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지구 생물체 대멸종, 5대 멸종, 5대 절멸 사건, 5 mass extinction, 오르도비스기 말, 데본기 말, 페름기 말, 트라이아스기 말, 백악기 말

Jobs 9 2024. 4. 22. 12:31
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5대 절멸 사건 (5 mass extinction)


1982년 잭 셉코스키와 데이빗 라우프는 다섯 가지 대멸종에 대한 논문을 냈다. 다섯 가지 대멸종은 원래 현생대 동안 감소하는 멸종 속도와는 크게 관련이 없어 보였다. 그러나 이 '5 대멸종'(5 mass extinction)은 많은 데이터와 실험의 통계적인 결과를 통해 비록 확정되지는 않았지만 상대적으로 대표적인 멸종의 사건들로 여겨진다.

백악기-제3기 대멸종 (백악기의 끝 또는 K-T멸종) - 백악기 66 Ma. 원래 K-T멸종이라 불리었지만, 최근 많은 학자들이 K-Pg(백악기-제3기)멸종이라 부르고 있다. 마아스트리치안기 말에 일어나 17%의 과, 50%의 속, 75%의 종이 멸종하였다. 바다에서는 꽃자루가 없는 생물이 33%로 감소하였으며 대부분의 공룡들은(공룡의 후예인 새를 제외한) 이 시기에 멸종되었다. 나중에 포유류와 조류가 지상에서 주류 종류로 나타난다.
트라이아스기-쥐라기 멸종 (트라이아스기 말) - 트라이아스기에서 쥐라기 시대로 바뀌는 시기 205Ma. 23%의 과, 48%의 속이 모두 멸종하였다. 대부분의 공룡이 아닌 파충류, 수궁류, 거대한 양서류가 없어졌고, 육지에서의 공룡들간의 경쟁이 매우 줄어들었다. 파충류는 수중환경에서 계속적으로 주류 위치에 있었고, 이궁류는 바닷속 환경에서 주류였다.
페름기-트라이아스기 멸종 (페름기 말) - 페름기에서 트라이아스기로 바뀌는 시기 251Ma. 가장 거대한 멸종으로 곤충을 포함하여 57%의 과, 83%의 속이 모두 멸종하였다. 식물의 증거는 불분명하지만 새로운 분류군이 멸종 후 지배적인 형태를 나타내었다. “거대한 죽음”은 진화적으로 엄청난 효과를 가져왔다. 지상에서는 포유류과의 파충류가 최고의 위치에서 떨어졌고, 그 비어있는 위치를 지배파충류가 부상하여 차지하였다. 바다에서는 고착동물의 수가 67%에서 50%로 떨어졌다. “거대한 죽음” 이전에도 페름기 말에는 수중 생물에게 살아남기 힘든 환경이 조성되었다.
데본기 말 멸종 - 데본기에서 석탄기로 넘어가는 시기 360-375Ma. 데본기 말 프레스니안시대의 끝에 지속적인 멸종의 연속은 19%의 과, 50%의 속, 그리고 70%의 종의 멸종을 가져왔다. 이 멸종은 약 20MY동안 지속되었으며 이 기간 내에 멸종이 주기적으로 이루어졌다는 증거가 있다.
오르도비스기-실루리아기 멸종 (오르도비스기 말) - 오르도비스기에서 실루리아기로 넘어가는 시기 440-450Ma. 두 가지 사건으로 인해 27%의 과, 57%의 속이 멸종하였다. 게다가 멸종된 속의 비율을 따지면 지구 역사에서 다섯 가지 대멸종 중에 두 번째로 거대한 멸종으로 여겨진다.
오래된 화석일수록 화석에 대한 정보를 해석하기 더 어려워 지는데 그에 대한 이유는 다음과 같다.

