Massilised väljasuremised elu ajaloos: NASA Artemise Kuu ja planeedikaitse DART-missioonide tähtsus  

Uute liikide evolutsioon ja väljasuremine on käinud käsikäes alates elu algusest Maal. Viimase 500 miljoni aasta jooksul on aga toimunud vähemalt viis eluvormide ulatuslikku väljasuremise episoodi. Nendes episoodides kaotati enam kui kolmveerand olemasolevatest liikidest. Neid nimetatakse globaalseks väljasuremiseks või mass väljasuremine. Viies Mass Väljasuremine oli viimane selline episood, mis leidis aset umbes 65 miljonit aastat tagasi kriidiajastul. Selle põhjustas asteroidi kokkupõrge. Sellest tulenevad tingimused viisid dinosauruste kõrvaldamiseni Maa pinnalt. Praegusel antropotseeni perioodil (st inimkonna perioodil) kahtlustatakse, et Maa võib olla juba kuuendas või selle piiril. Mass Väljasuremine inimtegevusest tingitud keskkonnaprobleemide tõttu (nagu kliimamuutused, saaste, metsade hävitamine, globaalne soojenemine jne). Lisaks võivad massilise väljasuremise vallandada ka sellised tegurid nagu tuuma-, bioloogiline või muud tüüpi sõjapidamine/konflikt, loodusõnnetused, nagu vulkaanipurse või asteroidi kokkupõrge. Levib sisse ruum on üks viise, kuidas tulla toime inimkonna ees seisvate eksistentsiaalsete väljakutsetega. NASAon Artemis Moon Missioon on algus sügavusele ruum inimasustuseks tulevase koloniseerimise teel Moon ja Marss. planetaar- Teine strateegia, mida kaalutakse, on kaitse asteroidi Maast eemale suunamisega. NASA DART-missioon on esimene selline asteroidi läbipaindekatse, mis järgmisel kuul proovib Maa-lähedast asteroidi kõrvale juhtida. 

Keskkond on alati kogu aeg muutunud. Sellel oli kahepoolne mõju eluvormidele – samas kui negatiivne selektsioonisurve nende vastu, kes ei sobi ellujäämiseks. keskkond viia nende väljasuremiseni, teisest küljest soodustas see eluvormide ellujäämist, mis olid piisavalt paindlikud, et kohaneda uute tingimustega. Selle tulemuseks oli lõpuks uute liikide evolutsiooni kulminatsioon. Seega oleks uute eluvormide väljasuremine ja areng pidanud käima käsikäes peaaegu tõrgeteta alates elu algusest. Earth.  

Maa ajalugu pole aga alati sujunud. Esines dramaatilisi ja drastilisi sündmusi, millel oli eluvormidele tugev kahjulik mõju, mille tulemuseks oli liikide väga ulatuslik väljasuremine. "Ülemaailmne väljasuremine" või "massväljasuremine" on termin, mida kasutatakse episoodide kirjeldamiseks, kui umbes kolmveerand olemasolevast bioloogilisest mitmekesisusest suri suhteliselt lühikese geoloogilise aja jooksul. Viimase 500 miljoni aasta jooksul on toimunud vähemalt viis ulatuslikku massilist väljasuremist¹.  

Tabel: Maa, liikide ja inimkonna massiline väljasuremine  

Seda "suure viisiku" väljasuremist kirjeldati tuhandete mereselgrootute fossiilide andmebaasi analüüsi põhjal.  

Kambriumi perioodil (541–485 miljonit aastat tagasi) toimus uute eluvormide metsik plahvatus. Sellele järgnes esimene massiline elustiku väljasuremine Maal, mis leidis aset 400 miljonit aastat tagasi Ordoviitsiumi-Siluri perioodil. Selle tulemusel hävis enam kui 85% mere bioloogilisest mitmekesisusest, mis tulenes troopilise ookeani globaalsest jahtumisest, millele järgnes meretaseme langus ja elupaikade kadumine madalatel aladel. Teine massiline väljasuremine leidis aset 365 miljonit aastat tagasi Devoni perioodil, mis näib olevat tingitud hapniku kontsentratsiooni vähenemisest vees, kui meretase oli kõrge. Praegu peetakse vulkaanilist tegevust teise väljasuremise põhjustavaks teguriks¹.   

