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최근 수정 시각 : 2024-04-18 20:49:31

K-Pg 대멸종


1. 개요2. 특징3. 원인 가설
3.1. 유카탄 반도소행성 충돌설3.2. 데칸 트랩 화산 폭발에 의한 대멸종3.3. 기타 가설
4. 절멸한 종5. 생존한 종6. 대중 매체에서의 모습

1. 개요

백악기-팔레오기 멸종(Cretaceous–Paleogene[Kreide-Paläogen] extinction event)은 기원전 6,600만년 경[1] 일어난 생물의 대멸종 사건으로, 이는 지질학적으로 중생대신생대를 가르는 기준이며, 중생대 백악기 마스트리히트절과 신생대 고제3기(팔레오기) 다니아절(데인절) 사이의 경계에 해당한다.

오늘날의 자연 파괴를 일컫는 '홀로세 대멸종(현세 대멸종)'을 제외하고는 가장 최근에 일어난 대멸종으로서, 지질 시대 사상 5번째 대멸종에 해당한다. 대중적으로는 '공룡 멸종(Dinosaur extinction)'으로 잘 알려져 있다.

학술적으로는 독일어 '백악기(Kreidezeit)'와[2] '팔레오기(Paleogene)'에서 두문자를 따 K-Pg 멸종이라고 부른다. 예전에는 K-T 멸종이라고 불렀으나, ICS[3]에서 'Tertiary(제3기)'라는 용어를 권장하지 않으면서[4] 'Paleogene'으로 대체되었다.

2. 특징

대멸종 중에서 일반인들에게 가장 많은 관심을 받고 있는 사건이 K-Pg 대멸종인데, 바로 '대부분의 공룡이 대규모로 멸종한 시기'이기 때문이다. 현대까지 남아있는 공룡인 조류만이 멸종에서 벗어났고 나머지 공룡은 절멸했다. 공룡뿐만 아니라 1억 8천만 년 이상을 지배했던 중생대 하늘의 지배자 익룡 등 육상 생물종의 75%가 절멸했으며, 장경룡, 모사사우루스과 등 다양한 해양 파충류, 두족류암모나이트 등이 멸종했다. K-pg 지층을 경계로 동물의 종 수와 크기가 달라지는데 백악기 말 지층에는 거대한 공룡들이 있었지만 지층 경계 위에는 고양이 크기 정도 동물이 가장 큰 종으로 남아있었다.

대체로 육지에서의 피해가 더 컸지만, 육지 내의 민물에 사는 생물들은 오히려 바다에 사는 생물에 비해 피해가 경미했다. 특히 양서류의 경우 거의 피해가 없었던 것으로 보이며, 바다의 비공룡 파충류인 장경룡, 모사사우루스 등의 해양 파충류들이 대거 절멸한 것에 비해, 육지의 비공룡 파충류인 악어[5]거북, , 도마뱀 등은 무사히 살아남았다. 그리고 로라시아상목과 영장상목을 포함한 포유류들도.[6][7]

때문에 K-Pg 멸종은 태반류가 오세아니아 및 제4기 이전의 남아메리카를 제외한 지역에서 생태계의 주도권을 잡은 계기 중 하나이기도 하다. 피해 규모가 알려진 것보다 커서 포유류의 93%가 멸종했다는 연구 결과도 있다. 그리고 상술했듯 일부 수각류 공룡들인 도 살아남았다.

또한 선술했듯이 모사사우루스 등의 해양 파충류들의 멸종으로 상어들은 다시 거대하게 자라기 시작해, 신생대 마이오세에 이르러서는 거대 해양 포식자 자리를 되찾았었다가 플라이오세 빙하기 이후 메갈로돈 등의 거대 상어들은 다시 멸종했다.

기원전 6600만년에 북반구의 어느 봄날에 일어났다는 연구 결과가 나왔다.#

3. 원인 가설

3.1. 유카탄 반도소행성 충돌설

해당 가설을 현대 지구에 실시간으로 시뮬레이션한 영상[8]

1968년 노벨물리학상을 수상한 루이스 월터 앨버레즈와 그의 아들 월터 앨버레즈 부자(父子)가 1980년부터 주장한 이론으로 현재 다수설이자 정설로 받아들여진다. 약 6,600만 년 전 소행성 충돌로 인한 대규모의 충격파와 산성비 등이 전세계를 덮쳤고, 그중에서 특히 대량으로 발생한 먼지가 대기권 상층부에 머물며 일으킨 빙하기가 멸종의 원인이 되었다는 것이다.

