태백 고생대 자연사박물관 (2)
태백 고생대 박물관에 전시된 캄브리아기의 표본을 보면,
생김새도 독특하고, 이름도 독특하여 관심을 끄는
동물들이 있는데, 그 중 스타급 동물 몇 종만 살펴봤습니다.
발굴 작업중인 찰스 둘리틀 월컷, 아들과 딸
스미소니언 박물관장이었던 찰스 둘리틀 월컷은
캄프리아기 권위자입니다. 박물관장으로 근무하던 1907년부터
1927년까지 캄프리아기 화석을 수집하기 위해 여름이면
가족과 함께 캐나다 록키산맥 버제스 산에서 발굴 작업을 했어요.
이곳의 화석군을 처음 발견한 사람도 월컷입니다.
캐나다 버제스 산의 높이는 2,599 미터,
백두산보다 조금 낮은 곳이죠. 정상 부근에는 진흙이 굳어
돌이 된 이판암(세일층)이 널려 있는데요,
과거 캄프리아기에는 바닷속이었던 지형입니다.
캄프리아기는 산소가 풍부하고, 기온이 올라가며
해수면이 증가, 얕은 바다가 넓게 펼쳐져 있어
생물이 폭발적으로 증가하던 시기입니다.
죽은 동물을 분해하는 미생물도 탄생하기 전이라
골격이 없었던 생물도 온전하게 화석으로 남아있었죠.
이 화석지에서 월컷 가족은 1907년부터 1911년 사이에
완벽하게 보존된 캄프리아기의 화석 80,000여 점을 발굴,
워싱턴의 스미소니언 박물관으로 보냈습니다.
워낙 다양한 종류의 화석이 발굴되어 버제스 생물군이라 하는데,
해면동물, 자포동물(말미잘), 유즐동물(해파리), 완족동물(조개류),
연체동물, 환형동물(거머리), 유조동물, 극피동물(바다나리),
절지동물, 척색동물 등 10개에서 12개 정도의
문(門, Division)으로 분류할 수 있는 정도입니다.
버제스 외에도 캐나다에서 가장 큰 호수인 그레이트베어 인근
캡 산에서도, 미국 유타주에서도, 중국에서도, 호주 남부 캥거루 섬의
에뮤베이(Emu Bay)에서도 비슷한 부류의 생물군 화석이
대량으로 발견되었어요.
그 중 중국 남부 윈난성의 청장(澄江; 첸장)에서 발견된
동물군은 버제스 화석보다 1000만년이나 앞선 시기의
화석입니다.
♥ 오파비니아
버제스 화석군의 최고 스타는 20여 개가 발견된
오파비니아 화석입니다. 10cm가 안 되는 크기에
머리 앞쪽에 5개의 눈이 있고, 길고 유연한 주둥이 끝에는
집게 같은 것이 달려있습니다.
단단한 외부 골격이 없음에도 온전한 상태로 보존되었죠.
특이하게 생긴 이 생물에, 화석이 출토된 산봉우리
'오파빈 패스'를 본따서 "오파비니아"라고 이름을 붙였습니다.
비록 캄브리아기에 멸종하고 말았지만,
삼엽충처럼 단단한 껍질이 등장하기 전에
연하고 작은 생명체가 더 있었을 가능성을 보여줍니다.
♥ 위왁시아
케임브리지 대학에 근무하는 캐나다 고생물학자 닉 버터필드는
캐나다 그레이트 베어 호수 근처 캡 산에서 10,000분의 1mm의
미세한 구조까지 완벽하게 보존된 화석을 발굴했습니다.
캡 산에서 발굴된 동물군 중 최고 스타는 위왁시아였습니다.
버제스 셰일군에서도 발견되긴 했지만, 길이 5cm 크기의 성체부터
2mm 크기의 어린 개체까지 여러 개의 화석이 나온 것입니다.
어린 개체는 가시가 없고, 성장하면서 7개~11개의 가시가
자라는 것으로 보입니다.
화석이 발견된 산봉우리의 이름을 따서 "위왁시아"라
이름을 붙였는데, 산봉우리 이름이 오파빈 패스나 위왁시아처럼
독특한 이유는 캐나다에 살던 원주민(인디언)들이
붙인 이름이라서 그렇다고 해요.
♥ 아노말로카리스
캄프리아기의 절대 강자는 아노말로카리스였습니다.
처음 발굴 되었을 때는 완벽한 형태가 아니어서 새우의
일종으로 보고 '이상한 새우(괴물 새우)' 라는 뜻에서
"아노말로카리스"라고 이름을 붙였죠.
그 이후 여러 곳에서 화석이 발굴되며 전체 윤곽이 드러났지만,
이름은 처음 붙인 그대로 남아있게 되었습니다.
대부분의 캄프리아기 생물이 10cm 내외의 작은 크기였던데 비해
아노말로카리스는 60cm가 넘는 대형에 커다란 눈까지 있어
당시 최고의 포식자였을 것으로 추정하고 있습니다.
♥ 마렐라
마렐라는 겉으로 보면 삼엽충이나 투구게 같지만
실제로는 삼엽충도 투구게도, 갑각류도 아닌
절지동물이라고 합니다.
2cm 정도의 소형 동물로 머리에는 휘어진 뿔이 있습니다.
머리부위가 얼마나 단단했는지는 알 수 없다고 합니다.
