지구의 연표 (현생누대 -2- 중생대)

출처 : 위키백과

중생대(中生代, Mesozoic Era)는 현생누대를 나누는 지질 시대 구분 중 하나이다. 중생대 때 현재의 한반도는 황해와 동해의 구분 없이 중국, 일본 열도와 맞붙어 있었다.

중생대는 크게 트라이아스기, 쥐라기, 백악기로 나뉘며, 대략 2억 5100만년전부터 6550만년전까지에 해당한다.

중생대는 대형 파충류, 공룡들이 지상을 지배했으며, 공룡들이 많이 살았다하여 "공룡의 시대"라고 불린다. 또한 새와 포유류의 발달이 시작되었으며, 꽃피는 식물이 처음으로 나타났다. 또 파충류로는 공룡 뿐만이 아니라 바다에서 살던 어룡, 수장룡과 하늘을 날던 익룡이 있었다. 공룡의 뒤를 이어 새들의 조상인 시조새도 등장을 한다. 시조새의 크기는 비둘기 정도 였지만, 깃털이 있고 부리에는 이빨이 있었다. 또한 꼬리뼈가 있고 날개에는 발가락이 붙어 있어 조류와 파충류의 특징이 함께 나타난다. 이 때문에 시조새가 파충류에서 조류로 진화하던 상태로 생각된다.

중생대가 시작되었을 때는 모든 육지가 하나의 초대륙 판게아로 뭉쳐 있었다. 판게아는 북쪽의 로라시아와 남쪽의 곤드와나로 갈라졌다. 로라시아는 다시 북아메리카와 유라시아로 나뉘었고, 곤드와나는 남아메리카, 아프리카, 오세아니아, 남극, 인도아대륙으로 갈렸다.

a. 트라이아스기

트라이아스기(Triassic Period)는 중생대의 세 기 중 첫째 시기로, 고생대 페름기와 중생대 쥐라기의 사이이다. 약 2억 3000만 년 전부터 1억 8000만 년 전까지 지속되었다. 삼첩기(三疊紀)라고도 한다.

트라이아스기라는 이름의 유래는 이 시대의 최고 지층인 독일의 지층이 3개로 뚜렷이 구분되기 때문에 붙여진 이름이지만 실제 표준 지층은 스위스의 석회암 해성층을 이용한다.

이 시대의 지구는 페름기 말에 형성된 초대륙 판게아가 유지되었으며 해안선은 단조로웠다. 후기에 들어서 판게아는 서서히 분열되기 시작하였지만, 이 대륙의 분열이 트라이아스기의 지구에 영향을 미치지는 못했다.

기후는 초기에는 건조하였으며, 후기는 습하고 더웠다. 전기에는 주로 포유류형 파충류와 원시 포유류, 대형 파충류가 번성했으며, 중기 ~ 후기에는 중생대의 주인인 공룡이 등장했다. 바다에는 원시 어룡과 수서 파충류, 그리고 원시적인 암모나이트가 등장했다. 하늘에는 소형 익룡이 나타났다.

이 시기의 주요 생물로는

육상

• 플라케리아스(Placerias), 칸네메리아(Kannemeyeria, Cannemeeria), 포스토수쿠스(Postosuchus)//파충류

• 플라테오사우루스(Plateosaurus), 코엘로피시스(Coelophisys), 마소스폰딜러스(Massospondylus), 헤레라사우루스(Hererasaurus)//공룡

바다

• 심보스폰딜러스(Cymbospondylus), 노토사우루스(Nothosaurus), 타니스트로페우스(Tanistropheus)//어룡, 수서 파충류 등을 들 수 있다.

b. 쥐라기 (쥐라기 공원의 그 쥐라기)

쥐라기(Jurassic period)는 중생대의 두 번째 시기로, 2억 년 전부터 1억 4500만 년 전까지 지속된 지질 시대이다. 독일, 스위스, 프랑스의 국경에 있는 쥐라 산맥에서 발견된 지층에서 이름이 유래했다.

