Масові вимирання в історії життя: значення Місяця НАСА «Артеміда» та місії Planetary Defense DART  

Еволюція та зникнення нових видів йшли рука об руку відтоді, як на Землі зародилося життя. Однак за останні 500 мільйонів років було щонайменше п'ять епізодів великомасштабного вимирання форм життя. У цих епізодах було знищено більше трьох чвертей існуючих видів. Вони називаються глобальним вимиранням або маса вимирання. П'ятий Маса Вимирання було останнім таким епізодом, який стався близько 65 мільйонів років тому в крейдяному періоді. Це сталося через падіння астероїда. Виниклі умови призвели до знищення динозаврів з лиця Землі. У поточному антропоценовому періоді (тобто періоді людства) існує підозра, що Земля вже може перебувати на межі шостого Маса Вимирання внаслідок техногенних екологічних проблем (таких як зміна клімату, забруднення, вирубка лісів, глобальне потепління тощо). Крім того, такі чинники, як ядерні, біологічні чи інші види війни/конфлікти, природні екологічні катастрофи, такі як виверження вулкана чи падіння астероїда, також можуть спровокувати масове вимирання. Поширення в простір є одним із шляхів вирішення екзистенційних викликів, з якими стикається людство. NASAАртеміда Moon Місія - це початок у глибину простір людського житла майбутньою колонізацією Moon та березня. планетарний Захист шляхом відхилення астероїда від Землі є іншою стратегією, яка розглядається. Місія NASA DART це перший такий тест на відхилення астероїда, який намагатиметься відхилити астероїд, що знаходиться навколо Землі, наступного місяця. 

Навколишнє середовище постійно змінювалося. Це мало подвійний вплив на форми життя – у той час як тиск негативного відбору проти тих, хто не міг вижити в навколишнє середовище призвело до їхнього вимирання, з іншого боку, сприяло виживанню форм життя, достатньо гнучких, щоб адаптуватися до нових умов. Це зрештою призвело до кульмінації еволюції нових видів. Отже, вимирання та еволюція нових форм життя мали йти рука об руку, майже безперебійно від початку життя на Земля.  

Однак історія Землі не завжди була гладкою. Були випадки драматичних і різких подій, які мали сильний негативний вплив на форми життя, що призвело до дуже масштабного вимирання видів. «Глобальне вимирання» або «масове вимирання» — це термін, який використовується для опису епізодів, коли приблизно три чверті існуючого біорізноманіття вимирало за відносно короткий проміжок геологічного часу. За останні 500 мільйонів років було щонайменше п'ять випадків масштабного масового вимирання¹.  

Таблиця: Земля, масове вимирання видів і людство  

Цю «Велику п’ятірку» вимирань було описано на основі аналізу бази даних про тисячі скам’янілостей морських безхребетних.  

У кембрійський період (541-485 мільйонів років тому) стався шалений вибух нових форм життя. За цим послідувало перше масове вимирання життя на Землі, яке відбулося 400 мільйонів років тому в ордовицько-силурійському періоді. Це призвело до зникнення понад 85% морського біорізноманіття в результаті зміни клімату внаслідок глобального охолодження тропічного океану з подальшим зниженням рівня моря та втратою середовищ існування в низинних районах. Друге масове вимирання відбулося 365 мільйонів років тому в девонський період, імовірно, це було спричинено зменшенням концентрації кисню у воді, коли рівень моря був високим. Наразі вулканічна активність вважається причиною другого вимирання¹.   

Третє масове вимирання або пермсько-тріасове вимирання відбулося приблизно 250 мільйонів років тому в пермсько-тріасовому періоді. Це також називають Великим вимиранням, оскільки понад 90 відсотків видів на Землі були знищені. Це було спричинено різкою зміною клімату після швидкого глобального потепління в результаті масового викиду парникових газів, особливо шестикратного збільшення CO₂ в атмосфері^1,2. Це також пояснює причинно-наслідковий зв’язок четвертого масового вимирання або тріасово-юрського вимирання 210 мільйонів років тому, коли зникло багато великих тварин, розчистивши шлях для процвітання динозаврів. Масштабні виверження вулканів, здається, є подією, пов’язаною з цими двома великими вимираннями.  

Останнє вимирання в кінці крейдяного періоду (або крейдяно-палеогенове вимирання або п’яте масове вимирання) відбулося приблизно 65.5 мільйонів років тому. Це було одне з найбільших масових вимирань в історії життя, яке призвело до повного знищення всіх нептахових динозаврів. Існували як пташині, так і непташині динозаври. Пташині динозаври були теплокровними, тоді як непташині динозаври були холоднокровними. Літаючі рептилії та непташині динозаври зазнали повного вимирання, тоді як філогенетичні нащадки пташиних динозаврів дожили до наших днів, знаменуючи раптовий кінець епохи динозаврів. Це був час, коли відбувалися масштабні зміни в навколишньому середовищі внаслідок зіткнення великого астероїда з Землею в Чиксулубі, Мексика, а також потужних вивержень вулканів, кульмінацією яких стала зміна клімату, що призвело до висихання запасів їжі. Удар астероїда не тільки спричинив ударні хвилі, сильний тепловий імпульс і цунамі, але й викинув величезну кількість пилу та сміття в атмосфера що заважало сонячному світлу досягати поверхні Землі, отже майже припинявся фотосинтез і тривала зима. Відсутність фотосинтезу означала знищення основних рослин-виробників, включаючи фітопланктон і водорості, а також залежних від них видів тварин^1,3. Удар астероїда був головною причиною вимирання, але виверження вулканів того часу, з одного боку, сприяли масовому вимиранню через подальше погіршення темряви та зими, викидаючи клуби диму та пилу в атмосферу. З іншого боку, це також викликало потепління внаслідок вулканізму⁴. Що стосується повного вимирання всього сімейства непташиних динозаврів, дослідження фізіології нащадків пташиних динозаврів припускають, що була нездатність розмножуватися через дефіцит вітаміну D3 (холекальциферолу) у ембріонів, що розвиваються в яйцях, що призвело до смерті раніше штрихування⁵.  

У нинішньому антропоценовому періоді (тобто періоді людства) деякі дослідники стверджують, що вже зараз відбувається шосте масове вимирання через техногенні екологічні проблеми, такі як зміна клімату, забруднення, вирубка лісів, глобальне потепління тощо. про оцінки поточних темпів вимирання видів, які, як виявилося, знаходяться в такому ж діапазоні, як темпи вимирання видів для попередніх масових вимирань¹. Насправді результати іншого дослідження підтверджують, що поточні темпи вимирання біорізноманіття набагато вищі, ніж темпи вимирання для п’яти попередніх масових вимирань, отримані з літопису скам’янілостей. ^6,7,8 і ініціативи щодо збереження, здається, не дуже допомагають⁸. Крім того, існують інші антропогенні фактори, такі як ядерна війна/катастрофа, які можуть спровокувати масове вимирання. Незважаючи на глобальні колективні кроки та послідовні зусилля щодо роззброєння, пом’якшення наслідків зміни клімату, скорочення викидів вуглекислого газу та збереження видів, деякі дослідники пропонують зменшити масштаб людського підприємства, скорочення людської популяції шляхом подальшого зниження рівня народжуваності та припинення «зростання». манія⁹.  

Подібно до останнього вимирання наприкінці крейдяного періоду, будь-яка майбутня екологічна катастрофа, спричинена можливим впливом простір та/або від масивних вивержень вулканів також може стати серйозним екзистенційним викликом для людства, оскільки в довгостроковій перспективі, як і будь-який планета, Земля опиниться під загрозою через удари з простір (а також через виверження вулканів), що завершиться припиненням фотосинтезу через тривалу темряву, отже, усі первинні рослини-виробники та залежні від них види тварин зіткнуться з знищенням. 

Колонізація глибин простір і відхилення земних астероїдів від Землі є двома можливими відповідями людства на екзистенціальну загрозу, яку становлять удари з простір. НАСА Артеміда Moon Місія - це початок у глибину простір людське житло для того, щоб зробити людей мульти-планета видів. Ця програма не лише створить довгострокову присутність людей на території та навколо неї Moon але також викладати уроки з підготовки до людських місій і поселень на березня. Місія Artemis побудує базовий табір на місячний поверхні, щоб дати астронавтам дім для життя та роботи Moon. Це буде перший випадок життя людей на поверхні іншого небесного тіла¹⁰. НАСА планетарний оборона Місія DART збирається випробувати метод відхилення астероїда від Землі. Обидва простір місії мають значні перспективи щодо пом’якшення екзистенційних викликів для людства, спричинених впливом з простір. 

 ***   

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

***

Список використаної літератури:  

1. Хлєбодарова Т. М. та Ліхошвай В. А. 2020. Причини глобальних вимирань в історії життя: факти та гіпотези. Вавіловський Журнал Генет Селекції. Липень 2020;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. та ін. Шестикратне збільшення pCO2 в атмосфері під час пермсько-тріасового масового вимирання. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. Шульте П., та ін 2010. Удар астероїда Чиксулуб і масове вимирання на межі крейди та палеогену. НАУКА. 5 березня 2010 р. Том 327, випуск 5970. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. К'яренца А.А та ін 2020. Удар астероїда, а не вулканізм, спричинив вимирання динозаврів у кінці крейдяного періоду. Опубліковано 29 червня 2020 р. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. Фрейзер, Д. (2019). Чому вимерли динозаври? Чи може дефіцит холекальциферолу (вітаміну D3) бути відповіддю? Journal of Nutritional Science, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. Барноський А.Д., та ін 2011. Чи вже настало шосте масове вимирання на Землі? природа 2011;471(7336):51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Себальос Г., та ін 2015. Прискорені сучасні втрати видів, спричинені людиною: вступ до шостого масового вимирання. наук. Adv. 2015; 1 (5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Коуї Р.Х та ін 2022. Шосте масове вимирання: факт, вигадка чи припущення? Біологічні огляди. Том 97, випуск 2 квітня 2022 р. Сторінки 640-663. Перша публікація: 10 січня 2022 р. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Родольфо Д., Херардо К. та Ерліх П., 2022. Круження в каналізації: криза вимирання та майбутнє людства. Опубліковано: 27 червня 2022 р. Філософські праці Королівського товариства біологічних наук. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Прасад У., 2022. Місія Артеміди на Місяць: До місця проживання людей у ​​глибокому космосі. Науковий європейський. Опубліковано 11 серпня 2022 р. Доступно за адресою http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***