатак да глыбіні прастору чалавечага жылля шляхам будучай каланізацыі месяц і Сакавік. планетарны абарона шляхам адхілення астэроіда ад Зямлі - яшчэ адна стратэгія, якая разглядаецца. Місія NASA DART гэта першы такі тэст на адхіленне астэроіда, які паспрабуе адхіліць калязямны астэроід у наступным месяцы. 

Навакольнае асяроддзе заўсёды змянялася ўвесь час. Гэта мела дваякі ўплыў на формы жыцця - у той час як адмоўны ціск адбору супраць тых, хто не здольны выжыць у навакольнае асяроддзе прывяло да іх вымірання, з другога боку, гэта спрыяла выжыванню формаў жыцця, дастаткова гнуткіх, каб адаптавацца да новых умоў. У канчатковым выніку гэта прывяло да кульмінацыі эвалюцыі новых відаў. Такім чынам, выміранне і эвалюцыя новых форм жыцця павінны былі ісці рука аб руку, амаль бесперашкодна з самага пачатку жыцця на Зямля.  

Аднак гісторыя Зямлі не заўсёды была гладкай. Былі выпадкі драматычных і рэзкіх падзей, якія аказалі моцны негатыўны ўплыў на формы жыцця, што прывяло да вельмі маштабнага знікнення відаў. «Глабальнае выміранне» або «масавае выміранне» - гэта тэрмін, які выкарыстоўваецца для апісання выпадкаў, калі каля трох чвэрцяў існуючай біяразнастайнасці вымірала за адносна кароткі прамежак геалагічнага часу. За апошнія 500 мільёнаў гадоў было як мінімум пяць выпадкаў масавага вымірання¹.  

Табліца: Зямля, масавыя выміранні відаў і чалавецтва  

Гэтая «Вялікая пяцёрка» выміранняў была апісана на аснове аналізу базы дадзеных пра тысячы выкапняў марскіх бесхрыбтовых.  

У кембрыйскі перыяд (541-485 мільёнаў гадоў таму) адбыўся шалёны выбух новых формаў жыцця. За гэтым рушыла ўслед першае масавае выміранне жыцця на Зямлі, якое адбылося 400 мільёнаў гадоў таму ў ардовіку і сілурыі. Гэта прывяло да знікнення больш чым 85% марской біяразнастайнасці ў выніку змены клімату з-за глабальнага астуджэння трапічнага акіяна з наступным зніжэннем узроўню мора і стратай месцаў пражывання ў нізінных раёнах. Другое масавае выміранне адбылося 365 мільёнаў гадоў таму ў дэвонскі перыяд, якое, здаецца, было выклікана памяншэннем канцэнтрацыі кіслароду ў вадзе, калі ўзровень мора быў высокім. У цяперашні час вулканічная актыўнасць лічыцца прычынай другога вымірання¹.   

Трэцяе масавае выміранне або пермска-трыясавы перыяд адбылося каля 250 мільёнаў гадоў таму ў пермска-трыясавым перыядзе. Гэта таксама называюць Вялікай гібеллю, таму што больш за 90 працэнтаў відаў на Зямлі былі ліквідаваны. Гэта было выклікана рэзкім змяненнем клімату пасля хуткага глабальнага пацяплення ў выніку масавага выкіду парніковых газаў, асабліва шасціразовага павелічэння CO₂ у атмасферы^1,2. Гэта таксама тлумачыць прычыну чацвёртага масавага вымірання або трыясава-юрскага вымірання 210 мільёнаў гадоў таму, якое прывяло да знішчэння многіх буйных жывёл, расчысціўшы шлях для росквіту дыназаўраў. Здаецца, што з гэтымі двума вялікімі выміраннямі звязаны масіўныя вывяржэнні вулканаў.  

