시리즈 | Paleontology - 2. 지질시대
조금 쉬운 고생물학 - 2.지질시대
지질시대의 의미와 종류
지난 이야기
모두들 다시 만나게 되어 반갑습니다. 어디, 점심은 좀 입맛에 맞으셨나요? 기대 이상 이였다고요? 하하하! 맛있으셨다니 정말 다행입니다. 자 그럼, <고생물학 뜯어보기> 의 두번째 시간을 가지기 전에 잠시 오전에 배운 내용을 복습해 보도록 하겟습니다. 저희가 무엇에 대해 알아봤었죠? 네, 맞습니다. 화석에 대해 알아봤었죠. 화석이 무엇인지와 여러가지 화석의 종류에 대해서도 알아봤습니다. 오, 맞아요 특히 표준화석과 시상화석에 대해 자세히 알아봤었죠. 결론적으로 화석을 통해 주변 환경, 시대상, 생태 등 여러가지 정보를 알아 낼 수 있었습니다. 모두들 정말 잘 기억하고 계시네요! 앞으로 여러 고생물과 지질학적 사건들에 대해 설명할 때 자주 화석적 근거에 대해 설명드릴 텐데 이정도면 여행을 제대로 즐기실 수 있을 것 같습니다. 그럼 다시 시작해 볼까요? 출~발! ~ 🚀
시작하며
자, 그래서 이번 시간에 소개해 드릴 내용은 뭐냐, 하면 바로 지질시대 입니다. 지질시대가 무엇일까요? 질문이 너무 어려웠나요? 지질시대라... 아마 처음 들어보신 분들이 많을 것 같습니다. 그럼 쉬운 질문부터 해보겠습니다. 중생대, 쥐라기, 백악기 이런 말을 들어본 적 있으신가요? 아마 어렸을 때의 동심을 아직 기억하고 계시거나 과학 예능 프로그램, 또는 뉴스에서 중생대니 백악기니 하는 말을 한번 쯤은 들어본 적이 있으실 것 같습니다. 바로 이 중생대, 백악기 이런 말들이 지질시대지요. 아직 감이 잘 안 잡히신다고요? 저기 뒤에 앉아있는 꼬맹이도 자기가 아는 말들이 나와서 신나하고 있는데요? 수준이 참... 하하, 아니요 그냥 농담입니다. 당연히 모를 수도 있지요. 어디 먹고 사는게 그리 쉬운 일입니까? 지금부터 제 설명만 잘 따라오시면 이번 시간이 끝날 때 쯤엔 지질시대가 무엇인지 확실히 알게 될 겁니다.
지질시대
자, 그러면 간단한 예시를 들며 본격적인 이야기를 시작해 보도록 하겠습니다. 티라노사우루스는 모두 잘 아시죠? 저도 티라노사우루스를 참 좋아한답니다. (물론 실제 고증과는 모습이 조금 다르긴 하다만) 쥐라기 공원 시리즈에서 나오는 그 거대한 몸집에 무시무시한 이빨들을 보면 정말 마음이 웅장해지고 몸이 덜덜 떨립니다. 그리고 모두들 알다시피 이 티라노사우루스는 우리가 흔히 말하는 '공룡 시대'에 실제로 살았던 생물이랍니다. 물론 대중들의 입장에서는 공룡이 살던 시대니까 '공룡 시대' 라 부르는 게 문제가 없을지도 모릅니다. 하지만 여기에 대해서 전문적으로 연구하는 과학자들 입장에서는 조금 더 정확해질 필요가 있어요. 공룡시대에 티라노사우루스만 살았던 것도 아니거니와, 티라노사우루스가 없었던 공룡시대도 있었기 때문입니다. 그래서 과학자들은 정확한 시대를 말할 때 '티라노사우루스는 현재로부터 약 7200만년 전 ~ 6600만년전 에 살았다' 이런 식으로 표현하게 됩니다. 하지만 이렇게 말하는데도 문제가 여 있습니다. 각 생물이 살던 시대가 천차만별이고, 그 시대의 특징을 제대로 알기 어렵기도 합니다. 물론 말하기도 너무 불편하고요. 그래서 과학자들이 고안해 낸 것이 바로 지질시대 입니다.