특히 소행성 충돌설의 가장 강력한 근거로 제시되고 있는 것은 K-Pg 경계에 위치하는 지층에서 기이할 정도로 넓은 범위에 걸쳐 다량의 이리듐이 발견된다는 것이다. 이리듐은 지구 표면보다는 내부, 혹은 지구처럼 분화를 거치지 않은 지구 외 물질에 다량 분포하므로 K-Pg 경계의 이리듐 함량이 소행성의 충돌을 지시한다는 것. 또한 해당 지층에서는 암석이 녹아서 만들어진 천연 유리, 텍타이트(Tektite)가 발견되는데, 텍타이트의 생성 원인으로 지목되는 것 중 하나가 엄청나게 강력한 충격에 의해 암석이 순간적으로 녹은 것이라는 점도 소행성 충돌설의 근거가 되고 있다.

그러나 1980년대에만 하더라도 이 소행성 충돌설에는 큰 약점이 있었는데, 이렇게 거대한(지름 최소 10㎞로 추정) 소행성이 떨어졌는데도 크레이터가 발견되지 않았다는 점이었다. 당시까지 알려진 지표상의 크레이터는 생성 연대를 조사해 봐도 모두 K-Pg 멸종 시기와 달랐다.

소행성 충돌설 주장 학자들을 괴롭히던 이 미스테리는 우연한 계기로 실마리를 찾게 되었다. 앨버레즈 부자의 학설이 나오기도 전인 1960~70년대에, 멕시코의 국영 석유회사인 페멕스(Pemex)는 유카탄 반도 일대에서 석유 탐사 작업을 진행해오고 있었다. 그러던 1978년에 페멕스에 고용된 미국인 지구물리학도 글렌 펜필드(Glen Penfield)와 그의 동료 안토니오 카마르고(Antonio Camargo)는 유카탄 반도 상공에서 측정한 항공 자력탐사 데이터를 분석하다가 특이한 패턴을 발견한다. 칙슐루브 북쪽의 멕시코만 해저에 반원 모양의 거대한 지형이 있었던 것이다. 펜필드는 이 자력탐사 자료와 1960년대 중력탐사 자료를 종합해본 결과, 이 지형은 실제로는 해저에 절반, 육지에 절반이 걸쳐진 지름 약 180㎞의 거대한 원 모양임을 알아차렸다.

그러나 이 탐사자료는 페멕스 사의 기밀로 분류되고 있었기 때문에, 펜필드는 1981년 미국 물리탐사학회 학술대회에서 유카탄 반도에서 거대한 크레이터가 발견되었다는 단편적인 사실만을 발표할 수 있었다. 게다가 이 학회는 석유, 광물회사 등 기업 현장의 공학자들이 중심이었기 때문에, 앨버레즈 부자 등 과학자들은 큰 관심을 갖지도 않았다. 이 발견은 휴스턴의 지역 신문인 《휴스턴 크로니클》에 짤막한 기사로 소개되었을 뿐 금세 잊히고 말았다.

이 결과가 재조명된 것은 학설 발표 후 10년이 지난 1990년의 일이었다. 당시 소행성 충돌설의 증거를 찾고 있던 연구자 가운데에는 앨런 R. 힐드브랜드(Alan R. Hildebrand)가 있었다. 그는 K-Pg 경계 지층에서 관찰되는 충격석영(shocked quartz)이 소행성 충돌의 증거라는 연구를 하던 박사과정 학생이었다. 그는 강한 충격을 받았을 때 생성되는 충격석영이 아이티카리브 주변에서 많이 발견된다는 사실을 알아내고, 이 지역에서 크레이터의 흔적을 찾아오고 있었다.

그러던 그에게 1990년에 《휴스턴 크로니클》의 기자가 예전에 유카탄 반도에서 크레이터 흔적이 발견되었다는 기사가 난 적이 있다고 알려줬다. 힐드브랜드는 과거 기사를 찾아내어 1990년 4월에 아직도 페멕스에 근무하고 있던 펜필드에게 연락을 했으며, 그로부터 과거의 발견 사실을 상세히 듣게 되었다. 아울러 펜필드는 과거 페멕스 사가 유카탄 반도 일대에서 시추한 지질 샘플이 남아있다는 사실도 알려줬으며, 힐드브랜드는 이를 분석하여 충격석영 등 강한 충격으로 생성되는 광물이 매우 풍부함을 확인했다. 이러한 광물의 존재는 펜필드가 발견한 크레이터가 화산활동에 의한 분화구가 아닌, 운석이나 소행성 같은 외계천체로 인해 생긴 것이라는 결정적 증거가 되었다.