이 시대의 지구는 초대륙 판게아가 서서히 남북으로 갈리면서 북쪽의 로렌시아(유라시아의 기원)와 남쪽의 곤드와나(아메리카, 아프리카, 오세아니아의 기원)가 분명해졌다. 기후는 복잡해진 해안선만큼이나 다양해졌으나 대체로 온난하고 습윤한 기후가 지속된 것으로 보인다. 소철류와 거대한 침엽수가 삼림을 이루었으며 고사리와 속새류는 땅을 뒤덮었다.

쥐라기의 시대 구분은 보통, 초기, 중기, 후기로 구분된다. 이것은 보통 리아스세(Lias), 도거세(Dogger), 말름세(Malm)로 알려져 있다.

쥐라기의 시작은 트라이아스기 말의 멸종에서 부터 시작되었다. 멸종은 지상과 해양 양쪽 모두에서 일어났으며, 지상이 수백만 년 빨랐다고 추측하고 있다. 해양 생물의 20%로 공룡 이외의 조룡, 수궁류가 사멸했고, 마지막으로 거대한 양서류도 이때에 자취를 감추었다. 이 멸종은 원인은 여러 가지 설이 주창되고 있지만, 모두 문제점을 가지고 있어서 해명은 되어 있지 않다. 트라이아스기부터 서서히 시작된 기후 변화로는 해양생물의 갑작스런 사멸 원인을 설명할 수 없다. 또 《거대 운석의 추락설》도 있지만, 트라이아스기와 쥐라기의 경계선이 확실치 않기 때문에 그 가능성은 낮다. 《화산폭발설》에서는 폭발 후 대량의 이산화탄소와 이산화유황이 방출되었다고 주장하지만, 그 근거가 되는 지층은 발견되고 있지 않다.

멸종에서 살아남은 공룡은 중생대를 주름잡았다. 쥐라기는 현재보다 따뜻하고, 강수량도 많으며, 습도도 높았다. 그 때문에 동물, 식물 모두가 종류가 증가해 대형화되어 갔다. 식물로는 은행나무, 소철 등의 《겉씨식물》이 크게 번영하였고, 그때까지 식물이 없었던 내륙부까지 생육 범위를 넓혀 갔다. 또 쥐라기의 후반에는 《속씨식물》도 나타났다. 해양에서는 《암모나이트》나, 《플랑크톤》이 번성하였고, 지상에서는 공룡이 다종 다양한 진화를 이루었다. 작은 공룡에서 거위류에 이르기까지 진화를 완수하였고, 《시조새》가 나타났던 것도 이 시대이다.

쥐라기에 가장 진화한 생명은 해양에서의 어류와 해양에서 사는 파충류(어룡, 수장용 등)이다. 또 무척추동물에는 여러 가지 새로운 그룹이 나타났다.

쥐라기의 동물을 대표하는 것은 역시 공룡으로, 트라이아스기에 나타난 공룡은 이 시기에 최대의 발전을 거듭한다. 지구상에 출현했던 최대의 동물인 용각류(Sauropoda)와 지구 역사상 최강의 사냥꾼인 수각류(Theropod)가 번성한 것도 이 시기이다. 공룡을 비롯한 파충류가 지상, 바다, 그리고 하늘을 지배했으며, 조류의 기원으로 보이는 시조새(Archaeopteryx)가 출현하기도 했다.

이 시기에 나타난 대표적인 생물은 다음과 같다 ;

• 공룡 - 브라키오사우루스(Brachiosaurus), 디플로도쿠스(Diplodocus), 알로사우루스(Allosaurus), 스테고사우루스(Stegosaurus)
• 어룡, 수장룡 - 리오플레우로돈(Liopleurodon), 이크티오사우루스(Ichtiosaurus)
• 익룡 - 람포링쿠스(Rhamphorincus)

c. 백악기

백악기(白堊紀, 영어: Cretaceous period)는 중생대의 마지막 지질 시대로 쥐라기가 끝나는 145.5 ± 4.0 백만년전부터 신생대 팔레오세가 시작하는 65.5 ± 0.3 백만년전 사이의 시기이다.

백악기의 지구 기후는 온난하였으며 해수면이 지금보다 높았다. 바다에는 지금은 멸종한 어룡, 수장룡등의 해양파충류와 암모나이트, 루디스트 같은 생물들이 서식하였고 육상에는 공룡들이 살았다. 또한 백악기에 들어 포유류, 조류, 속씨식물과 같은 새로운 생물이 출현하였다. 백악기는 지구의 역사에서 특기할 만한 대멸종인 K-T 대멸종과 함께 막을 내렸다. 이 대멸종으로 인해 새가 아닌 공룡, 익룡, 어룡, 수장룡과 같은 생물들이 절멸하였다.

백악기 시대에는 고생대에 형성된 초대륙인 판게아가 분리되어 오늘날의 대륙과 같은 모습으로 나뉘어 있었다. 다만 대륙의 위치는 오늘날과는 달랐다.

백악기 동안 대서양이 점점 넓어졌으며, 북아메리카에서는 북아메리카 조산대와 네바다 조산대의 활동이 있었으며, 후기에는 세비어 조산대와 라라미데 조산대가 활동하였다. 한편, 곤드와나를 이루던 남아메리카, 남극, 아프리카, 오스트레일리아, 인도 역시 분리되었다. 당시 인도와 마다가스카르는 서로 이어져 있었다. 이러한 대륙의 분열로 인해 남대서양과 인도양이 형성되었다. 같은 기간 동안 아프리카 대륙의 이동으로 인해 테티스해는 점차 좁아졌다. 초대륙의 분열과 대륙의 이동으로 인해 백악기의 해수면은 높아졌으며 각 대륙의 많은 부분이 바닷물에 잠겼다.

백악기라는 이름은 해당 시기에 살았던 조개나 산호류에서 만들어진 탄산 칼슘이 퇴적하여 형성된 백악에서 유래하였다. 백악기에는 현생누대의 어느 기간보다 많은 백악이 형성되었다. 이 시기에 형성된 백악은 대부분 석회비늘편모조류에 의해 생성된 것으로 해령의 융기와 해수의 순환으로 인해 전 세계로 퍼져 퇴적되었다. 이렇게 전 세계에 걸쳐 퇴적된 탄산염이 응훅한 퇴적암이 백악이다. 가장 널리 알려진 백악 지층은 미국 캔자스 주의 스모키힐 백악층으로 여기에서는 당시 살던 다양한 생물의 화석이 많이 발굴되었다. 이 외에도 영국 잉글랜드의 남서부에 분포한 윌드, 중국의 진저우 시 인근에 분포한 이시안 층이 있다.

한편, 인도에서는 거대한 화산 활동으로 용암 대지인 데칸 트랩이 형성되었다.

백악기 전기가 시작된 베리아스 절에 지구의 기온은 중생대 말엽인 후기 쥐라기보다 하강하였다. 당시 기온이 낮아져 고지대에 눈이 내린 흔적이 발견되었다. 고위도 지역과 높은 산지에는 빙하가 형성되었으며 보다 남쪽에서는 눈이 오는 겨울이 나타났다.

그러나 이후 백악기 전반에 걸쳐 기온은 다시 상승하였다. 백악기 시기 왕성하게 일어났던 화산 활동으로 인해 이산화탄소가 증가하였기 때문이다. 해령을 따라 발달한 플룸 구조로 인해 해수면이 상승하였고 초대륙이 분열하면서 대륙들은 바다로 둘러싸이게 되었다. 동서의 대양을 연결하는 해량이었던 테티스 해 역시 지구 기온을 올리는데 일조하였다. 당시의 기온이 얼마나 온난하였는가는 알래스카나 그린란드에서 발견되는 식물 화석과 남위 75도 지점이었던 남극 대륙에서 공룡의 화석이 발견되는 것으로 미루어 짐작할 수 있다. 적도에서 극점까지 기온 변위가 매우 적은 기후로 인해 바람 역시 잔잔하였다. 이 때문에 해양의 용승 역시 오늘날에 비해 적었는데, 검은 셰일이 전 세계적으로 형성된 점, 그리고 해양의 산소 결핍 사태가 있었다는 점을 이의 증거로 제시할 수 있다. 해수면 온도는 평균 약 37 °C 였을 것으로 추정되며 더운 곳은 42 °C에 이르렀을 것으로 추정된다. 이는 현재의 해수면 온도에 비해 약 17 °C 정도 높은 수치이다. 심해역시 오늘날에 비해 15 - 20 °C 정도 높았을 것으로 추정된다. 

