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음... 안녕하세요, 여러분. 어, 오늘 얘기해 볼 주제는요, 음... '다사다난한 생명의 여정' 뭐, 이런 느낌이랄까?
사람 입장에서 생명을 생각하면, 쫌... 이상하게 느껴질 때가 많아요. 왜냐면, 시작은 엄청 서두르는 것 같은데, 막상 시작하고 나면, 어... 그렇게 막 급하게 앞으로 나아가려고 하진 않거든요.
예를 들어서, 지의류 같은 거 있잖아요? 아마 지구상에서 가장 튼튼한 생물 중 하나일 텐데, 또 한편으로는, 세상에서 제일 야망 없는 생물이기도 하거든요. 햇볕 잘 드는 교회 묘지 같은 데서 자라는 것도 좋아하지만, 뭐랄까, 다른 생물들은 아예 쳐다도 안 보는 그런 척박한 환경에서 꿋꿋하게 자라나는 걸 더 좋아해요. 막 비바람 몰아치는 산꼭대기, 북극의 황무지, 뭐 이런 데 있잖아요. 바위, 바람, 추위, 뭐 이런 것밖에 없는... 경쟁도 거의 없는... 남극 같은 데는, 진짜 아무것도 안 자라는 곳도 많은데, 거기는 진짜 지의류 천지예요. 400종이나 된대요. 하나같이 바위 덩어리에 딱 붙어서 묵묵히 살아가고 있거든요.
옛날에는 사람들이 도대체 어떻게 저게 가능할까... 이해를 못 했다고 해요. 그냥 쌩 바위 위에 붙어있고, 영양분도 없어 보이고, 씨앗도 안 맺으니까, 옛날 사람들은... 교육받은 사람들조차도... 쟤네가 식물로 변하는 과정에 있는 돌멩이라고 생각했다는 거예요. "생명 없는 돌멩이가 알아서 살아있는 식물이 된다!" 뭐, 이런 식으로 1819년에 어떤 학자가 막 기뻐하면서 말했다고 하더라구요.
근데, 좀 더 자세히 들여다보면, 지의류는 마법이라기보다는, 진짜 신기한 협력 관계를 보여주는 존재예요. 쟤네는 사실 곰팡이랑 조류가 서로 돕고 사는 거거든요. 곰팡이가 산을 분비해서 바위 표면을 녹이고, 광물을 끄집어내면, 조류가 그 광물을 이용해서 먹을 걸 만들어서, 둘이 나눠 먹는 거죠. 막 엄청 흥미진진한 건 아니지만, 어쨌든 성공적인 방식인 건 분명해요. 세상에 지의류가 2만 종 넘게 있다잖아요.
대부분의 척박한 환경에서 잘 자라는 애들처럼, 지의류도 엄청 느리게 자라요. 셔츠 단추만 한 크기로 자라는 데 반 세기가 넘게 걸릴 수도 있대요. 다비드 아텐보로 경이 그랬는데, 밥그릇 만한 크기의 지의류는 "수백 년, 아니, 수천 년 동안 자랐을 가능성이 높다"는 거죠. 이보다 더 소소한 생존이 있을까 싶어요. "쟤네는 그냥 존재하는 거예요." 아텐보로 경은 이어서 말했죠. "가장 단순한 형태의 생명조차도, 결국에는 자기 자신을 위해서 존재한다는 감동적인 사실을 증명하면서요."
생명이란 게, 그런 점이 있거든요. 우리 인간은 삶에 반드시 목적이 있어야 한다고 생각하잖아요. 계획도 있고, 목표도 있고, 욕망도 있고... 우리한테 주어진 이 멋진 삶을 최대한 활용하고 싶어 하죠. 그런데, 지의류한테 삶은 뭘까요? 걔네의 생존 본능, 살아있고 싶다는 욕망은 우리만큼이나 강렬할지도 몰라요. 아니, 어쩌면 더 강렬할 수도 있겠죠. 만약에 누가 나한테, 수십 년 동안 숲 속 바위에 붙어있는 지의류로 살아야 한다고 말하면, 글쎄요... 저는 아마 살아갈 의욕을 잃을 것 같아요. 그런데 지의류는 안 그래요. 사실, 모든 생물들이 다 그렇듯이, 걔네는 고통을 감수하고, 온갖 수모를 견뎌내면서, 그저 조금이라도 더 오래 살고 싶어 하거든요. 어쨌든, 생명은 존재하고 싶어 해요. 그런데... 이게 진짜 재밌는 부분인데... 대부분의 경우, 뭔가 대단한 일을 하고 싶어 하지는 않는다는 거죠.
