Extincții în masă în istoria vieții: semnificația lunii Artemis și a misiunilor DART de apărare planetară ale NASA  

Evoluția și dispariția noilor specii au mers mână în mână de când a început viața pe Pământ. Cu toate acestea, au existat cel puțin cinci episoade de extincție pe scară largă a formelor de viață în ultimii 500 de milioane de ani. În aceste episoade, mai mult de trei sferturi din speciile existente au fost eliminate. Acestea sunt denumite extincție globală sau masa extincţie. Al cincilea Masa Extincția a fost ultimul astfel de episod care a avut loc acum aproximativ 65 de milioane de ani în perioada Cretacică. Acest lucru a fost cauzat de impactul asteroidului. Condițiile rezultate au dus la eliminarea dinozaurilor de pe fața Pământului. În perioada actuală a antropocenului (adică, perioada umanității), se suspectează că Pământul ar putea fi deja în sau la limita celui de-al șaselea Masa Extincția, din cauza problemelor de mediu provocate de om (cum ar fi schimbările climatice, poluarea, defrișările, încălzirea globală etc.). În plus, factori precum nuclear, biologic sau alte tipuri de război/conflict, dezastre naturale de mediu, cum ar fi erupția vulcanică sau impactul asteroizilor, au, de asemenea, potențialul de a declanșa extincția în masă. Răspândindu-se în spaţiu este una dintre modalitățile de a face față provocărilor existențiale cu care se confruntă omenirea. NASAlui Artemis Lună Misiunea este un început spre adânc spaţiu locuirea umană prin viitoarea colonizare a Lună și martie. planetar apărarea prin devierea unui asteroid de la Pământ este o altă strategie luată în considerare. Misiunea DART a NASA este primul astfel de test de deviere a asteroizilor care va încerca să devieze un asteroid apropiat de Pământ luna viitoare. 

Mediul s-a schimbat mereu tot timpul. Acest lucru a avut un efect în două direcții asupra formelor de viață – în timp ce presiunea de selecție negativă împotriva celor incapabili să supraviețuiască în mediu inconjurator a dus la dispariția lor, pe de altă parte, a favorizat supraviețuirea formelor de viață suficient de flexibile pentru a se adapta la noile condiții. Acest lucru a dus în cele din urmă la punctul culminant al evoluției unor noi specii. Prin urmare, dispariția și evoluția noilor forme de viață ar fi trebuit să meargă mână în mână, aproape fără probleme de la începutul vieții pe Pământ.  

Cu toate acestea, istoria Pământului nu a fost întotdeauna netedă. Au existat cazuri de evenimente dramatice și drastice care au avut un impact negativ puternic asupra formelor de viață, ducând la dispariția pe scară foarte mare a speciilor. „Extincția globală” sau „extincția în masă” este termenul folosit pentru a descrie episoadele în care aproximativ trei sferturi din biodiversitatea existentă au dispărut într-un interval relativ scurt de timp geologic. În ultimii 500 de milioane de ani, au existat cel puțin cinci cazuri de extincție în masă la scară largă¹.  

Tabel: Pământ, extincții în masă ale speciilor și umanității  

Aceste extincții din „Cinci Mari” au fost descrise pe baza analizei unei baze de date despre mii de fosile de nevertebrate marine.  

În perioada Cambriană (acum 541-485 milioane de ani), a avut loc o explozie sălbatică de noi forme de viață. Aceasta a fost urmată de prima extincție în masă a vieții pe Pământ, care a avut loc acum 400 de milioane de ani în perioada Ordovician – Silurian. Aceasta a dus la dispariția a peste 85% din biodiversitatea marine, rezultată din schimbările climatice din cauza răcirii globale a oceanelor tropicale, urmată de reducerea nivelului mării și pierderea habitatelor în zonele joase. A doua extincție în masă a avut loc acum 365 de milioane de ani în perioada Devoniană, care pare să fie cauzată de reducerea concentrației de oxigen a apei atunci când nivelul mării era ridicat. Activitatea vulcanică este considerată în prezent factorul cauzal din spatele celei de-a doua extincție¹.   