더 오래된 화석일수록 더 깊은 곳에 위치해 있기 때문에 찾기 힘들다.
과거 화석이 있던 환경이 퇴적물을 형성하기 어려운 환경이었다.
바다에서의 경우 화석이 매우 잘 보존될 수 있는 환경이 갖추어져 있는 반면 지상에서의 경우 화석의 보존 상태는 천차만별이다.
겉보기에 수중 생물의 다양성이 변화를 보이는 것은 사람들이 인위적으로 설정한 것이라는 지적이 많이 있었는데 엄청난 양의 데이터와 통계자료를 통해 분석한 결과 50% 정도의 패턴이 실제로 사실이라고 판정되었으며 이 외에도 여러 가지 근거들이 멸종은 실제로 있었던 사건임을 입증해주었다 

 

1차 대멸종

1차 대멸종은 고생대 오르도비스기(5억500백만〜4억3000만 년 전) 말인 4억4,300만년 전 즉 오르도비스기와 실루리아기의 경계에서 일어났는데 이때는 바다에만 무척추동물이 번성했다. 

고생대 오징어인거대 앵무조개와 같은두족류를 포함한무척추동물외에도삼엽충,완족류,필석류등 다양한 생물이 모두 풍부했다.오르도비스기에는 지금과 달리 남반구에곤드와나 대륙(Gondwana)이라고 불리는 대륙이 있었고북반구는 거대한대양이었다.바다 깊은 곳에 있던 생물들이산소가 부족해 대륙의 얕은 바다로 올라와해양 생물계를 지배했다.오르도비스기는지구 역사상 가장 생물 다양성이팽창한 시기였다

 

오르도비스기의 바다

 

학자들은 고생대 오르도비스기 초기와 중기의 지구는 생명체가 살기 적합한 습도와 기온을 가지고 있었다고 생각한다. 그런데 오르도비스기가 끝날 무렵 갑작스런 기후변화가 발생한다. 현재의 남반구 땅 전체를 포함하고 있던 과거의 초대륙 곤드와나(Gondwana)가 남극에 도달하더니 기온은 급격히 떨어졌고 사방은 얼음으로 뒤덮였다. 이어서 해수면 수위가 낮아지자 대기와 해양의 이산화탄소 농도가 급격히 떨어지기 시작했다. 

지구의 생태계가 파괴되자 식물의 수가 급감했다.

1차 대멸종은 5번의 대멸종 중 두 번째로 큰 것으로 당시 해양에 살고 있던 생물의 50% 멸종. 해양 무척추 동물의 100여 과(family) 멸종. 완족류, 이끼 벌레 등 태선류의 2/3가 멸종, 삼엽충, 필석류, 극피 동물 그리고 코노돈트의 쇠퇴 등이다. 코노돈트는 오늘날의 뱀장어와 비슷하게 생긴 해양생물이다.

코노돈트 복원도

 

이와 같은 대 멸종이 일어난 요인은 워낙 오래전의 사건이므로 정확한 연구조사가 이루어진 것은 아니다. 대표적인 가설로는 초대륙의 극지로 이동, 바닷물의 빠짐, 열대 지방의 냉각, 먹이 사슬의 붕괴, 담수가 해수를 침범하며 바다에 층이 생기고 그로 인해 부족해진 심해의 산소, 빙하기 기후 등을 열거한다. 또한 감마선 폭발, 약 6400만 년 주기로 우리 은하를 나갔다 돌아오는 태양계가 우리 은하 밖으로 노출된 상태에서 발생한 뱃머리 충격파로 인한 치명적 우주선(宇宙線) 직격, 애팔래치아 산맥분화 등이 거론되고 있다.

지구가 오르도비스기 대멸종 이후 완전히 회복되기까지는 500만 년이 걸렸고 완전히 속이 도려내진 생태계는 살아남은 생물군들에게 새로운 기회를 제공해 천천히 지구의 모습과 유사해지기 시작했다.