지질시대(地質時代, Geological history) 란 약 46억 년 전 지구가 형성된 시기부터 현세까지의 시간을 지질학적으로, 더욱 체계적이게 연구하기 위해 사용되는 시대입니다. 이 지질시대의 구분은 지층의 변화, 화석을 통한 생물군의 변화와 같은 정보를 통해 이루어 집니다. 그리고 그 시대의 절대 연도(정확히 어느 정도 과거의 시대인지)는 보통 방사성 동위원소를 이용한 측정법을 통해 계산되지요. 지질시대는 포함하는 기간이 긴 것부터 순서대로 누대(累代, Eon), 대(代, Era), 기(紀, Period), 세(世, Epoch), 절(節, Age)로 세분 됩니다. 길게는 수십억 년에서 짧게는 수천 년밖에 안 되는 (물론 수천 년도 매우 긴 시간이긴 하지만 지질학과 고생물학을 잘 이해하기 위해서는 이런 단위들에 익숙해져야 합니다) 기간 동안 지속 되었습니다. 그러면 지금부터 각 지질시대에 대해 간략하게 알아보도록 하겠습니다. 일단 지금은 앞으로의 <고생물학 뜯어보기>를 이해하는데 필요할 만큼만 알아보기로 하고, 각 시대에 대해서는 각 역으로 이동하면서 자세히 알려드리도록 하겠습니다. 그렇지 않으면 예기할 재미난 이야기가 너무 많아서 저도, 여러분도 힘들어 질 테니까요... 참, 이건 아래의 각 지질시대에 대한 설명을 이해하는데 도움이 될 국제 층서학 위원회 (International Commission on Stratigraphy, ICS)가 발표한 최신 지질시대 구분 표랍니다.
지질시대의 구분
선캄브리아 시대 (the Precambrian)
첫 번째는 선캄브리아 시대 입니다. 선캄브리아 시대는 나중에 살펴 볼 고생대 캄브리아기 이전의 시대를 총칭하는 지질시대 입니다. 다르게 말하면 현생누대 이전의 지질시대를 말하죠. 그 안에는 오래된 순서대로 명왕누대, 시생누대, 원생누대가 포함되어 있죠. 그럼 명왕누대부터 차례로 알아 볼까요?
명왕누대 (하데스대 ｜ 冥王累代, Hadean Eon)
선캄브리아 시대의 첫 번째 시대는 바로 명왕누대 입니다. 명왕누대는 약 45억 년 전 ~ 38억 년 전 까지, 약 7억 년 동안의 기간을 말합니다. 저희 여행 프로그램에서 제일 먼저 방문할 시기 이기도 하죠. 그런데 사실 이 시대의 암석은 남아있지 않답니다. 이 시기는 지구가 처음 탄생하고 수많은 운석이 충돌하며 지구 표면은 마그마 바다였습니다. 화산 활동도 활발하고 맨틀과 지각이 형성된 시기죠. 이렇게 극적인 환경 탓에 남아있는 정보가 적어 연구가 더뎌서 아직 누대 아래의 하위 분류는 확정되지 않은 상태 입니다. 아, 그리고 최초의 바다와 대륙이 형성된 시기이기도 하죠.
시생누대 (始生累代 ｜ Archean Eon)
선캄브리아 시대의 두 번째 시대는 바로 시생누대이고, 약 40억 년 ~ 25억 년 까지 약15억년 동안의 기간을 발합니다. 시생누대는 다시 오래된 순서대로 초시생대, 고시생대, 중시생대, 신시생대의 4가지 대로 구분됩니다. 그리고 명왕누대와 마찬가지로 너무나 오래 전이라 연구가 안 된 부분이 많아 아직 '기'단위는 정해지지 안았답니다. 물론 지금은 이것까지 알아 둘 필요는 없습니다. 나중에 시생대에 도착하면, 그때 시생누대의 환경, 진화 등과 같이 자세히 알려드릴게요. 지금 우리가 주목해야 할 것은 바로 (지금 까지 확인된 바로는) 생명이 최초로 탄생한 시기라는 점입니다.
원생누대 (原生累代 ｜ Proterozoic Eon)
1. 왼쪽: 눈덩이 지구 가설에 따라 온 지구가 얼어붙은 모급을 그린 상상도 ; 2. 오른쪽: 에디아카라 생물군의 복원도. 여러 개체가 보이는 나뭇잎 같이 생긴 생긴 생물은 Charniodiscus, 앞의 해파리 처럼 생긴 생물은 Cyclomedusa 이다. 얼핏 보면 해파리와 바다조름 처럼 보일 수 있으나, 아직 분류가 명확하지 않은 상태이고 그 복원 모습도 학자마다 견해가 다르기 때문에 그냥 '이렇게도 복원하는구나' 정도로 봐 주면은 좋겠다.
