Tömeges kihalás az élet történetében: a NASA Artemis Hold és a bolygóvédelmi DART küldetések jelentősége  

Az új fajok evolúciója és kihalása kéz a kézben járt, mióta az élet a Földön kialakult. Mindazonáltal az elmúlt 500 millió évben legalább öt epizód volt az életformák nagyarányú kihalásának. Ezekben az epizódokban a létező fajok több mint háromnegyede elpusztult. Ezeket globális kihalásnak ill tömeg kihalás. Az ötödik Tömeg A kihalás volt az utolsó ilyen epizód, amely körülbelül 65 millió évvel ezelőtt történt a kréta időszakban. Ezt az aszteroida becsapódása okozta. A kialakult körülmények a dinoszauruszok eltűnéséhez vezettek a Föld színéről. A jelenlegi antropocén korszakban (azaz az emberiség korszakában) gyanítható, hogy a Föld már a hatodikban vagy a határán lehet. Tömeg Kihalás az ember által előidézett környezeti problémák miatt (például klímaváltozás, környezetszennyezés, erdőirtás, globális felmelegedés stb.). Továbbá olyan tényezők, mint a nukleáris, biológiai vagy más típusú hadviselés/konfliktus, természeti környezeti katasztrófák, például vulkánkitörés vagy aszteroida becsapódás, szintén tömeges kihalást idézhetnek elő. Beleterjedve hely az emberiség előtt álló egzisztenciális kihívások kezelésének egyik módja. NASAArtemisz Hold A küldetés egy kezdet a mély felé hely emberi lakhatás a jövőbeni gyarmatosítás révén Hold és a Mars. földi egy aszteroida Földtől való eltérítésével történő védekezés egy másik fontolóra vett stratégia. A NASA DART küldetése Ez az első ilyen aszteroida-elhajlási teszt, amely a jövő hónapban megpróbál egy Föld-közeli aszteroidát eltéríteni. 

A környezet mindig is folyamatosan változott. Ez kétirányú hatással volt az életformákra – miközben negatív szelekciós nyomást gyakorolt ​​azokra, akik nem alkalmasak a túlélésre környezet kihalásukhoz vezetett, másrészt kedvezett az új körülményekhez való alkalmazkodáshoz kellően rugalmas életformák túlélésének. Ez végül az új fajok evolúciójának csúcspontjához vezetett. Ezért az új életformák kihalásának és fejlődésének kéz a kézben kellett volna haladnia, szinte zökkenőmentesen az élet kezdete óta Föld.  

A Föld története azonban nem mindig volt zökkenőmentes. Voltak olyan drámai és drasztikus események, amelyek erősen káros hatással voltak az életformákra, és a fajok igen nagymértékű kihalásához vezettek. A „globális kihalás” vagy „tömeges kihalás” olyan epizódok leírására szolgál, amikor a létező biológiai sokféleség körülbelül háromnegyede kihal egy viszonylag rövid geológiai időintervallum alatt. Az elmúlt 500 millió évben legalább öt alkalommal történt nagyarányú tömeges kihalás¹.  

táblázat: Föld, fajok tömeges kihalása és az emberiség  

Ezt a „nagy ötös” kihalást egy több ezer tengeri gerinctelen fosszíliáról szóló adatbázis elemzése alapján írták le.  

A kambrium időszakban (541-485 millió évvel ezelőtt) az új életformák vad robbanása ment végbe. Ezt követte az élet első tömeges kihalása a Földön, amely 400 millió évvel ezelőtt, az ordovícium-szilur időszakban ment végbe. Ezzel a tengeri biológiai sokféleség több mint 85%-a kipusztult a trópusi óceánok globális lehűlése miatti éghajlatváltozás következtében, amit a tengerszint csökkenése és az alacsonyan fekvő területeken élőhelyek elvesztése követett. A második tömeges kihalás 365 millió évvel ezelőtt, a devon korszakban következett be, amit úgy tűnik, a víz oxigénkoncentrációjának csökkenése okoz, amikor a tengerszint magas volt. Jelenleg a vulkáni tevékenységet a második kihalás kiváltó tényezőjének tekintik¹.   