Kolmas massiline väljasuremine ehk permi-triiase väljasuremine toimus umbes 250 miljonit aastat tagasi permi-triiase perioodil. Seda nimetatakse ka suureks suremiseks, sest enam kui 90 protsenti Maa liikidest hävitati. Selle põhjuseks olid drastilised kliimamuutused pärast kiiret globaalset soojenemist, mis on tingitud kasvuhoonegaaside massilisest eraldumisest, eriti CO kuuekordsest suurenemisest.₂ atmosfääris^1,2. See seletab ka 210 miljonit aastat tagasi toimunud neljanda massilise väljasuremise või triiase-juura väljasuremise põhjuslikku põhjust, mille käigus hävisid paljud suured loomad, mis vabastasid tee dinosauruste õitsengule. Massiivsed vulkaanipursked näivad olevat nende kahe suure väljasuremisega seotud sündmus.  

Viimane kriidiajastu väljasuremine (või kriidiajastu-paleogeeni väljasuremine või viies massiline väljasuremine) toimus umbes 65.5 miljonit aastat tagasi. See oli eluajaloo üks suurimaid massilisi väljasuremisi, mille käigus hävitati täielikult kõik mittelindudest pärit dinosaurused. Seal oli nii lindudest kui ka mittelindudest dinosauruseid. Lindude dinosaurused olid soojaverelised, samas kui mittelindude dinosaurused olid külmaverelised. Lendavad roomajad ja mittelindudest pärit dinosaurused surid täielikult välja, samas kui lindude dinosauruste filogeneetilised järeltulijad on säilinud tänapäevani, mis tähistab dinosauruste ajastu järsku lõppu. See oli aeg, mil toimusid tohutud muutused keskkonnas Mehhikos Chicxulubis asuva suure asteroidi ja Maaga kokkupõrke tõttu ning tohutute vulkaanipurseteni, mis kulmineerusid kliimamuutustega, mis põhjustasid toiduvarude kokkukuivamise. Asteroidi kokkupõrge ei põhjustanud mitte ainult lööklaineid, suurt kuumaimpulssi ja tsunamisid, vaid vabastas ka tohutul hulgal tolmu ja prahti atmosfäär mis peatas päikesevalguse jõudmise Maa pinnale, mistõttu fotosüntees oli peaaegu lakanud ja talv pikenes. Fotosünteesi puudumine tähendas esmatootmistaimede, sealhulgas fütoplanktoni ja vetikate ning sõltuvate loomaliikide hävimist.^1,3. Asteroidi kokkupõrge oli väljasuremise peamine põhjus, kuid tolleaegsed vulkaanipursked aitasid ühelt poolt kaasa massilisele väljasuremisele, süvendades veelgi pimedust ja talve, paiskades atmosfääri suitsu- ja tolmusambaid. Teisest küljest kutsus see esile ka vulkanismi soojenemise⁴. Mis puutub kogu mittelindude dinosauruste perekonna täielikku väljasuremisse, siis lindude dinosauruste järglaste füsioloogia uurimine viitab sellele, et D3-vitamiini (kolekaltsiferool) vaeguse tõttu munarakkudes arenevates embrüodes ei õnnestunud paljuneda, mis viis enne surma. koorumine⁵.  

Praegusel antropotseeni perioodil (st inimkonna perioodil) väidavad mõned teadlased, et inimtekkeliste keskkonnaprobleemide, nagu kliimamuutused, saaste, metsade hävitamine, globaalne soojenemine jne, tõttu on juba praegu käimas kuues massiline väljasuremine. liikide praeguste väljasuremismäärade hinnangute kohta, mis on leitud olevat varasemate massiliste väljasuremiste liikide väljasuremismääradega sarnases vahemikus¹. Tegelikult kinnitavad teise uuringu tulemused, et praegused bioloogilise mitmekesisuse väljasuremise määrad on palju kõrgemad kui fossiilsete andmete põhjal saadud viie varasema massilise väljasuremise määrad. ^6,7,8 ja kaitsealgatustest ei paista suurt abi olevat⁸. Lisaks on ka teisi inimtegevusest tingitud tegureid, nagu tuumasõda/katastroof, mis võivad põhjustada massilise väljasuremise. Vaatamata ülemaailmsetele kollektiivsetele sammudele ja järjekindlatele jõupingutustele desarmeerimise, kliimamuutuste leevendamise, süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamise ja liikide säilitamise suunas, soovitavad mõned teadlased vähendada inimtegevuse ulatust, rahvastiku kahanemist sündimuse edasise vähendamise ja majanduskasvu lõpetamise teel. maania'⁹.  

