< 고생대 >
지난 포스팅에 이어서 오늘은 고생대에 대해서 알아보겠습니다. 지질시대는 총 네 가지의 시대인데, 지난 포스팅에서 다룬 선캄브리아 시대, 오늘 알아볼 고생대, 중생대, 신생대로 나뉘어있어요. 고생대는 영문으로 Paleozoic Era라고 합니다. 고생대는 선캄브리아 시대 뒤의 2번째 시대로 지금으로부터 약 5억 4천만년 전부터 2억 5천만년 전까지의 시대입니다. 고생대의 초기로부터 캄브리아기, 오르도비스기, 실루리아기, 데본기, 석탄기, 페름기로 총 6기로 구분됩니다. 캄브리아기에서 실루리아기까지의 시대를 구 고생대로 묶고, 데본기에서 페름기까지의 시대를 신 고생대로 묶습니다. 구 고생대층은 영국 웨일스 지방에서 최초로 조사되어서 세계적인 모식지로 선정되어 있고, 데본계와 석탄계 하부층은 중유럽의 바리스칸 지역에 잘 발달하여서 국제 표준지역이 되어 있습니다. 그렇지만 캄브리아기에는 아직도 대부분 동물의 각질부가 석회질보다는 유기질로 되어 있습니다. 주로 삼엽충과 안족동물이 지배적이었던 것으로 보이며, 오르도비스기에는 세계적으로 필석 퇴적상과 각질 퇴적상이 발달하였습니다. 지구의 역사에서 고생대의 시작은 무척이나 중요하게 다루어집니다. 그 이유는 지질시대를 크게 두 부분으로 나누어서 구분했기 때문인데, 실제로 고생대의 시작을 기준으로 이전 선캄브리아 시대의 암석에는 화석이 드물지만, 이후의 암석에는 화석이 많이 발견되었습니다. 고생대의 지층에 화석이 많은 것은 고생대가 시작될 때 무렵부터 동물들이 골격을 가지기 시작하면서 광물질로 이루어진 뼈들이 화석으로 다량 남겨졌기 때문입니다.
- 고생대의 생물
자 그러면 고생대 중 첫 번째 시대인 캄브리아기의 생물에 대해 알아보도록 하겠습니다. 고생물학 화석이 처음 알려졌을 때 천만년에서 이천만년 정도의 짧은 시간 동안 돌연 다양한 동물들이 출현한 것으로 보입니다. 이를 캄브리아기 대폭발이라고 일컫습니다. 두 번째로 오르도비스기에는 최초 척추동물인 원시 어류가 출현합니다. 오르도비스기부터 균과 일부 절지동물이 지상으로의 상륙을 시도했지만 자외선으로 인해 완전히 상륙하지 못했습니다. 그러나 증가한 산소로 인해서 오존층이 생겨났습니다. 그 때문에 실루리아기에 최초로 육상 식물이 등장하게 되었어요. 그래서 지금까지 빨간빛이던 땅이 점점 푸르른 땅이 되었답니다. 데본기에는 전 지구적으로 건조한 기후였는데, 그것에 발맞추어 육상 생물인 곤충과 양서류가 드디어 등장하게 되었습니다. 너무 신기하죠? 캄브리아기부터 석탄기까지는 거대한 절지동물들이 먹이사슬의 최상위 포식자 역할을 했습니다. 하지만 페름기부터는 파충류와 단궁류가 등장하게 되면서 상위 포식자의 역할을 내어주게 되었습니다. 정리해보면 고생대는 최초의 절지동물, 최초의 육상 생물(절지), 최초의 척추동물(어류), 최초의 양서류, 최초의 곤충, 최초의 파충류, 최초의 양막류, 최초의 육상 식물 등이 탄생한 시기였습니다. 참고로 양막류가 어떤 종이냐 하면, 지금의 파충류, 포유류, 조류의 단일 조상이라고 보시면 됩니다. 그리고 포유류도 사실상 이 시기에 거의 다 진화해서 척추동물로부터 갈라져 나오기 직전이었다고 합니다. 곤충도 페름기가 끝나갈 무렵에 완전변태를 갖춘 상태였어요. 정말 많은 생물이 등장한 시기라고 하는데 지금의 모든 동물의 조상이라고 볼 수 있는 생물들이 존재했던 시기였습니다. 동물뿐 아니라 식물도 있는데요 남반구에 서식했던 글로소프테리스와 최초의 육상식물인 쿡소니아, 고대 속새류를 대표하는 칼라미테스라는 생물들도 있었어요.
