РЕКЛАМА

Масови изчезвания в историята на живота: Значението на мисиите DART на НАСА за луната Артемида и планетарната защита  

Еволюцията и изчезването на нови видове вървят ръка за ръка от началото на живота на Земята. Има обаче най-малко пет епизода на широкомащабно изчезване на форми на живот през последните 500 милиона години. В тези епизоди повече от три четвърти от съществуващите видове бяха елиминирани. Те се наричат ​​глобално изчезване или маса изчезване. Петият Маса Изчезването е последният подобен епизод, настъпил преди около 65 милиона години в периода Креда. Това се дължи на сблъсъка с астероид. Възникналите условия доведоха до премахването на динозаврите от лицето на Земята. В настоящия антропоценски период (т.е. периодът на човечеството) се подозира, че Земята може вече да е във или на ръба на Шести Маса Изчезване поради предизвикани от човека екологични проблеми (като изменение на климата, замърсяване, обезлесяване, глобално затопляне и др.). Освен това фактори като ядрени, биологични или други видове война/конфликти, природни екологични бедствия като изригване на вулкан или сблъсък с астероид също имат потенциала да предизвикат масово изчезване. Разпространявайки се в пространство е един от начините за справяне с екзистенциалните предизвикателства пред човечеството. НАСАе Артемида Луна Мисията е начало към дълбокото пространство човешко обитаване чрез бъдеща колонизация на Луна намлява март. планетарен защитата чрез отклоняване на астероид от Земята е друга стратегия, която се обмисля. Мисията DART на НАСА е първият подобен тест за отклоняване на астероид, който ще се опита да отклони астероид близо до Земята следващия месец. 

Околната среда винаги се е променяла през цялото време. Това имаше двупосочен ефект върху формите на живот – докато отрицателният натиск за селекция срещу тези, които не са годни да оцелеят в заобикаляща среда води до тяхното изчезване, от друга страна, благоприятства оцеляването на форми на живот, достатъчно гъвкави, за да се адаптират към новите условия. Това в крайна сметка доведе до кулминацията на еволюцията на нови видове. Следователно изчезването и еволюцията на нови форми на живот трябва да вървят ръка за ръка, почти безпроблемно от началото на живота на Земя.  

Въпреки това, историята на Земята не винаги е била гладка. Имаше случаи на драматични и драстични събития, които имаха силно неблагоприятно въздействие върху формите на живот, което доведе до много мащабно изчезване на видове. „Глобално изчезване“ или „масово изчезване“ е терминът, използван за описване на епизоди, когато около три четвърти от съществуващото биоразнообразие е изчезнало в сравнително кратък интервал от геоложко време. През последните 500 милиона години е имало най-малко пет случая на широкомащабно масово измиране1.  

Таблица: Земя, Масово измиране на видове и човечеството  

Време преди настоящето (в години)   Събития  
Преди 13.8 милиарда години  Вселената започва. Времето, пространството и материята започват с Големия взрив 
Преди 9 милиарда години Формирана слънчева система 
Преди 4.5 милиарда години Земята се образува 
Преди 3.5 милиарда години Животът започна 
Преди 2.4 милиарда години Цианобактериите са се развили 
Преди 800 милиона години  Първото животно (гъби) е еволюирало 
Преди 541-485 милиона години (камбрийски период) Дива експлозия на нови форми на живот  
Преди 400 милиона години (период Ордовик – Силур) Първо масово измиране  наречен Ордовик-Силурийско изчезване 
Преди 365 милиона години (девонски период) Второ масово измиране  наречено девонско изчезване 
преди 250 милиона години. (период перм-триас)  Трето масово измиране  наречено пермско-триаско изчезване или голямото умиране, повече от 90 процента от видовете на Земята са изчезнали 
Преди 210 милиона години (периоди триас-юра)     Четвърто масово измиране  елиминира много големи животни разчисти пътя за процъфтяването на динозаврите най-ранните бозайници са се развили по това време  
Преди 65.5 милиона години (период креда)  Петото масово измиране  наречено изчезване в края на креда, причинено от сблъсъка с астероид, доведе до края на ерата на динозаврите 
Преди 55 милиона години Първите примати са еволюирали 
Преди 315,000 години Хомо сапиенс еволюира в Африка 
Сегашният антропоценски период (т.е. периодът на човечеството)  Шесто масово измиране (?)  Експертите подозират, че Земята може вече да е в или на ръба на масово изчезване поради екологични проблеми, причинени от човека (като изменение на климата, замърсяване, обезлесяване, глобално затопляне и т.н.) Освен това, следните фактори имат потенциала да причинят масови измирания конфликти, кулминиращи в ядрени/биологични войни/катастрофи екологични бедствия като масивно вулканично изригване удар с астероид 

Тези „Големи пет“ изчезвания са описани въз основа на анализ на база данни за хиляди фосили на морски безгръбначни.  