선캄브리아 시대의 세번째이자 마지막 시대는 원생누대입니다. 원생누대는 약 25억 년전 ~ 5억 4200만 년 전 까지의, 총 19억 5800만 년 동안의 시대를 말합니다. 원생누대는 다시 고원생대, 중원생대, 신원생대로 다시 나뉘게 됩니다. 시생대와 비슷하지요? 하지만 원생대는 시생대 보다는 남아있는 정보들이 많아 연구가 더 많이 진행이 돼서 '기' 단위까지 이름이 붙여졌답니다. 물론 지금은 알아 둘 필요가 없고, 이에 대해서도 나중에 차차 알려드리도록 하겠습니다. 원생누대는 본격적으로 생물의 화석이 발견되고 지금의 지구 환경과 비슷한 지구가 형성되어 간 시기였습니다. 광합성 생물의 등장으로 지구 대기에 전에는 없던 산소의 양이 점차 늘어갔고 초기 단세포 생물들은 진화를 거듭해 최초의 진핵생물, 더 나아가 식물, 동물, 균류 등 여러가지 계통으로의 분화가 이루어 졌습니다. 원생누대에는 여러 생물의 진화 뿐만 아니라 눈덩이 지구 같은 여러 흥미로운 사건들도 있으니 기대하고 계셔도 좋답니다. 아, 아주 괴상망측한 생물들인 신원생대 에디아카라기의 에디아카라 생물군도 꼭 기억해 주세요! 나중에 아주 중요하게 다뤄질 녀석들 이니까요.
현생누대 (顯生累代｜Phanerozoic Eon)
현생누대는 약 5억 4200만 년 전 생물 다양성이 급증한 캄브리아기 대폭발이 있었던 고생대 캄브리아기 이후의 시대를 말합니다. 현생누대의 지층에서는 경질화 된 몸을 가지는 생물이 많아지고 흐른 시간도 앞선 시대들에 비해 짧아 (비교적) 수많은 화석들이 발견 됩니다. 그래서 연구도 많이 되어 있고, 살펴볼 만한 흥미로운 사건과 생물들도 많죠. 그럼 지금부터 현생누대를 이루고 있는 3개의 '대' 를 하나씩 알아보겠습니다.
고생대 (古生代 ｜ Paleozoic Era)
현생누대를 이루는 첫 번째 시대는 고생대 입니다. 고생대는 약 5억 4100만 년 전 ~ 2억 5200만 년 전까지, 약 2억 8900만 년 동안의 시대를 말합니다. 고생대부터는 이전 시대들에 비해 훨씬 많은 양의 화석 기록들 덕분에 아주 다양하고 심도 높은 연구가 이루어져 있습니다. '캄브리아기 대폭발' 과 '페름기 대멸종' 같은 이름만 들어도 재밌을 것 같은 사건들이 여럿 있죠. 고생대는 다시 오래된 순서대로 캄브리아기, 오르도비스기, 실루리아기, 데본기, 석탄기, 페름기로 나눠지게 됩니다. 지금 굳이 알아두실 필요는 없고 각 '기' 에 대한 상세한 설명은 고생대에 도착할 떄 쯤에 다시 설명해 드리도록 하겠습니다.
중생대 (中生代 ｜ Mesozoic Era)
중생대 생태계를 복원한 모습. 왼쪽부터 차례대로 트라이아스기, 쥐라기, 백악기의 한 모습을 복원한 그림이다.
하하! 모두들 반응을 보니 이번 여행을 시작하고 거의 처음으로 여러분들께서 아시는 말인 것 같은데요? 네네, 맞습니다, 여러분들께서 좋아하시는 공룡시대, 다시말해 중생대 입니다. 몇몇 분들은 여행 내내 이 시대에 도착하기만을기다리고 계시는 것도 같은데... 아쉽게도 현생누대의 두 번째 시대인 중생대는 약 2억 5100만 년 전 ~ 6600만 년 전까지 총 1억 8550만 년 동안의 시대로, 아직 우리에겐 갈 길이 많이 남았답니다. 하지만 걱정 마세요! 이전 시대들의 흥미진진한 여행을 한껏 즐기시다 보면 눈 깜짝할 사이에 도착해 있을 테니까요. 중생대는 많은 사람들이 좋아하고, 다른 시대들에 비해 대중들이 알고 있는 시기인 만큼, 다른 여행지들 보다도 조금 더 심도 높은 여행이 될지도 모르는 일이겠네요. 물론... 고새은 여행을 가이드인 제가 다 할 테지만요 ㅠㅠ. 하지만 중생대니깐 재미없게 맨날 보던 공룡만 보고 지나갈 거라 생각하지는 말아 주세요! 공룡뿐만 아니라 식물, 포유류, 해양 파충류, 악어 등 재미있는 프로그램이 수없이 많이 준비돼 있으니까요. 아, 중생대가 트라이아스기, 쥐라기, 백악기로 나뉘어 진다는 것 정도는 모두들 알고 계시죠?