A harmadik tömeges kihalás vagy a perm-triász kihalás körülbelül 250 millió évvel ezelőtt, a perm-triász időszakban történt. Ezt nagy haldoklásnak is nevezik, mert a Föld fajainak több mint 90 százaléka megszűnt. Ezt a gyors globális felmelegedést követő drasztikus klímaváltozás okozta, amely az üvegházhatású gázok tömeges kibocsátása, különösen a CO hatszoros növekedése miatt következett be.₂ a légkörben^1,2. Ez megmagyarázza a 210 millió évvel ezelőtti negyedik tömeges kihalás vagy triász-jura kihalás okait is, amelyek során sok nagy állat eltűnt, így szabaddá vált az út a dinoszauruszok virágzása előtt. Úgy tűnik, hogy a hatalmas vulkánkitörések kapcsolódnak ehhez a két nagy kihaláshoz.  

A legutóbbi, kréta végi kihalás (vagy kréta-paleogén kihalás vagy ötödik tömeges kihalás) körülbelül 65.5 millió évvel ezelőtt következett be. Ez volt az egyik legnagyobb tömeges kihalás az élet történetében, amely során az összes nem madár dinoszaurusz teljesen eltűnt. Voltak madár és nem madár dinoszauruszok is. A madár dinoszauruszok melegvérűek, míg a nem madár dinoszauruszok hidegvérűek voltak. A repülő hüllők és a nem madár dinoszauruszok teljes kipusztulást szenvedtek, míg a madárdinoszauruszok filogenetikai leszármazottai a mai napig fennmaradtak, ami a dinoszauruszok korának hirtelen végét jelzi. Ez volt az az idő, amikor hatalmas változások mentek végbe a környezetben a mexikói Chicxulubban egy nagy aszteroida becsapódása a Földdel és a hatalmas vulkánkitörések következtében, amelyek az éghajlatváltozásban csúcsosodtak ki, és az élelmiszerellátás kiszáradását okozták. Az aszteroida becsapódása nemcsak lökéshullámokat, nagy hőimpulzust és szökőárokat okozott, hanem hatalmas mennyiségű port és törmeléket is szabadított fel a légkör ami megakadályozta, hogy a napfény elérje a Föld felszínét, így közel áll a fotoszintézis leállásához és a tél elhúzódásához. A fotoszintézis hiánya az elsődleges termelő növények, köztük a fitoplankton és az algák, valamint a függő állatfajok pusztulását jelentette.^1,3. Az aszteroida becsapódása volt a kihalás fő hajtóereje, de az akkori vulkánkitörések egyrészt hozzájárultak a tömeges kihaláshoz azáltal, hogy tovább rontották a sötétséget és a télt, mivel füst- és porszemeket dobtak a légkörbe. Másrészt felmelegedést is előidézett a vulkanizmusból⁴. Ami a nem madár dinoszauruszok teljes családjának teljes kipusztulását illeti, a madárdinoszauruszok leszármazottainak fiziológiájának tanulmányozása azt sugallja, hogy a D3-vitamin (kolekalciferol) hiánya miatt nem sikerült szaporodniuk a fejlődő tojásokban lévő embriókban, ami korábban elpusztult. kikelés⁵.  

A jelenlegi antropocén korszakban (azaz az emberiség korszakában) egyes kutatók azzal érvelnek, hogy a hatodik tömeges kihalás már folyamatban van az olyan ember által előidézett környezeti problémák miatt, mint az éghajlatváltozás, a környezetszennyezés, az erdőirtás, a globális felmelegedés stb. a fajok jelenlegi kihalási arányának becsléseiről, amelyekről megállapították, hogy hasonló tartományban vannak, mint a korábbi tömeges kihalások fajok kihalási aránya¹. Valójában egy másik tanulmány eredményei megerősítik, hogy a biológiai sokféleség jelenlegi kihalásának aránya sokkal magasabb, mint a fosszilis feljegyzésekből származó korábbi öt tömeges kihalási ráta. ^6,7,8 és úgy tűnik, hogy a természetvédelmi kezdeményezések nem sokat segítenek⁸. Ezenkívül vannak más, ember által előidézett tényezők, például az atomháború/katasztrófa, amelyek tömeges kihalást okozhatnak. A globális kollektív lépések és következetes erőfeszítések a leszerelés, az éghajlatváltozás mérséklése, a szén-dioxid-kibocsátás csökkentése és a fajok megőrzése érdekében egyes kutatók azt javasolják, hogy csökkentsék az emberi vállalkozás léptékét, az emberi populáció zsugorodását a születésszám további csökkentésével és a „növekedés” megállításával. mánia'⁹.  

