Kepupusan Besar-besaran dalam sejarah Kehidupan: Kepentingan Misi DART Bulan Artemis dan Planetary Pertahanan NASA  

Evolusi dan kepupusan spesies baharu telah berjalan seiring sejak kehidupan bermula di Bumi. Walau bagaimanapun, terdapat sekurang-kurangnya lima episod kepupusan besar-besaran bentuk kehidupan dalam tempoh 500 juta tahun yang lalu. Dalam episod ini, lebih daripada tiga perempat daripada spesies sedia ada telah dihapuskan. Ini dirujuk sebagai kepupusan global atau besar-besaran kepupusan. Yang Kelima Massa Kepupusan adalah episod terakhir seperti itu yang berlaku kira-kira 65 juta tahun yang lalu dalam zaman Cretaceous. Ini disebabkan oleh hentaman asteroid. Keadaan yang terhasil membawa kepada penghapusan dinosaur dari muka Bumi. Dalam tempoh Anthropocene semasa (iaitu, tempoh manusia), disyaki bahawa Bumi mungkin sudah berada di dalam atau di ambang Keenam. Massa Kepupusan, disebabkan oleh isu alam sekitar buatan manusia (seperti perubahan iklim, pencemaran, penebangan hutan, pemanasan global, dll.). Selanjutnya, faktor seperti nuklear, biologi atau jenis peperangan/konflik lain, bencana alam sekitar semula jadi seperti letusan gunung berapi atau kesan asteroid juga berpotensi untuk mencetuskan kepupusan besar-besaran. Merebak ke dalam ruang merupakan salah satu cara untuk menangani cabaran eksistensial yang dihadapi oleh umat manusia. NASAArtemis Bulan Misi adalah permulaan ke arah yang dalam ruang kediaman manusia oleh penjajahan masa depan Bulan and Marikh. Planet pertahanan dengan memesongkan asteroid dari Bumi adalah strategi lain yang sedang dipertimbangkan. Misi DART NASA adalah ujian pesongan asteroid pertama seumpamanya yang akan cuba memesongkan asteroid berhampiran Bumi bulan depan. 

Persekitaran sentiasa berubah sepanjang masa. Ini mempunyai kesan serampang dua mata pada bentuk kehidupan – manakala tekanan pemilihan negatif terhadap mereka yang tidak layak untuk terus hidup dalam persekitaran membawa kepada kepupusan mereka, sebaliknya, ia memihak kepada kelangsungan hidup bentuk yang cukup fleksibel untuk menyesuaikan diri dengan keadaan baru. Ini akhirnya mengakibatkan kemuncak evolusi spesies baru. Oleh itu, kepupusan dan evolusi bentuk hidupan baru sepatutnya berjalan seiring, hampir dengan lancar sejak permulaan kehidupan di Bumi.  

Walau bagaimanapun, sejarah Bumi tidak selalunya lancar. Terdapat kejadian dramatik dan drastik yang mempunyai kesan buruk yang kuat terhadap bentuk hidupan yang mengakibatkan kepupusan spesies yang sangat besar. 'Kepupusan global' atau 'kepupusan besar-besaran' ialah istilah yang digunakan untuk menggambarkan episod apabila kira-kira tiga perempat daripada biodiversiti sedia ada telah pupus dalam selang masa geologi yang agak singkat. Dalam 500 juta tahun yang lalu, terdapat sekurang-kurangnya lima kejadian kepupusan besar-besaran¹.  

Jadual: Bumi, Kepupusan Besar-besaran Spesies dan Kemanusiaan  

Kepupusan 'Lima Besar' ini diterangkan berdasarkan analisis pangkalan data tentang beribu-ribu fosil invertebrata marin.  

Dalam tempoh Kambrium (541-485 juta tahun yang lalu), terdapat letupan liar bentuk hidupan baru. Ini diikuti oleh Kepupusan Massa Pertama kehidupan di Bumi yang berlaku 400 juta tahun yang lalu dalam tempoh Ordovician - Silur. Ini menyaksikan kepupusan lebih daripada 85% biodiversiti marin akibat perubahan iklim akibat penyejukan global lautan tropika diikuti oleh pengurangan paras laut dan kehilangan habitat di kawasan rendah. Kepupusan Beramai-ramai Kedua berlaku 365 juta tahun dahulu dalam tempoh Devon yang nampaknya disebabkan oleh pengurangan kepekatan oksigen air apabila paras laut tinggi. Aktiviti gunung berapi kini dianggap sebagai faktor penyebab kepupusan kedua¹.   