Апошняе выміранне ў канцы крэйдавага перыяду (або мелава-палеагенавае выміранне або пятае масавае выміранне) адбылося каля 65.5 мільёнаў гадоў таму. Гэта было адно з найбуйнейшых масавых выміранняў у гісторыі жыцця, якое прывяло да поўнай ліквідацыі ўсіх нептушыных дыназаўраў. Былі як птушыныя, так і нептушыныя дыназаўры. Птушыныя дыназаўры былі цеплакроўнымі, а нептушыныя дыназаўры - халоднакроўнымі. Лятучыя рэптыліі і нептушыныя дыназаўры пацярпелі ад поўнага знікнення, у той час як філагенетычныя нашчадкі птушыных дыназаўраў дажылі да нашых дзён, адзначаючы рэзкі канец эпохі дыназаўраў. Гэта быў час, калі адбываліся вялізныя змены ў навакольным асяроддзі з-за сутыкнення вялікага астэроіда з Зямлёй у Чыксулубе, Мексіка, а таксама вялізных вывяржэнняў вулканаў, якія прывялі да змянення клімату, што прывяло да высыхання харчовых запасаў. Удар астэроіда не толькі выклікаў ударныя хвалі, моцны цеплавы імпульс і цунамі, але і вызваліў велізарную колькасць пылу і смецця ў атмасфера што спыніла выхад сонечнага святла на паверхню Зямлі, такім чынам амаль спыніўся фотасінтэз і працяглая зіма. Адсутнасць фотасінтэзу азначала знішчэнне асноўных раслін-вытворцаў, уключаючы фітапланктон і водарасці, а таксама залежных відаў жывёл^1,3. Сутыкненне з астэроідам стала галоўнай прычынай вымірання, але вулканічныя вывяржэнні таго часу, з аднаго боку, паспрыялі масаваму выміранню праз далейшае пагаршэнне цемры і зімы, выкідваючы ў атмасферу клубы дыму і пылу. З іншага боку, гэта таксама выклікала пацяпленне ад вулканізму⁴. Што датычыцца поўнага знікнення ўсяго сямейства нептушыных дыназаўраў, вывучэнне фізіялогіі нашчадкаў птушыных дыназаўраў паказвае, што з-за дэфіцыту вітаміна D3 (халекальцыферолу) у эмбрыёнаў, якія развіваюцца ў яйках, была немагчымасць размнажэння, што прывяло да смерці раней штрыхоўка⁵.  

У цяперашні перыяд антрапацэну (г. зн. перыяд існавання чалавецтва) некаторыя даследчыкі сцвярджаюць, што ўжо зараз адбываецца шостае масавае выміранне з-за тэхнагенных экалагічных праблем, такіх як змяненне клімату, забруджванне навакольнага асяроддзя, высечка лясоў, глабальнае пацяпленне і г.д. аб ацэнках бягучых тэмпаў знікнення відаў, якія апынуліся ў аналагічным дыяпазоне да паказчыкаў знікнення відаў пры папярэдніх масавых выміраннях¹. Фактычна, вынікі іншага даследавання пацвярджаюць, што цяперашнія тэмпы вымірання біяразнастайнасці значна вышэйшыя за паказчыкі вымірання пяці папярэдніх масавых выміранняў, атрыманыя з летапісу выкапняў ^6,7,8 і ініцыятывы па захаванні, здаецца, не вельмі дапамагаюць⁸. Акрамя таго, ёсць іншыя тэхнагенныя фактары, такія як ядзерная вайна/катастрофа, якія могуць выклікаць масавае выміранне. Нягледзячы на ​​глабальныя калектыўныя крокі і паслядоўныя намаганні ў напрамку раззбраення, змякчэння наступстваў змянення клімату, скарачэння выкідаў вуглякіслага газу і захавання відаў, некаторыя даследчыкі мяркуюць скараціць маштаб чалавечага прадпрыемства, скарачэнне чалавечай папуляцыі шляхам далейшага зніжэння нараджальнасці і спынення росту манія'⁹.  

