Masovna izumiranja u povijesti života: značaj NASA-inih misija Artemis Mjesec i Planetarne obrane DART  

Evolucija i izumiranje novih vrsta išli su ruku pod ruku od nastanka života na Zemlji. Međutim, bilo je najmanje pet epizoda velikih izumiranja oblika života u posljednjih 500 milijuna godina. U tim je epizodama eliminirano više od tri četvrtine postojećih vrsta. To se naziva globalno izumiranje ili masa izumiranje. Peti Masa Izumiranje je posljednja takva epizoda koja se dogodila prije otprilike 65 milijuna godina u razdoblju krede. To je uzrokovano udarom asteroida. Nastali uvjeti doveli su do eliminacije dinosaura s lica Zemlje. U sadašnjem antropocenskom razdoblju (tj. razdoblju čovječanstva), sumnja se da je Zemlja možda već u ili na rubu šestog Masa Izumiranje, zbog okolišnih problema koje je uzrokovao čovjek (kao što su klimatske promjene, zagađenje, krčenje šuma, globalno zatopljenje itd.). Nadalje, čimbenici kao što su nuklearni, biološki ili drugi tipovi ratovanja/sukoba, prirodne ekološke katastrofe kao što je vulkanska erupcija ili udar asteroida također imaju potencijal potaknuti masovno izumiranje. Šireći se u prostor jedan je od načina suočavanja s egzistencijalnim izazovima s kojima se čovječanstvo suočava. NASAje Artemis Mjesec Misija je početak prema dubini prostor ljudsko stanovanje budućom kolonizacijom Mjesec i Mars. planetni obrana odvraćanjem asteroida od Zemlje još je jedna strategija koja se razmatra. NASA-ina misija DART je prvi takav test otklona asteroida koji će sljedeći mjesec pokušati skrenuti asteroid blizu Zemlje. 

Okolina se oduvijek stalno mijenjala. To je imalo dvostruki učinak na oblike života – dok je negativan selekcijski pritisak na one nesposobne za preživljavanje u okolina dovelo do njihovog izumiranja, s druge strane pogodovalo je preživljavanju oblika života dovoljno fleksibilnih da se prilagode novim uvjetima. To je na kraju rezultiralo kulminacijom evolucije novih vrsta. Stoga su izumiranje i evolucija novih oblika života trebali ići ruku pod ruku, gotovo neprimjetno od početka života na Zemlja.  

Međutim, povijest Zemlje nije uvijek bila glatka. Bilo je slučajeva dramatičnih i drastičnih događaja koji su imali snažan negativan utjecaj na oblike života što je rezultiralo izumiranjem vrsta u vrlo velikim razmjerima. 'Globalno izumiranje' ili 'masovno izumiranje' izraz je koji se koristi za opisivanje epizoda kada je oko tri četvrtine postojeće bioraznolikosti izumrlo u relativno kratkom intervalu geološkog vremena. U posljednjih 500 milijuna godina bilo je najmanje pet slučajeva masovnog izumiranja velikih razmjera¹.  

Tablica: Zemlja, masovna izumiranja vrsta i čovječanstva  

Tih 'velikih pet' izumiranja opisano je na temelju analize baze podataka o tisućama fosila morskih beskralješnjaka.  

U razdoblju kambrija (prije 541-485 milijuna godina) došlo je do divlje eksplozije novih oblika života. Nakon toga uslijedilo je prvo masovno izumiranje života na Zemlji koje se dogodilo prije 400 milijuna godina u razdoblju ordovicija – silura. Ovo je dovelo do izumiranja više od 85% morske bioraznolikosti kao rezultat klimatskih promjena zbog globalnog hlađenja tropskog oceana praćenog smanjenjem razine mora i gubitkom staništa u niskim područjima. Drugo masovno izumiranje dogodilo se prije 365 milijuna godina u devonskom razdoblju koje je izgleda uzrokovano smanjenjem koncentracije kisika u vodi kada je razina mora bila visoka. Vulkanska aktivnost trenutno se smatra uzročnim faktorom iza drugog izumiranja¹.   