좀 이상하게 들릴 수도 있겠지만, 생각해 보면, 생명한테는 야망을 펼칠 시간이 진짜 많았잖아요. 지구의 45억 년 역사를, 그냥 하루 24시간으로 확 줄여서 생각해 보세요. 그러면, 생명은 진짜 일찍 시작해요. 새벽 4시쯤에 최초의 단순한 단세포 생물이 나타나거든요. 그런데, 그 후로 16시간 동안은 별다른 발전이 없어요. 그날의 5분의 4가 지났을 무렵인, 저녁 8시 30분쯤에 돼서야, 지구가 뭔가 우주에 내놓을 만한 결과물을 보여주기 시작하는데... 그것도 그냥 미생물 덩어리일 뿐이에요. 그러다가, 드디어 최초의 해양 식물이 나타나죠. 20분 뒤에는, 해파리랑 레지널드 스프리그가 호주에서 처음 발견한, 그 신비로운 에디아카라 동물군이 나타나고요. 밤 9시 4분에는 삼엽충이 등장하고, 거의 곧바로 버제스 셰일의 멋진 동물들이 나타나요. 10시가 거의 다 될 무렵에는 식물이 육지로 올라오기 시작하죠. 그리고 얼마 안 지나서, 그날이 2시간도 안 남았을 때, 최초의 육상 동물이 등장해요. 한 10분 정도 날씨가 좋아서, 10시 24분쯤에는 지구 전체가 석탄기의 거대한 숲으로 뒤덮여요. 그리고 그 숲의 잔해가 지금 우리가 쓰고 있는 석탄이 된 거죠. 최초의 날개 달린 곤충도 이때 나타나고요. 밤 11시가 조금 넘어서, 공룡이 느릿느릿하게 등장해서, 한 45분 정도 세상을 지배해요. 자정 20분 전에, 공룡은 사라지고, 포유류의 시대가 시작되죠. 그리고, 인간은 자정 1분 17초 전에 나타나요. 이런 비율로 따지면, 우리가 기록한 모든 역사는 고작 몇 초밖에 안 되고, 우리 한 사람의 인생은 진짜 찰나의 순간일 뿐인 거죠.
엄청나게 압축된 이 하루 동안에, 대륙은 정신없이 움직이고, 서로 쾅쾅 부딪히고, 산은 솟아올랐다가 다시 평평해지고, 바다는 나타났다가 사라지고, 빙하는 전진했다가 후퇴하고... 그리고, 그 모든 시간 동안, 거의 매분마다, 행성 어딘가에서 번쩍거리는 빛이 나타나면서, 맨슨 크기 이상의 운석이 지구에 충돌해요. 그런 운석 세례와 불안정한 환경 속에서도, 뭔가가 살아남았다는 게 진짜 놀라운 일이죠. 사실, 오래 살아남는 건 별로 없지만요.
우리가 이 45억 년짜리 영화에 등장하는 게 얼마나 미미한 일인지 알려면, 팔을 최대한 뻗어서, 그 길이가 지구 역사 전체라고 상상해 보세요. 존 맥피가 "바다와 산맥"이라는 책에서 말했듯이, 손가락 끝에서 손목까지의 거리가 캄브리아기 이전 시대를 나타내는 거예요. 모든 복잡한 생명체는 손 안에 다 들어오고, "적당히 거친 손톱 줄을 하나 들고 슥슥 문지르면, 인류 역사를 순식간에 지워버릴 수 있는" 거죠.
다행히 그런 일은 아직 일어나지 않았지만, 앞으로 일어날 가능성이 충분히 있어요. 지금 비관적인 얘기를 하려는 건 아니지만, 지구상의 생명은 또 다른 중요한 특징을 가지고 있어요. 바로, 멸종이죠. 그것도 아주 자주요. 종들이 살아남기 위해서 온갖 노력을 다하지만, 종종 무너지고 죽어버리거든요. 복잡해질수록, 멸종 속도도 더 빨라지는 것 같아요. 왜 그렇게 많은 생명이 야망 없이 살아가는지, 어쩌면 그게 이유 중 하나일 수도 있겠죠.
그러니까, 생명이 용감한 일을 해낼 때마다, 그건 정말 대단한 일인 거예요. 이제부터 얘기할 내용은, 생명이 다음 단계로 나아가는 것, 바다를 떠나는 것이죠. 그건 정말 몇 안 되는 중요한 사건 중 하나예요.