Як і апошняе выміранне ў канцы крэйдавага перыяду, любая будучая экалагічная катастрофа, якая ўзнікае ў выніку магчымых уздзеянняў прастору і/або ад масіўных вывяржэнняў вулканаў таксама можа стаць сур'ёзнай экзістэнцыяльнай праблемай для чалавецтва, таму што ў доўгатэрміновай перспектыве, як і кожны планета, Зямля апынецца пад пагрозай удараў з прастору (а таксама ў выніку вывяржэння вулканаў), што прывядзе да спынення фотасінтэзу з-за працяглай цемры, такім чынам, усе асноўныя расліны-вытворцы і залежныя віды жывёл сутыкнуцца з знішчэннем. 

Каланізацыя глыб прастору і адхіленне звязаных з зямлёй астэроідаў ад Зямлі - два магчымыя адказы чалавецтва на экзістэнцыяльныя пагрозы, звязаныя з ударамі з прастору. НАСА Артэміда месяц Місія - гэта пачатак да глыбіні прастору чалавечае жыллё, каб зрабіць людзей шмат-планета віды. Гэтая праграма не толькі створыць доўгатэрміновую прысутнасць чалавека на і вакол месяц але таксама выкладаць урокі па падрыхтоўцы да чалавечых місій і пражывання на Сакавік. Місія Artemis пабудуе базавы лагер на в месяцовы паверхні, каб даць касманаўтам дом для жыцця і працы месяц. Гэта будзе першы выпадак жыцця людзей на паверхні іншага нябеснага цела¹⁰. НАСА планетарны Місія абароны DART павінна праверыць метад адхілення астэроіда ад Зямлі. Абодва гэтыя прастору місіі маюць значныя перспектывы для змякчэння экзістэнцыяльных праблем для чалавецтва, звязаных з уздзеяннем з прастору. 

 ***   

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

***

Спасылкі:  

1. Хлебадарава Т. М. і Ліхашвай В. А. 2020. Прычыны глабальных выміранняў у гісторыі жыцця: факты і гіпотэзы. Вавілоўскі Журнал генет селекцыі. Ліпень 2020 г.; 24 (4): 407-419. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ20.633 | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7716527/  

2. Ву Ю., Чу Д., Тонг Дж. і інш. Шасціразовае павелічэнне pCO2 у атмасферы падчас пермска-трыясавага масавага вымірання. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. Шультэ П., і інш 2010. Удар астэроіда Чыксулуб і масавае выміранне на мяжы мелу і палеагену. НАВУКА. 5 сакавіка 2010 г. Том 327, выпуск 5970. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. К'ярэнца А.А і інш 2020. Удар астэроіда, а не вулканізм, стаў прычынай вымірання дыназаўраў у канцы крэйдавага перыяду. Апублікавана 29 чэрвеня 2020 г. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. Фрэйзер, Д. (2019). Чаму вымерлі дыназаўры? Ці можа дэфіцыт халекальцыферолу (вітаміна D3) быць адказам? Journal of Nutritional Science, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. Барноскі А.Д., і інш 2011. Шостае масавае выміранне Зямлі ўжо наступіла? Прырода. 2011;471(7336):51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Себальос Г., і інш 2015. Паскораныя сучасныя страты відаў чалавекам: уступленне ў шостае масавае выміранне. навук. прысл. 2015; 1 (5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Коўі RH і інш 2022. Шостае масавае выміранне: факт, выдумка ці здагадка? Біялагічныя агляды. Том 97, выпуск 2 красавіка 2022 г., старонкі 640-663. Упершыню апублікавана: 10 студзеня 2022 г. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Радольфа Д., Херарда К. і Эрліх П., 2022 г. Кружыць у каналізацыі: крызіс вымірання і будучыня чалавецтва. Апублікавана: 27 чэрвеня 2022 г. Філасофскія працы Каралеўскага таварыства біялагічных навук. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Прасад У., 2022 г. Місія Артэміда на Месяцы: да жылля людзей у глыбокім космасе. Навукова-еўрап. Апублікавана 11 жніўня 2022 г. Даступна па адрасе http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***