 

 

 

2차 대멸종

데본기는 4억2천만에서 3억 6천만 년 전까지 6천만 년 동안 지속되었는데 데본기에 이르러서야 식물이 마른 대지 위에 출현하여 빠른 속도로 퍼져나갔다. 또한 바다에서는 오르도비스기 대멸종 이후 우리의 원시 선조인 어류가 바다를 점령했다. 즉 데본기에 지구는 어류시대(Age of Fishes)였다.  

데본기는 한순간의 멸종이 아니라 비교적 긴 기간을 두고 일어난 멸종 박동(extinction pulse)으로 설명되는데 데본기 후세 때 프라슨절에서 파멘절로 넘어가는 시기인 약 3억 7,250만년 전에 발생한 켈바서 사건(Kellwasser), 데본기에서 석탄기로 넘어가는 시점인 약 3억 6,000만년전에 발생한 한겐베르크(Hangenberg) 사건으로 나뉜다. 

1차 대멸종 후 지구에는 드디어 오존층이 형성됐고 육상 생물이 출현했다. 고생대 데본기 말 당시 지상에는 식물과 거미, 전갈과 같은 생물체들이 존재했으며 2차 대멸종이 있기 바로 직전 최초의 양서류라고 할 수 있는 생물체가 해안에 나타났다. 엘피스토스테갈리아(elpistostegalians)라 불리는 이 생물체는 실러캔스(coelacanth)라는 대형 어류의 먼 친척이다. 실러캔스는 고생대 데본기에서 중생대 백악기까지 바다에 생존한 물고기로 5,000만 년 전 멸종됐다고 알려졌으나 현재도 생존하고 있어 '살아있는 화석'이라 불린다는 것을 앞에서 설명했다. 

 

데본기의 생물 폭발

 

켈바서 사건으로 해양 무척추동물들이 막대한 타격을 받았다. 이어진 한겐베르크 사건은 해양 생태계와 지상 생태계 모두에 영향을 미쳤는데. 두족류, 복족류, 완족류 등이 쇠퇴하고, 갑주어와 판피어 등이 멸종했다. 고생대의 대표 화석 중 하나인 삼엽충은 프로에투스 목을 제외한 나머지 목이 전부 멸종하는 등 종의 70%가 사라졌다. 이로 인해 석탄기 때부터는 보다 현대적인 동물상이 나타나게 된다.

이후 일어난 한겐베르크 멸종으로 알려진 대량멸종은 대형 물고기들은 대부분 멸종하고 작은 물고기들이 바다를 지배하게 되었다고 인식한다. 이는 시절이 좋을 때는 큰 물고기가 더 유리하지만 재난이 일어난 후에는 작은 물고기가 살아가는데 유리하다는 것을 의미한다.

펜실베니아 대학의 로렌 살란 박사는 한겐베르크멸종 전에는 커다란 생명체가 일반적이었지만 최소한 멸종 이후 4000만 년 동안 눈에 띄게 작은 물고기들이 바다를 지배했다고 설명했다. 당시 대형 물고기들이 사라진 후 바다는 모두 정어리 정도 크기였다는 것이다.

이것은 작고 빠르게 번식하는 물고기가 멸종 이후의 불안정한 환경에서 커다란 동물들보다 진화적으로 유리했다는 것을 의미한다.

프로펜과 HBr의 반응에서 증명된 마르코브니코프의 법칙

 

학자들은 오랫동안 동물 몸 크기의 변화를 일으키는 원인에 대해 논쟁해 왔다. 주요 이론 중 하나는 ‘코프의 법칙’으로 알려지는데 이 이론에 따르면 어떤 종들로 이루어진 그룹에서 시간이 지남에 따라 몸 크기가 점점 커지는데 이는 몸이 클 경우 잡아먹히는 경우가 줄어들고 먹이를 더 잘 잡을 수 있게 되기 때문이라는 것이다. 또 다른 이론은 산소 농도가 높아질수록, 혹은 기후가 추워질수록 몸이 커지게 된다는 것이다.

