QUẢNG CÁO

Các cuộc tuyệt chủng hàng loạt trong lịch sử Sự sống: Tầm quan trọng của các Nhiệm vụ DART Phòng thủ Hành tinh và Mặt trăng Artemis của NASA  

Sự tiến hóa và sự tuyệt chủng của các loài mới đã song hành với nhau kể từ khi sự sống bắt đầu trên Trái đất. Tuy nhiên, đã có ít nhất 500 đợt tuyệt chủng quy mô lớn của các dạng sống trong 65 triệu năm qua. Trong những đợt này, hơn XNUMX/XNUMX số loài hiện có đã bị loại bỏ. Chúng được gọi là tuyệt chủng toàn cầu hoặc tuyệt chủng hàng loạt. Cuộc tuyệt chủng hàng loạt lần thứ năm là đợt cuối cùng xảy ra cách đây khoảng XNUMX triệu năm trong kỷ Phấn trắng. Điều này được gây ra do va chạm với tiểu hành tinh. Các điều kiện kết quả đã dẫn đến việc loại bỏ khủng long khỏi bề mặt Trái đất. Trong thời kỳ Anthropocen hiện tại (tức là thời kỳ của loài người), người ta nghi ngờ rằng Trái đất có thể đã ở trong hoặc bên bờ vực của Sự tuyệt chủng hàng loạt lần thứ sáu, do các vấn đề môi trường do con người tạo ra (như biến đổi khí hậu, ô nhiễm, phá rừng, sự nóng lên toàn cầu, v.v.). Hơn nữa, các yếu tố như hạt nhân, sinh học hoặc các loại chiến tranh / xung đột khác, thảm họa môi trường tự nhiên như núi lửa phun trào hoặc tác động của tiểu hành tinh cũng có khả năng gây ra tuyệt chủng hàng loạt. Trải rộng ra ngoài không gian là một trong những cách để đối phó với những thách thức tồn tại mà nhân loại phải đối mặt. Nhiệm vụ Mặt trăng Artemis của NASA là sự khởi đầu hướng tới sự cư trú của con người trong không gian sâu bằng cách thực dân hóa Mặt trăng và Sao Hỏa trong tương lai. Bảo vệ hành tinh bằng cách làm chệch hướng một tiểu hành tinh khỏi Trái đất là một chiến lược khác đang được xem xét. Sứ mệnh DART của NASA là thử nghiệm làm chệch hướng tiểu hành tinh đầu tiên như vậy sẽ cố gắng làm chệch hướng một tiểu hành tinh gần Trái đất vào tháng tới. 

Môi trường luôn thay đổi mọi lúc. Điều này có tác động hai chiều đối với các dạng sống - trong khi áp lực chọn lọc tiêu cực đối với những loài không thích hợp để tồn tại trong môi trường sống. môi trường dẫn đến sự tuyệt chủng của chúng, mặt khác, nó tạo điều kiện thuận lợi cho sự tồn tại của các dạng sống đủ linh hoạt để thích nghi với các điều kiện mới. Điều này cuối cùng dẫn đến đỉnh cao của sự tiến hóa của các loài mới. Do đó, sự tuyệt chủng và sự tiến hóa của các dạng sống mới lẽ ra phải song hành với nhau, gần như liền mạch kể từ khi bắt đầu sự sống trên Trái đất. Trái đất.  

Tuy nhiên, lịch sử Trái đất không phải lúc nào cũng suôn sẻ. Có những trường hợp xảy ra các sự kiện kịch tính và quyết liệt có tác động tiêu cực mạnh đến các dạng sống dẫn đến sự tuyệt chủng trên quy mô lớn của các loài. 'Tuyệt chủng toàn cầu' hay 'tuyệt chủng hàng loạt' là thuật ngữ được sử dụng để mô tả các đợt khi khoảng 500/XNUMX đa dạng sinh học hiện có bị tuyệt chủng trong một khoảng thời gian địa chất tương đối ngắn. Trong XNUMX triệu năm qua, đã có ít nhất XNUMX trường hợp tuyệt chủng hàng loạt quy mô lớn1.  

Bảng: Trái đất, Sự tuyệt chủng hàng loạt của các loài và loài người  

Thời gian trước hiện tại (tính bằng năm)   Sự Kiện   
13.8 tỷ năm trước  Vũ trụ bắt đầu Thời gian, không gian và vật chất đều bắt đầu với Vụ nổ lớn 
9 tỷ năm trước Hệ mặt trời hình thành 
4.5 tỷ năm trước Trái đất hình thành 
3.5 tỷ năm trước Cuộc sống bắt đầu 
2.4 tỷ năm trước Vi khuẩn lam đã tiến hóa 
800 triệu năm trước  Động vật đầu tiên (bọt biển) tiến hóa 
541-485 triệu năm trước (kỷ Cambri) Sự bùng nổ hoang dã của các dạng sống mới  
400 triệu năm trước (Ordovic - kỷ Silur) Tuyệt chủng hàng loạt đầu tiên  được gọi là Sự tuyệt chủng Ordovic-Silur 
365 triệu năm trước (kỷ Devon) Tuyệt chủng hàng loạt thứ hai  được gọi là tuyệt chủng kỷ Devon 
250 triệu năm trước. (Kỷ Permi-Trias)  Tuyệt chủng hàng loạt thứ ba  được gọi là tuyệt chủng kỷ Permi-kỷ Trias, hay Đại diệt vong hơn 90% các loài trên Trái đất đã tuyệt chủng 
210 triệu năm trước (kỷ Trias- kỷ Jura)     Tuyệt chủng hàng loạt lần thứ tư  loại bỏ nhiều loài động vật lớn đã dọn đường cho khủng long phát triển các loài động vật có vú phát triển sớm nhất vào khoảng thời gian này  
65.5 triệu năm trước (kỷ Phấn trắng)  Tuyệt chủng hàng loạt lần thứ năm  được gọi là sự tuyệt chủng cuối kỷ Phấn trắng gây ra do tác động của tiểu hành tinh đã đưa thời đại khủng long kết thúc 
55 triệu năm trước Động vật linh trưởng đầu tiên tiến hóa 
năm 315,000 trước Homo sapiens tiến hóa ở châu Phi 
Kỷ Anthropocen hiện tại (tức là thời kỳ của loài người)  Tuyệt chủng hàng loạt lần thứ sáu (?)  Các chuyên gia nghi ngờ rằng Trái đất có thể đã ở trong hoặc bên bờ vực của sự tuyệt chủng hàng loạt do các vấn đề môi trường do con người tạo ra (như biến đổi khí hậu, ô nhiễm, phá rừng, nóng lên toàn cầu, v.v.) Hơn nữa, các yếu tố sau có khả năng gây ra tuyệt chủng hàng loạt xung đột lên đến đỉnh điểm trong chiến tranh hạt nhân / sinh học / thảm họa thảm họa môi trường như núi lửa phun trào lớn tác động với một tiểu hành tinh 

Lần tuyệt chủng 'Big Five' này được mô tả dựa trên phân tích cơ sở dữ liệu về hàng nghìn hóa thạch động vật không xương sống ở biển.  

Trong kỷ Cambri (541-485 triệu năm trước), đã có một sự bùng nổ dữ dội của các dạng sống mới. Tiếp theo là sự kiện Tuyệt chủng hàng loạt đầu tiên của sự sống trên Trái đất diễn ra cách đây 400 triệu năm trong kỷ Ordovic - Silur. Điều này đã chứng kiến ​​sự tuyệt chủng của hơn 85% đa dạng sinh học biển do biến đổi khí hậu do sự nguội lạnh toàn cầu của đại dương nhiệt đới, sau đó là giảm mực nước biển và mất môi trường sống ở các vùng trũng. Sự tuyệt chủng hàng loạt lần thứ hai xảy ra cách đây 365 triệu năm trong kỷ Devon dường như được gây ra do sự giảm nồng độ oxy của nước khi mực nước biển cao. Hoạt động của núi lửa hiện được coi là nhân tố gây ra vụ tuyệt chủng thứ hai1.   

