РЭКЛЯМА

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

Эвалюцыя і выміранне новых відаў ішлі рука аб руку з моманту зараджэння 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 або масавым выміраннем. Пятае масавае 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. Мяркуецца, што ў цяперашні перыяд антрапацэну (г.зн. перыяд існавання чалавецтва) Зямля ўжо можа знаходзіцца на мяжы шостага масавага вымірання з-за тэхнагенных праблем навакольнага асяроддзя (такіх як змяненне клімату, забруджванне навакольнага асяроддзя, высечка лясоў, глабальнае пацяпленне і інш.). 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. Выхад у космас - адзін са спосабаў барацьбы з экзістэнцыяльнымі выклікамі, якія стаяць перад чалавецтвам. Місія НАСА "Артэміда" - гэта пачатак пасялення людзей у глыбокім космасе шляхам будучай каланізацыі Месяца і Марса. Планетарная абарона шляхам адхілення астэроіда ад Зямлі - яшчэ адна стратэгія, якая разглядаецца. Місія NASA DART - гэта першае падобнае выпрабаванне астэроіда, якое 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  

Час да сучаснасці (у гадах)   падзеі  
13.8 млрд гадоў таму  Сусвет пачаўся. Час, прастора і матэрыя пачаліся з Вялікага выбуху 
9 млрд гадоў таму Утварылася Сонечная сістэма 
4.5 млрд гадоў таму Зямля ўтварылася 
3.5 млрд гадоў таму Жыццё пачалося 
2.4 млрд гадоў таму Развіліся цыянабактэрыі 
800 мільёнаў гадоў таму  З'явіліся першыя жывёлы (губкі). 
541-485 мільёнаў гадоў таму (кембрыйскі перыяд) Дзікі выбух новых форм жыцця  
400 мільёнаў гадоў таму (ардовік-сілурыйскі перыяд) Першае масавае выміранне  называецца Ардовікска-Сілурыйскім выміраннем 
365 мільёнаў гадоў таму (дэвонскі перыяд) Другое масавае выміранне  называецца дэвонскім выміраннем 
250 мільёнаў гадоў таму. (Пермска-трыясавы перыяд)  Трэцяе масавае выміранне  называецца пермска-трыясавым выміраннем, або Вялікім выміраннем, больш за 90 працэнтаў відаў на Зямлі вымерлі 
210 мільёнаў гадоў таму (трыясава-юрскі перыяды)     Чацвёртае масавае выміранне  знішчаны многія буйныя жывёлы расчышчаны шлях для росквіту дыназаўраў самыя раннія млекакормячыя з'явіліся прыкладна ў гэты час  
65.5 мільёнаў гадоў таму (крэйдавы перыяд)  Пятае масавае выміранне  Выміранне ў канцы мелавога перыяду, выкліканае сутыкненнем з астэроідам, прывяло да канца эпоху дыназаўраў 
55 мільёнаў гадоў таму Першыя прыматы эвалюцыянавалі 
315,000 гадоў таму Homo sapiens развіўся ў Афрыцы 
Сучасны антрапацэн (г. зн. перыяд чалавецтва)  Шостае масавае выміранне (?)  Эксперты падазраюць, што Зямля ўжо можа знаходзіцца на мяжы масавага вымірання з-за тэхнагенных экалагічных праблем (такіх як змяненне клімату, забруджванне навакольнага асяроддзя, высечка лясоў, глабальнае пацяпленне і г.д.). Акрамя таго, наступныя фактары могуць выклікаць масавае выміранне канфлікты, якія завяршаюцца ядзернымі/біялагічнымі войнамі/катастрофамі экалагічныя катастрофы, такія як масіўнае вывяржэнне вулкана, сутыкненне з астэроідам 

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 атмасферы1,2. 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 жывёл1,3. 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, выкліканая магчымым уздзеяннем з космасу і/або масіўнымі вывяржэннямі вулканаў, таксама можа стаць сур'ёзнай экзістэнцыяльнай праблемай для чалавецтва, таму што ў доўгатэрміновай перспектыве, як і кожная планета, Зямля будзе знаходзіцца пад пагрозай уздзеянняў з у космасе (а таксама ў выніку вывяржэння вулканаў), што завершыцца спыненнем фотасінтэзу з-за працяглай цемры, такім чынам, усе асноўныя расліны-вытворцы і залежныя віды жывёл сутыкнуцца з знішчэннем. 

Каланізацыя глыбокага космасу і адхіленне астэроідаў, звязаных з зямлёй, ад Зямлі - два магчымыя адказы чалавецтва на экзістэнцыяльныя пагрозы, звязаныя з ударамі з космасу. Місія НАСА "Артэміда" - гэта пачатак пасялення людзей у глыбокім космасе, каб зрабіць людзей шматпланетным відам. Гэтая праграма не толькі створыць доўгатэрміновую прысутнасць людзей на Месяцы і вакол Месяца, але і дасць урокі па падрыхтоўцы да місій людзей і пражывання на Марсе. Місія Artemis пабудуе базавы лагер на паверхні Месяца, каб астранаўты маглі жыць і працаваць на Месяцы. Гэта будзе першы выпадак жыцця людзей на паверхні іншага нябеснага цела10. Місія NASA па планетарнай абароне DART павінна праверыць метад адхілення астэроіда ад Зямлі. Абедзве гэтыя касмічныя місіі маюць значныя перспектывы для змякчэння экзістэнцыяльных праблем для чалавецтва, звязаных з уздзеяннем з космасу. 

 ***   

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/  
  1. 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  
  1. 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 
  1. 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  
  1. 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  
  1. 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  
  1. 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  
  1. 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 
  1. 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 
  1. 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/  

*** 

Умеш Прасад
Умеш Прасад
Навуковы журналіст | Рэдактар-заснавальнік часопіса Scientific European

Падпішыцеся на нашу рассылку

Каб быць у курсе ўсіх апошніх навін, прапаноў і спецыяльных аб'яў.

Самыя папулярныя артыкулы

Падварыянт Omicron BA.2 больш перадаецца

Падварыянт Omicron BA.2, здаецца, больш трансмісіўны, чым ...

Мегалаянскі век

Геолагі адзначылі новы этап у гісторыі...
- Рэклама -
94,888Вентылятарыяк
47,771паслядоўнікіпрытрымлівацца
1,772паслядоўнікіпрытрымлівацца
30падпісчыкіпадпісвацца