한겐베르크 멸종을 전후한 몸크기 변화를 추적하기 위해 살란 박사는 4억 1900만 년 전부터 3억 2300만 년 전의 기간에 걸치는 1,120 종의 어류 화석에 대한 몸크기에 대한 정보를 수집했다.

우선 이들은 코프의 법칙에 따라 데본기 동안인 4억1900만 년에서 3억5900만 년 전까지 척추동물의 몸 크기는 점차적으로 증가했다는 것을 발견했다. 데본기 말에는 ‘판피어류(Placodermi) 의 일종인 절경어류(Arthrodira)는 날카롭고 거대한 턱을 가지고 있었으며 몸크기가 학교 버스만한 크기였다. 또 현생 네발동물, 즉 육상 척추동물의 친척 중에도 대형이 많았다. 물론 작은 척추동물도 있었지만 대부분의 척추동물의 몸크기는 1미터 이상이었다.

판피어류(Placodermi)

 

그리고 대량멸종이 일어나 척추동물 종의 97퍼센트가 사라졌고 이후 몸크기가 줄었는데 이 기간이 최소한 4000만 년 동안 지속되었다는 것이다. 흥미로운 것은 대형으로 일컬어지는 상어도 몸길이 1미터 이내로 줄어들었으며 대부분의 물고기와 네발동물의 몸길이는 10센티미터 이내로 극단적으로 작아진 것이다. 물론 이들이 그 이후 인류를 포함하여 모든 지배적인 동물들의 조상이 되었다. 

 

데본기

 

살란 박사는 이들 이유를 조사하기 시작했다. 공기 중 산소 농도나 기온과 몸크기를 관련시키는 기존의 이론들을 포함하여 몸크기의 변화 경향을 당시의 기후 모델과 비교했는데 그들의 결론은 다소 놀랍다.

 

‘기온이나 산소 농도 어느 쪽과도 연관성이 없었다. 오늘날은 물론 과거의 척추동물들에 대해 가정해왔던 모든 것을 뒤집어 엎는 결과이다.’

 

살란 박사는 이런 경향이 순전히 생태학적인 요인 때문이라고 설명했다. 이 말은 대량멸종으로 인해 『걸리버 여행기』에 나오는 난쟁이를 뜻하는 '릴리풋 효과', 즉 작은 유기체가 생존에 유리해지는 효과가 생겨 지속되었다는 것이다. 이 말은 다음과 같이 설명된다.

 

‘멸종 이전에는 생태계가 안정적으로 번성해 예를 들면 유기체가 큰 몸집을 가질 때까지 시간을 들여 성장한 후에 번식을 해도 문제가 별로 없었다. 그러나 멸종 이후에는 그런 전략이 장기적으로 볼 때 나쁜 전략이었다. 한마디로 작고 빠른 속도로 번식하지 않으면 살아남을 수 없게 된 것이다.’

 

이런 패턴은 식물에게도 적용된다. 예를 들면 숲에 불이 난 후 빠르게 자라는 풀들이 해당 지역을 먼저 차지하고, 그 다음은 관목이 자라고 나중이 되어서야 커다란 나무가 자리를 잡게 된다. 이 과정이 작은 규모에서 일어날 때는 수십 년 정도면 되지만 수백만 년에 걸쳐 바다에서 일어난 생태계 및 전지구적 규모의 과정과도 잘 맞아들어간다는 설명이다.

여하튼 데본기 중세에서 후세로 넘어가는 시기의 지층을 보면 해저의 산소량이 감소하고, 동시에 탄소 매장이 폭증했으며 이에 따라 저서성 생물들이 막대한 타격을 받았다는 증거가 나온다.

