<선캄브리아 시대>
안녕하세요. 오늘 공유할 지식은 제가 아주 좋아하는 흥미로운 내용입니다. 바로 우리 인간이 존재하기 이전의 시대에 관한 사실인데요, 바로 지질시대에 관한 지식입니다. 그중에서도 아주 아주 오래전, 가장 먼저 존재했던 시대인 선캄브리아 시대에 관해 나눠보겠습니다.
지질시대는 총 4가지의 시대로 나뉘어 있는데, 가장 오래전이고 가장 길었던 그 시대를 '선캄브리아' 시대라고 불러요. 영어로는 Pre-cambria라고 일컬으며 이는 현생누대 이전의 지질시대를 일컫습니다. 46억년 전 지구의 형성 이후로부터 약 5억 4천만년 전의 고생대 캄브리아기의 시작 그 이전까지를 말하기도 합니다. 지구의 역사 중 8분의 7을 차지하는 긴 시대였지만 또 아주 오래전이기 때문에 우리에게 알려진 바는 가장 적은데, 지금까지 알려진 내용도 근래 40~50년 동안에 밝혀진 것이 대부분입니다. 놀랍게도 선캄브리아 시대라는 표현은 고생물학자들과 지질학자들 사이에서 널리 쓰이고는 있지만 공식적인 명칭은 아니라고 합니다. 정확히는 시기에 따라서 '원생 누대', '시생 누대', 그리고 '명왕 누대'로 구분하여야 합니다.
- 당시의 지구 환경
그러면 간단히 선캄브리아 시대에 관하여 몇 가지 알아보도록 하겠습니다. 가장 먼저 당시의 지구 환경이 어떠했는지에 대해서 알아봅시다. 선캄브리아 시대의 판 구조운동에 대한 것은 지금까지 잘 알려진 것이 없지만, 작은 원시 대륙들이 아주 오래전 30억년 전부터 존재했고, 10억년 전쯤에는 이 대륙들이 모여서 초대륙을 이루었다는 사실이 대부분 받아들여지고 있습니다. 그 초대륙의 이름인 '로디니아'는 6억 년 전쯤 분열하기 시작했고 이후로 몇번의 빙하기가 있었다고 하네요. 6억년 전의 성빙기의 빙하기는 다행히도 잘 연구되어 있어요. 이때는 적도까지 빙하에 덮여있었던 것으로 보고 있습니다. 이 시기를 '눈덩이 지구'라고 부른다고 해요. 아주 귀여운 이름이죠? 원시 지구의 대기에 관하여서도 참 아쉽지만 잘 알려진 정보가 없지만, 환원성의 대기였고 산소가 별로 없었던 것으로 추측됩니다. 아마 원시 지구의 육지는 빨간빛이었을 테고, 바다의 색은 녹색, 진한 감람색 정도가 아니었을까 생각됩니다.
지구가 형성되고 난 후로 수억 년 동안 불용성 산화물들이 꽤 바닷속에 있었을 것으로 보입니다. 광합성이 가능한 생명체들이 진화하니 분자 상태의 산소가 대량 쏟아지며 생태학적 격변이 일어났을 테고, 이 현상을 '산소재앙'이라고 부르기도 한답니다. 산소는 화학반응에 즉각적으로 사용되었는데, 처음에는 철을 산화시켰고, 더 이상 산화시킬 물질이 없어질 때까지 사용된 후에 대기 중의 산소 농도를 높이기 시작하였고 지금의 대기처럼 산소가 풍부한 대기가 형성된 것이라고 해요. 우리가 모르던 선캄브리아 시대가 어떠했을지 상상이 되나요?
- 당시에 존재했던 생물
자 이번에는 선캄브리아 시대에 존재했던 생물에 대해서 알아보기로 합시다. 지구가 생기고 나서 첫 생물이 언제 나타났는지에 대한 기록은 아쉽게도 존재하지 않아요. 하지만 서그린란드에서 발견된 38억살 퇴적암에 든 탄소는 유기물의 기원으로 판단되고 있습니다. 서오스트레일리아에서는 34억 6천만년 전 이전의 박테리아 화석이 아주 잘 보존된 상태로 발견되었어요. 논란의 여지는 있지만 최초의 다세포 생물은 약 6억 년 전에 발생하였다고 추측됩니다. 6억 년 전부터 선캄브리아시대가 시작될 때까지의 생물들은 단단하지 않고 물렁물렁한 몸을 가진 것이 특징이었는데, 그 종류는 꽤 다양했지만 개체의 수가 적었고, 대기 중 산소도 부족하였기 때문에 이 생물들의 활동 영역은 물속으로 제한이 될 수밖에 없었습니다. 하지만 분명히 존재했다는 것을 알 수 있는 증거로 화석들이 지구의 곳곳에서 발견되고 있다고 합니다. 그 또한 많은 양의 화석은 아니라고 해요. 이런 생물들을 에디아카라 생물군이라고 일컫는데, 앞서 말했듯이 몸이 단단하지 않고 무른 생물이었기 때문에 침식작용과 퇴적물 속에 묻힌 경우가 많기는 해도 화석으로 보존되기는 어려웠다고 해요. 에디아카라 생물들은 후손도 남기지 못하고 그냥 멸종해 버리고 말았습니다. 예를 들어 싸이클로메두사, 디킨소니아 같은 생물이 있어요. 참고로, 딱딱한 껍질이나 뼈를 가진 생물들은 주로 원생대 말에나 출현했을 것으로 보입니다.
선캄브리아 시대의 대표적인 생물에 대해 다시 한번 알아봅시다. 모든 생물의 공통 조상인 고세균은 바다 깊은 곳 열수구 근처에 서식하는 혐기성 세균인데요, 화석상으로 남은 최초의 생명체라고 합니다. 그리고 아주 유명한 스트로마톨라이트가 있습니다. 스트로마톨라이트는 남조류의 일종인 사이아노박테리아의 활동으로 인해 생성된 퇴적 구조입니다. 이 스트로마톨라이트는 12억 5천만년 전(원생 누대)에 가장 번성하였고, 약 35억년 이전에 만들어진 것도 있어서 지구상에 존재했던 생명체 중에서 가장 오래된 기록을 보여줍니다. 하지만 캄브리아기가 시작할 때쯤에는 가장 번성했던 시기에서의 20퍼센트만 남았다고 해요. 마지막으로 위 단락에서 이야기한 에디아카라 동물군은 어떤 형태였는지 자세히는 알 수 없지만 지금의 해파리, 해면동물, 산호 등의 조상으로 여겨지고 있습니다.
생물이라고 보기는 어렵지만, 암석도 존재했습니다. 선캄브리아 시대의 암석들은 심한 변성작용을 받거나, 심한 침식으로 지층에 덮여서 지금은 지하 깊은 곳에 존재한답니다. 오래된 암석들은 거대한 호상철광층을 가지고 있습니다. 이들은 앞서 말했듯이 산소가 철과 처음으로 결합했을 때 침전되어 형성된 것입니다.
오늘은 선캄브리아 시대에 대해 알아봤는데요, 다음 포스팅에서는 나머지 지질시대의 세 가지 시대에 대해 또 알아보겠습니다.
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