Kepupusan Massa Ketiga atau kepupusan Permian-Triassic berlaku kira-kira 250 juta tahun dahulu dalam tempoh Permian-Triassic. Ini juga dipanggil Great Dying kerana lebih daripada 90 peratus spesies Bumi telah dihapuskan. Ini disebabkan oleh perubahan iklim yang drastik berikutan pemanasan global yang pesat akibat pembebasan besar-besaran gas rumah hijau terutamanya peningkatan enam kali ganda CO.₂ dalam atmosfera^1,2. Ini juga menjelaskan punca kepupusan besar-besaran keempat atau kepupusan Triassic-Jurassic 210 juta tahun yang lalu yang menyaksikan penyingkiran banyak haiwan besar membuka jalan untuk dinosaur berkembang. Letusan gunung berapi besar-besaran nampaknya merupakan peristiwa yang dikaitkan dengan dua kepupusan besar ini.  

Kepupusan terbaharu, kepupusan Kapur akhir (atau kepupusan Cretaceous-Paleogene atau Kepupusan Massa Kelima) berlaku kira-kira 65.5 juta tahun yang lalu. Ini adalah salah satu kepupusan besar-besaran terbesar dalam sejarah kehidupan yang menyaksikan penghapusan sepenuhnya semua dinosaur bukan burung. Terdapat kedua-dua dinosaur burung dan bukan burung. Dinosaur burung berdarah panas manakala dinosaur bukan burung berdarah sejuk. Reptilia terbang dan dinosaur bukan burung mengalami kepupusan total manakala keturunan filogenetik dinosaur burung bertahan hingga ke zaman moden, menandakan berakhirnya zaman dinosaur secara mendadak. Itulah masa apabila perubahan besar dalam alam sekitar berlaku akibat kesan asteroid besar dengan Bumi di Chicxulub, Mexico dan dua letusan gunung berapi yang besar yang memuncak dalam perubahan iklim menyebabkan kekeringan bekalan makanan sokongan. Hentaman asteroid bukan sahaja menyebabkan gelombang kejutan, denyutan haba yang besar dan tsunami, tetapi juga mengeluarkan sejumlah besar habuk dan serpihan dalam suasana yang menghalang cahaya matahari untuk sampai ke permukaan Bumi maka hampir pemberhentian fotosintesis dan musim sejuk yang berpanjangan. Kekurangan fotosintesis bermakna pemusnahan tumbuhan pengeluar utama termasuk fitoplankton dan alga serta spesies haiwan bergantung^1,3. Kesan asteroid adalah pemacu utama kepupusan tetapi letusan gunung berapi sepanjang masa, di satu pihak, menyumbang kepada kepupusan besar-besaran dengan memburukkan lagi kegelapan dan musim sejuk dengan membuang kepulan asap dan debu ke atmosfera. Sebaliknya, ia juga menyebabkan pemanasan daripada gunung berapi⁴. Bagi jumlah kepupusan keseluruhan keluarga dinosaur bukan burung, kajian fisiologi keturunan dinosaur burung menunjukkan bahawa terdapat kegagalan untuk membiak disebabkan kekurangan vitamin D3 (cholecalciferol) dalam embrio yang sedang berkembang dalam telur yang membawa kepada kematian sebelum ini. penetasan⁵.  

Dalam tempoh Anthropocene sekarang (iaitu, tempoh kemanusiaan), sesetengah penyelidik berpendapat bahawa Kepupusan Besar-besaran Keenam kini sedang dijalankan berikutan isu alam sekitar buatan manusia seperti perubahan iklim, pencemaran, penebangan hutan, pemanasan global, dll. Ini berdasarkan mengenai anggaran kadar kepupusan semasa spesies, yang didapati berada dalam julat yang sama dengan kadar kepupusan spesies untuk kepupusan besar-besaran yang lebih awal¹. Malah, hasil daripada kajian lain mengesahkan bahawa kadar kepupusan biodiversiti semasa adalah jauh lebih tinggi daripada kadar kepupusan untuk lima kepupusan besar-besaran terdahulu yang diperoleh daripada rekod fosil. ^6,7,8 dan inisiatif pemuliharaan nampaknya tidak banyak membantu⁸. Tambahan pula, terdapat faktor buatan manusia lain seperti perang/bencana nuklear yang berpotensi mencetuskan kepupusan besar-besaran. Langkah kolektif global dan usaha yang konsisten ke arah pelucutan senjata, mitigasi perubahan iklim, pengurangan pelepasan karbon dan pemuliharaan spesies walaupun, sesetengah penyelidik mencadangkan untuk mengurangkan skala perusahaan manusia, pengecutan populasi manusia dengan pengurangan selanjutnya kadar kelahiran dan pengakhiran 'pertumbuhan mania'⁹.  