육지는 끔찍한 환경이거든요. 덥고, 건조하고, 강렬한 자외선에 노출되어 있고, 물속에서 움직일 때처럼 편안하게 뜰 수도 없어요. 육지에서 살려면, 동물들은 자기 몸 구조를 완전히 바꿔야 하거든요. 물고기를 양손으로 잡고 들어 올리면, 척추가 약해서 몸을 지탱하지 못하고 축 쳐지잖아요. 물 밖에서 살아남으려면, 해양 동물은 몸을 지탱할 수 있는 새로운 내부 구조가 필요해요. 그건 하루아침에 되는 일이 아니죠. 그리고, 가장 중요하고도 분명한 건, 육상 동물은 물속에서 산소를 걸러내는 대신에, 공기 중에서 직접 산소를 흡수하는 법을 배워야 한다는 거죠. 하나하나가 다 쉬운 일이 아니었어요. 극복해야 할 어려움이 엄청 많았죠. 반면에, 동물들이 물을 떠나고 싶어 하는 강력한 이유도 있었어요. 물속 환경이 점점 더 위험해지고 있었거든요. 대륙이 합쳐져서 초대륙 판게아가 되면서, 해안선이 줄어들고, 연안 서식지도 줄어들었죠. 그래서, 경쟁이 엄청 치열해졌어요. 게다가, 새로운 무시무시한 포식자가 나타났는데, 걔는 공격에 최적화된 몸을 가지고 있었거든요. 그리고, 나타난 이후로 오랜 시간 동안 거의 변하지 않았죠. 바로, 상어예요. 그러니까, 물을 대체할 만한 환경을 찾아야 할 최적의 시기가 드디어 온 거죠.
약 4억 5천만 년 전에, 식물들이 육지를 점령하기 시작했어요. 그리고, 그 식물들과 함께, 꼭 필요한 톡토기나 다른 작은 동물들이 따라왔죠. 식물들은 걔네들이 죽은 유기물을 분해해서 재활용해 주기를 바랐거든요. 큰 동물들은 좀 더 시간이 지나서 나타났지만, 약 4억 년 전쯤에는 걔네들도 용감하게 물 밖으로 나왔어요. 많은 대중적인 그림들은 최초로 육지로 올라온 동물이, 마치 현대의 말뚝망둥어처럼 생긴, 야심 찬 물고기였다는 인상을 주죠. 아니면, 가뭄 때 물웅덩이에서 다른 물웅덩이로 뛰어다니거나, 완전히 발달한 양서류 같은... 하지만, 사실, 육지에서 처음으로 눈에 띄게 돌아다니는 애들은 아마도 현대의 쥐며느리랑 더 비슷했을 거예요. 걔네는 작은 벌레들인데... 사실은 갑각류 동물이죠. 돌멩이나 나무 조각을 뒤집어보면, 걔네들이 막 놀라서 튀어나오잖아요.
공기 중에서 산소를 흡수하는 법을 배운 동물들한테는 좋은 시절이었어요. 육상 생물이 엄청나게 늘어났던 데본기와 석탄기에는, 공기 중 산소 농도가 35%까지 올라갔거든요 (지금은 거의 20%예요). 그러니까, 동물들이 엄청난 속도로 엄청나게 커질 수 있었던 거죠.
혹시, 과학자들이 어떻게 몇 억 년 전 산소 농도를 알 수 있는지 궁금할 수도 있겠네요. 그 답은 동위원소 지구화학에 있어요. 잘 알려지지는 않았지만, 엄청 신기한 분야죠. 데본기와 석탄기의 고대 바다에는, 아주 작은 플랑크톤들이 엄청 많이 살고 있었어요. 걔네는 작은 보호 껍데기 안에 숨어 살았는데, 그때나 지금이나, 플랑크톤은 대기 중에서 산소를 흡수해서, 다른 원소, 특히 탄소랑 결합시켜서, 탄산칼슘 같은 튼튼한 화합물을 만들어서, 자기 껍데기를 지었거든요. 장기 탄소 순환 과정에서... 이 과정은 엄청나게 흥미진진한 건 아니지만, 지구를 살기 좋은 곳으로 만드는 데 엄청 중요한 역할을 하죠... 그런 화학적인 속임수가 계속 일어나는 거죠 (장기 탄소 순환을 소개할 때, 이 속임수에 대해서는 이미 얘기했었죠).
그러다가, 이 작은 생물들은 죽어서, 바다 밑으로 가라앉고, 천천히 압축돼서 석회암이 되죠. 플랑크톤이 무덤까지 가져간 작은 원자 구조 안에는, O-16이랑 O-l8이라는 엄청 안정적인 동위원소가 두 개 있었어요 (만약 동위원소가 뭔지 까먹었더라도, 괜찮아요. 그냥 중성자가 엄청 많은 원자가 동위원소라고 기억하면 돼요). 지구화학자들은 그걸 이용하는 거죠. 왜냐하면, 동위원소는 동위원소가 만들어질 때 대기 중에 산소나 이산화탄소가 얼마나 있었는지에 따라서, 쌓이는 속도가 다르거든요. 지구화학자들은 이 두 동위원소가 고대에 쌓였던 속도를 비교해서, 고대 세상의 상황을 알 수 있는 거예요. 산소 농도, 공기랑 바다 온도, 빙하기 정도랑 시기, 그리고 다른 여러 가지 것들을요. 그리고, 동위원소 측정 결과랑, 다른 정보를 알려주는 화석 잔여물 (예를 들어 꽃가루 농도 같은 거)들을 합쳐서, 과학자들은 사람이 한 번도 본 적 없는 장면 전체를 꽤 정확하게 다시 만들어낼 수 있는 거죠.
