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생명공학

대량멸종이 일어나는 동안 많은 생물종이 파괴되었다.

by 건강한집수니 2022. 5. 15.

멸종은 변화하는 세계에서 피할 수 없는 현상이다. 실제로 화석기록은 한때 살았다가 현재 멸종된 엄청난 수의 종을 나타낸다. 한 종의 생명체는 서식처가 파괴되거나 급격한 기후의 변화, 또는 새로운 포식자나 경쟁자의 진화와 같은 생물학적 군집의 변화 때문에 멸종할 수 있다. 멸종은 어느 시대에나 일어날 수 있지만 속도가 언제나 일정한 것은 아니다. 

-대량멸종 : 화석기록을 보면 지구 환경변화가 너무 신속하게 파괴적으로 일어나서 대다수의 종이 비교적 짧은 시간에 모두 사라져버렸다. 지난 5억 년 동안 다섯 번의 대량멸종 시기가 있었다. 이 사이에 지구상에 50% 이상에 해당하는 종이 멸종하였다. 이러한 대량멸종 중에서도, 특히 페름기(Permian period)와 백악기(Cretaceous period) 사이의 경계를 이루는 시기에 일어난 멸종에 대해 많은 연구가 이루어졌다. 대륙이 판게아를 형성하며 합쳐져 있던 2억 5,100만 년 전 폐름기 말에 96% 정도의 해양생물을 비롯하여 무수한 육상생물이 사라졌다. 50만 년 이내에도 대량 멸종이 일어나 2천~3천 년간 지속되었을 것이다. 이 시간은 지질 연대에서는 아주 짧은 시간에 해당된다. 신생대 말기인 약 6,500만년 전에는 해양생물의 반 이상과 육상의 동식물을 포함한 많은 종류의 생명체가 멸종했다. 그 이전 1억 5천만 년 동안 공룡은 육지를, 익룡은 하늘을 지배하였다. 백악기 대량멸종 이후 익룡과 대부분의 공룡은 사라지고 한 계보의 후손인 조류만 남게 되었다. 

-대량멸종의 원인 : 페름기의 대량멸종이 매우 극심한 화산활동이 있었던 지금의 시베리아에서 거대한 화산분출이 일어난 때와 동시에 발생했다고 알려져 있다. 수백 km에 달하는 젋은 지역이 용암으로 두껍게 뒤덮였다. 용암과 화산재가 대기로 뿜어져 나온 것 이외에도, 화산 분출로 생긴 대량의 이산환탄소로 인해 지구의 기후가 6℃ 정도까지 더워졌다. 적도와 극지방 사이의 온도 차이가 줄면서 대양의 물이 섞이지 않게 되자 물속의 산소농도가 전반적으로 줄어들었다. 이로 인한 바다의 산소부족 현상이 해양생물을 죽게 만들었으며, 무산소 박테리아가 증식하여 부산물로 독성이 있는 황화수소를 방출하였다. 이 가스가 물로 방출되면서 육상생물을 죽였으며, 화학반응을 일으켜 보호층인 오존층을 파괴하였다. 이런 요인들의 파급효과가 페름기 대량멸종에 영향을 주었을 것이다.  백악기 대량멸종을 설명하는 단서 중 하나는 중생대와 신생대 사이에 끼어 있는 얇은 점토질 지층으로, 여기에는 이리듐이 많이 들어 있다. 이리듐은 지구에서는 매우 희귀하지만 가끔 지구와 충돌하는 운석 등 지구 밖의 물질에는 흔히 볼 수 있는 원소이다. 백악기의 경계층을 이루는 암석에는 지구가 원래 포함하고 있는 이리듐보다 훨씬 많은 양이 포함되어 있다. 많은 고생물학자들은 이리듐이 소행성이나 커다란 혜성이 지구에 부딪힐 때 대기 중으로 솟구친 거대한 먼지구름에서 떨어져 나왔을 것이라고 결론지었다. 이 구름들은 수개월간 빛을 차단하고 지구의 날씨를 변화시켰을 것이다. 

이러한 소행성이 있따는 증거가 있는가? 6,500만 년 된 거대한 분화구가 멕시코의 유카탄 반도 부근의 카리브 해 바닥ㅇ에서 발견되기도 하였다. 지름이 180km 정도 되는 분화구 같은 함몰부위의 크기는 직경 10km 정도의 물체가 지구와 충돌했을 때 발생하리라고 짐작되는 함몰부위의 크기와 대략 비슷하다. 말발굽 모양의 분화구와 퇴적암 속에 들어 있는 파편의 형태로 보아 운석이나 혜성이 남동쪽으로부터 낮은 각도에서 날아와 충돌한 것으로 추정된다. 충돌 직후 솟구친 뜨거운 수증기와 파편이 불과 몇 시간안에 북미의 거의 모든 동식물을 죽였을 것이다. 이러한 충돌은 제 2차 세계대전 당시 일본에 투하된 핵폭탄에 비해 에너지가 10억배 이상 방출된 것으로 알려졌다.

2010년 3월 국제 학자들로 구성된 팀이 지난 20년간 백악기의 대량멸종에 대한 연구 보고를 하였으며 사건의 계기가 된 소행성 가설을 공개적으로 지지하였다. 그럼에도 불구하고, 과학자들은 이러한 주요 생태학적 재난에 영향을 주는 원인과 다양하게 연관된 결과를 계속해서 연구할 것이다. 

-대량멸종의 결과  :  원인이 무엇이든, 대량멸종은 생물학적인 변화에 깊은 영향을 주었다. 많은 수의 종이 제거되면서 대량멸종은 번성하는 복잡한 생태학적 군집을 없앨 수 있었따. 대량멸종은 종에 상관없이 무차별적으로 작용한다. 살아남기에 아주 유리한 특징을 지닌 종일 영원히 제거할 수도 있고 진화 과정을 영원히 변화시킬 수도 있다. 650만 년 전 에 살았던 초기 영장류가 백악기 대량멸종으로 사라졌다면 어떤 일이 일어났을지 생각해보라. 대량멸종 후 생물의 다양성이 회복되는데 얼마나 오래 걸릴까? 화석 기록으로 보면 다양한 생물체가 이전 상태로 되돌아오는데 500만 년에서 1천만 년이 걸렸다. 

-6번째 대량멸종이 진행되고 있는가? : 지난 400년동안 수천 종 이상이 멸종한 것으로 알려졌다. 학자들은 이 비율을 정상적인 화석으로 볼 때 100에서 1,000배 정도에 해당한다고 본다. 이것이 대량멸종의 시작을 나타내는 것인가? 지구상의 모든 수의 종과 멸종된 것으로 나타난 종의 수 모두 기록하기 어렵기 때문에 이 질문에 답을 하기는 어렵다. 다만 이런종의 소실이 다섯 번의 대량멸종 수준까지 도달하지 않은 것만은 분명하다. 하지만 많은 종들이 우려할만한 비율로 감소하고 있음을 주시해보면 인간에 의해 야기되는 여섯 번째 대량멸종이 다음 200~300년이나 1,000년 이내에 올 수도 있음을 제시해준다. 앞에서 나타난 대량멸종에서처럼 지구상의 생명체가 회복되는 데는 수 백만 년이 걸릴 수도 있다.

그러나 화석기록은 파괴에 대한 창조적인 측면을 보여준다. 대량멸종이 적응방산의 길을 열어 주어 새로운 종이 현저하게 증가 할 수도 있다. 

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