대멸종의 요인은 기온이 급격하게 낮아졌기 때문인데 데본기 때 표면온도가 34℃에서 26℃까지 떨어졌다고 한다. 켈바서 사건때는 잦은 해수면 변화를 겪었으며, 한겐베르크 사건 때는 빙하기의 도래로 인한 해수면 하강에 뒤따른 급격한 해수면 상승과 관련이 있다. 이러한 급작스러운 기온변화로 피터 브레넌 박사는 소행성 충돌 가설을 중심으로 미국에 가스가 풍부한 검은 셰일이 있는 이유를 설명했다. 그는 데본기의 지구 생태계를 엿볼 수 있는 길보아 화석 숲(Gilboa fossil forest), 체서피크만(Chesapeake Bay), 메릴랜드 서부(Western Maryland) 등에서 데본기 대멸종의 원인으로 여겨지는 식물의 확산과 방대한 양의 이산화탄소 소비, 부영양화로 인한 적조 현상 및 산소 결핍, 종자식물의 등장과 확산, 급격한 기온 하강과 대륙적인 빙하작용, 외부 종의 침입 등을 대멸종의 요인으로 꼽았다. 그 중에는 초신성 대폭발 영향 설도 있다

 

 

3차 대멸종

세 번째 대멸종은 고생대 마지막 지질시대인 페름기와 중생대의 시작인 트라이아스기 경계에서 발생했다. 2억8600만 년 전에 시작된 페름기에는 데본기에서 땅으로 올라온 어류가 파충류와 포유류로 갈라졌고 바다에는 데본기 말에 파괴되었던 암초가 돌아오고 어류가 번성했다. 

그런데 2억5000만 년 전 지구 역사상 가장 컸던 대규모 멸종으로 당시 지구 생명체의 약 96%를 멸종시켰다고 추정한다. 지구 역사상 최대의 멸종이므로 ‘멸종의 어머니’라는 별명이 붙었다.

해양 생물종의 약 96%와 육상 척추동물의 70% 이상이 절멸했다. 전체 지구 생물의 50%의 과가 멸종했으며 이 과의 멸종률을 토대로 라우프 박사는 전체의 96%의 종이 절멸했다고 제시했다. 그러나 그가 제시한 96%의 수치는 단순히 임의대로 골라서 몇 %의 종이 멸종했는지를 계산한 결과다. 즉 생태학적으로 이 과의 생물들이 멸종에 취약한지 아닌지는 전혀 고려되지 않았다. 그러므로 고생물학자 매키니 박사가 다시 계산한 결과는 80%였다. 그럼에도 불구하고 일반 자료에는 96%로 표시되어 여하튼 지구 역사상 최대의 멸종으로 설명된다.

 

페름기 대멸종

 

여기에서 지적할 점은 개체수가 줄었다고 해도 자손이 하나라도 남아 있다면 종이 절멸한 것이 아니라는 것이다. 즉, 80%~96%가 멸종했다는 말은 생물 개체수의 80%~96%가 사망했다는 것이 아니라, 완전히 없어져서 씨가 마른 종이 전체의 80%~96%라는 뜻이다. 결과적으로 그냥 거의 다 죽었다는 말이다. 겨우 살아남은 종도 오랜 시간에 걸쳐 조금씩 자손을 늘리는 상황인데도 불구하고 현재 지구에 수많은 생물종이 있다는 것은 놀랍지 않을 수 없다. 

고생대의 페름기 말에 일어난 대멸종에 대해서는 워낙 생물종의 멸종이 크므로 많은 학자들이 이에 도전했다. 학자들이 찾은 증거는 대멸종 이전의 지층이 대부분 산화철로 인해 적갈색을 띄었던 것과 달리, 대멸종 당시의 상당수 지층은 검은색이라는 점이다. 이런 색깔은 무산소 환경에서 나타난다. 산소가 없어서 철이 붉게 산화되지 않았고, 유기물 또한 분해되지 않은 채 그대로 쌓였기 때문이다. 