산소가 초기 육상 생물 시대 전체에 걸쳐서 충분히 높은 농도로 쌓일 수 있었던 이유는, 주로 세상 곳곳에 엄청 큰 고사리랑 늪지대가 많았기 때문이에요. 걔네들은 정상적인 탄소 재활용 과정을 엉망으로 만드는 재주가 있었거든요. 낙엽이랑 다른 죽은 식물성 물질들은 완전히 썩는 대신에, 비옥하고 습한 퇴적물 속에 쌓여서, 결국 압축돼서 거대한 석탄층이 되는 거죠. 지금도 그 석탄층들은 엄청난 경제 활동을 뒷받침하고 있잖아요.
산소 농도가 높으니까, 생물들이 크게 자라는 데 도움이 됐던 건 분명해요. 지금까지 발견된 육상 동물의 가장 오래된 흔적은, 3억 5천만 년 전에 어떤 절지동물 같은 녀석이 스코틀랜드 바위에 남긴 자국이에요. 길이가 1미터가 넘거든요. 그 시대가 끝나기 전에는, 몇몇 절지동물은 그 길이의 두 배가 넘는 크기로 자라기도 했대요.
그런 몰래 먹이를 찾아다니는 동물들 때문에, 그 시기의 곤충들은 날쌔게 뻗어 나오는 혀를 피할 수 있는 방법을 찾아냈죠. 바로, 나는 법을 배운 거예요. 놀라운 일도 아니죠. 몇몇 곤충들은 새로운 활동 방식에 익숙해져서, 엄청 능숙해졌고, 그때 이후로 기술을 바꾸지도 않았어요. 그때나 지금이나, 잠자리는 시속 50킬로미터 넘는 속도로 날 수 있고, 급정거할 수도 있고, 공중에 멈춰 있을 수도 있고, 뒤로 날 수도 있어요. 비율로 따지면, 잠자리는 사람이 만든 어떤 비행체보다 훨씬 높이 날아오를 수 있대요. 어떤 사람은 이렇게 썼어요. "미국 공군이 잠자리를 풍동에 넣어서 실험해 봤는데, 도저히 따라갈 수가 없었다"고요. 걔네는 또, 짙은 공기를 엄청 잘 활용하죠. 석탄기 숲에서는, 잠자리가 까마귀만큼 커졌대요. 나무랑 다른 식물들도 엄청 크게 자랐고요. 쇠뜨기랑 고사리는 15미터 높이까지 자라고, 석송은 40미터 높이까지 자랐다고 해요.
최초의 육상 척추동물... 즉, 우리 조상인 최초의 육상 동물에 대해서는 아직까지도 미스터리가 많아요. 부분적으로는 관련 화석이 부족하기도 하고, 또 부분적으로는 에리크 야르비크라는 괴팍한 스웨덴 사람 때문인데, 그의 기이한 해석과 비밀스러운 태도 때문에 이 분야 발전이 거의 반세기 동안이나 늦춰졌거든요. 야르비크는 1930년대부터 40년대까지 그린란드에서 물고기 화석을 찾아다니던 스웨덴 학자 탐사팀의 일원이었어요. 그들은 특히 엽상지느러미 물고기를 찾고 있었는데, 그 물고기는 소위 사지동물, 즉 우리랑 다른 모든 걸어 다니는 동물의 조상이라고 추정되었거든요.
대부분의 동물은 사지동물이고, 살아있는 사지동물은 공통점이 하나 있는데, 팔다리가 4개 있고, 각 팔다리 끝에는 손가락이나 발가락이 최대 5개 있다는 거예요. 공룡, 고래, 새, 사람, 심지어 물고기까지... 모두 사지동물이에요. 그러니까, 얘네는 공통 조상에서 나왔다는 거죠. 그 조상의 흔적은 약 4억 년 전 데본기에서 찾아야 한다는 게 정설이에요. 그 전에는 육지에 걸어 다니는 동물이 없었거든요. 그 후로는, 많은 동물들이 육지에서 걸어 다니게 되었죠. 운 좋게도, 그 탐사팀이 바로 그런 동물을 발견했어요. 1미터 길이의 어류형 동물인 어파룡이죠. 그 화석을 분석하는 임무는 야르비크에게 돌아갔고, 그는 1948년에 연구를 시작해서, 48년 동안이나 연구를 계속했어요. 안타깝게도, 야르비크는 다른 사람들이 자기 연구에 관여하는 걸 극도로 싫어했어요. 세상의 고생물학자들은 두 편의 짧은 임시 논문에 만족해야 했죠. 야르비크는 논문에서 그 동물이 팔다리가 4개 있고, 각 팔다리에 손가락이 5개씩 있다는 사실을 확인하면서, 걔가 조상이라는 사실을 밝혔어요.