백악기에는 대륙의 상당 부분이 높은 기온과 해수면의 상승으로 인해 얕은 바다로 변해 있었다. 백악기라는 이름 자체는 유럽의 지층에서 발견되는 백악에서 유래한 것이나, 이러한 백악의 형성은 전 지구상에서 광범위하게 이루어졌다. 현존하는 석회암의 상당량이 이 당시 살았던 석회질의 분비물을 내는 해양 생물의 사체가 침전되어 생긴 것이다.

백악기에 살았던 석회비늘편모조류의 활동으로 만들어진 백악은 세계 여러 곳에 분포하여 있는데 잉글랜드 남부 해안의 도버 백색 절벽과 같은 곳이 유명하다. 이 외에도 북해 연안의 여러 곳에 이와 비슷한 백악 절벽들이 존재한다. 백악층에서는 성게, 베렘나이트, 암모나이트, 모사사우루스와 같은 당시 수생 생물의 화석이 많이 발견된다.

남유럽에서는 북유럽과 달리 백악이나 석회암 층이 발달하지 못한 대신 이회토가 흔한데, 백악기에는 아직 알프스 조산대가 형성되지 않았고 지금의 남부유럽은 대부분 대륙 남부의 대륙붕을 이루어 해저에 있었기 때문이다. 백악기 시기의 이 바다를 테티스 해라 한다.

백악기에 이르러 속씨식물이 출현하였다. 이후 속씨식물은 꾸준히 퍼져나가 백악기 후기인 캄파니 절에는 우세종으로 자리잡게 되었다. 백악기에 출현한 속씨식물로는 버즘나무, 분꽃나무, 버드나무, 사시나무, 녹나무, 감탕나무, 두릅나무, 생강나무 등이 있다. 속씨식물은 꿀벌과 공생 관계를 이루며 함께 진화하였다. 이는 공진화의 대표적인 사례로 꼽힌다.

백악기의 주요 육상동물은 공룡을 비롯한 조룡류였다. 포유류는 유대류가 출현하는 것과 같은 진화가 계속되었으나 여전히 소수종이었다. 백악기 후기에 이르러 진수하강이 출현하였다.

백악기 초기에서 중기에 이르기까지 하늘에는 익룡이 날아다녔다. 이후 공룡의 일부가 방산 적응의 결과 조류로 진화하였다. 수각아목에 속하는 발가락이 셋 달린 공룡인 코에루로사우르류가 이시기에 출현하였으며 이 가운데 일부가 진화하여 조류가 되었다. 조류는 백악기 말에 있었던 대멸종에서도 살아남아 오늘날까지 유지되고 있다.

"백악기의 폼베이"로 불리는 중국 랴오닝 성의 이시안 층에서는 같은 시기에 형성된 작은 키의 공룡, 조류, 포유류의 화석이 함께 발굴되었다. 이는 백악기 후기에 공룡, 포유류, 조류가 같은 장소에 섞여 살았음을 보여준다. 특히 1996년 이시안 층에서는 온 몸이 깃털로 덮인 시노사우로프테릭스 프리마가 발굴되어 주목을 받았다.

곤충의 분화도 계속되어 개미, 흰개미 등과 함께 나비목에 속하는 나비, 나방과 같은 생물들이 출현하였다. 진딧물, 메뚜기, 혹벌레도 이 시기에 출현하였다.

