REKLÁM

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 az élet kezdete óta a Földön. 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 vagy tömeges kihalásnak nevezik. Az ötödik tömeges 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 periódusban (azaz az emberiség korszakában) gyaníthatóan a Föld már a hatodik tömeges kihalás küszöbén állhat az ember okozta környezeti problémák (például klímaváltozás, környezetszennyezés, erdőirtás, stb.) miatt. globális felmelegedés stb.). Ezenkívül olyan tényezők, mint a nukleáris, biológiai vagy más típusú hadviselés/konfliktus, természeti környezeti katasztrófák, például vulkánkitörés vagy aszteroida becsapódása szintén tömeges kihalást idézhetnek elő. Az emberiség előtt álló egzisztenciális kihívások kezelésének egyik módja az űrbe való terjedés. A NASA Artemis Hold-missziója a Hold és a Mars jövőbeli gyarmatosítása révén a mélyűri emberi lakhatás felé vezető út. A bolygóvédelem egy aszteroida Földtől való eltérítésével egy másik fontolóra vett stratégia. A NASA DART küldetése az első ilyen kisbolygó-eltérítési 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  

A jelen előtti idő (években)   Események  
13.8 milliárd évvel ezelőtt  A világegyetem kezdete Az idő, a tér és az anyag az ősrobbanással kezdődött 
9 milliárd évvel ezelőtt Kialakult a naprendszer 
4.5 milliárd évvel ezelőtt Föld keletkezett 
3.5 milliárd évvel ezelőtt Az élet elkezdődött 
2.4 milliárd évvel ezelőtt Cianobaktériumok fejlődtek ki 
800 millió évvel ezelőtt  Az első állat (szivacsok) fejlődött ki 
541-485 millió évvel ezelőtt (kambrium időszak) Új életformák vad robbanása  
400 millió évvel ezelőtt (Ordovicia-Szilur korszak) Első tömeges kihalás  ordovíciai-szilur kihalásnak nevezik 
365 millió évvel ezelőtt (devon korszak) Második tömeges kihalás  devoni kihalásnak nevezik 
250 millió évvel ezelőtt. (perm-triász időszak)  Harmadik tömeges kihalás  perm-triász kihalásnak, vagyis a nagy haldoklásnak nevezik a Föld fajainak több mint 90 százaléka kihalt 
210 millió évvel ezelőtt (triász-jura időszakok)     Negyedik tömeges kihalás  sok nagy állatot kiirtott, megszabadította az utat a dinoszauruszok előtt a virágzáshoz a legkorábbi emlősök, amelyek ekkortájt fejlődtek ki  
65.5 millió évvel ezelőtt (kréta időszak)  Ötödik tömeges kihalás  Az aszteroida becsapódása miatti kréta végi kihalás véget vetett a dinoszauruszok korának 
55 millió évvel ezelőtt Az első főemlősök fejlődtek ki 
315,000 éve A Homo sapiens Afrikában fejlődött ki 
A jelenlegi antropocén időszak (azaz az emberiség időszaka)  Hatodik tömeges kihalás (?)  A szakértők azt gyanítják, hogy a Föld már a tömeges kihalás szélén állhat az ember által előidézett környezeti problémák (például klímaváltozás, környezetszennyezés, erdőirtás, globális felmelegedés stb.) miatt. Továbbá a következő tényezők okozhatnak tömeges kihalást nukleáris/biológiai háborúkban/katasztrófákban csúcsosodó konfliktusok környezeti katasztrófák, mint például egy aszteroidával történt hatalmas vulkánkitörés 

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 légkörben1,2. 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.  

Az utolsó krétakorszak végi kihaláshoz hasonlóan az űrből és/vagy a hatalmas vulkánkitörésekből eredő esetleges környezeti katasztrófák is komoly egzisztenciális kihívást jelenthetnek az emberiség előtt, mert hosszú távon, mint minden bolygót, a Földet is veszélyeztetik az űrből származó hatások. világűrben (valamint a vulkánkitörések következtében), ami a fotoszintézis leállásával tetőződik az elhúzódó sötétség miatt, így minden elsődleges termelő növény és függő állatfaj tizedeléssel szembesül. 

A mélyűr kolonizációja és a földhöz kötött aszteroidák eltérítése a Földről az emberiség két lehetséges válasza az űrből érkező becsapódások által jelentett egzisztenciális fenyegetésekre. A NASA Artemis Hold-missziója egy kezdet a mélyűri emberi lakóhely felé, hogy az embereket több bolygóra kiterjedő fajokká alakítsák. Ez a program nemcsak hosszú távú emberi jelenlétet teremt a Holdon és a Hold körül, hanem leckéket is tanít az emberi küldetésekre és a Marson való tartózkodásra való felkészüléshez. Az Artemis küldetés egy alaptábort épít a Hold felszínén, hogy otthont adjon az űrhajósoknak, ahol élhetnek és dolgozhatnak a Holdon. Ez lesz az első olyan eset, amikor ember él egy másik égitest felszínén10. A NASA bolygóvédelmi DART küldetése egy aszteroida Földtől való eltérítésének módszerét teszteli. Mindkét űrmisszió jelentős ígéretet jelent az űrből érkező becsapódások által az emberiség számára jelentett egzisztenciális kihívások mérséklésére. 

 ***   

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/  
  1. 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  
  1. 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 
  1. 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  
  1. 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  
  1. 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  
  1. 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  
  1. 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 
  1. 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 
  1. 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/  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Tudományos újságíró | A Scientific European folyóirat alapító szerkesztője

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

Mesterséges izom

A robotika jelentős előrelépéseként a „puha” robot...

Egy egyedülálló méhszerű beállítás koraszülöttek milliói számára teremt reményt

Egy tanulmány sikeresen kifejlesztett és tesztelt egy külső...

HEROES: Az NHS dolgozói által alapított jótékonysági szervezet az NHS dolgozóinak megsegítésére

Az NHS dolgozói által alapított, hogy segítse az NHS dolgozóit,...
- Reklám -
94,852VentilátorokMint
47,750KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás