הכחדות המוניות בהיסטוריה של החיים: חשיבות משימות ה-Artemis Moon ו-DART של נאס"א  

האבולוציה וההכחדה של מינים חדשים הלכו יד ביד מאז החלו החיים על כדור הארץ. עם זאת, היו לפחות חמישה אפיזודות של הכחדה בקנה מידה גדול של צורות חיים ב-500 מיליון השנים האחרונות. בפרקים אלה, יותר משלושה רבעים מהמינים הקיימים חוסלו. אלה מכונים הכחדה עולמית או מסה הַכחָדָה. החמישי מסה ההכחדה הייתה הפרק האחרון שכזה שהתרחש לפני כ-65 מיליון שנים בתקופת הקרטיקון. זה נגרם עקב פגיעת אסטרואידים. התנאים שהתקבלו הובילו לחיסול הדינוזאורים מפני כדור הארץ. בתקופת האנתרופוקן הנוכחית (כלומר, תקופת האנושות), קיים חשד כי ייתכן שכדור הארץ כבר נמצא או על סף השישי. מסה הכחדה, עקב בעיות סביבתיות מעשה ידי אדם (כגון שינויי אקלים, זיהום, כריתת יערות, התחממות גלובלית וכו'). יתר על כן, לגורמים כמו לוחמה/סכסוך גרעיני, ביולוגי או אחר, אסונות סביבתיים טבעיים כגון התפרצות געשית או פגיעת אסטרואידים יש גם פוטנציאל לעורר הכחדה המונית. מתפשט לתוך שטח היא אחת הדרכים להתמודד עם אתגרים קיומיים איתם מתמודדת האנושות. נאס"אשל ארטמיס ירח שליחות היא התחלה לעומק שטח מגורים אנושיים על ידי קולוניזציה עתידית של ירח ו מַאְדִים. פלנטריים הגנה על ידי הסטת אסטרואיד הרחק מכדור הארץ היא אסטרטגיה נוספת שנשקלת. משימת DART של נאס"א הוא מבחן הסטת האסטרואיד הראשון שכזה אשר ינסה להסיט אסטרואיד קרוב לכדור הארץ בחודש הבא. 

הסביבה תמיד משתנה כל הזמן. הייתה לכך השפעה דו-כיוונית על צורות החיים - בעוד לחץ בחירה שלילי נגד אלה שאינם כשירים לשרוד סביבה הוביל להכחדתם, מצד שני, הוא העדיף הישרדות של צורות החיים גמישות מספיק כדי להסתגל לתנאים חדשים. זה הביא בסופו של דבר לשיא האבולוציה של מינים חדשים. לפיכך, הכחדה והתפתחות של צורות חיים חדשות היו אמורות ללכת יד ביד, כמעט ללא תקלות מאז תחילת החיים על כדור הארץ.  

עם זאת, ההיסטוריה של כדור הארץ לא תמיד הייתה חלקה. היו מקרים של אירועים דרמטיים ודרסטיים שהשפיעו לרעה על צורות החיים והביאו להכחדה בקנה מידה גדול מאוד של מינים. 'הכחדה עולמית' או 'הכחדה המונית' הוא המונח המשמש לתיאור אפיזודות כאשר כשלושה רבעים מהמגוון הביולוגי הקיים נכחד בפרק זמן גיאולוגי קצר יחסית. ב-500 מיליון השנים האחרונות, היו לפחות חמישה מקרים של הכחדה המונית בקנה מידה גדול¹.  

טבלה: כדור הארץ, הכחדות המוניות של מינים ואנושות  

הכחדות "חמש הגדולות" הללו תוארו על סמך ניתוח של מסד נתונים אודות אלפי מאובנים של חסרי חוליות ימיים.  

בתקופת הקמבריון (לפני 541-485 מיליון שנים), היה פיצוץ פראי של צורות חיים חדשות. לאחר מכן, ההכחדה ההמונית הראשונה של חיים על פני כדור הארץ, שהתרחשה לפני 400 מיליון שנה בתקופה האורדוביץ'-סילורית. זה גרם להכחדה של יותר מ-85% מהמגוון הביולוגי הימי כתוצאה משינויי אקלים עקב התקררות עולמית של האוקיינוס ​​הטרופי ואחריו ירידה בגובה פני הים ואובדן בתי גידול באזורים נמוכים. ההכחדה ההמונית השנייה התרחשה לפני 365 מיליון שנים בתקופת הדבון, שנראה כי נגרמה עקב הפחתת ריכוז החמצן של המים כאשר מפלס הים היה גבוה. פעילות געשית נחשבת כיום לגורם הסיבתי מאחורי ההכחדה השנייה¹.   

ההכחדה ההמונית השלישית או ההכחדה הפרמית-טריאסית התרחשה לפני כ-250 מיליון שנה בתקופה הפרמית-טריאסית. זה נקרא גם גסיסה גדולה מכיוון שיותר מ-90 אחוז מהמינים של כדור הארץ חוסלו. זה נגרם עקב שינויי אקלים דרסטיים בעקבות התחממות כדור הארץ המהירה כתוצאה משחרור מסיבי של גזי חממה במיוחד העלייה פי שישה של CO₂ באטמוספירה^1,2. זה גם מסביר את סיבת ההכחדה ההמונית הרביעית או ההכחדה הטריאסית-יורה לפני 210 מיליון שנה, אשר ראתה חיסול של בעלי חיים גדולים רבים שפינה את הדרך לפריחתם של הדינוזאורים. נראה שהתפרצויות געשיות עצומות הן האירוע הקשור לשתי ההכחדות הגדולות הללו.  

ההכחדה האחרונה של סוף הקרטיקון (או הכחדת קרטיקון-פלאוגן או ההכחדה המונית החמישית) התרחשה לפני כ-65.5 מיליון שנים. זו הייתה אחת ההכחדות ההמוניות הגדולות ביותר בתולדות החיים שראתה חיסול מוחלט של כל הדינוזאורים שאינם עופות. היו גם דינוזאורים עופות וגם דינוזאורים שאינם עופות. דינוזאורים עופות היו בעלי דם חם ואילו דינוזאורים שאינם עופות היו בעלי דם קר. זוחלים מעופפים ודינוזאורים שאינם עופות סבלו מהכחדה מוחלטת בעוד הצאצאים הפילוגנטיים של דינוזאורים עופות שרדו עד ימינו, ומציינים את הקץ הפתאומי של עידן הדינוזאורים. זה היה הזמן שבו התרחשו שינויים מסיביים בסביבה עקב פגיעת אסטרואיד גדול בכדור הארץ בצ'יקסולוב, מקסיקו וצמד להתפרצויות געשיות עצומות שהגיעו לשיא בשינויי אקלים שגרמו להתייבשות של אספקת המזון התומך. פגיעת אסטרואידים לא רק גרמה לגלי הלם, דופק חום גדול ולצונאמי, אלא גם שיחררה כמות עצומה של אבק ופסולת אוירה שעצר את אור השמש להגיע אל פני כדור הארץ ומכאן קרוב להפסקת הפוטוסינתזה וחורף ממושך. חוסר הפוטוסינתזה פירושו הרס של צמחי יצרן ראשוני כולל פיטופלנקטון ואצות, כמו גם של מיני בעלי חיים תלויים^1,3. פגיעת אסטרואידים הייתה המניע העיקרי של ההכחדה, אך התפרצויות געשיות בסביבות הזמן, מצד אחד, תרמו להכחדה המונית על ידי החמרה נוספת של החשכה והחורף על ידי השלכת פלומות עשן ואבק באטמוספירה. מצד שני, זה גם גרם להתחממות מוולקניות⁴. באשר להכחדה מוחלטת של כל משפחת הדינוזאורים הלא-עופות, חקר הפיזיולוגיה של צאצאיהם של דינוזאורים עופות מעלה כי היה כשל בהתרבות עקב מחסור בוויטמין D3 (כולקלציפרול) בעוברים המתפתחים בביצים שהוביל למוות לפני כן. בְּקִיעָה⁵.  

בתקופת האנתרופוקן הנוכחית (כלומר, תקופת האנושות), כמה חוקרים טוענים כי הכחדה המונית שישית כבר מתבצעת כעת באדיבות סוגיות סביבתיות מעשה ידי אדם כגון שינויי אקלים, זיהום, כריתת יערות, התחממות כדור הארץ וכו'. על הערכות של שיעורי ההכחדה הנוכחיים של מינים, שנמצאים בטווח דומה לשיעורי הכחדת מינים עבור הכחדות המוניות מוקדמות יותר¹. למעשה, תוצאות ממחקר אחר מאשרות ששיעורי ההכחדה הנוכחיים של המגוון הביולוגי גבוהים בהרבה משיעורי ההכחדה של חמש ההכחדות ההמוניות המוקדמות יותר שהתקבלו מתעוד המאובנים ^6,7,8 ונראה שיוזמות השימור לא עוזרות הרבה⁸. יתר על כן, ישנם גורמים אחרים מעשה ידי אדם כמו מלחמה/אסון גרעיני שיש להם פוטנציאל לעורר הכחדה המונית. למרות צעדים קולקטיביים גלובליים ומאמצים עקביים לפירוק נשק, הפחתת שינויי אקלים, הפחתת פליטת פחמן ושימור מינים, חלק מהחוקרים מציעים לצמצם את היקף המפעל האנושי, הצטמקות אוכלוסיית האדם על ידי הפחתה נוספת של שיעורי הילודה וסיום הצמיחה מַניָה'⁹.  

כמו ההכחדה האחרונה של הקרטיקון, כל אסון סביבתי עתידי הנובע מהשפעות אפשריות מ שטח ו/או מהתפרצויות געשיות מסיביות עשויות גם להוות אתגר קיומי רציני בפני האנושות מכיוון שבטווח הארוך, כמו כל כוכב לכת, כדור הארץ יהיה בסכנה על ידי פגיעות מ שטח (כמו גם על ידי התפרצויות געשיות) ששיאו הפסקת הפוטוסינתזה עקב חושך ממושך ומכאן שכל הצמחים היצרנים הראשוניים ומיני בעלי החיים התלויים יתמודדו עם חיסרון. 

קולוניזציה של עמוק שטח והסטת אסטרואידים הקשורים לכדור הארץ הרחק מכדור הארץ הם שתי תגובות אפשריות של האנושות לאיומים הקיומיים הנשקפים מהשפעות של שטח. של נאס"א ארטמיס ירח שליחות היא התחלה לעומק שטח מגורים אנושיים להפיכת בני האדם לרב-כוכב לכת מִין. תוכנית זו לא רק תיצור נוכחות אנושית ארוכת טווח על ומסביב ירח אלא גם מלמדים שיעורים לקראת משימות אנושיות ומגורים על מַאְדִים. משימת ארטמיס תבנה מחנה בסיס על ירחי פני השטח כדי לתת לאסטרונאוטים בית לחיות ולעבוד בו ירח. זה יהיה המקרה הראשון של בני אדם החיים על פני השטח של גוף שמימי אחר¹⁰. של נאס"א כוכבי משימת ההגנה DART מיועדת לבחון שיטה להסטת אסטרואיד הרחק מכדור הארץ. שניהם שטח למשימות יש הבטחה ניכרת להפחתת האתגרים הקיומיים לאנושות הנובעים מהשפעה מ שטח. 

 ***   

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

***

הפניות:  

1. Khlebodarova TM and Likhoshvai VA 2020. סיבות להכחדות עולמיות בהיסטוריה של החיים: עובדות והשערות. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020 יולי;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. עלייה של פי שישה של pCO2 אטמוספרי במהלך ההכחדה ההמונית של פרמיאן-טריאס. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. שולטה פ., ואח' 2010. השפעת האסטרואיד Chicxulub והכחדה המונית בגבול הקרטיקון-פלאוגן. מַדָע. 5 במרץ 2010. כרך 327, גיליון 5970. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. קיארנצה א.א ואח' 2020. פגיעת אסטרואידים, לא געשיות, גרמה להכחדת הדינוזאור בסוף הקרטיקון. פורסם ב-29 ביוני 2020. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. פרייזר, ד' (2019). מדוע נכחדו הדינוזאורים? האם מחסור בכולקלציפרול (ויטמין D3) יכול להיות התשובה? כתב עת למדעי התזונה, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. ברנוסקי לספירה, ואח' 2011. האם ההכחדה ההמונית השישית של כדור הארץ כבר הגיעה? טֶבַע. 2011;471(7336):51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Ceballos G., ואח' 2015. אובדנים מואצים של מינים מודרניים שנגרמו על ידי אדם: כניסה להכחדה ההמונית השישית. Sci. עו"ד 2015;1(5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Cowie RH ואח' 2022. ההכחדה ההמונית השישית: עובדה, בדיה או ספקולציה? ביקורות ביולוגיות. כרך 97, גיליון 2 אפריל 2022 עמודים 640-663. פורסם לראשונה: 10 בינואר 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Rodolfo D., Gerardo C., and Ehrlich P., 2022. מקיפים את הניקוז: משבר ההכחדה ועתיד האנושות. פורסם:27 ביוני 2022. עסקאות פילוסופיות של מדעי הביולוגי של החברה המלכותית. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Prasad U., 2022. משימת ירח ארטמיס: לקראת מגורי אדם בחלל עמוק. אירופאי מדעי. פורסם ב-11 באוגוסט 2022. זמין ב http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***