지질 시대의 구분
본문지구의 나이 46억 년을 하루 24시간으로 줄이면, 공룡은 밤 11시 넘어서야 나타나고 사람은 자정 몇 초 전에야 등장한다. 이렇게 긴 시간을 지질학자들은 고생대, 중생대, 신생대처럼 나누어 부른다. 이 경계는 몇 년마다 기계적으로 나눈 것일까, 아니면 무언가 큰 사건을 기준으로 정한 것일까?
2.2.1지질 시대 구분의 기준
지질 시대는 지층 속 화석의 큰 변화를 기준으로 나눈다. 어떤 시기에 많은 생물이 한꺼번에 사라지고 새로운 생물이 퍼지면, 그 위아래 지층의 화석이 뚜렷이 달라진다. 이런 경계는 전 세계 여러 곳의 지층에서 함께 나타난다. 이런 대멸종이나 큰 지각 변동이 있었던 때를 경계로 삼는다. 그래서 시대의 길이는 제각각이다. 선캄브리아 시대는 40억 년이 넘지만 신생대는 6600만 년에 불과하다. 시대를 나누는 기준이 시간의 길이가 아니라 생물계의 변화이기 때문이다.
선캄브리아 시대(약 46억~5억 4100만 년 전), 고생대(약 5억 4100만~2억 5200만 년 전), 중생대(약 2억 5200만~6600만 년 전), 신생대(약 6600만 년 전~현재). 각 대는 다시 여러 기로 나뉜다.
선캄브리아 시대에는 단단한 껍데기를 가진 생물이 거의 없어 화석이 드물다. 고생대 초 캄브리아기에 삼엽충 같은 다양한 동물이 갑자기 늘어났고, 고생대 말에는 생물 종의 90% 이상이 사라진 가장 큰 대멸종이 일어났다. 중생대는 공룡과 암모나이트의 시대이며, 백악기 말 소행성 충돌로 공룡이 사라지며 신생대가 시작되었다. 그림 1의 슬라이더로 사건을 골라 하루 시간표에서 위치를 확인해 보자.
2.2.2화석으로 시간과 환경 읽기
화석은 두 가지를 알려 준다. 짧은 기간 동안 넓은 지역에 살았던 생물의 화석, 곧 표준 화석은 지층이 쌓인 시대를 알려 준다. 삼엽충은 고생대, 암모나이트는 중생대, 화폐석은 신생대의 표준 화석이다. 한편 특정한 환경에서만 사는 생물의 화석, 곧 시상 화석은 지층이 쌓인 곳의 환경을 알려 준다. 산호 화석이 나오면 그 지층은 따뜻하고 얕은 바다에서 쌓였다.1
2.2.3예제 풀이
지구 46억 년을 하루 24시간으로 줄이면, 6600만 년 전 공룡의 멸종은 몇 시 몇 분쯤인가? 현생 인류가 나타난 약 30만 년 전은 자정 몇 초 전인가?
1시간은 \(\dfrac{4600}{24} \approx 191.7\)백만 년, 1분은 약 320만 년, 1초는 약 5만 3천 년에 해당한다. 6600만 년 전은 자정에서 \(\dfrac{66}{3.2} \approx 20.6\)분 전이므로 밤 11시 39분쯤이다.
30만 년 전은 자정에서 \(\dfrac{300\,000}{53\,000} \approx 5.6\)초 전이다. 사람이 기록한 역사 수천 년은 마지막 0.1초 정도에 불과하다. 반면 하루의 대부분인 밤 9시까지는 미생물이 지구를 차지했다. 이렇게 견주어 보면 지구 역사에서 사람이 차지한 시간이 얼마나 짧은지 실감할 수 있다.
아래 탐구 카드에서 지질 시대 구분, 지층의 무늬, 표준 화석과 시상 화석, 옛 기후를 직접 읽어 보자.
- 고사리 화석은 따뜻하고 습한 육지, 산호 화석은 따뜻하고 얕은 바다를 알려 주는 대표적인 시상 화석이다. 지층의 연흔(물결 자국)과 건열(마른 진흙의 갈라진 틈)도 옛 환경의 단서이다.
지질 시대는 대멸종처럼 생물계가 크게 바뀐 때를 경계로 선캄브리아 시대, 고생대, 중생대, 신생대로 나눈다. 표준 화석은 지층의 시대를, 시상 화석은 쌓인 환경을 알려 준다. 그래서 처음 질문의 지질 시대 경계는 일정한 간격으로 나눈 것이 아니라, 화석 기록에 나타난 생물의 큰 변화를 기준으로 정한 것이다.
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