일부 연구 자료에 의하면 이때의 대기 중 이산화탄소 비율이 3%~10%라는 설명도 있다. 이는 바로 이전 석탄기 때 묻힌 석탄 때문이라는 말이 있는데, 시베리아트랩과 아미산트랩에서 폭발하며 지진이 발생하였고 이는 지각을 갈랐다. 이렇게 석탄기 때 묻힌 식물들이 타며 이산화탄소를 내뿜었는데 이는 현재 지구의 0.039%에 비해 무려 100~300배 정도 많은 양이다. 그래서 순식간에 지구 평균온도가 6도 상승하였고 당시 생명체의 호흡 과정은 공기 중 산소 농도가 아니라 이산화탄소 농도를 감지해서 이뤄지므로 이렇게 급격히 상승한 이산화탄소 농도가 생명체들에 치명상을 주었음은 자명한 일이다. 

이를 판구조론으로 설명하기도 한다.

판게아 (pangea)

지금으로부터 2억5,100만 년 전에 크고 작은 대륙이 하나로 뭉쳐 판게아(pangea)라는 거대 대륙이 생겨났다. 이때 무겁고 차가운 암석인 해양판이 판게아와 부딪혀 부서지면서 지하 깊숙이 핵과 맨틀의 경계를 향해 곤두박칠쳤다. 이때 떨어진 암석으로 인해 핵과 맨틀의 경계에서 가볍고 뜨거운 맨틀 덩어리가 대량으로 밀려 나왔다. 물이 담긴 세면대에 돌을 떨어뜨렸을 때 물이 사방으로 튀는 것과 같은 현상이 일어난 것이다.

하부 맨틀 슈퍼플럼

 

이렇게 상승하는 맨틀 덩어리를 플룸(plume)이라고 하는데 그 중에서도 페름기 말에 발생한 것은 지름이 무려 1,000킬로미터나 되어 슈퍼 플룸이라고 부른다. 슈퍼 플룸은 지구상에 끔찍한 비극을 낳았다. 슈퍼 플룸이 올라온 장소에는 거대한 화산 폭발이 일어나 생물이 거의 괴멸된 것이다. 화산은 지금 대기에 포함된 양보다 15배나 많은 이산화탄소를 방출했다. 즉 대기 중 이산화탄소 농도가 높아지면서 지구 온난화가 심화되어 지구의 온도가 모든 생물군이 참을 수 없을 만큼 높아지면서 모든 것을 휩쓸어버렸다는 것이다. 

특히 이산화탄소가 온실 효과를 일으키자 지구는 급속히 뜨거워지고 지하에 있던 메탄하이드레이트(Methane hydrate)가 녹기 시작했다. 메탄하이드레이트는 메탄과 물이 높은 압력 때문에 얼음 형태로 굳어진 것인데 이들이 녹음으로써 많은 양의 메탄이 대기 중으로 스며나왔다. 메탄은 이산화탄소보다 온실 효과가 20배나 강하므로 오존 또한 거의 생성되지 않았고, 그 결과로 지표면에 살인적인 자외선이 내려쬐었을 것으로 생각된다. 여기에 취약한 생물종들이 당연히 절멸수순을 밟았다는 것이다. 결론은 지구 사상 최고의 재난이 생명체에 몰아친 것이 당연하다는 것이다. 

프랑스 파리 국립 자연사 박물관에 전시된 리스트로사우루스의 골격

이 당시 지구상에는 리스트로사우루스라는 초식 수궁류(獸弓類)가 대부분의 육상 지역에서 활보하였다. 이들은 돼지 정도의 몸 크기를 가지고 있었는데 이들이 살아남을 수 있었던 이유는 분명하지 않지만, 아마도 땅굴을 파서 숨을 줄 알았기 때문으로 보인다. 진화론으로 보아 강한 자가 살아남는 것이 아니라 살아남는 자가 강한 것이라는 것을 알려주는 대표적인 예이다. 일부 학자들은 페름기 대멸종의 주원인이 산소 농도 저하로 보므로 리스트로사우루스가 다른 유형보다 넓고 큰 폐를 가지고 있었기 때문으로 보기도 한다. 수궁류(獸弓類)는 단궁강에 딸린 수궁목(Therapsida) 동물을 총칭하는 말로 수궁류를 중요하게 생각하는 것은 포유류 및 포유류의 조상들이 수궁류에 속하기 때문이다.