- 페름기 대멸종
오늘 포스팅에서 특별히 알아보고자 하는 내용은 고생대의 마지막 시대인 '페름기' 대멸종에 관한 내용입니다. 고생대와 중생대의 중간 시기이며, 약 2억 5천만년 전 일어났던 지구 역사상 최대의 멸종입니다. 특징부터 알아보겠습니다. 얼마나 대규모였느냐 하면은요, 해양 생물의 약 96퍼센트와 육상 척추동물의 70퍼센트 이상이 절멸했다고 보면 됩니다. 전체 지구 생물의 50퍼센트가 멸종했습니다. 유의할 점이 있습니다. 개체 수가 줄었다고 하지만 대를 이어갈 자손이 남았다면 완전히 절멸한 것이 아니라는 사실입니다. 사라진 개체의 비율은 사라진 종의 비율보다는 훨씬 크다고 봐야 합니다. 일반인에게 많이 알려진 대규모 멸종은, 대부분의 공룡이 멸종했던 백악기 대멸종이지만 80년대 이후로 페름기 대멸종의 연구가 활발히 진행되면서 이제는 고생물학의 최고로 유명한 대멸종으로 자리를 잡았습니다. 대멸종이 절정에 다른 시기는 약 2억 5천만년 전이었고, 지속 기간은 20년 미만이었습니다. 대부분의 동식물이 멸종하기까지는 약 2만년이 걸렸다고 합니다. 해양 생물들은 약 10만년 만에 대부분이 멸종되면서 기간이 짧게 끝났지만, 육지에서는 이보다 10배 정도 긴 약 100만년에 걸쳐 대멸종이 진행됐다고 합니다. 그리고 왜 페름기 대멸종 연구가 중요하다고 하느냐 하면, 지금 우리가 처해있는 가장 큰 위험인 지구 온난화에 대해 대처할 수 있는 방법의 하나기 때문이라고 합니다.
거두절미하고, 페름기에 대체 왜 이런 대규모 멸종이 일어났을까요? 그 이유는 '산소'가 적었기 때문이라고 합니다. 오존층 또한 거의 사라졌다고 합니다. 대멸종 이전의 지층이 대부분 산화철로 인하여 적갈색을 띠었다고 하는데, 대멸종 당시의 지층은 대부분 검은색이었다고 합니다. 이 색은 산소가 없는 환경에서 나타나는 색이라고 합니다. 석탄기와 페름기에는 현재는 상상도 못 할 정도로 커다란 절지동물이 많이 나타났다고 하는데, 앞서 적었듯이 산소의 농도가 현재의 2배 이상으로 지구의 역사 중에서 유례없이 높았던 시대였기 때문에 그 높아진 산소 농도에 적응해서 그랬던 것이고, 동물뿐 아니라 고사리나 곤충 등도 아주 거대했다고 합니다. 그렇게 많았던 산소가 지질학적으로 급격히 줄었으니 대멸종은 당연한 수순이었습니다. 이때 오존 또한 거의 생성되지 않았었고, 그 결과로 지표면에 자외선이 살인적으로 내리쬐었을 것으로 보입니다. 종합해보면, 대기 오염, 지구 온난화, 산성비, 물 부족, 토양 오염, 오존층 파괴가 한꺼번에 나타난 것입니다. 믿을 수 없을 정도로 살인적인 환경이에요. 게다가 초기에는 태양 빛이 차단된 지구가 아주 차가워졌고 그 빙하기를 거치다가, 양성 피드백에 의해 온난화가 다시 한번 쓸고 지나갔다는 설도 있습니다. 이때 멸종한 생물로는 대표적으로 물속에는 삼엽충, 바다전갈, 초대형 플랑크톤인 방추충, 육지에는 식물, 파충류, 양서류 등 곤충류도 잔뜩이었습니다. 상어는 무사히 살아남은 것으로 전해지지만, 사실 바다의 피해가 육지보다 컸다고 하니 큰 피해는 면치 못했을 것으로 보입니다.
고생대에 대해 알아봤는데요, 다음 포스팅으로 중생대에 대해 알아보겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.
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