야르비크는 1998년에 죽었고, 그가 죽은 후에, 다른 고생물학자들이 그 표본을 자세히 연구해 본 결과, 야르비크가 손가락이나 발가락 개수를 엄청나게 잘못 셌다는 사실을 알게 되었어요. 각 팔다리에 사실 8개씩 있었다는 거죠. 게다가, 그 물고기가 걸어 다닐 수 없었을 가능성이 높다는 사실도 알아차리지 못했어요. 지느러미 구조를 보니까, 자기 몸무게를 지탱할 수 없을 것 같았거든요. 말할 필요도 없이, 이건 최초의 육상 동물에 대한 우리의 이해를 넓히는 데 별로 도움이 되지 못했죠. 오늘날에는, 초기 사지동물이 세 종류 있었다는 사실이 알려져 있지만, 숫자 5랑 관련된 건 하나도 없어요. 어쨌든, 우리는 어디서 왔는지 잘 모른다는 거죠.
하지만, 어쨌든 우리는 왔잖아요. 물론, 지금처럼 뛰어난 상태가 되는 과정이 항상 순탄했던 건 아니겠지만요. 육지에 생명이 시작된 이후로, 육지는 소위 거대 왕조 4개로 이루어져 왔어요. 첫 번째 거대 왕조는 느릿느릿하고, 때로는 꽤 둔한 원시 양서류랑 파충류로 이루어져 있었죠. 이 시대에서 가장 유명한 동물은 디메트로돈인데, 걔는 등 쪽에 돛이 달린 동물이라서, 종종 공룡으로 오해받곤 해요 (칼 세이건의 "코스모스"에 나오는 사진 설명 포함해서요). 디메트로돈은 사실 단궁류 동물이었거든요. 우리도 옛날에는 단궁류 동물이기도 했어요. 단궁류는 초기 파충류의 주요 분류군 4개 중 하나인데, 다른 세 분류군은 무궁류, 조궁류, 이궁류였어요. 이 이름들은 걔네 두개골 옆면에 있는 구멍 개수랑 위치를 가리키는 말일 뿐이에요. 단궁류는 관자놀이 아래쪽에 구멍이 1개 있고, 이궁류는 구멍이 2개 있고, 조궁류는 위쪽에 구멍이 1개만 있는 거죠.
이때, 각 주요 분류군은 또 여러 하위 분류군으로 나뉘어요. 그중에는 번성하는 애들도 있고, 쇠퇴하는 애들도 있죠. 무궁류는 거북이를 만들어냈어요. 거북이는 한때 지배적인 위치에 놓일 뻔했는데, 이 행성에서 가장 진보하고 치명적인 종이 될 뻔하기도 했지만, 좀 우스꽝스럽죠. 하지만, 진화가 느려서, 오랫동안 생존하는 위치를 유지하는 대신에, 지배적인 위치에 오르지는 못했어요. 단궁류는 네 갈래로 나뉘었는데, 그중 한 갈래만 페름기를 넘겼어요. 운 좋게도, 우리는 바로 그 갈래에 속해 있었죠. 그 갈래는 포유류 같은 파충류로 진화했는데, 걔네를 수궁류라고 불러요. 이 수궁류들이 두 번째 거대 왕조를 이루었죠.
수궁류는 운이 별로 안 좋았는데, 걔네 사촌인 이궁류가 진화 과정에서 번식력이 엄청 강해졌고, 그중 몇몇은 공룡으로 진화했거든요. 수궁류는 공룡한테 상대가 안 된다는 사실이 점점 더 분명해졌어요. 걔네는 이 사나운 새로운 동물과 대등하게 경쟁할 힘이 없었고, 기록에서 완전히 사라지다시피 했죠. 하지만, 아주 소수의 수궁류는 털북숭이 굴 파는 작은 동물로 진화해서, 오랫동안 작은 포유류로 살면서, 적절한 시기를 기다렸어요. 그중 가장 큰 애도 집고양이 정도 크기밖에 안 됐고, 대부분은 쥐보다도 작았죠. 결국, 그게 살길이라는 게 증명되긴 했어요. 하지만, 걔네는 거의 1억 5천만 년 동안이나 기다려야 했고, 세 번째 거대 왕조인 공룡 시대가 갑자기 끝나면서 네 번째 거대 왕조이자 우리 포유류 시대로 가는 길이 열리기를 기다려야 했죠.
