지구를 강타한 소행성이 화산 폭발을 일으키고 이로 인해 가장 큰 대멸종이 발생했다고 많은 사람이 믿고 있지만, 최근 과학자들이 새로운 사실을 발견했다.

중국 난징대학과 미국 뉴욕대학 과학자들이 지구상의 거의 모든 생명체를 멸종시킨 6번째 대멸종을 발견했다고 발표했다. 중동 페름기 동안 아시아의 화산 폭발로 인해 총 멸종 건수가 증가한 지질학적 증거가 나왔다는 것이다.

이것이 발견되기 전까지 지질학자들은 대멸종을 5개로 정의했다. 약 5억 4000만 년 전의 오르도비스기 대멸종, 약 3억 7500~3억 5900만 년 전의 후기 데본기 대멸종, 약 2억 5200만 년 전의 페름기 대멸종, 약 2억 100만 년 전의 트라이아스기 대멸종, 약 6,600만 년 전의 백악기 대멸종이다.

놀라운 결과

알려지지 않은 화산 폭발이 일어난 것은 약 2억 6000만 년 전으로, 오르도비스기와 백악기 시대의 사이다. 대멸종의 증거는 대개 화석으로 발견되는데, 이번 연구의 증거는 수십억 년 전에 형성된 캐나다의 허드슨 베이에서 발견됐다.

뉴스위크의 보도에 따르면 연구진은 당시 대기 중의 산소량에 대한 정보를 보유한 중정석이라는 광물을 연구 중이었다. 이 광물을 분석하자 약 20억 5000만 년 전에 지구에서 산소의 양이 급격하게 변화하면서 대멸종이 일어난 것으로 나타났다.

24억 년 전부터 약 20억 년 전까지 산소의 양이 늘어나다가 갑자기 산소가 급격히 줄어들어 생물들이 멸종한 이것을 '대산화 사건'이라고 부른다.

연구 저자인 피터 크록포드는 "이 결과에 대해 매우 놀랐다. 이런 큰 신호를 발견하리라는 기대는 없었다. 이렇게 특정한 유형의 샘플에서 이런 결과를 찾을 수 있을 줄은 몰랐다"고 말했다.

대산화 사건이 발생하기 1~2억 년 전에 지구상에는 많은 생명체가 있었지만 이 사건 이후 대부분 사라진 것으로 예상된다. 하지만 비교적 최근 있었던 대멸종처럼 지구상의 생명체가 회복하기보다, 대산화 사건 이후에는 생명체의 규모나 크기가 약 10억 년 동안 매우 작게 유지됐다.

주요 종의 멸종

대산화 사건이 발생했을 때 당시 생존한 유일한 미생물의 광합성이 대기의 화학적 구성을 변화시켰다. 이런 변화로 인해 미생물이 더 이상 견딜 수 없을 만큼 산소가 급증했다.

CNN은 미생물이 산소를 생산하는 데 필요한 모든 영양소를 다 사용해 지구의 대기에 불균형을 일으켰다고 전했다. 이로 인해 지구상의 생명체의 수가 급격하게 줄었다.

중국과 미국 과학자들의 연구 결과에 따르면 대산화 사건이 끝날 무렵에 약 80~99.5%의 유기체가 사라졌을 것으로 예상된다. 미생물의 수가 너무 많아서 산소가 지나치게 많이 생성됐기 때문이다.

공동 저자인 말콤 헛키스는 "아무리 적게 잡아도 6600만 년 전에 공룡이 멸종한 수보다 훨씬 많은 생명체가 죽었을 것이다"라고 말했다.

이들의 계산에 따르면 새로 발견된 대멸종은 백악기 대멸종보다 심각한 것이었다. 백악기 대멸종 당시에는 지구 상의 생명체 중 약 75%가 사라지고 공룡이 멸종했다. 페름기 대멸종 때는 생명체의 약 97%가 사라졌다. 육상 생물의 70%, 해양 생물의 96%가 자취를 감췄다.

미래에 대한 통찰력

뉴욕대학의 생물학과 교수인 마이클 램피노는 "이 대멸종 사건의 규모와 원인을 조사하고 그 시기를 아는 것이 중요하다. 6번의 대멸종은 모두 환경과 관련이 있다"고 강조했다.

그는 "생물 종의 수가 사라진 것과 전체 생태계가 입은 피해 측면에서 볼 때, 이번 사건은 다른 5번의 대멸종과 마찬가지로 주요한 대멸종으로 평가되고 있다"고 덧붙였다.

이전에는 알려지지 않았던 화산 폭발로 인해 중국에서 발견된 암석인 에메이샨 트랩이 만들어졌다. 연구진은 산소 오버슈트(oxygen overshoot)라는 아이디어를 지지하고 있다. 이것은 광합성과 풍화에 의해 대량의 산소가 만들어지면서 생명의 발달이 촉진됐다는 이론이다.

연구진은 이번 발견이 지구가 미래에 어떻게 변화할 것인지에 대한 통찰력을 제공한다고 말했다. 크록포드는 "앞으로 수십억 년 사이에 산소 농도가 급격하게 변화하는 일이 발생할 수도 있는 것이다"라고 말했다.