공룡이후. 도널드 R. 프로세로 지음. 김정은 옮김. 뿌리와 이파리 7.

플라이오세(500만년~180만 년 전): 변화하는 세계

 

  플라이오세는 매우 짧은(?) 시대라 한 장을 온전히 할애할 가치는 없지만, 그러나 최후의 온화한 시기였던 마이오세 후기와 플라이오세 초기를 거쳐 북극 최초의 빙하가 형성되고 빙하기가 시작되었던 플라이오세 후기까지, 플라이오세는 중요한 변화의 시기였습니다. 메시니안 사건 이후, 세계는 여러 면에서 바뀌었습니다. 마이오세 말의 한랭화 후에 대부분의 대양에서는 수온이 회복되었고, 플라이오세 초기는 산소 동위원소 곡선으로 볼 때 더 따뜻해진 시기였습니다. 플라이오세 초기의 온난화를 일으킨 원인에 관해서는 지금도 논의가 진행 중이라고 합니다. 결국은 이산화탄소가 어떻게 늘어났느냐는 설명이겠지요.

 

플라이오세 말에 우리와 같은 사람속에 속하는 유인원이 최초 등장합니다. 아프리카에서 플라이오세에 살았던 원인은 거의 수십 종이나 발견되지만, 마이오세에 대단히 높았던 유인원의 다양성은 사라져 현존하는 대형 유인원의 계통만 살아남았습니다.

 

플라이스토세(180만 년~1만 년 전): 빙하시대

 

 표석이란 ‘돌아 다니는 바위’란 뜻을 가진 큰 돌입니다. 과거 ‘제3기’라고 알려진 지층이 노아의 홍수에 의해 만들어졌다고 생각하던 대부분의 당시 지질학자들은 유럽 전역에서 발견되는 거대한 바위들인 표석을 놓고 고민에 빠집니다. 이들은 표석이 노아 때, 홍수의 엄청난 위력 때문에 만들어졌다고 여겨졌지만 스위스의 젊은 고생물학자인 루이 아가시가 1837년 7월 뇌샤텔에서 열린 스위스 자연과학학회에서 ‘빙하시대’(아이스차이트Eiszeit)가 있었다는 주장을 내놓으면서 홍수와 노아의 배는 사라졌습니다.

 

빙하가 남긴 퇴적층에 대한 연구가 계속되자, 지질학자들은 아기시의 주장처럼 빙하기가 한 번이 아니라 여러 번이었다는 것을 알게 되었습니다. 유럽 어떤 곳에서는 크게 다섯 개 이상으로 구분되는 빙하 퇴적층이 차례로 쌓여 있어서, 최소 다섯 번의 빙하기가 있었다는 사실을 암시했습니다.

 

지질학자들은 빙기와 간빙기가 주기적으로 나타난 원인이 무엇이었을까 라는 문제에 직면하였고 여러 의견이 제시됩니다. 의견들 중 가장 큰 반향을 일으킨 것은 1864년에 스코틀랜드의 물리학자인 제임스 크롤(James Croll)이 내놓은 개념입니다. 프랑스의 천문학자인 위르뱅 르베리에(Urbain Leverrier)의 계산에 따라, 크롤은 태양의 주위를 도는 지구 공전 궤도의 형태(지구의 이심률離心率)가 약 10만 년을 주기로 원형에 가까운 모양에서 좀 더 타원형에 가까운 모양으로 변한다고 주장했습니다. 공전궤도가 타원형일 때는(이심률이 클 때는) 빙하기의 조건이 나타나고, 원형에 가까울 때는 간빙기가 된다는 것이 크롤의 생각이었습니다. 크롤은 지구가 겨울철에 받는 태양빛의 양이 결정적 요인일 것이라고 추론했습니다. 공전궤도의 이심률이 더 클 때는 겨울철에 태양까지의 거리가 더 멀어지고, 그로 인해 겨울이 될 때마다 더 춥고 눈이 많이 내려 빙하기가 된다는 것입니다.

 

또한 크롤은 우주 공간에서 움직이고 있는 지구의 다른 주기, 공전 궤도면에 대한 지구 자전축에 관해서도 지적했습니다. 지구 자전축의 기울기는 일정한 것이 아니라 수천 년에 걸쳐 24.5도에서 21.5도까지 가팔라졌다가 완만해진다며 이렇게 지구 자전축이 서서히 변해 주기가 완성되기까지는 약 4만 1,000년이 걸린다는 것입니다. 현재 지구 자전축의 기울기(황도 경사)는 23.5도입니다. 그 결과 북극권(북극점에서 위도가 23.5도 안에 있는 지역)에서는 북반구가 겨울일 때는 6개월 동안 밤이 계속되고, 여름일 때는 6개월 동안 낮이 계속됩니다. 남반구는 그 반대가 되지요.

 

1976년에 페이스메이커 논문이 발표된 후, '궤도변화이론'은 많은 발전을 거듭했습니다. 오늘날에는 이산화탄소나 메탄 같은 온실기체가 태양 복사량의 변화로 나타나는 기후 주기를 변형시키는 중요한 요인으로 알려져 있습니다. 오늘날의 기후 모형들이 제시하는 바에 따르면 느리게 변화하는 거대한 빙상은 더 느린(그러나 태양 복사량의 변화가 적은) 이심률의 10만 년 주기에 주로 반응했습니다.

 

기후가 추워지면 동물의 진화는 몸집이 커지고, 근육량이 많아지도록 게다가 두터운 털로 덮이도록 진화를 한다고 합니다. 플라이스토세의 포유류 중에는 거대동물이 많았습니다. 체온 유지에 유리하기 때문입니다.

예스24에서 가져온 이미지입니다