모든 대규모 전환, 그리고 그 사이와 후에 일어난 많은 소규모 전환은, 모순적으로 들릴 수도 있지만, 중요한 원동력인 멸종에 달려 있었어요. 솔직히 말해서, 지구에서는 종이 죽는 게 일상적인 일이에요. 재밌는 사실이죠. 생명이 시작된 이후로 얼마나 많은 종이 존재했는지 정확히 아는 사람은 아무도 없거든요. 일반적으로 인용되는 숫자는 300억 종인데, 어떤 사람들은 그 숫자가 4조 종까지 된다고 추정하기도 해요. 총 개수가 얼마든 간에, 존재했던 종의 99.9%는 더 이상 우리와 함께하지 않아요. 시카고 대학교의 데이비드 라우프는 "기본적인 추정은, 모든 종은 이미 멸종했다는 것이다"라고 말하곤 했죠. 복잡한 동물의 평균 수명은 고작 400만 년 정도밖에 안 돼요. 그건 거의 우리 인류가 지금까지 존재했던 기간이랑 비슷하죠.
물론, 멸종은 피해자한테는 항상 나쁜 소식이겠지만, 역동적인 행성한테는 좋은 일인 것 같아요. 미국 자연사 박물관의 이언 태터설은 "멸종의 반대는 정체인데, 정체는 어떤 분야에서든 좋은 일이 거의 없다"고 말했죠 (여기서 우리가 멸종에 대해 얘기하는 건, 장기간에 걸쳐 일어나는 자연적인 과정을 말하는 거예요. 인간의 부주의 때문에 일어나는 멸종은 완전히 다른 문제죠).
지구 역사 속 위기는 항상 그 후에 일어난 대약진과 관련이 있었어요. 에디아카라 동물군이 몰락한 후에는 캄브리아기의 창조적인 폭발이 일어났고, 4억 4천만 년 전 오르도비스기 멸종으로 바다에 있던 움직이지 않고 여과 섭취만 하던 동물들이 대거 사라지면서 빠르게 헤엄치는 물고기랑 큰 수생 파충류한테 유리한 조건이 만들어졌죠. 걔네들은 또 이상적인 위치에 있었는데, 데본기 말기에 또 한 번의 재앙이 생명에 큰 타격을 주었을 때, 걔네는 식민지를 육지로 보낼 수 있었거든요. 역사를 통틀어서, 그런 일이 끊임없이 일어났어요. 만약 그런 사건들이 딱 일어났어야 할 방식으로, 일어났어야 할 시기에 일어나지 않았다면, 우리는 지금 거의 확실히 여기에 없을 거예요.
지구는 오르도비스기, 데본기, 페름기, 트라이아스기, 백악기 순서로 5번의 대멸종 사건을 겪었고, 그 외에도 작은 멸종 사건을 많이 겪었어요. 오르도비스기 (4억 4천만 년 전)랑 데본기 (3억 6천5백만 년 전)는 각각 약 80~85%의 종을 없애버렸고, 트라이아스기 (2억 천만 년 전)랑 백악기 (6천5백만 년 전)는 각각 70~75%의 종을 없애버렸죠. 하지만, 진짜 엄청났던 건 약 2억 4천5백만 년 전의 페름기 멸종이었는데, 걔는 공룡 시대로 가는 길을 열어줬거든요. 페름기에는, 화석 기록에서 알려진 동물의 최소 95%가 무대에서 퇴장했고, 다시는 돌아오지 못했어요. 곤충 종의 약 3분의 1까지 사라졌는데, 그건 곤충들이 입은 유일하게 가장 큰 손실이었죠. 그리고, 그건 우리가 전멸에 가장 가까웠던 순간이기도 했어요.
리처드 포티는 "그건 정말 대규모 멸종이었고, 대학살이었고, 지구상에서 이전에는 일어난 적이 없는 일이었다"고 말했죠. 페름기 사건은 해양 동물한테 특히 파괴적이었어요. 삼엽충은 완전히 사라졌고, 대합조개랑 성게는 거의 멸종했어요. 사실상, 모든 해양 동물이 엉망진창이 되어버렸죠. 전체적으로 볼 때, 육지랑 물에서, 지구는 52%의 "과"를 잃었다고 추정되는데, 그 계층은 생명의 대등급표에서 "속"보다 높고, "목"보다 낮아요 (이건 다음 장 주제죠). 그리고, 모든 종의 약 96%까지 잃었다고 해요. 종의 총량이 회복되려면 엄청 오래 걸릴 텐데... 어떤 사람들은 8천만 년까지 걸릴 거라고 추정하기도 해요.
