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[과학이야기] 캄브리아기 대폭발 원인은 지질현상

Los Angeles

2012.04.25 18:04

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지구상의 생물 다양성이 폭발적으로 증가한 이른바 '캄브리아기 대폭발'을 유발한 것은 '대부정합'으로 불리는 지질학적 현상이었다는 증거가 발견됐다고 사이언스 데일리가 보도했다.

6억년 전까지 바다는 삼엽충의 세상이었지만 이후 지질 연대상 매우 짧은 기간인 수천만 년 동안 각종 생물들이 진화를 일으켜 다세포 생물이 늘어나고 뼈대 껍데기를 가진 동물들이 처음으로 등장하는 등 생물 다양성과 복잡성이 폭발적으로 증가했다.

지질학자이자 탐험가인 존 웨슬리 파월이 지난 1869년 그랜드 캐니언에서 처음 기록한 대부정합은 찰스 다윈을 비롯한 많은 과학자들에게 암석 기록과 사람들이 알고 있던 지구 역사 간의 거대한 괴리로 비쳐지며 새로운 숙제가 됐다.

그러나 연구진은 이런 괴리 자체가 지질학 기록에서 사라진 시간으로서 과거 역사를 이해하는 열쇠가 될 것으로 보고 대부정합을 만들어낸 것과 같은 지질학적 힘이 캄브리아기 초기의 폭발적인 생물다양성을 일으켰을 것으로 추측했다.

이들은 이런 힘이 다세포 생물이 겨우 확산을 시작하던 당시 바다의 화학 성분에도 막대한 영향을 미쳤을 것이라고 생각 북미 전역에서 이 시기의 암석 표본 2만여개를 채취해 분석했다. 그 결과 특이한 퇴적물들을 비롯 수많은 단서를 발견했다.

이들의 분석에 따르면 초기 캄브리아기엔 얕은 바다가 북미 대륙 전체에서 밀고 써기를 거듭해 지표면을 깎아내 기반암을 드러냈으며 처음으로 공기에 노출된 바위와 물이 화학 반응을 일으켜 바다에 칼슘과 철분 칼륨 이산화규소 따위의 이온을 방출해 바닷물 성분을 변화시킨 것으로 나타났다.

연구진은 첫 동물의 출현과 그 후 캄브리아기 생체광물 획득 사이에 이처럼 오랜 시간이 흐른데 주목하면서 "생체광물화는 무엇을 위해 진화한 것이 아니라 무언가에 대한 반응 즉 대부정합기의 해수 화학성분 변화에 대한 반응으로 일어난 것으로 보인다"고 지적했다.

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