¿Es posible que la función onDestroy se active sin que previamente se hayan llamado onPause y onStop?

Sí, esa situación es posible. En el ciclo de vida de una Activity en Android, los métodos se llaman en un orden determinado, pero bajo ciertas condiciones, onDestroy puede ser llamado sin que onPause y onStop hayan sido llamados previamente.

Por ejemplo, si el sistema termina el proceso de la aplicación por falta de recursos, entonces onPause y onStop pueden no ser llamados, y onDestroy puede ser llamado al finalizar explícitamente la Activity o incluso no ser llamado en absoluto. Sin embargo, si onDestroy se llama explícitamente (por ejemplo, al llamar a finish()), generalmente onPause y onStop se llaman antes.

Por lo tanto, onDestroy puede ejecutarse sin un previo onPause y onStop en el caso de que la Activity sea destruida por el sistema sin un ciclo de vida normal.