우리는 두 가지 점을 기억해야 해요. 첫째, 이 모든 건 자료에 근거해서 추측한 것일 뿐이라는 거예요. 페름기가 끝날 무렵에 살아있던 동물 종의 수는 4만 5천 종에서 24만 종까지 다양했다고 추정되거든요. 만약 살아있는 종이 얼마나 있는지 모르면, 멸종한 종의 정확한 비율을 계산하기는 어렵죠. 둘째, 우리가 얘기하고 있는 건 종의 죽음이지, 개별 동물의 죽음이 아니라는 거예요. 개별 동물에 관해서는, 죽은 개체 수가 훨씬 더 많을 수 있어요. 많은 경우, 거의 전부일 수도 있죠. 다음 단계로 살아남는 종은, 거의 확실히 몇 마리 안 되는 부상당하거나 장애를 가진 생존자 덕분에 존재할 수 있었던 거죠.
몇 번의 대학살 사이에는, 작은 멸종 사건, 즉 헨필 시대 사건, 프라스네 시대 사건, 파메네 시대 사건, 란초 라브레아 시대 사건, 그리고 10개 넘는 다른 사건들이 있었는데, 걔네들은 종 총량에 큰 피해를 주지는 않았지만, 특정 종한테는 큰 타격을 주었죠. 약 5백만 년 전에 일어난 헨필 시대 사건에서는, 말을 포함한 초식동물이 거의 전멸할 뻔했어요. 말은 종이 하나밖에 안 남았는데, 화석 기록에 가끔 나타나는 걸 보니까, 한때 멸종 직전에 놓였었다는 걸 알 수 있죠. 만약 말도 없고, 초식동물도 없는 인류 역사를 상상해 보세요.
거의 모든 경우, 대규모 멸종이든 중간 규모 멸종이든, 우리는 어리둥절해하면서, 정확히 어떤 이유 때문이었는지 잘 몰라요. 현실성이 떨어지는 관점을 빼버린다고 해도, 멸종 사건의 원인을 설명하는 이론은 사건 자체보다 훨씬 더 많거든요. 최소 20가지 넘는 원인이 있거나, 주요 원인이 될 만한 후보가 있는데, 지구 온난화, 지구 냉각, 해수면 변화, 해양 산소 대폭 감소 (소위 무산소증), 전염병, 해저 메탄 대량 유출, 운석이랑 혜성 충돌, 소위 "초강풍"이라고 불리는 강력한 허리케인, 강력한 화산 폭발, 재앙적인 태양 폭발 등이 포함되어 있죠.
태양 폭발은 특히 흥미로운 가능성인데, 태양 폭발이 얼마나 커질 수 있는지는 아무도 모르거든요. 왜냐하면, 우리는 우주 시대에 들어서고 나서야 태양 폭발을 관측하기 시작했으니까요. 하지만, 태양은 거대한 엔진이고, 거기서 일어나는 폭풍은 엄청나게 거대하거든요. 평범한 태양 폭발... 우리는 지구에서 알아차리지도 못하지만... 은 수소폭탄 10억 개에 해당하는 에너지를 방출해서, 1천억 톤의 위험한 고에너지 입자를 우주로 뿜어내요. 자기권이랑 대기는 보통 같이 걔네들을 우주로 다시 튕겨내거나, 안전하게 극지방으로 보내죠 (거기서 걔네들은 지구의 아름다운 오로라를 만들어내고요). 엄청 큰 폭발, 예를 들어 평범한 폭발보다 100배나 더 큰 폭발이 일어나면, 우리 얇은 방어층을 파괴할 수 있다고 해요. 그 광경은 엄청나게 멋있겠지만, 거의 확실히 빛에 노출된 생물의 상당 부분을 죽음에 이르게 할 거예요. 그리고, 소름 끼치는 건, NASA 제트 추진 연구소의 브루스 츄루타니에 따르면, "그건 역사에 흔적을 남기지 않을 것이다"라는 거죠.
연구자 중 한 명이 말했듯이, 이 모든 건 "엄청난 추측과 아주 적은 증거"를 남길 뿐이죠. 냉각은 최소 3번의 대멸종 사건... 즉, 오르도비스기 사건, 데본기 사건, 페름기 사건과 관련이 있는 것 같지만, 그거 말고는, 모두가 동의하는 게 거의 없어요. 어떤 사건이 빠르게 일어났는지, 아니면 천천히 일어났는지에 대해서도 의견이 분분하죠. 예를 들어, 데본기 멸종 사건... 그 사건 이후에 척추동물이 육지로 이동했죠... 은 수백만 년 동안 일어났는지, 아니면 수천 년 동안 일어났는지, 아니면 요란한 하루 동안 일어났는지, 과학자들 생각도 다 달라요.
