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- 화석 발견은 지구 최악의 멸종 사건으로부터의 느린 회복과 모순돼
- 이 지역은 당시 열대 지방에 속했지만 수많은 어종이 서식
- 트라이아스기 초기에 해수 온도가 지속적으로 높지 않았음을 시사
- 대량 멸종에서 느리고 점진적인 회복이라는 이전 모델이 틀렸다는 것을 보여 준다.

대량 멸종 후 새로운 생명 출현 이론과 달라
화석 발견은 지구 최악의 멸종 사건으로부터의 느린 회복과 모순돼

대멸종 이후의 회복:
약 2억5200만 년 전 지구 역사상 가장 큰 대멸종 이후 놀라울 정도로 짧은 시간에 새로운 생태계가 등장했다. 큰 육식동물조차도 놀랍게도 일찍 다시 나타났다. 이것은 2억5080만 년 된 중국 남부의 물고기, 식물 및 기타 바다 생물의 화석에 의해 입증된다. 연구팀이 "네이처"에 보고한 바와 같이 그들은 위대한 죽음이 있은 지 약 100만 년 후에 나온 것이다. 

▲ 이 물고기 화석은 약 2억 5200만년 전, 지구 역사상 최악의 대량 멸종 사건 직후부터 시작되었다. 그것은 생몀 세계의 놀랍도록 빠른 회복을 나타냈다. © Xu Dai

약 2억 5,200만 년 전, 페름기 말에 일련의 파괴적인 사건으로 인해 지구 역사상 최악의 대량 멸종이 발생했다. 화산 폭발은 많은 양의 CO2를 방출해 기후를 가열하고 바다를 산성화했다. 그 결과 모든 바다 생물의 80% 이상과 육지 동물의 약 4분의 3이 수천 년 안에 멸종했다.

생명은 얼마나 빨리 돌아왔을까?

"거대한 죽음" 이후 트라이아스기가 시작되었다. 이 시대에 공룡이 발달했을 뿐만 아니라 최초의 현대 해양 생태계도 발달했다. 그러나 지금까지 과학자들은 페름기 대멸종 이후 새로운 생명체가 천천히 진화했고 아주 단순한 유기체가 수백만 년 동안 우세했다고 가정했다.

"복잡한 해양 생태계는 대량 멸종 이후 약 천만 년 후에야 완전히 재건되었다고 가정했다"고우한에 있는 중국 지질과학 대학의 쉬 다이(Xu Dai)와 그의 동료들은 설명했다. 대멸종 이후 초기의 화석 증거는 거의 없었기 때문에 대멸종 이후 생명체가 어떻게 재생되고 진화했는지 불분명했다.

발견지는 화석의 공백을 메운다.

Dai와 그의 팀은 이제 이러한 정보 격차를 부분적으로 해소했다. 구이양(Guiyang)시 근처의 중국 남부 구이저우(Guizhou) 지방에서 그들은 현재 중생대에서 가장 오래된 화석 유적지를 발견했다. 연구진에 따르면 이 암석층에 보존된 유기체는 2억5080만 년 전에 살았다.

▲ 이 설명이 없는 암석층에는 페름기 대멸종 사건 이후의 가장 초기의 화석 증거가 포함되어 있다. © 쉬다이

"구이저우 지역의 화석은 식물, 경골어류, 가오리, 게, 바닷가재, 새우, 연체동물을 포함하는 복잡한 먹이 사슬을 형성하는 다양한 종의 해양 생태계를 보여준다"고 몬트리올에 있는 퀘벡 대학교의 공동 저자인 Morgann Perrot가 보고했다. “우리 팀은 총 12종의 유기체를 발견했으며 심지어 이 원시 동물의 식단을 밝혀주는 화석화된 배설물도 발견했다.“

먹이 사슬의 모든 단계를 나타내

발견된 바와 같이 대량 멸종 직후에 살았던 동물들 사이에서 먹이 사슬의 모든 단계가 나타났다. "총체는 유공충과 같은 1차 소비자에서 실러캔스와 같은 대형 포식자에 이르기까지 영양학적으로 복잡하다"며 "구이양-생명세계는 음식 피라미드의 모든 수준을 나타낸다"고 다이와 연구팀은 기술했다.

그러나 이것은 의문을 제기한다. 현재 가정에 따르면 먹이 사슬의 상위 수준은 구이양에서 관찰된 것보다 생물학적 위기 이후 더 천천히 회복되어야 하기 때문이다. 따라서 연구원들은 이러한 상위 포식자 중 일부는 결국 대량 멸종에서 살아남았을 수 있다고 믿는다. 또는 이러한 동물 그룹이 현재 모델이 예상하는 것보다 더 빠르게 다양화되는 것도 생각할 수 있다. 아마도 경쟁 증가와 같은 특정 생물학적 메커니즘에 의해 구동될 수 있다.

▲ 구이양의 실러캔스 화석은 당시 원시 바다의 최상위 포식자도 존재했음을 증명한다. © Xu Dai

생각보다 덜 더웠다.

특이한 점은 구이양 생태계 당시 해수 온도가 여전히 높았고 적어도 원시 열대 지방에서는 실제로 생명에 적대적인 것으로 간주되었다는 것이다. 더위를 피하기 위해 척추동물과 어류는 극지방으로 이동했다고 한다. "그것은 그 당시 열대 지방에서 어류 동물군의 거의 완전한 부재로 이어졌음에 틀림없다"고 연구자들은 설명했다.

구이양의 발견은 이제 이것을 반박한다. 이 지역은 당시 열대 지방에 속했지만 수많은 어종이 서식했다. 과학자들에 따르면 이것은 트라이아스기 초기에 해수 온도가 지속적으로 높지 않았음을 시사한다. 대신, 이 바다 지역을 물고기가 서식할 수 있는 더 시원한 단계가 있었을 것이다.

이전 모델은 적용되지 않음

따라서 새로운 화석 발견은 대량 멸종의 여파에 대한 중요한 통찰력을 제공하고 생물학적 재생 과정에 대한 이전의 가정을 반박한다. "구이양 생물상은 불완전하게 평가되었지만 대량 멸종에서 느리고 점진적인 회복이라는 이전 모델이 틀렸다는 것을 보여준다"고 Dai와 그의 팀은 썼다. Perrot은 ”우리는 초기 트라이아스기 바다의 상태를 재평가해야 한다”고 덧붙였다.
(Science, 2023, doi:10.1126/science.adf1622)
출처: 사이언스, 맥길 대학교

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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