A kréta korszak utolsó végi kihalásához hasonlóan minden jövőbeli környezeti katasztrófa, amely a hely és/vagy a hatalmas vulkánkitörések is komoly egzisztenciális kihívást jelenthetnek az emberiség előtt, mert hosszú távon, mint minden bolygó, a Földet veszélyeztetik a becsapódások hely (valamint a vulkánkitörések következtében), ami a fotoszintézis leállásával tetőződik az elhúzódó sötétség miatt, így minden elsődleges termelő növény és függő állatfaj tizedeléssel szembesül. 

A mélység kolonizációja hely és a Földhöz kötött aszteroidák eltérítése a Földről az emberiség két lehetséges válasza a becsapódások által jelentett egzisztenciális fenyegetésekre. hely. a NASA Artemisz Hold A küldetés egy kezdet a mély felé hely emberi lakhely, hogy az embereket sokrétűvé tegyükbolygó faj. Ez a program nem csak hosszú távú emberi jelenlétet teremt az országban és környékén Hold hanem leckéket is tanítani az emberi küldetésekre és lakóhelyekre való felkészüléshez Mars. Az Artemis-misszió alaptábort épít majd a hold- felületet, hogy otthont adjon az űrhajósoknak, ahol élhetnek és dolgozhatnak Hold. Ez lesz az első ember, aki egy másik égitest felszínén él¹⁰. a NASA földi Defense DART Mission egy aszteroida Földtől való eltérítésének módszerét próbálja ki. Mindkettőt hely A missziók jelentős ígéretet jelentenek az emberiség számára a hatások által okozott egzisztenciális kihívások mérséklésére hely. 

 ***   

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

***

Referenciák:  

1. Khlebodarova TM és Likhoshvai VA 2020. Globális kihalások okai az élet történetében: tények és hipotézisek. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020. július;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. A légköri pCO2 hatszoros növekedése a perm-triász tömeges kihalás során. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. Schulte P., et al 2010. A Chicxulub aszteroida becsapódása és tömeges kihalása a kréta-paleogén határon. TUDOMÁNY. 5. március 2010., 327. kötet, 5970. szám. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. Chiarenza AA et al 2020. Nem vulkanizmus, hanem aszteroida becsapódása okozta a kréta korszak végi dinoszauruszok kihalását. Közzétéve: 29. június 2020. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. Fraser, D. (2019). Miért haltak ki a dinoszauruszok? A kolekalciferol (D3-vitamin) hiánya lehet a válasz? Journal of Nutritional Science, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. Barnosky AD, et al 2011. Megérkezett már a Föld hatodik tömeges kihalása? Természet. 2011;471(7336):51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Ceballos G., et al 2015. Felgyorsult modern ember okozta fajveszteség: Belépés a hatodik tömeges kihalásba. Sci. Adv. 2015;1(5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Cowie RH et al 2022. A hatodik tömeges kihalás: tény, fikció vagy spekuláció? Biológiai Szemle. 97. évfolyam, 2. április 2022. szám, 640-663. oldal. Első közzététel: 10. január 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Rodolfo D., Gerardo C. és Ehrlich P., 2022. Circling the drain: the extinction válság and the future of humanity. Megjelent: 27. június 2022. A Royal Society Biological Sciences filozófiai tranzakciói. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Prasad U., 2022. Artemis Moon Mission: Towards Deep Space Human Habitation. Tudományos európai. Közzétéve: 11. augusztus 2022. Elérhető: http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***