지구의 역사와 진화의 기록

화석 기록은 진화 역사의 기록과도 같습니다. 한 지역에 있는 바위 지층에서 화석을 연구하면 오랜 기간에 걸친 진화적 변화를 알 수 있습니다.  이러한 연구가 여러 곳에서 이루어지면 생명의 진화 역사에 있어서 중요한 사건들인 대진화(Macroevolution)의 발자취를 알 수 있습니다. 서로 멀리 떨어져 있는 지역에서 발견된 생물의 화석들을 비교하여 정리함으로써 고생물학자들은 지층이 형성된 시기에 존재하던 생명체에 대해 그림을 그릴 수 있게 되었으며, 지질학적으로 같은 시기에 형성된 다른 종류의 지층에 존재하는 화석에서 또 다른 정보를 얻을 수 있습니다. 이처럼 화석은 없어진 생명체와 그들의 생활에 대해 많은 것을 이야기해줌, 생명체의 진화에 대해서도 중요한 단서를 제공해 줍니다. 

 

화석은 대진화의 기록이다

1800년대 중반부터 전 세계 고생물학자들은 서로 다른 지역에서 발견된 여러 가지 화석 기록들을 가지고 생명체의 역사에서 일어난 중요한 사건들의 발자취를 찾기 시작했습니다.

 

선캄브리아 시대

가장 오래된 연대를 살펴보면, 선캄브리아 시대에 형성된 대부분의 암석들은 장시간에 걸친 심한 변화로 많은 화석들을 관찰할 수 없게 되었습니다. 그럼에도 불구하고 고생물학자들은 화석이 풍부한 선캄브리아 시대의 지층을 발견하여 생명체의 역사에서 중요한 사건들을 순서 있게 정리하였습니다. 

 

고생대

약 5억 7천만 년 전 고생대 지층에서는 현대 생물의 조상으로 보이는 생명체뿐 아니라 현재는 존재하지 않는 생명체의 조상이 함께 발견되었습니다. 초기 고생대에는 거의 모든 생명체가 물속에 살고 있었으나 동물과 식물이 육상에 정착하게 되었습니다.

 

중생대

고생대에 이어 파충류의 시대로 알려진 중생대가 나타나기 시작합니다. 이 시대는 공룡과 나자식물이 육지를 가득 메웠던 시기입니다. 또한 포유류, 조류 및 속씨식물이 발견되기 시작하는 시기입니다. 중생대 말기에는 새로 진화될 공룡의 계층을 제외한 모든 종류의 공룡이 사라지고 포유류, 조류 및 속씨식물의 전성기가 시작됩니다.

 

신생대

신생대는 약 6천 5백만년 전 공룡이 사라지면서 시작되어 지금까지 이어지고 있습니다. 신생대의 큰 특징 두 가지는 호모 사피엔스의 출현과 빙하라고 할 수 있습니다. 호모 사피엔스는 10만 년에서 20만 년 전 빙하기에 나타나기 시작했습니다. 따라서 지구의 방대한 지질 연대 중에서 인간의 역사는 아주 작은 부분에 불과하다고 볼 수 있습니다. 

 

대륙의 표류가 대진화에 미친 의미

1912년 독일의 기상학자 알프레드 웨게너(Alfred Wegener)는 대륙 표류설을 주장하였습니다. 그는 원래 하나의 덩어리였던 지구의 육지가 여러 개의 대륙으로 나뉘어 뗏목과 같이 떠내려와 현재의 위치에 있게 되었으며 현재 대륙의 모양을 보면 마치 조각 그림 맞추기처럼 커다란 하나의 초기 대륙의 형태를 보여주고 있다고 믿었습니다. 

 

최근 수십여 년간의 지질학자, 고생물학자 및 생물학자들은 대륙 표류의 개념을 지지하는 여러 가지 증거들을 모아 왔습니다. 대륙과 해저가 지구의 얇은 지각 껍질을 이룬다는 것을 알았으며 그 껍질의 밑에는 맨틀이라고 불리는 뜨거운 물질이 존재한다는 것도 알았습니다. 더군다나 지각은 거대하고 불규칙적인 형태의 판으로 나누어져 있습니다. 맨틀은 끊임없이 순환하기 때문에 그 위에 떠있는 형태인 지각도 끊임없이 천천히 움직입니다. 지각의 이동으로 세계 지도는 계속적으로 변화하고, 중국이나 일본과 같이 같은 지각 덩이에 있는 경우를 제외하고는 상대적인 위치가 변하게 됩니다. 예를 들어 북아메리카와 유라시아는 일 년에 약 2cm 정도씩 멀어지고 있습니다. 대륙의 이동은 지구상의 생명체 분포에 커다란 영향을 주었으며 대륙 표류가 생명체 역사의 많은 부분을 설명해주고 있습니다. 

 

대륙 표류가 생명체에 미친 영향에 있어서 특별히 중요한 의미가 있는데 그중 첫째는 고생대 말기인 약 2억 5천만 년 전에 처음 일어난 대륙의 이동으로 알프레드 웨게너가 처음 말한 것과 같이 모든 대륙이 하나로 합쳐져서 커다란 대륙을 이루었습니다. 이를 판게아라고 부릅니다. 

 

커다란 대륙이 한 덩어리가 되었을 때 생명체에 미치는 영향은 무엇이 있을까요? 서로 다르게 진화해왔던 서로 다른 종들이 모여서 경쟁을 하게 될 것이며, 대륙이 합쳐졌을 때 해변과 같은 해안지역이 줄어들었을 것이다. 따라서 지금과 같이 얕은 지역에 살고 있던 대부분의 해양 생물들은 그들의 서식지 감소로 죽게 되었을 것입니다. 판게아의 형성은 육지의 날씨에 막대한 영향을 주는 해류에 커다란 변화를 주어 육지의 환경에도 큰 변화를 초래했습니다. 줄어든 판게아의 해안뿐 아니라 바다의 영향으로 온순한 해양성 기후를 갖던 지역도 크게 줄어들었습니다. 결과적으로 판게아의 많은 지역이 건조해지고 더욱 다양한 기후를 가지게 되었을 것입니다. 화석의 증거에 의하면 전반적으로 판게아의 형성은 생명체의 다양성에 영향을 주어 많은 종의 멸종을 초래하였습니다. 이것은 반대로 살아남은 종에게는 새로운 기회가 되었음을 의미합니다.