Treće masovno izumiranje ili permsko-trijasko izumiranje dogodilo se prije oko 250 milijuna godina u permsko-trijaskom razdoblju. Ovo se također naziva Veliko umiranje jer je eliminirano više od 90 posto vrsta na Zemlji. To je uzrokovano drastičnim klimatskim promjenama nakon brzog globalnog zatopljenja kao rezultat masovnog ispuštanja stakleničkih plinova, posebno šesterostrukog povećanja CO₂ u atmosferi^1,2. Ovo također objašnjava uzrok četvrtog masovnog izumiranja ili izumiranja u razdoblju trijasa i jure prije 210 milijuna godina, koje je dovelo do eliminacije mnogih velikih životinja čime je otvoren put dinosaurima za procvat. Čini se da su masivne vulkanske erupcije događaj povezan s ova dva velika izumiranja.  

Najnovije izumiranje na kraju krede (ili izumiranje krede-paleogena ili peto masovno izumiranje) dogodilo se prije otprilike 65.5 milijuna godina. Ovo je bilo jedno od najvećih masovnih izumiranja u povijesti života koje je dovelo do potpune eliminacije svih neptičjih dinosaura. Bilo je i ptičjih i neptičjih dinosaura. Ptičji dinosauri bili su toplokrvni dok su neptičji dinosauri bili hladnokrvni. Leteći gmazovi i ne-ptičji dinosauri pretrpjeli su potpuno izumiranje, dok su filogenetski potomci ptičjih dinosaura preživjeli do modernog doba, označavajući nagli kraj doba dinosaura. To je bilo vrijeme kada su se događale ogromne promjene u okolišu zbog sudara velikog asteroida sa Zemljom u Chicxulubu u Meksiku i dva golema vulkanska erupcija koje su kulminirale klimatskim promjenama uzrokujući presušivanje opskrbe hranom. Udar asteroida ne samo da je izazvao udarne valove, veliki toplinski puls i tsunamije, već je i oslobodio golemu količinu prašine i krhotina u atmosfera koji je spriječio sunčevu svjetlost da dopre do Zemljine površine, stoga skoro prestanak fotosinteze i produženu zimu. Nedostatak fotosinteze značio je uništenje primarnih biljaka proizvođača uključujući fitoplankton i alge, kao i ovisnih životinjskih vrsta^1,3. Udar asteroida bio je glavni pokretač izumiranja, ali vulkanske erupcije u to vrijeme, s jedne strane, pridonijele su masovnom izumiranju daljnjim pogoršanjem tame i zime izbacivanjem oblaka dima i prašine u atmosferu. S druge strane, također je inducirao zagrijavanje od vulkanizma⁴. Što se tiče potpunog izumiranja cijele obitelji ne-ptičjih dinosaura, proučavanje fiziologije potomaka ptičjih dinosaura sugerira da je došlo do neuspjeha reprodukcije zbog nedostatka vitamina D3 (kolekalciferola) u razvoju embrija u jajima što je dovelo do smrti prije izlijeganje⁵.  

U sadašnjem antropocenskom razdoblju (tj. razdoblju čovječanstva), neki istraživači tvrde da je šesto masovno izumiranje već trenutno u tijeku zahvaljujući okolišnim problemima koje je uzrokovao čovjek, kao što su klimatske promjene, onečišćenje, krčenje šuma, globalno zatopljenje itd. To se temelji o procjenama trenutnih stopa izumiranja vrsta, za koje je utvrđeno da su u sličnom rasponu kao stope izumiranja vrsta za ranija masovna izumiranja¹. Zapravo, rezultati druge studije potvrđuju da su trenutne stope izumiranja bioraznolikosti daleko veće od stopa izumiranja za pet ranijih masovnih izumiranja dobivenih iz fosilnog zapisa ^6,7,8 a čini se da inicijative za očuvanje ne pomažu mnogo⁸. Nadalje, postoje i drugi faktori koje je stvorio čovjek, poput nuklearnog rata/katastrofe, a koji mogu izazvati masovno izumiranje. Usprkos globalnim kolektivnim koracima i dosljednim naporima prema razoružanju, ublažavanju klimatskih promjena, smanjenju emisije ugljika i očuvanju vrsta, neki istraživači predlažu smanjenje opsega ljudskog poduzetništva, smanjenje ljudske populacije daljnjim smanjenjem stope nataliteta i kraj 'rasta'. manija'⁹.  