A treia extincție în masă sau extincție Permian-Triasic a avut loc acum aproximativ 250 de milioane de ani în perioada Permian-Triasic. Aceasta se mai numește și marea moarte, deoarece mai mult de 90 la sută din speciile de pe Pământ au fost eliminate. Acest lucru a fost cauzat de schimbările climatice drastice în urma încălzirii globale rapide, ca urmare a eliberării masive de gaze cu efect de seră, în special a creșterii de șase ori a COXNUMX.₂ în atmosferă^1,2. Acest lucru explică, de asemenea, cauzalitatea celei de-a patra extincții în masă sau a extincției Triasic-Jurasic de acum 210 milioane de ani, care a văzut eliminarea multor animale mari deschizând calea dinozaurilor să înflorească. Erupțiile vulcanice masive par a fi evenimentul asociat cu aceste două mari extincții.  

Cea mai recentă extincție, de la sfârșitul Cretacicului (sau extincția Cretacic-Paleogene sau a cincea extincție în masă) a avut loc acum aproximativ 65.5 milioane de ani. Aceasta a fost una dintre cele mai mari extincții în masă din istoria vieții care a dus la eliminarea completă a tuturor dinozaurilor non-aviari. Au existat atât dinozauri aviari, cât și non-aviari. Dinozaurii aviari erau cu sânge cald, în timp ce dinozaurii non-aviari erau cu sânge rece. Reptilele zburătoare și dinozaurii non-aviari au suferit dispariția totală, în timp ce descendenții filogenetici ai dinozaurilor aviare supraviețuiesc până în zilele noastre, marcând sfârșitul brusc al erei dinozaurilor. Acesta a fost momentul în care au avut loc schimbări masive în mediu din cauza impactului unui asteroid mare cu Pământul la Chicxulub, Mexic și a unor vaste erupții vulcanice care au culminat cu schimbările climatice care au cauzat uscarea aprovizionării cu alimente. Impactul asteroidului nu numai că a provocat unde de șoc, un puls mare de căldură și tsunami, dar a eliberat și cantități uriașe de praf și resturi în atmosferă care a oprit lumina soarelui pentru a ajunge la suprafața Pământului, deci aproape de încetarea fotosintezei și o iarnă prelungită. Lipsa fotosintezei a însemnat distrugerea plantelor producătoare primare, inclusiv fitoplanctonul și algele, precum și a speciilor de animale dependente.^1,3. Impactul asteroizilor a fost principalul motor al dispariției, dar erupțiile vulcanice din acea vreme, pe de o parte, au contribuit la extincția în masă prin înrăutățirea în continuare a întunericului și a iernii prin aruncarea în atmosferă a penelor de fum și praf. Pe de altă parte, a indus și încălzirea din cauza vulcanismului⁴. În ceea ce privește dispariția totală a întregii familii de dinozauri non-aviari, studiul fiziologiei descendenților dinozaurilor aviari sugerează că a existat un eșec de reproducere din cauza deficienței de vitamina D3 (colecalciferol) în embrionii în curs de dezvoltare din ouă, ducând la moarte înainte. clocirea⁵.  

În perioada actuală a antropocenului (adică, perioada umanității), unii cercetători susțin că o a șasea extincție în masă este deja în curs de desfășurare din cauza problemelor de mediu provocate de om, cum ar fi schimbările climatice, poluarea, defrișările, încălzirea globală etc. Aceasta se bazează pe privind estimările ratelor actuale de dispariție ale speciilor, care se găsesc a fi în intervale similare cu ratele de dispariție ale speciilor pentru extincțiile în masă anterioare¹. De fapt, rezultatele unui alt studiu confirmă că ratele actuale de dispariție a biodiversității sunt mult mai mari decât ratele de dispariție pentru cele cinci extincții în masă anterioare obținute din înregistrările fosile. ^6,7,8 iar inițiativele de conservare nu par să ajute prea mult⁸. În plus, există și alți factori creați de om, cum ar fi războiul/dezastrul nuclear, care au potențialul de a declanșa extincția în masă. În ciuda pașilor colectivi la nivel mondial și a eforturilor consecvente pentru dezarmare, atenuarea schimbărilor climatice, reducerea emisiilor de carbon și conservarea speciilor, unii cercetători sugerează reducerea dimensiunii întreprinderii umane, micșorarea populației umane prin reducerea în continuare a ratei natalității și sfârșitul „creșterii”. manie'⁹.  