멸종에 대한 설득력 있는 설명을 제시하기가 그렇게 어려운 이유 중 하나는, 대규모로 생명을 멸종시키기가 엄청 어렵기 때문이에요. 우리는 맨슨 충돌 사건에서 이미 봤듯이, 엄청 심한 타격을 받아도, 조금 힘들긴 하지만, 충분히 회복할 수 있거든요. 그래서, 지구는 수천 번의 충돌을 견뎌왔어요. 그런데, 왜 하필 6천5백만 년 전의 KT 사건은 파괴력이 그렇게 커서, 공룡이 멸종하게 된 걸까요? 우선, 그건 진짜 심각했어요. 충격력이 1억 톤이나 됐거든요. 그런 폭발은 상상하기도 어렵지만, 제임스 로렌스가 지적했듯이, 만약 오늘날 지구에 살고 있는 모든 사람한테 히로시마형 원자폭탄을 터뜨린다고 해도, KT 충돌 사건의 위력에는 10억 개나 모자랄 정도죠. 하지만, 그것만으로는 지구상 생명의 70%, 공룡까지 포함해서, 멸종시키기에는 여전히 부족할 수도 있어요.
KT 운석은 또 다른 장점이 있었어요. 당신이 포유류라면, 그게 장점이겠죠. 걔는 수심이 10미터밖에 안 되는 얕은 바다에 떨어졌고, 각도도 딱 적절했을 가능성이 높았고, 당시 산소 농도도 지금보다 10%나 더 높아서, 세상이 불타기에 더 쉬웠거든요. 특히, 떨어진 지역 해저는 황을 엄청 많이 함유한 암석으로 이루어져 있었어요. 그 결과, 그 충돌로 벨기에만한 크기의 해저가 황산 가스 안개로 바뀌어버렸죠. 그 후 몇 달 동안, 지구는 피부를 태울 수 있을 정도로 강한 산성비 공격을 받았다고 해요.
어떤 의미에서는, "당시 존재했던 종의 70%를 파괴한 게 뭐였을까?"보다 더 큰 문제가 하나 있는데, 그건 바로 "나머지 30%는 어떻게 살아남았을까?"라는 거죠. 왜 그 사건은 모든 공룡한테는 치명적인 재앙이었는데, 뱀이나 악어 같은 다른 파충류는 무사히 살아남을 수 있었을까요? 우리가 아는 한, 북미에 있는 두꺼비, 도롱뇽, 영원, 그리고 다른 양서류는 멸종한 종이 하나도 없거든요. 팀 플래너리는 그의 훌륭한 선사 시대 미국 묘사서인 "영원한 국경"에서 "왜 이 연약한 동물들이 전례 없는 재앙을 무사히 피할 수 있었을까?"라고 질문했죠.
바다에서도 상황은 비슷해요. 암모나이트는 싹 사라졌지만, 걔네 사촌인 앵무조개류 연체동물은 비슷한 생활 방식을 가지고 있었는데도, 살아남았거든요. 플랑크톤 중에서는, 어떤 종은 사실상 전부 전멸했는데, 예를 들어 유공충은 92%나 잃어버렸어요. 그런데, 규조류처럼 생긴 건 비슷하고, 유공충이랑 같이 사는 다른 생물은 피해를 덜 입었죠.
이 모든 게 설명하기 어려운 모순이거든요. 리처드 포티가 말했듯이, "걔네를 그냥 '운이 좋았다'고 부르는 건, 별로 만족스럽지 않다"는 거죠. 만약 사건이 일어난 후 몇 달 동안 검은 연기가 자욱했다면, 많은 곤충이 어떻게 살아남을 수 있었는지 설명하기는 어려울 거예요. "어떤 곤충, 예를 들어 딱정벌레 같은 곤충은 나무나 다른 물건 주변에서 살 수 있다"고 포티는 지적했어요. "하지만, 햇볕 속에서 날아다니면서 꽃가루가 필요한 벌 같은 동물은 어떻게 되는 걸까요? 걔네가 어떻게 살아남았는지 분명하게 말하기는 쉽지 않다"고요.
특히 산호요. 산호는 살기 위해서 조류가 필요하고, 조류는 햇빛이 필요하잖아요. 둘 다 안정적인 최소 온도가 필요하고요. 지난 몇 년 동안, 해수 온도가 섭씨 1도 정도 변해서 산호가 죽었다는 보도가 엄청 많이 나왔잖아요. 만약 걔네들이 작은 변화에도 영향을 받는다면, 충돌로 생긴 긴 겨울을 어떻게 견뎌냈을까요?
그리고, 설명하기 어려운 지역적 차이도 많이 있어요. 멸종은 남반구에서 북반구보다 훨씬 덜 심각했던 것 같아요. 특히 뉴질랜드는 대체로 무사히 살아