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[과학 이야기] '캄브리아기 대폭발' 진짜 원인은 초대륙 만든 지각판 변동

[LA중앙일보] 발행 2019/07/20 경제 10면 기사입력 2019/07/19 17:48

지구에서는 약 5억년 전 쯤 동물의 종류가 폭발적으로 늘어나는 대사건이 발생한다. 이는 그 이전에는 없던 화석들이 이 시대 지층에서 갑자기 대거 등장하기 시작한 데서 알 수 있다.

'캄브리아기 대폭발(cambrian explosion)'로 불리는 이 사건으로 해면동물이나 자포동물이 고작이던 세계에 현존하는 대부분의 동물문(門.phylum)이 등장하게 됐으며, 이는 산소 증가가 촉발한 것으로 여겨져 왔다. 하지만 산소 증가는 결과물일 뿐 이를 가져온 진짜 원인은 지각판 변동에 있었다는 새로운 연구결과가 나왔다.

영국 엑시터대학에 따르면 이 대학 지구시스템연구소의 팀 렌튼 교수가 이끄는 연구팀은 지각판 변동에 따른 화산 활동 증가가 궁극적으로 산소 증가를 촉발해 다양한 동물이 등장하게 됐다는 시뮬레이션 결과를 과학저널 '네이처 커뮤니케이션스' 최신호에 실었다.

연구팀은 약 5억5천만년 전 남반구에 초대륙 '곤드와나(Gondwana)'가 형성되면서 대륙판과 해양판이 충돌해 수천 킬로미터에 걸쳐 화산 고리가 만들어진 것이 도화선이 된 것으로 봤다.

화산 활동으로 이전에 지하 퇴적암에 저장됐던 이산화탄소(CO₂)가 방출돼 대기로 흘러들면서 지구 기온이 오르고, 이는 암석에 대한 풍화작용을 강화해 영양분인 인(燐)이 바다로 흘러드는 양을 늘리는 결과로 이어진다. 결국 이는 광합성을 하는 바다 미생물의 활동을 늘려 산소량 증가로 연결된다는 것이다.

연구팀은 첨단 생물지구화학 컴퓨터 모델을 고안해 지각판 변동에서 산소량 증가로 이어지는 연쇄반응 과정을 확인했다.

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