La fel ca ultima extincție de la sfârșitul Cretacicului, orice viitor dezastru ecologic care decurge din posibilele impacturi ale spaţiu și/sau de la erupții vulcanice masive pot reprezenta, de asemenea, o provocare existențială serioasă în fața omenirii, deoarece pe termen lung, ca orice planetă, Pământul va fi pus în pericol de impactul de la spaţiu (precum și prin erupții vulcanice) care culminează cu încetarea fotosintezei din cauza întunericului prelungit, prin urmare toate plantele producătoare primare și speciile de animale dependente se vor confrunta cu decimare. 

Colonizarea adâncurilor spaţiu și devierea asteroizilor legați de Pământ departe de Pământ sunt două posibile răspunsuri ale omenirii la amenințările existențiale reprezentate de impactul spaţiu. NASA Artemis Lună Misiunea este un început spre adânc spaţiu locuință umană pentru a face din oameni un multi-planetă specii. Acest program nu numai că va crea prezență umană pe termen lung pe și în jurul acestuia Lună dar și preda lecții de pregătire pentru misiuni și locuințe umane pe martie. Misiunea Artemis va construi o tabără de bază pe lunar suprafață pentru a oferi astronauților o casă în care să trăiască și să lucreze Lună. Acesta va fi primul exemplu de oameni care trăiesc pe suprafața unui alt corp ceresc¹⁰. NASA planetar apărare Misiunea DART este setată să testeze o metodă de deviere a unui asteroid departe de Pământ. Amandoua spaţiu misiunile promit considerabile pentru atenuarea provocărilor existențiale aduse omenirii de impactul din spaţiu. 

 ***   

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

***

Referinte:  

1. Khlebodarova TM și Likhoshvai VA 2020. Cauzele disparițiilor globale în istoria vieții: fapte și ipoteze. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020 iulie;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. şi colab. Creșterea de șase ori a pCO2 atmosferic în timpul extincției în masă Permian-Triasic. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. Schulte P., et al 2010. Impactul asteroidului Chicxulub și extincția în masă la limita Cretacic-Paleogen. ŞTIINŢĂ. 5 Mar 2010. Vol 327, Issue 5970. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. Chiarenza AA et al 2020. Impactul asteroizilor, nu vulcanismul, a cauzat dispariția dinozaurilor din Cretacic. Publicat 29 iunie 2020. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. Fraser, D. (2019). De ce au dispărut dinozaurii? Deficitul de colecalciferol (vitamina D3) ar putea fi răspunsul? Journal of Nutritional Science, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. Barnosky AD, et al 2011. A sosit deja a șasea extincție în masă a Pământului? Natură. 2011;471(7336):51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Ceballos G., et al 2015. Pierderi accelerate de specii moderne induse de om: Intrarea în a șasea extincție în masă. Sci. Adv. 2015;1(5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Cowie RH et al 2022. A șasea extincție în masă: fapt, ficțiune sau speculație? Recenzii biologice. Volumul 97, Numărul 2 aprilie 2022 Paginile 640-663. Prima publicare: 10 ianuarie 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Rodolfo D., Gerardo C. și Ehrlich P., 2022. Încercarea scurgerii: criza extincției și viitorul umanității. Publicat: 27 iunie 2022. Tranzacții filozofice ale științelor biologice ale Societății Regale. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Prasad U., 2022. Artemis Moon Mission: Towards Deep Space Human Habitation. științific european. Publicat 11 august 2022. Disponibil la http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***