Seperti kepupusan akhir Cretaceous yang terakhir, sebarang bencana alam sekitar masa depan yang timbul daripada kemungkinan kesan daripada ruang dan/atau daripada letusan gunung berapi yang besar mungkin juga menimbulkan cabaran eksistensi yang serius di hadapan manusia kerana dalam jangka panjang, seperti setiap planet, Bumi akan terancam oleh kesan daripada ruang (serta oleh letusan gunung berapi) yang memuncak dengan pemberhentian fotosintesis disebabkan oleh kegelapan yang berpanjangan justeru semua tumbuhan pengeluar utama dan spesies haiwan bergantung akan menghadapi kemusnahan. 

Penjajahan dalam ruang dan memesongkan asteroid terikat bumi dari Bumi adalah dua kemungkinan tindak balas manusia terhadap ancaman wujud yang ditimbulkan oleh kesan daripada ruang. NASA Artemis Bulan Misi adalah permulaan ke arah yang dalam ruang kediaman manusia untuk menjadikan manusia pelbagaiplanet spesis. Program ini bukan sahaja akan mewujudkan kehadiran manusia jangka panjang di dan sekitar Bulan tetapi juga mengajar pelajaran sebagai persediaan untuk misi dan kediaman manusia pada Marikh. Misi Artemis akan membina kem asas di Bulan permukaan untuk memberi angkasawan rumah untuk tinggal dan bekerja di Bulan. Ini akan menjadi contoh pertama manusia yang hidup di permukaan badan angkasa yang lain¹⁰. NASA planet Misi DART pertahanan ditetapkan untuk menguji kaedah memesongkan asteroid dari Bumi. Kedua-duanya ini ruang misi memegang janji yang besar ke arah pengurangan cabaran wujud kepada manusia yang ditimbulkan oleh kesan daripada ruang. 

 ***   

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

***

Rujukan:  

1. Khlebodarova TM dan Likhoshvai VA 2020. Punca kepupusan global dalam sejarah kehidupan: fakta dan hipotesis. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. 2020 Jul;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. Peningkatan enam kali ganda pCO2 atmosfera semasa kepupusan besar-besaran Permian-Triassic. Nat Commun 12, 2137 (2021). https://doi.org/10.1038/s41467-021-22298-7  

3. Schulte P., et al 2010. Kesan Asteroid Chicxulub dan Kepupusan Beramai-ramai di Sempadan Cretaceous-Paleogene. SAINS. 5 Mac 2010. Vol 327, Issue 5970. DOI: https://doi.org/10.1126/science.1177265 

4. Chiarenza AA et al 2020. Kesan asteroid, bukan gunung berapi, menyebabkan kepupusan dinosaur akhir Cretaceous. Diterbitkan pada 29 Jun 2020. PNAS. 117 (29) 17084-17093. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.2006087117  

5. Fraser, D. (2019). Mengapakah dinosaur telah pupus? Bolehkah kekurangan cholecalciferol (vitamin D3) menjadi jawapannya? Jurnal Sains Pemakanan, 8, E9. DOI: https://doi.org/10.1017/jns.2019.7  

6. Barnosky AD, et al 2011. Adakah kepupusan besar-besaran keenam Bumi telah pun tiba? alam semula jadi. 2011;471(7336):51-57. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09678  

7. Ceballos G., et al 2015. Kehilangan spesies yang disebabkan oleh manusia moden dipercepatkan: Memasuki kepupusan besar-besaran keenam. Sci. Adv. 2015;1(5): e1400253. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.1400253  

8. Cowie RH et al 2022. Kepupusan Beramai-ramai Keenam: fakta, fiksyen atau spekulasi? Kajian Biologi. Jilid 97, Keluaran 2 April 2022 Halaman 640-663. Pertama diterbitkan: 10 Januari 2022. DOI: https://doi.org/10.1111/brv.12816 

9. Rodolfo D., Gerardo C., dan Ehrlich P., 2022. Mengelilingi longkang: krisis kepupusan dan masa depan umat manusia. Diterbitkan:27 Jun 2022. Transaksi Falsafah The Royal Society Biological Sciences. B3772021037820210378 DOI: http://doi.org/10.1098/rstb.2021.0378 

10. Prasad U., 2022. Artemis Moon Mission: Towards Deep Space Human Habitation. Eropah saintifik. Diterbitkan pada 11 Ogos 2022. Boleh didapati di http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/artemis-moon-mission-towards-deep-space-human-habitation/  

***