Sự tuyệt chủng hàng loạt lần thứ ba hay sự tuyệt chủng Permi-Trias đã xảy ra khoảng 250 triệu năm trước trong kỷ Permi-Trias. Đây còn được gọi là Great Dying vì hơn 90% các loài trên Trái đất đã bị loại bỏ. Điều này được gây ra do sự thay đổi khí hậu nghiêm trọng sau sự ấm lên nhanh chóng của trái đất do lượng lớn khí thải gây hiệu ứng nhà kính, đặc biệt là lượng CO tăng gấp XNUMX lần.2 trong khí quyển1,2. Điều này cũng giải thích nguyên nhân của cuộc tuyệt chủng hàng loạt lần thứ tư hoặc cuộc tuyệt chủng kỷ Trias-kỷ Jura cách đây 210 triệu năm chứng kiến ​​sự loại bỏ của nhiều loài động vật lớn, mở đường cho khủng long phát triển. Những vụ phun trào núi lửa hàng loạt dường như là sự kiện gắn liền với hai cuộc đại tuyệt chủng này.  

Sự tuyệt chủng gần đây nhất vào cuối kỷ Phấn trắng (hay sự tuyệt chủng kỷ Phấn trắng-Paleogen hay Cuộc tuyệt chủng hàng loạt lần thứ năm) xảy ra khoảng 65.5 triệu năm trước. Đây là một trong những vụ tuyệt chủng hàng loạt lớn nhất trong lịch sử sự sống, chứng kiến ​​sự tiêu diệt hoàn toàn tất cả các loài khủng long không phải chim. Có cả loài khủng long thuộc loài chim và loài không phải loài chim. Khủng long gia cầm có máu nóng trong khi khủng long không phải gia cầm là máu lạnh. Các loài bò sát bay và khủng long không phải chim đã bị tuyệt chủng hoàn toàn trong khi hậu duệ phát sinh gen của khủng long chim vẫn tồn tại cho đến thời hiện đại, đánh dấu sự kết thúc đột ngột của thời đại khủng long. Đó là thời điểm mà những thay đổi lớn về môi trường đang diễn ra do tác động của một tiểu hành tinh lớn với Trái đất tại Chicxulub, Mexico và cộng với những vụ phun trào núi lửa trên diện rộng mà đỉnh điểm là biến đổi khí hậu khiến nguồn cung cấp lương thực hỗ trợ cạn kiệt. Vụ va chạm của tiểu hành tinh không chỉ gây ra sóng xung kích, xung nhiệt lớn và sóng thần mà còn giải phóng một lượng lớn bụi và mảnh vụn vào bầu khí quyển. bầu không khí đã ngăn cản ánh sáng mặt trời chiếu tới bề mặt Trái đất, do đó quá trình quang hợp gần như ngừng lại và mùa đông kéo dài. Việc thiếu quang hợp có nghĩa là sự phá hủy các loài thực vật sản xuất sơ cấp bao gồm thực vật phù du và tảo cũng như các loài động vật phụ thuộc1,3. Tác động của tiểu hành tinh là nguyên nhân chính dẫn đến sự tuyệt chủng nhưng các vụ phun trào núi lửa vào khoảng thời gian đó, một mặt, góp phần vào sự tuyệt chủng hàng loạt bằng cách làm trầm trọng thêm bóng tối và mùa đông bằng cách ném nhiều khói và bụi vào bầu khí quyển. Mặt khác, nó cũng gây ra sự ấm lên từ núi lửa4. Đối với sự tuyệt chủng hoàn toàn của toàn bộ gia đình khủng long không phải gia cầm, nghiên cứu sinh lý học của hậu duệ khủng long gia cầm cho thấy rằng không thể sinh sản do thiếu hụt vitamin D3 (cholecalciferol) trong các phôi đang phát triển trong trứng dẫn đến cái chết trước đó. nở ra5.  

Trong thời kỳ Anthropocen hiện tại (tức là thời kỳ của loài người), một số nhà nghiên cứu cho rằng Cuộc tuyệt chủng hàng loạt lần thứ sáu hiện đang được tiến hành do các vấn đề môi trường do con người tạo ra như biến đổi khí hậu, ô nhiễm, phá rừng, nóng lên toàn cầu, v.v. Điều này có cơ sở dựa trên các ước tính về tỷ lệ tuyệt chủng hiện tại của các loài, được tìm thấy là trong phạm vi tương tự với tỷ lệ tuyệt chủng của các loài đối với các vụ tuyệt chủng hàng loạt trước đó1. Trên thực tế, các kết quả từ một nghiên cứu khác xác nhận rằng tỷ lệ tuyệt chủng đa dạng sinh học hiện tại cao hơn nhiều so với tỷ lệ tuyệt chủng của năm vụ tuyệt chủng hàng loạt trước đó thu được từ hồ sơ hóa thạch. 6,7,8 và các sáng kiến ​​bảo tồn dường như không giúp được nhiều8. Hơn nữa, có những yếu tố nhân tạo khác như chiến tranh / thảm họa hạt nhân có khả năng gây ra sự tuyệt chủng hàng loạt. Các bước tập thể toàn cầu và nỗ lực nhất quán hướng tới giải trừ quân bị, giảm thiểu biến đổi khí hậu, giảm phát thải carbon và bảo tồn loài hưng cảm '9.  

Giống như vụ tuyệt chủng cuối kỷ Phấn trắng cuối cùng, bất kỳ thảm họa môi trường nào trong tương lai phát sinh từ các tác động có thể xảy ra từ không gian và / hoặc từ các vụ phun trào núi lửa lớn cũng có thể đặt ra thách thức tồn tại nghiêm trọng trước nhân loại vì về lâu dài, giống như mọi hành tinh, Trái đất sẽ bị đe dọa bởi các tác động từ không gian (cũng như do núi lửa phun trào) mà đỉnh điểm là ngừng quang hợp do bóng tối kéo dài, do đó tất cả các loài thực vật sản xuất sơ cấp và các loài động vật phụ thuộc sẽ phải đối mặt với sự tàn lụi. 

Thuộc địa hóa không gian sâu và làm chệch hướng các tiểu hành tinh giáp trái đất ra khỏi Trái đất là hai phản ứng có thể xảy ra của nhân loại đối với các mối đe dọa hiện hữu do tác động từ không gian gây ra. Sứ mệnh Mặt trăng Artemis của NASA là bước khởi đầu hướng tới nơi sinh sống của con người ngoài không gian sâu để biến con người trở thành một loài đa hành tinh. Chương trình này sẽ không chỉ tạo ra sự hiện diện lâu dài của con người trên và xung quanh Mặt trăng mà còn dạy các bài học chuẩn bị cho các sứ mệnh và nơi cư trú của con người trên sao Hỏa. Nhiệm vụ Artemis sẽ xây dựng một trại căn cứ trên bề mặt Mặt Trăng để cung cấp cho các phi hành gia một ngôi nhà để sống và làm việc trên Mặt Trăng. Đây sẽ là trường hợp đầu tiên của con người sống trên bề mặt của một thiên thể khác10. Sứ mệnh DART bảo vệ hành tinh của NASA được thiết lập để thử nghiệm một phương pháp làm chệch hướng một tiểu hành tinh ra khỏi Trái đất. Cả hai sứ mệnh không gian này đều hứa hẹn đáng kể hướng tới việc giảm thiểu những thách thức tồn tại đối với nhân loại do tác động từ không gian. 

 ***   

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

***

Tài liệu tham khảo:  

  1. Khlebodarova TM và Likhoshvai VA 2020. Nguyên nhân của sự tuyệt chủng toàn cầu trong lịch sử sự sống: sự thật và giả thuyết. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020 Tháng 24; 4 (407): 419-XNUMX. DOI: https://doi.org/10.18699/VJ20.633 | https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7716527/  
  1. Wu, Y., Chu, D., Tong, J. và cộng sự. Sự gia tăng gấp sáu lần của pCO2 trong khí quyển trong thời kỳ tuyệt chủng hàng loạt Permi-Trias. Nat Commun 12, 2137 (năm 2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  
  1. Schulte P., et al 2010. Tác động của tiểu hành tinh Chicxulub và sự tuyệt chủng hàng loạt tại ranh giới kỷ Phấn trắng-cổ sinh. KHOA HỌC. Ngày 5 tháng 2010 năm 327. Tập 5970, Số phát hành XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 
  1. Chiarenza AA et al 2020. Tác động của tiểu hành tinh, không phải núi lửa, đã gây ra sự tuyệt chủng của loài khủng long cuối kỷ Phấn trắng. Xuất bản ngày 29 tháng 2020 năm 117. PNAS. 29 (17084) 17093-XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  
  1. Fraser, D. (2019). Tại sao khủng long lại tuyệt chủng? Câu trả lời là thiếu cholecalciferol (vitamin D3)? Tạp chí Khoa học Dinh dưỡng, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  
  1. Barnosky AD, et al 2011. Đại tuyệt chủng hàng loạt thứ sáu của Trái đất đã đến chưa? Thiên nhiên. 2011; 471 (7336): 51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  
  1. Ceballos G., et al 2015. Tổn thất các loài do con người gây ra hiện đại cấp tốc: Bước vào đợt tuyệt chủng hàng loạt lần thứ sáu. Khoa học. Tiến lên 2015; 1 (5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  
  1. Cao bồi RH et al 2022. Sự tuyệt chủng hàng loạt lần thứ sáu: sự thật, hư cấu hay suy đoán? Nhận xét sinh học. Tập 97, Số phát hành ngày 2 tháng 2022 năm 640 Trang 663-10. Xuất bản lần đầu: ngày 2022 tháng XNUMX năm XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 
  1. Rodolfo D., Gerardo C., và Ehrlich P., 2022. Vòng quanh cống: cuộc khủng hoảng tuyệt chủng và tương lai của loài người. Xuất bản: ngày 27 tháng 2022 năm 3772021037820210378. Các giao dịch triết học của Hiệp hội Khoa học Sinh học Hoàng gia. BXNUMX DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 
  1. Prasad U., 2022. Artemis Moon Sứ mệnh: Hướng tới Môi trường sống của con người trong Không gian sâu. Khoa học Châu Âu. Xuất bản ngày 11 tháng 2022 năm XNUMX. Có tại http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

*** 

Umesh Prasad
Umesh Prasad
Nhà báo khoa học | Biên tập viên sáng lập tạp chí Khoa học Châu Âu

Theo dõi bản tin của chúng tôi

Để được cập nhật tất cả các tin tức mới nhất, ưu đãi và thông báo đặc biệt.

Hầu hết các bài viết được ưa thích

Màu sắc mới của 'Phô mai xanh'  

Nấm Penicillium roqueforti được sử dụng trong sản xuất...

Một cách tiếp cận mới để điều trị bệnh béo phì

Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu một cách tiếp cận thay thế để điều chỉnh ...

Động vật ăn thịt vi khuẩn có thể giúp giảm tử vong do COVID-19

Một loại vi rút tấn công vi khuẩn có thể ...
- Quảng cáo -
94,863Người hâm mộNhư
47,632Người theo dõiTheo
1,772Người theo dõiTheo
30Thuê baoTheo dõi