Nagu viimane kriidiajastu väljasuremine, on ka kõik tulevased keskkonnakatastroofid, mis tulenevad ruum ja/või massiivsed vulkaanipursked võivad inimkonnale kujutada endast tõsist eksistentsiaalset väljakutset, sest pikas perspektiivis, nagu iga planeet, Maad ohustavad kokkupõrked ruum (nagu ka vulkaanipursete tõttu), mis kulmineerub fotosünteesi lakkamisega pikaajalise pimeduse tõttu, mistõttu kõik esmatootja taimed ja neist sõltuvad loomaliigid hävivad. 

Sügavuse koloniseerimine ruum ja Maaga seotud asteroidide Maast eemale suunamine on inimkonna kaks võimalikku vastust eksistentsiaalsetele ohtudele, mida põhjustavad kokkupõrked ruum. NASA Artemis Moon Missioon on algus sügavusele ruum inimasustus, et muuta inimesed mitmeksplaneet liigid. See programm ei loo mitte ainult pikaajalist inimeste kohalolekut riigis ja selle ümbruses Moon aga ka õpetada tunde inimmissioonideks ja elupaikadeks valmistumiseks Marss. Artemise missioon ehitab baaslaagri kuu- pind, et anda astronautidele kodu elamiseks ja töötamiseks Moon. See on esimene juhtum, kus inimesed elavad mõne teise taevakeha pinnal¹⁰. NASA Planeetide Defense DART Mission on seatud katsetama meetodit asteroidi Maast eemale suunamiseks. Mõlemad ruum missioonidel on märkimisväärne lubadus leevendada eksistentsiaalseid väljakutseid, mida inimkonnale tekitavad mõjud ruum. 

 ***   

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

***

viited:  

1. Khlebodarova TM ja Likhoshvai VA 2020. Globaalsete väljasuremiste põhjused eluloos: faktid ja hüpoteesid. Vavilovskii Žurnal Genet Selektsii. 2020 juuli; 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. Atmosfääri pCO2 kuuekordne suurenemine Permi-Triase massilise väljasuremise ajal. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. Schulte P., et al 2010. Chicxulubi asteroidi mõju ja massiline väljasuremine kriidiajastu-paleogeeni piiril. TEADUS. 5. märts 2010. Vol 327, väljaanne 5970. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. Chiarenza AA et al 2020. Kriidiajastu dinosauruste väljasuremise põhjustas asteroidi kokkupõrge, mitte vulkanism. Avaldatud 29. juunil 2020. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. Fraser, D. (2019). Miks dinosaurused välja surid? Kas kolekaltsiferooli (D3-vitamiini) puudus võib olla lahendus? Journal of Nutritional Science, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. Barnosky AD, et al 2011. Kas Maa kuues massiline väljasuremine on juba saabunud? Loodus. 2011; 471 (7336): 51–57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Ceballos G., et al 2015. Kaasaegse inimese põhjustatud liikide kiirenemine: kuuenda massilise väljasuremise algus. Sci. Adv. 2015;1(5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Cowie RH et al 2022. Kuues massiline väljasuremine: fakt, väljamõeldis või spekulatsioon? Bioloogilised ülevaated. 97. köide, 2. aprill 2022, lk 640–663. Esmakordselt avaldatud: 10. jaanuar 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Rodolfo D., Gerardo C. ja Ehrlich P., 2022. Ringimine äravoolus: väljasuremiskriis ja inimkonna tulevik. Avaldatud: 27. juuni 2022. Royal Society Biological Sciences'i filosoofilised tehingud. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Prasad U., 2022. Artemise Kuu missioon: Süvakosmose inimelu poole. Teaduslik eurooplane. Avaldatud 11. august 2022. Saadaval aadressil http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***