В камбрийския период (преди 541-485 милиона години) е имало бурна експлозия на нови форми на живот. Това беше последвано от първото масово изчезване на живот на Земята, което се случи преди 400 милиона години в ордовикско-силурския период. Това доведе до изчезване на повече от 85% от морското биоразнообразие в резултат на изменението на климата поради глобалното охлаждане на тропическия океан, последвано от намаляване на морското равнище и загуба на местообитания в ниско разположени райони. Второто масово измиране е настъпило преди 365 милиона години през девонския период, което изглежда е причинено от намаляването на концентрацията на кислород във водата, когато нивото на морето е било високо. Понастоящем се смята, че вулканичната дейност е причина за второто изчезване1.   

Третото масово измиране или пермско-триаското изчезване се е случило преди около 250 милиона години в периода перм-триас. Това се нарича още Голямо умиране, защото повече от 90 процента от видовете на Земята са били елиминирани. Това се дължи на драстичната промяна на климата след бързото глобално затопляне в резултат на масово изпускане на парникови газове, особено шесткратното увеличение на CO2 в атмосферата1,2. Това също обяснява причината за четвъртото масово изчезване или изчезване от триас-юра преди 210 милиона години, при което са изчезнали много големи животни, разчиствайки пътя за процъфтяването на динозаврите. Масивните вулканични изригвания изглежда са събитието, свързано с тези две големи изчезвания.  

Най-скорошното изчезване в края на креда (или изчезване от креда-палеоген или петото масово измиране) е настъпило преди около 65.5 милиона години. Това беше едно от най-големите масови изчезвания в историята на живота, при което бяха напълно унищожени всички нептичи динозаври. Имало е както птичи, така и нептичи динозаври. Птичите динозаври са били топлокръвни, докато нептичите динозаври са били студенокръвни. Летящите влечуги и нептичи динозаври претърпяха пълно изчезване, докато филогенетичните потомци на птичи динозаври оцеляха до съвременния ден, отбелязвайки внезапния край на ерата на динозаврите. Това беше времето, когато настъпиха огромни промени в околната среда поради удара на голям астероид със Земята в Чиксулуб, Мексико и дуото на огромни вулканични изригвания, които завършиха с изменението на климата, причиняващо изсъхване на хранителните запаси. Сблъсъкът с астероид не само причини ударни вълни, голям топлинен импулс и цунами, но също така освободи огромно количество прах и отломки в атмосфера което спря слънчевата светлина да достигне повърхността на Земята, следователно почти спиране на фотосинтезата и продължителна зима. Липсата на фотосинтеза означава унищожаване на първичните растения производители, включително фитопланктон и водорасли, както и на зависими животински видове1,3. Ударът от астероид беше основният двигател на изчезването, но вулканичните изригвания по това време, от една страна, допринесоха за масовото изчезване чрез допълнително влошаване на тъмнината и зимата, като хвърляха кълба дим и прах в атмосферата. От друга страна, той също предизвика затопляне от вулканизъм4. Що се отнася до пълното изчезване на цялото семейство нептичи динозаври, изследването на физиологията на потомците на птичи динозаври предполага, че е имало неуспешно възпроизвеждане поради дефицит на витамин D3 (холекалциферол) в развиващите се ембриони в яйцата, което е довело до смърт преди излюпване5.  

В настоящия антропоценски период (т.е. периодът на човечеството) някои изследователи твърдят, че в момента вече е в ход шесто масово измиране благодарение на причинени от човека екологични проблеми като изменение на климата, замърсяване, обезлесяване, глобално затопляне и т.н. Това се основава относно оценките на настоящите нива на изчезване на видове, за които е установено, че са в подобни граници на нивата на изчезване на видове при по-ранни масови изчезвания1. Всъщност резултатите от друго проучване потвърждават, че настоящите темпове на изчезване на биоразнообразието са много по-високи от темповете на изчезване за петте по-ранни масови изчезвания, получени от фосилните записи 6,7,8 и инициативите за опазване не изглежда да помагат много8. Освен това има други причинени от човека фактори като ядрена война/катастрофа, които имат потенциала да предизвикат масово изчезване. Независимо от глобалните колективни стъпки и последователни усилия за разоръжаване, смекчаване на изменението на климата, намаляване на въглеродните емисии и опазване на видовете, някои изследователи предлагат намаляване на мащаба на човешкото предприятие, свиване на човешкото население чрез по-нататъшно намаляване на раждаемостта и края на „растежа“ мания9.  