"마렐라"는 사람 이름으로 보이는데,
이 이름을 붙인 이유는 찾을 수 없네요.
♥ 바다나리
식물처럼 보이지만 움직이는 동물입니다.
성게나 해삼, 불가사리와 같은 극피동물이죠.
지금도 심해와 카리브해에서 생존하고 있습니다.
푸켓에서 찍은 바다나리 영상이라고 합니다.
바다나리에 대해서는 <김명호의 생물학공방>이라는
만화에 자세하게 나오며, 한겨레 "사이언스온"이라는
사이트에서도 볼 수 있습니다.
♥ 버제스 셰일 사이트
버제스 셰일 또는 캄브리아기 생물에 대한 화석과
영상을 보려면, "로얄 온타리오 박물관"에서 운영하는
"버제스 셰일" 사이트에 가면 됩니다.
발견된 화석과 3D로 복원한 영상을 볼 수 있는데요,
동영상을 퍼가지 못하게 해서 사이트로 링크를 겁니다(주소 클릭).
♥ http://burgess-shale.rom.on.ca/en/fossil-gallery/list-species.php
화석 갤러리 화면으로 들어가도록 링크 했습니다.
대략 130여 개의 화석 이미지가 나오고,
이미지를 클릭하면 3D로 복원된 영상이 나옵니다.
움직임을 보면, 생긴 모습이 환경에 맞게 자연스러워 보입니다.
(모든 화석이 다 복원 영상이 있는 것은 아닙니다)
♥ 고생대의 식물
아스테록실론(왼쪽) & 시길라리아(오른쪽)
쇠뜨기말이 최초의 육상식물 후보에 오르고 있지만,
지금까지 확인된 최초의 육상 식물은 4억 4천만년전
실루리아기에 육상으로 올라 온 것으로 알려진
아스테록실론입니다.
지금의 솔잎란과 비슷하게 생긴 식물이죠.
잎은 있지만, 줄기에 가시처럼 붙은 돌기에 가깝습니다.
잎이 없으니 광합성 능력은 떨어졌을 테고,
물을 빨아들이는 뿌리도 발달하지 못했습니다.
이후 석탄기에 등장한 것으로 보이는 시길라리아도
나무 끝에 약간의 가지만 붙어 있습니다.
당시 뿌리와 잎이 발달하지 못한 아름드리 나무가
산꼭데기까지 가득했지만, 뿌리가 약해 나무 하나가
쓰러지면 도미노처럼 쓰러져 계곡 아래에
가득 쌓였을 것으로 추정하고 있습니다.
그러나 아직 나무를 썪게 만드는 미생물이 출현하지 않았을 때라
이 나무들이 열과 압력을 받아서 그대로 굳은 것이 석탄입니다.
지금은 미생물들에 의해 석탄으로 되기 전에 썩어 없어지지만,
당시에 쌓였던 나무들은 썪지 못하고 석탄이 되어 검은색
지층을 이루었기에, 이 시기를 석탄기라고 부르는 것입니다.
현 서울시립과학관 이정모 관장(전 서대문자연사박물관 관장)의
책 <공생, 멸종, 진화 : 생명 탄생의 24가지 결정적 장면>를 보면
생명이 탄생하고, 대멸종 후 다시 새로운 종이 번성하는 과정을
잘 설명하고 있습니다.
이 책을 읽어 보시면 고생대에 대한 이해가 쉬워집니다.
고생대부터 중생대, 신생대의 흐름을 한 눈에 파악할 수도 있죠.
이 책의 내용 중 전 캄프리아기, 즉 캄프리아기에
생명이 급격히 증가하기 전까지 걸린 시간을
간략히 요약해서 올리는 것으로 글을 마칩니다.
생명의 흔적은 약 38억년 전에 나타났다.
가장 오래된 스트로마톨라이트가 35억년 된 것이니,
평균 36억 5천만년에 생명이 발생했다 치고,
이를 1천만년으로 나누면 365가 된다.
즉 하루를 천만년으로 치면(한 달이 3억년),
1년 365일의 달력을 만들 수 있다.
1월 1일 바다에 생명이 등장한다.
15일(약 1억 5천만년 후) 후, 시아노 박테리아가 등장,
광합성을 하며 산소 배출한다.
4개월(12억년이 흐른 후)동안 산소는 바다에 녹아 있거나
암석에 노출된 철을 산화시키는 데 소모한다.(철광층 형성)
5월쯤 임계점을 넘어서고 산소 발생량이 증가하기 시작한다.
7월달(21억년 후)이 되자 유전자 정보를 핵막으로 감싸는
진핵 생물이 등장한다.
8월달쯤 다세포 생물이 나타났다.
산소의 농도가 점차 높아지자 공동 대응하기 위해 세포들이 모여
다세포로 진화한 것이다.
9월달이 되자 암컷과 수컷이라는 양성이 생기고, 변이가
발생할 확율이 급격히 증가했다.
(진화론의 단속평형설을 보면 변이가 생기는 과정이 있습니다.)
10월달(30억년 후)이 되자 엄청난 종류의 생명체들이
등장(전 캄프리아기). 그러나 단단한 껍질이 없었기 때문에
화석으로 남기 어렵고, 남았다 하더라도 너무 작아 발견할 수 없었다.
♥ 태백 고생대 자연사박물관(1)
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