진화의 산증인, 화석25. 도널드 R. 프로세로 지음. 뿌리와 이파리 간행 1.

들어가는 글.

  창조과학에서는 진화론으로는 생물이 연속적으로 진화되어 온 과정을 설명할 수 없다고 합니다. 원숭이 머리에 사람의 몸을 한 동물은 없다고 하지요. 꼬리 달린 사람도 없다고 하고요. 그러나 저자는 ‘잃어버린 고리? 경계, 전이, 다양성을 보여주는 화석의 매혹’이라는 부제를 달아 한 생물군에서 다른 생물군으로 일어나는 진화적 전이를 설명하려고 합니다. 전 기독교 신자입니다. 창조론을 믿습니다. 하지만 이를 과학적으로 증명하는 것은 불가능하다고 저는 믿습니다. 창조론과 진화론이 마치 불구대천의 원수인 것처럼 서로를 부정하는 모습이 극복되길 기대합니다. 신학은 신학의 논리가 있고, 과학은 과학의 논리가 있다고 믿습니다. 신학을 과학으로 증명하는 것은 방법론의 오류라고 믿습니다.

 

최초의 화석: 크립토존(Cryptozoon=감춰진 생명)

 

  찰스 다윈이 1859년에 ‘종의 기원’을 발표했을 때, 화석 증거의 부족은 그의 주장에서 취약한 부분이었다. 당시에는 만족스러운 전이화석이 거의 알려져 있지 않았다. 최초의 훌륭한 전이화석은 1861년에 발견된 아르카이옵테릭스였다. 때 마침 발견된 아르카이옵테릭스는 그의 사례를 강화해 줄 적절한 전이화석이 되어주었다. 그는 파충류가 완전히 다른 종류인 조류로 어떻게 진화할 수 있었는지를 이보다 더 완벽하게 보여주는 사례를 생각하기 어려웠다. 일부 공룡이 어떻게 조류로 진화했는지를 밝혔다는 점에서 대단히 획기적인 화석이었다(책 297쪽에도 사진이 수록되어 있으나 여기에 수록하기에 별로였다. 18장에서 돌속의 깃털이라는 제목으로 최초의 새: 아르카이옵테릭스를 소개하고 있다.)

아르카이옵테릭스 베를린 표본, 위키백과에서 가져왔습니다.

 

  다윈은 화석이 발견되지 않은 까닭을 “지층의 불완전함”과 대부분의 유기체가 화석화될 가능성이 없었기 때문이라고 생각했다. 그는 대체로 옳았다. 20억 년 동안, 지구에는 세균과 (훨씬 나중에는) 조류가 얕은 바닷가의 얕은 물에서 자라면서 바위를 뒤덮고 있었다. 선캄브리아 시대의 암석에도 화석은 있으며, 다만 대부분의 화석이 미세하기 때문에 세심하게 연마해서 만든 암석 박편을 고배율 현미경으로 관찰하지 않으면 보이지 않을 뿐이다. 대부분의 선캄브리아대 암석에는 현장 지질학자들이 눈으로 확인할 수 있는 화석은 없다. 

 

  미국지질조사소의 찰스 둘리틀 월컷이 레스터 공원으로 짧은 현장 조사를 나갔다. 그곳에서 그는 자신이 연구하고 있던 오래된 선캄브리아대 암석에 나타난 층상 구조에 깊은 인상을 받았다. 월컷은 스물여덟 살이었던 1878년 켜켜이 층을 이루거나 돔 모양이거나 양배추 같은 구조들을 기재하기 시작했고, 뉴욕주 최고의 지질학자이자 고생물학자인 제임스 홀은 1883년에 이 구조를 크립토존이라고 명명했다. 크립토존은 거의 모든 캄브리아기 암석에 공통적으로 나타났으므로, 월컷은 이것이 최초로 암석화된 생명의 증거라고 확신했다. 이런 층상 구조를 통틀어서 스트로마톨라이트(stromatolite, 층무늬가 있는 바위)라고 불렸지만, 대부분의 지질학자는 이것이 생물학적으로 만들어진 것인지 확신하지 못했다(아래 사진이 스트로마톨라이트 화석 사진이다)

스트로마톨라이트 화석 사진

  1956년, 퍼스에 위치한 웨스턴오스트레일리아 대학의 지질학자 브라이언 W. 로건은 동료 지질학자들과 함께 서부 해안을 탐사하던 중 샤크만이라고 불리는 석호를 우연히 발견했다. 샤크만의 남쪽 가장자리에 있는 해멀린 풀에서 썰물이 빠져나가자, 그들의 눈앞에는 5억 년 된 풍경이 펼쳐졌다. 꼭대기가 돔처럼 둥근 1~2미터 높이의 원통형 기둥이 만의 바닥을 뒤덮고 있었다. 이 기둥들은 크립토존과 다른 선캄브리아대의 스트로마톨라이트들을 쏙 빼닮았다. 하지만 살아 있었고 여전히 자라고 있었다. 이 기둥들은 고대의 스트로마톨라이트처럼 수 밀리미터 두께의 미세한 층이 퇴적되어 형성된 것이었다. 가장 바깥쪽 표면에는 이 신비로운 구조를 만들어낸 유기체가 살고 있었다. 남세균 또는 시아노박테리아라고 불리는 세균이 끈끈한 더깨를 이루고 있었다. 남세균은 지구상에서 가장 원시적이고 단순한 형태의 생명체일 뿐만 아니라, 최초의 광합성 생명체로도 추정된다. 대부분의 과학자는 남세균이 지구에서 대기 중의 산소를 처음 만들어냈고, 그래서 더 복잡한 동물이 진화할 수 있었다고 생각한다.

 

 1956년에 샤크만에서 발견된 이래로 살아 있는 스트로마톨라이트는 여러 곳에서 발견되었다. 대부분의 스트로마톨라이트에는 중요한 공통점이 있다. 스트로마톨라이트를 먹고사는 (초식 고동 같은) 더 발전된 형태의 생명체가 살 수 없을 정도로 지나치게 혹독한 환경에서 살아간다는 것이다.

 

 생명 역사의 거의 85%에 해당하는 시기 동안(35억 년 전부터 6억 3000만 년 전까지), 지구에는 육안으로 볼 수 있는 화석이 만들어질 정도로 충분히 큰 생명체가 전혀 없었다. 현미경의 도움없이 볼 수 있는 것은 스트로마톨라이트뿐이었다. 생명이 왜 좀 더 일찍 나타나지 않았는지에 관한 의문은 수없이 많다. 이런 의문들은 대부분 캄브리아기의 어느 시기에 이르기 전까지는 대기 중의 산소 농도가 다세포 생물을 지탱할 수 있을 만큼 충분히 높지 않다는 사실과 연관이 있다.

예스24에서 가져온 이미지입니다.