지구의 주요 대멸종 사건

지구의 수십억 년의 역사 동안, 생명은 다양한 어려움을 겪으며 진화하고 다양화되었습니다. 그 과정에서 여러 차례 대멸종 사건이 발생하며 생명의 흐름을 크게 바꾸어 놓았습니다. 이러한 사건은 비교적 짧은 지질학적 시간 동안 광범위한 지역에서 많은 종들이 사라지는 현상을 말합니다.

현재, 지구는 여섯 번째 대멸종 사건에 직면해 있으며, 과거 생물다양성의 급격한 감소와 그 원인을 살펴보는 것은 현재와 미래의 감소를 이해하는 데 중요한 통찰을 제공합니다. 다음은 가장 오래된 사건부터 최근의 사건까지 여섯 가지 주요 대멸종 사건에 대한 개요입니다.

오르도비스기-실루리아기 멸종(Ordovician-Silurian extinction)
약 4억 4,380만 년 전에 발생한 오르도비스기-실루리아기 멸종은 첫 번째 주요 대멸종 사건이었습니다. 이 사건은 오르도비스기 말에 발생했으며, 이 시기는 해양 생물의 급격한 증가와 초기 육상 식물의 출현으로 잘 알려져 있습니다.

그러나 이 멸종 사건으로 인해 이러한 변화가 크게 억제되었으며, 사건 직전의 모든 생물 종의 약 71%가 사라졌습니다.

멸종의 원인은 명확히 밝혀지지 않았지만, 주요 가설로 규산염 풍화 작용(silicate weathering)이라는 현상이 제시되고 있습니다. 규산염은 지구의 지각에 존재하는 광물로, 온실가스인 이산화탄소를 저장합니다.

이산화탄소가 감소하면 지구의 온도가 낮아지고, 그 결과 얼음층이 지구 표면을 덮게 됩니다. 그러나 얼음층이 규산염을 물리적으로 차단하면 대기에 이산화탄소가 축적되어 다시 온도가 상승하고 얼음이 녹으며 규산염이 노출되는 순환이 반복되었습니다.

이러한 피드백 루프는 해수면과 온도의 극심한 변동을 초래하여, 변화에 적응하지 못한 해양 생물들이 멸종했을 것으로 추정됩니다.

후기 데본기 멸종(Late Devonian extinction)
약 3억 7,200만 년 전에 발생한 후기 데본기 멸종은 당시 해양 생물의 약 70%가 사라졌지만, 주요 대멸종 사건 중에서는 상대적으로 덜 심각한 것으로 평가됩니다.

또한, 이 멸종 사건은 아직 잘 이해되지 않고 있습니다. 수백만 년에 걸쳐 점진적으로 진행되었기 때문에 멸종 속도가 이전보다 크게 높지는 않았습니다. 그러나 새로운 종이 나타나는 속도는 급격히 감소했습니다.

이 시기에는 여러 환경적 스트레스 요인이 중첩되며 이러한 변화가 발생했을 가능성이 큽니다. 그 요인으로는 지구 온난화부터 외계 물체의 충돌에 이르기까지 다양한 가설이 제시되고 있습니다.

후기 데본기는 해양 무산소 상태(ocean anoxia)로 특징지어지며, 이로 인해 많은 해양 생물이 멸종했을 가능성이 큽니다. 그러나 무산소 상태의 원인은 여전히 불확실합니다. 한 가지 가설은 대륙에서 유출되는 영양분의 증가를 지적합니다.

더 많은 영양분이 육지에서 바다로 유입되면 조류(algae)가 과도하게 번성하여 해양의 산소를 고갈시켰을 수 있다는 것입니다. 연구자들은 이러한 가설과 다른 가능성에 대해 계속 논의 중입니다.

페름기-트라이아스기 멸종(Permian-Triassic extinction)
페름기-트라이아스기 멸종은 흔히 "대멸종(Great Dying)"이라 불리며, 화석 기록상 가장 심각한 대멸종 사건으로 알려져 있습니다.

약 2억 5,200만 년 전에 발생한 이 사건은 당시 존재하던 해양 무척추동물 종의 최소 80%와 육상 척추동물 종의 약 70%를 멸종시켰습니다. 전체 동물 계통의 절반 이상이 사라졌을 가능성도 제기되며, 이는 지구 생물다양성의 엄청난 감소를 의미합니다.