신생대 (新生代 ｜ Cenozoic Era)
드디어 현생누대의 마지막 시대이자 지질시대의 마지막인 신생대의 차례가 왔습니다! 신생대라 하면 처음 들어 보시는 분이 많을 테지만 검치호와 매머드가 살았던 시대, 또는 지금 우리가 살고 있는 시대라 하면, 이제 좀 감이 오시죠? 신생대는 우리가 지금 살고 있는 시기가 포함된 시대인 만큼 그리 오래되지 않은 시대여서 전 세계에 걸쳐 아주 풍부한 자료들이 남아있습니다. 그래서 이전 시대들에 비해 연구가 그나마 수월한 편이죠. 현재와 시기 상 매우 가까운 만큼, 공룡이 멸종한(물론 완전히는 아니긴 하지만) 이후 포유류가 본격적으로 다양화 된 시대이기도 합니다. 아주 나중의 일이겠지만, 신생대 투어를 돌다 보면 펭귄, 고양이, 개 등 우리에게 아주 친숙한 동물들의 조상을 만나 보실 수 있을 겁니다. 특히 코끼리, 말, 고래의 진화는 아주 경이로울 따름이죠. 기대하셔도 좋답니다. 그럼 이제 이번 프로그램도 마무리 해 볼까요? 네? 왜 신생대의 하위 분류는 뭐가 있는지 안 알려 주시냐구요? 하하하, 더 배우시려는 마음이 정말 보기 좋네요! 물론 지금 개별 지급된 스크린에 나오고 있는 그림의 설명란에 적혀 있기는 하다만, 부가 설명은 안 하는 이유는 신생대는 너무 짧기도 해서 다른 시대들 보다 알아야 할 지질시대가 더 잘게 나눠져 많기도 하고, 아직 거기까지 가는데 시간이 너무 많이 남기도 해서요. 그리고 보면 아시겠지만 신생대 지질시대 이름에 뭔가 이상한 점 못 느끼셨나요? 눈치가 빠르신 분이라면 뭔가 조금 이상한 점을 알아차리셨을 겁니다. 이에 대해서 지질시대 지정의 역사를 알 필요가 있어서 지금 설명하기에 시간이 좀 모자른 부분도 있답니다. 그렇다고 안 알려 주진 않을 테니까 걱정 하진 마세요. 조만간에 지질시대 지정의 역사도 준비해 올 예정이니까요. 그래도 정 알고 싶으시다면 신생대는 일단 고진기(고제 3기), 신진기(신제 3기), 제 4기 로 나뉘어 진답니다.
에필로그
자, 이것으로 오늘 수업은 마치도록 하겠습니다. 오늘은 저번보다 조금 어려웠죠? 아무래도 지질시대의 이름 등 처음 들어오는 정보가 많아서 더욱 더 그렇게 느끼셨을 것 같습니다. 지질시대는 저희가 앞으로 여행할 장소들의 이름이기 때문에 앞으로도 자주 그 이름을 듣게 될 거예요. 꼭 외워 두실 필요는 없지만, 그래도 그 이름을 들었을 때 대충 아~ 이제 기억났다 하는 정도만 알고 계셔도 투어를 즐기시는데 큰 도움이 될 거랍니다. 혹시라도 궁금한 점이 있으시다면 언제든지 물어봐도 좋으니 조타실 앞쪽에서 노크하고 기다려 주시면 감사하겠습니다. 그럼 나머지 오후 시간은 자유롭게 보내시고, 저희 타임머신 구경도 좀 하다가 나중에 저녁 시간에 다시 만나 뵙겠습니다.
참고문헌
위키미디어 프로젝트 기여자