페름기 대멸종 이후 지상 척추동물 중 약 60%가 리스트로사우루스 한 종으로 당시 약10억 마리가 존재했던 것으로 추정된다. 그러나 트라이아스기 중기부터 공룡ㆍ익룡ㆍ악어의 조상이자 이궁류인 지배파충류로 주도권이 넘어가면서 지구 최대 규모의 대멸종에서 살아남았지만 이들에게 밀려 멸종했다. 당연한 일이지만 이 당시에 인간의 선조인 포유류는 나타나지 않아 대멸종의 피해를 전혀 보지 않았다.

육상에서만 멸종이 일어난 것은 아니다. 바다에서 산소 부족이 원인으로 보이는 해양 생물들의 대멸종도 일어났다. 일단 고생대의 트레이드마크인 삼엽충을 비롯한 먹이그물의 아래쪽에 있던 수많은 고생대의 무척추동물들이 사라진 것은 물론이고, 보다 먹이그물 위쪽에 포진했던 해양 척추동물들, 특히 석탄기-페름기에 걸쳐 크게 번성했던 연골어류들이 심각한 타격을 받았다. 그러므로 바다의 대형 척추동물들이 치명타를 받자 이 자리는 어룡들을 필두로 한 해양파충류들이 차지하게 된다.

학자들은 이들의 멸종 요인으로 온난화로 극지 주변의 해수가 깊이 가라앉지 못해 심층 해류가 멈춰버렸거나 바닷물의 온도가 높아졌기 때문으로 생각한다.

2010년 대멸종 이후의 생태계 회복상을 보여주는 화석 유적지가 발견되었다. 회복에는 대략 1000만 년이 걸렸다고 한다. 다만 완전한 회복에는 중생대 중기까지 1억 년이 걸렸다는 주장도 있다. 이는 지구 역사상 복잡한 생태계 구조가 최초로 형성된 게 페름기 후기였기 때문이다. 생태계가 그 정도 수준으로 다시 돌아간 건 쥐라기 후기에서 백악기 초기였다고 한다. 6번째 대멸종을 지지하는 이들은 지금이 페름기 이후 최대의 위기라고 주장하기도 한다.

 

 

4차 대멸종

중생대 트라이아스기과 중생대 쥐라기 경계인 2억1,500만 년 전에 발생한 4차 대멸종은 이보다 약 4500만 년 전페름기 말에 발생했던 3차 대멸종과 유사한 점이 많다.  

우선 트라이아스기 초기의 지구는 매우 뜨거웠다. 많은 이산화탄소가 대기 중에 모이고 지구가 기온을 내리는데 실패하면서 많은 양의 이산화탄소가 나무와 숲에 가라앉고 숲이 거의 사라지지만 결국 지구가 천천히 식으면서 생명을 회복하기 시작했다. 

 

트라이스말기

 

비가 내리면서 첫 번째 꽃이 피고 첫 번째 공룡이 나타나며 첫 번째 악어와 포유류도 등장한다. 당시에는 모든 대륙이 하나의 대륙으로 합쳐졌던 초대륙은 점차 느리게 로렌시아 대륙과 곤드와나 대륙으로 분열되면서 중앙 대서양 마그마 분포영역(Central Atlantic Magmatic Province)이 만들어졌다. 그러므로 이로 인한 화산 활동과, 이산화탄소가 매우 증가하면서 기후 변화가 일어났고 그러면서 해양화학이 바뀌며 바다는 산소가 부족해지고 산성화되면서 세상은 또 한 번 멸종을 경험했다는 시나리오다.