백악기 바다에는 오늘날의 상어와 진골류의 공통조상인 가오리상목에 속하는 어류가 살고 있었다. 어룡류는 백악기 초기에 출현하여 말기에 멸종하였다. 수장룡은 백악기 전 기간에 걸쳐 서식하였으며 백악기 후기에 모사사우르스가 출현하였다.

따듯한 수온으로 인해 오늘날의 산호와 같은 고착동물이었던 루디스트가 연안을 메웠으며 이 사이를 암모나이트가 유영하였다. 백악기 후기에는 헤스페로르니테스가 출현하였는데 이 새는 부리에 촘촘한 이빨이 있었으며 날지 못하였고 물속을 헤엄쳐 물고기를 사냥하였다. 한편 얕은 바다에는 유공충과 불가사리 같은 극피동물들이 있었다.

백악기에는 규조류의 첫 번째 분화가 일어났다. 해양 규조류는 오늘날까지 이어지고 있으나 담수 규조류는 마이오세 이전에 멸종하였다.^[16]

백악기에는 암석에 붙어 사는 조개류 등에 의해 생물학적 침식이 왕성하게 일어나 바위에 특유의 구멍 흔적을 남겼다.

d. 대멸종

약 6550만년전 마아스트리치안기(Maastrichtian)말에 일어나, 지질학적으로 짧은 기간내에 동식물의 여러 종이 대멸종을 한 사건을 가리킨다. K-T 대멸종(K–T extinction event)라고 불리기도 한다. 지질학적 표지로서, 세계 각지에서 흔히 발견되는 가느다란 침전 띠인 K-T 경계(K–T boundary)와도 관련이 있다. K는 백악기를 가리키는 독일어 Kreidezeit에서 유래한 전통적인 약자이고, T는 제3기(Tertiary Period; 고제3기와 신제3기를 아우르는 전통적인 지질학 용어)의 약자이다. 이 사건을 경계로 중생대가 끝나고 신생대가 시작된다. 국제 층서 위원회(International Commission on Stratigraphy)는 'Tertiary'라는 용어를 지질 시대와 암석 단위(rock unit)의 명칭에서 공식적으로 삭제하고, K–T 사건은 현재 많은 연구가들이 백악기-고제3기 대멸종(Cretaceous–Paleogene extinction event) (또는 K-Pg 대멸종)이라고 부른다.

비행하지 않는 공룡 화석은 오직 K–T 경계 아래에서만 발견되는데, 이는 비행하지 않는 공룡은 이 경계 사건 동안 멸종했음을 뜻한다. 매우 적은 수의 공룡화석이 K–T 경계 위에서 발견되지만, 이는 재가공(reworked)으로 설명된다. 즉, 화석이 원래 위치에서 침식되었다가 이후 퇴적물에 의해 보존되었다는 뜻이다. 모사사우르(Mosasaur), 수장룡(Plesiosaur), 익룡(Pterosaur)과 더불어 수많은 식물 및 무척추동물이 멸종되었다. 일부 멸종했으나 포유류 계통(Mammalian clade)은 이 경계에서 살아남았고, 마아스트리치안 계통(Maastrichtian clade)은 이 경계를 잘 넘겨 진화방사(Evolutionary radiation)를 이루었다. 멸종 비율과 방사는 계통의 종류에 따라 다르다.

과학자들은 과학적 방법을 통해 K-T 대멸종이 하나 혹은 그 이상의 파국적 사건, 예를 들어 (칙술룹 분화구(Chicxulub crater)와 같은) 대량 운석 충돌이나, 화산 활동의 증가 등이 원인이라고 이론화 했다. 몇몇 충돌구와 테칸 트랩(Deccan Traps)과 같은 대량 화산 활동은 대멸종 사건과 대략 일치한다. 이러한 지질학적 사건은 태양광을 줄이고 광합성을 방해하여 생태계에 큰 붕괴를 가져올 수 있다. 다른 연구가들은 해수면의 변화나 기후변동으로 인해 대멸종이 더 점진적인 사건이라고 주장한다. 2010년 3월 4일, 41명의 과학자 패널은 칙술룹 분화구가 대량 멸종의 원인이 되었다고 인정하였다.