Подобно на последното измиране в края на Креда, всяка бъдеща екологична катастрофа, произтичаща от възможни въздействия от пространство и/или от масивни вулканични изригвания също могат да представляват сериозно екзистенциално предизвикателство пред човечеството, защото в дългосрочен план, както всеки планета, Земята ще бъде застрашена от удари от пространство (както и от вулканични изригвания), което завършва със спиране на фотосинтезата поради продължителна тъмнина, следователно всички първични растения производители и зависими животински видове ще бъдат изправени пред унищожаване. 

Колонизация на дълбоки пространство и отклоняването на свързани със земята астероиди далеч от Земята са два възможни отговора на човечеството на екзистенциалните заплахи, породени от удари от пространство. НАСА Артемида Луна Мисията е начало към дълбокото пространство човешко обитаване за превръщане на хората в мулти-планета видове. Тази програма не само ще създаде дългосрочно човешко присъствие на и около Луна но също така преподава уроци в подготовката за човешки мисии и обитавания на март. Мисията Artemis ще изгради базов лагер на лунен повърхност, за да даде на астронавтите дом, на който да живеят и работят Луна. Това ще бъде първият случай на хора, живеещи на повърхността на друго небесно тяло10. НАСА планетарен мисията DART трябва да тества метод за отклоняване на астероид от Земята. И двете пространство мисиите имат значителни обещания за смекчаване на екзистенциалните предизвикателства пред човечеството, породени от въздействието на пространство

 ***   

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

***

Литература:  

  1. Khlebodarova TM и Likhoshvai VA 2020. Причини за глобални изчезвания в историята на живота: факти и хипотези. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020 юли; 24 (4): 407-419. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ20.633 | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7716527/  
  1. Wu, Y., Chu, D., Tong, J. et al. Шесткратно увеличение на атмосферния pCO2 по време на пермско-триаското масово измиране. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  
  1. Шулте П., и др 2010. Ударът на астероида Chicxulub и масовото измиране на границата между креда и палеоген. НАУКА. 5 март 2010 г. Том 327, брой 5970. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 
  1. Киаренца АА и др 2020. Ударът на астероид, а не вулканизмът, е причинил измирането на динозаврите в края на Креда. Публикувано на 29 юни 2020 г. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  
  1. Фрейзър, Д. (2019). Защо динозаврите са изчезнали? Възможно ли е дефицитът на холекалциферол (витамин D3) да бъде отговорът? Journal of Nutritional Science, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  
  1. Барноски АД, и др 2011. Настъпи ли вече шестото масово измиране на Земята? Природата. 2011; 471 (7336): 51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  
  1. Себалос Г., и др 2015. Ускорени съвременни загуби на видове, причинени от човека: Навлизане в шестото масово изчезване. Sci. адв. 2015; 1 (5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  
  1. Cowie RH и др 2022. Шестото масово измиране: факт, измислица или спекулация? Биологични прегледи. Том 97, брой 2 април 2022 г. Страници 640-663. Първо публикувано: 10 януари 2022 г. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 
  1. Rodolfo D., Gerardo C. и Ehrlich P., 2022 г. Обикаляне на канализацията: кризата на изчезване и бъдещето на човечеството. Публикувано: 27 юни 2022 г. Философски публикации на Кралското общество по биологични науки. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 
  1. Прасад У., 2022 г. Мисия Артемида на Луната: Към обитаването на хората в дълбокия космос. Научен европейски. Публикувано на 11 август 2022 г. Достъпно на http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

*** 

Умеш Прасад
Умеш Прасад
Научен журналист | Редактор-основател на списание Scientific European

Искам да получавам известия за нови колекции

Да се ​​актуализира с всички най-нови новини, оферти и специални съобщения.

Най-популярни статии

Културата Chinchorro: Най-старата изкуствена мумификация на човечеството

Най-старото доказателство за изкуствена мумификация в света идва...

Нова надежда за атака на най-смъртоносната форма на малария

Набор от изследвания описва човешко антитяло, което...

....Бледо синя точка, единственият дом, който някога сме познавали

''....астрономията е смиряващо и изграждащо характер преживяване. Има...
- Реклама -
94,418Вентилаторикато
47,664последователиСледвай ни
1,772последователиСледвай ни
30АбонатиЗапиши се