이 시기에 육지에 살았던 파충류를 포함한 생물의 약 80%가 멸종했고 해양 생물체의 약 20%가 멸종했다. 육상에서는 거대한 초기 양서류, 포유류의 조상인 테랍시드(수궁류)를 제외한 시냅시드와 공룡과 익룡 및 악어를 제외한 대부분의 지배 파충류가 사라졌다. 그리고 대규모 화산폭발이 일어나 대기 중 이산화탄소가 급증하자 지구온난화가 다시 시작됐는데 이런 상황이 무려 800만년 동안 지속됐다. 이로 인해 산호, 암모나이트, 코노돈트 등에 치명상을 주어 코노돈트는 지구상에서 영영 사라진다.

이들 대멸종 후 하늘에서는 익룡, 땅에서는 공룡이 번성하기 시작한다. 파충류는 수중환경에서 계속적으로 주류 위치에 있었고, 이궁류는 바닷속 환경에서 주류였다. 특히 트라이아스기-쥐라기 대멸종은 한 번의 사건을 경계로 두는 급격한 멸종이 아니라 비교적 오랜 기간에 걸친 종의 감소라고 설명한다. 

 

 

5차 대멸종 

5번째 대멸종은 중생대 백악기와 신생대 제3기 경계인 약 6,600만년 전에 일어나 1억6500년 동안 지구를 석권하던 공룡을 멸종시킨 것으로 유명하다. 대 멸종은 100만년에서 250만년 동안 일어났으며 이는 대멸종 가운데 가장 빠르게 대멸종이 발생한 사건이다.

이 대멸종을 그동안 K-T멸종이라 불렀지만 최근에는 백악기-제3기(K-Pg) 멸종이라 부른다. 17%의 과, 50%의 속, 75%의 종이 멸종하였다. 바다에서는 꽃자루가 없는 생물이 33%로 감소하였으며 공룡의 후예인 새를 제외한 대부분의 공룡들이 이 시기에 멸종되었다. 

나중에 포유류와 조류가 지상에서 주류 종류로 나타난다.

 

쥐라기 목긴 공룡

 

가장 큰 요인으로 노벨상 수상자인 알바레즈 박사가 지적한 혜성의 충돌이다. 지금 약 10킬로미터의 대형 혜성이 북아메리카 남쪽과 남아메리카 위쪽 사이에 '칙술루브 푸에르토'에 떨어져 커다란 크레이터를 만들었다. 이 크레이터의 직경은 약 185km, 깊이는 약 20km나 된다. 이 충돌로 인해 1.5km 높이의 쓰나미가 만들어졌고 전 세계 바다에서는 대혼란이 초래됐다고 발표되었는데 이 당시의 충돌이 만든 전지구적 쓰나미는 이때가 처음이라고 설명된다.  

루이스 월터 앨버레즈(1911~1988)1968년 노벨 물리학상

 

물론 노벨상 수상자의 철저한 연구를 통한 발표는 대형 혜성이 대량멸종의 요인이라는 주장에 많은 학자들이 동감했지만 혜성의 충돌만으로 공룡 등 대 멸종이 일어났다고는 생각지 않는다. 가장 먼저 지적되는 것이 급격하게 증가한 화산 활동이다. 물론 화산 활동을 지지하는 학자들도 거대한 유성의 충돌이 화산 활동을 촉발했을 수 있다고 말한다.  

공룡의 멸종에 대해서는 별도로 다시 설명하지만 6500만 년 전의 대멸종은 학자들에게 커다란 자극을 주었다. 5번째의 대멸종이 큰 주목을 받은 것은 6500만 년 전의 공룡 멸종으로 당시에 하잖은 작은 생명체인 포유류에게 그 자리를 남겨주었다. 포유류인 인간이 현재 지구상의 최대 포식자로 군림하게 되는 결정적인 원인을 제공했기 때문이다.    

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