멸종 사건의 정확한 기간은 아직 명확하지 않습니다. 일부 과학자들은 이 사건이 1,500만 년에 걸쳐 지속되었다고 주장하는 반면, 다른 학자들은 단 수만 년 만에 일어났다고 주장합니다.

이러한 기간 차이는 멸종의 원인에 대한 다양한 가설을 낳았지만, 대부분의 이론은 온도 및 탄소 순환의 이상 현상에 초점을 맞추고 있습니다. 연구에 따르면 높은 해양 온도가 많은 생물들을 죽음에 이르게 했을 가능성이 있습니다.

또한, 시베리아 트랩(Siberian Traps)이라는 거대한 화산암 지역을 형성한 일련의 화산 폭발이 햇빛을 차단하는 재 구름을 방출하여 먹이사슬을 교란시켰을 것으로 보입니다.

후기 트라이아스기 멸종(Late Triassic extinctions)

후기 트라이아스기 멸종은 주로 약 2억 800만 년 전 노리안(Norian) 단계와 라에티안(Rhaetian) 단계의 경계 시기에 발생했으며, 육상에서는 많은 양서류와 파충류 종이, 해양에서는 무척추동물, 어류, 파충류 종이 멸종되었습니다. 이 멸종 사건과 그에 수반된 환경 변화는 공룡이 육상을 지배하게 되는 계기를 마련했습니다.

이 시기의 생물다양성 손실은 단일 사건에 의해 촉발된 것이 아니라, 탄소 순환의 세계적 이상 현상으로 인해 점진적으로 발생한 것으로 보입니다.

이 이상 현상은 대규모 화산 활동에서 방출된 막대한 양의 온실가스로 인해 발생했을 가능성이 큽니다. 이러한 가스 배출은 지구 온도를 상승시켰고, 많은 종이 이러한 변화에 적응하지 못해 멸종되었을 것으로 추정됩니다.

백악기-팔레오기 멸종(Cretaceous-Paleogene extinction)
아마도 가장 잘 알려진 대멸종 사건은 약 6,600만 년 전에 발생한 백악기-팔레오기(K-Pg) 멸종일 것입니다. 이 사건은 당시 존재하던 생물 종의 약 67%가 멸종했으며, 특히 비조류 공룡(non-avian dinosaurs)의 종말을 가져왔습니다.

이 멸종 이후 포유류와 조류(조류 공룡!)가 육상 생태계를 지배하게 되었습니다. 과학계의 압도적인 합의에 따르면, 이 멸종의 주요 원인은 거대한 외계 물체의 충돌로 인한 것으로 보고 있습니다.

직경 약 10km(6.2마일)에 달하는 소행성 조각이 지구에 충돌하여 엄청난 열파와 먼지, 그을음을 전 지구에 퍼뜨렸습니다. 공기 중의 그을음이 햇빛을 차단하여 생태계가 붕괴하게 되었으며, 이 사건의 주요 증거는 중앙아메리카 북동부의 유카탄 반도(Yucatán Peninsula) 근처에서 발견된 거대한 충돌 분화구입니다.

여섯 번째 대멸종(Sixth mass extinction)
대멸종은 선사 시대에만 국한되지 않습니다. 현재 여섯 번째 대멸종이 진행 중이며, 이는 인간 활동에 의해 촉진되고 있습니다. 인간이 주도하는 여러 과정으로 인해 생존 조건이 급격히 변화하면서 생물다양성의 손실 속도가 가속화되고 있습니다.

현재 종의 멸종 속도는 인간의 영향을 받지 않았을 때보다 100배에서 1,000배가량 빠르게 진행되고 있습니다. 이런 추세라면 과학자들은 2100년까지 지구상의 모든 생물 종의 50%가 멸종할 가능성이 있다고 추정합니다.

생물다양성 손실의 주요 원인으로는 자연 서식지 파괴, 침입종 도입, 야생 동물의 과도한 포획 등이 있습니다. 또한, 기후 변화와 관련된 지구 온난화는 주로 화석 연료 연소를 통해 생성된 온실가스가 과도하게 배출되면서 종들의 적응 능력을 초월하는 속도로 진행되고 있습니다. 현재 해양 온난화는 치명적인 페름기-트라이아스기 멸종 당시보다 10배에서 100배 빠른 속도로 진행되고 있습니다.

인간 활동이 초래한 심각한 환경적 결과를 고려할 때, 과학자들은 정치 및 기업 기관뿐만 아니라 개인 차원에서도 지구의 남은 생물다양성을 보호하기 위한 조치를 취할 것을 강력히 촉구하고 있습니다.