Poput posljednjeg izumiranja na kraju krede, svaka buduća ekološka katastrofa proizašla iz mogućih utjecaja prostor i/ili od masivnih vulkanskih erupcija također može predstavljati ozbiljan egzistencijalni izazov pred čovječanstvom jer dugoročno, kao i svaki planeta, Zemlja će biti ugrožena udarima iz prostor (kao i vulkanskim erupcijama) što će kulminirati prestankom fotosinteze zbog produljene tame, stoga će se sve primarne biljke proizvođači i ovisne životinjske vrste suočiti s desetkovanjem. 

Kolonizacija dubokih prostor i skretanje asteroida vezanih uz Zemlju od Zemlje dva su moguća odgovora čovječanstva na egzistencijalne prijetnje koje predstavljaju udari prostor. NASA Artemis Mjesec Misija je početak prema dubini prostor ljudsko stanovanje za stvaranje višestrukogplaneta vrsta. Ovaj program neće samo stvoriti dugoročnu ljudsku prisutnost na i oko Mjesec ali i poučavati lekcije u pripremi za ljudske misije i obitavanja na Mars. Misija Artemis izgradit će bazni kamp na lunarni površini kako bi astronautima pružili dom za život i rad Mjesec. Ovo će biti prvi primjer da ljudi žive na površini nekog drugog nebeskog tijela¹⁰. NASA planetni obrana DART Misija je postavljena za testiranje metode skretanja asteroida od Zemlje. Oba ova prostor misije imaju znatna obećanja za ublažavanje egzistencijalnih izazova za čovječanstvo izazvanih utjecajem iz prostor. 

 ***   

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

***

Reference:  

1. Khlebodarova TM i Likhoshvai VA 2020. Uzroci globalnih izumiranja u povijesti života: činjenice i hipoteze. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020. srpanj;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. i sur. Šesterostruko povećanje atmosferskog pCO2 tijekom permsko-trijaskog masovnog izumiranja. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. Schulte P., dr. 2010. Udar asteroida Chicxulub i masovno izumiranje na granici krede i paleogena. ZNANOST. 5. ožujka 2010. Vol 327, Izdanje 5970. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. Chiarenza AA dr. 2020. Udar asteroida, a ne vulkanizam, uzrokovao je izumiranje dinosaura na kraju krede. Objavljeno 29. lipnja 2020. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. Fraser, D. (2019). Zašto su dinosauri izumrli? Može li nedostatak kolekalciferola (vitamina D3) biti odgovor? Journal of Nutritional Science, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. Barnosky AD, dr. 2011. Je li već došlo šesto masovno izumiranje Zemlje? Priroda. 2011;471(7336):51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Ceballos G., dr. 2015. Ubrzani suvremeni gubici vrsta izazvani ljudskim djelovanjem: Ulazak u šesto masovno izumiranje. Sci. Adv. 2015; 1 (5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Cowie RH dr. 2022. Šesto masovno izumiranje: činjenica, fikcija ili nagađanje? Biološki pregledi. Svezak 97, izdanje 2. travanj 2022. Stranice 640-663. Prvi put objavljeno: 10. siječnja 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Rodolfo D., Gerardo C. i Ehrlich P., 2022. Kruženje oko odvoda: kriza izumiranja i budućnost čovječanstva. Objavljeno: 27. lipnja 2022. Filozofski radovi Kraljevskog društva bioloških znanosti. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Prasad U., 2022. Misija Artemis Mjesec: prema ljudskom prebivalištu u dubokom svemiru. Znanstveni europski. Objavljeno 11. kolovoza 2022. Dostupno na http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***