지구의 탄생과 진화를 풀어가는 빅 히스토리, 지구 이야기

46억 년 전, 태양계 원반에서 수많은 미행성이 충돌로 만들어진 작은 행성 지구는 생물이 살 수 없는 삭막하기 그지없는 죽음의 땅이었다. 마그마 바다에서 핵과 맨틀이 나누어지고, 지표가 식어 지각이 생성되었다. 테이아의 충돌과 되튕김으로 달이 형성되고, 오랜 시간이 지나 지구에는 생명의 싹이 튼다. 지구 이야기는 지구 역사의 파노라마를 이야기로 풀어낸다.

빅뱅으로 생겨난 수소와 헬륨, 별의 진화과정에서 생기는 탄소, 질소, 산소, 네온, 철 그리고 초신성 폭발로 생명을 이루는 원소들이 생겨난다. 암석으로 만들어진 고체 행성 지구가 생겨난 후 약 10억년 후, 시아노박테리아라는 남세균이 출현한다. 남세균은 어떻게 생겨난 것인지 과학자들도 확실하게 알아내지 못했다. 그러나 남세균이라는 생명의 탄생은 지구 환경을 극적으로 변하게 한다. 생명과 무생물의 상호작용, 이렇게 새로운 물질의 탄생이 시작된다. 이 이야기의 바탕은 [광물의 진화] 즉, 공진화이다.

최근들어 급격하게 변해가는 기후 변화는 “기후 위기 또는 기후 재해”라는 용어까지 등장하게 되었다. 오늘날의 기후는 과거 지구에서 이미 경험했던 일인데 뭐가 그렇게 위험하냐고 묻는 사람들도 있다. 그렇다. 지구의 기후는 여러 차례 변해서 오늘날보다 훨씬 온도가 높았던 시기도 있었고 훨씬 낮았던 시기도 있었다. 최근에 일어나는 기후 변화는 짧은 시간 동안 너무도 가파르게 일어나고 있다는 것이 문제이다. 그것도 인간의 활동이 그 원인이라서 우리가 대처하지 않으면 돌이킬 수 없는 상황에 처하게 된다는 것이다. 지구 이야기에서는 과거 지구의 여러 상황을 주제로 살펴보고 다양한 현상을 과학적이고 설득력있게 알려 주고 풀어준다. 우리가 살고 있는 대륙 지각이 처음부터 존재한 것이 아니고, 맨틀에서 만들어진 해양지각이 다시 대륙지각이 되고, 대륙지각이 점점 넓혀지는 대륙성장이 지속된다. 얕은 바다에서 생명체가 탄생한 후, 광합성으로 바다와 대기에 산소가 많아지고 어느 때에는 산소급증사건이 일어난다. 산소급증사건으로 산소를 포함하는 독특한 광물을 포함하는 퇴적층이 바다 밑에서 두꺼운 호상철광층(BIF)을 만든다. 오늘날 철산업의 원료로 쓰이는 호상철광층은 호주를 비롯하여 여러 대륙에 생생한 기록을 남겨 두었다.

지루한 10억년의 시간동안 광물은 계속해서 형성되고, 지구의 기후가 추워지면서 전 지구가 눈과 얼음으로 덮이는 가혹한 추위를 맞이한다. 이른바 ‘눈덩어리 지구(snow-ball earth)’이다. 눈덩어리 지구 시대는 대부분의 생물에게는 죽음의 시대이다. 운이 좋게 얼음 밑에 자리를 잡은 미생물만이 혹독한 추위를 견딜 수 있었고, 긴 죽음의 시대를 넘어 새로운 광명의 시대를 맞이하게 된다. 따뜻해진 지구의 기후는 생명이 약동하는 황금시대를 열어준다. 캄브리아기의 바다는 지구 역사상 생명체에게는 가장 행복한 시대이다. 캐나다 로키산맥의 버제스 셰일과 중국 쳉지앙 생물군은 새로운 지구의 생명의 장이 어떻게 전개되는지 알려준다. 다양한 생물종의 출현으로 지구는 이전과는 다른 새로운 생명의 행성으로 나아간다. 따뜻하고 얕은 바다에서 살던 생물의 영역이 점차 넓어지고 마침내 육지에서 생명의 빛이 감돌기 시작한다. 물가에서 살기 시작한 식물이 점차 생존 영역을 넓혀 가면서 높고 넓은 땅에 자리를 잡는다. 육상 식물의 출현은 육상 동물의 보금자리와 먹이를 제공하고 생명의 삶터를 극적으로 확장시키는 역할을 한다.

이렇게 태양계에서 지구가 만들어지고, 지구에서 생명이 탄생하면서 무생물과 생물의 상호작용으로 광물이 만들어지는 파노라마를 지구 이야기를 통해 마음껏 상상의 나래를 펴볼 수 있다. 그동안 상상도 못 했던 과거 지구의 탄생과 변화과정을 알아가는 것이 얼마나 재미있는 일인가? 우리의 상상은 더욱 호기심을 자극하고, 호기심은 새로운 지식을 향해 또 다른 상상을 유도한다. 이런 호기심이 이어져서 과거에는 상상할 수도 없었던 지구의 과거를 우리는 조금씩 알아가고 있다. 지구의 과거와 현재를 이해하는 것은 미래를 향한 우리에게 커다란 지적 재산이 아닐까? 책을 한 장 넘길 때 마다 지구를 더 알아가는 벅찬 감동이 기다린다.