이어 1996년에는 NASA가 과학위성을 이용한 정밀한 중력탐사를 통해 크레이터의 존재를 보다 명확하게 확인하였다.[9]

파일:external/upload.wikimedia.org/536px-Yucatan_chix_crater.jpg

Chicxulub Crater(칙슐루브 크레이터): 지름 180km[10]

이 학설을 지지하는 쪽에서는 유카탄 반도의 크레이터 규모가 그 전에 이리듐의 양으로부터 추산한 소행성의 크기와 잘 맞아떨어진다고 보고 있다. 또한 이리듐 층의 두께를 조사해 보더라도 유카탄 반도 근처로 갈수록 두께가 두꺼워지고 유카탄 반도에서 멀리 떨어진 곳은 두께가 비교적 균일하다는 연구결과도 근거로 내세운다. 이를 보면 유카탄 반도가 중심지인 것이 명백하며 화산 폭발설에서 주장하듯이 데칸 고원 등이 중심지가 될 수 없다는 것. 2010년 3월에는 지질학자 100여 명 K-Pg 멸종이 유카탄 반도의 소행성 충돌에 의한 것임을 지지한다는 성명을 내놓았고, 2020년 국제공동연구팀이 공룡 멸종의 원인이 화산이 아닌 소행성이라는 연구 결과를 발표했다.

2020년 언론에 발표된 학계 보고

2018년에 함부르크 대학교 지질연구소의 울리히 릴러 교수가 이끄는 연구팀은 피크링 해양시추 등을 통한 암석 증거를 확보해 이런 베일을 걷어내는 연구결과를 과학저널 네이처에 발표했다.#

이 가설에서 섬뜩한 점은 지구는 자전하고 있으므로 운석이 떨어진 시점이 겨우 몇 시간만 달라졌어도 운석은 유카탄 반도가 아닌 대서양에 떨어졌으리라는 점이다. 그 경우 높이 4.6km의 초대형 쓰나미가 일어나 대서양 연안의 동물들이 떼죽음을 당했겠지만 먼지 발생으로 인한 기후 변화는 일어나지 않았을 테니 대멸종까지는 일어나지 않았을 것이다. 6,600만 년 전 대륙 위치는 지금과 크게 달랐지만 예측 위치를 고려해도 북미 대륙 끝에 걸리는 건 마찬가지였다.

비조류 공룡들은 겨우 몇 시간 차이로 지구에서 사라진 것이다. 만약 운석이 대서양에 떨어졌다면 현재까지 공룡이 강력한 지배종으로 계속 남아있었을지도 모른다. 그에 따라 포유류는 지금처럼 다양하게 번성할 수 없었을거고, 인류같은 지적 생명체는 아예 나타나지 못했거나 포유류가 아닌 조류에게서 지적 생명체가 나타났을 것이다.[11]

쓰나미에 대한 흔적이 발견되었다.# 또, 사우스웨스트 연구소(Southwest Research Institute)의 과학자들이 충돌 당시 지층에서 얻어진 암석 샘플들을 분석한 결과 이 소행성은 탄소질 콘드라이트(Carbonaceous chondrite 혹은 C chondrite) 소행성일 가능성이 가장 크다고 나타났다.#

같은 시기에 서아프리카 연안에서 약 6천600만 년 전 공룡시대를 마감한 때와 비슷한 시점에 형성된 소행성 충돌구가 발견돼 학계에 보고됐다.#

소행성 충돌로 인한 먼지구름이라는 연구결과를 내놓았다.#

3.2. 데칸 트랩 화산 폭발에 의한 대멸종

또 다른 원인으로 지목되는 초화산 활동은 인도 데칸 고원 형성 계기가 된 데칸 트랩 초화산 활동이다.

이 화산 활동 및 그와 관련된 장기적인 기후 변화에 의한 공룡의 멸종을 야기했다는 가설이다. 양치식물과 초식 공룡, 육식 공룡을 포함한 대형 파충류는 한파에 특히나 취약한 생태적 특성을 띠는데, 기후 변화에 의한 개체의 감소 및 이러한 종을 주식으로 삼는 종이 아사하는 연쇄 작용으로 인하여 K-Pg 대멸종이 진행되었다는 가설이다.

화산재태양광의 진입을 차단하고 기후에 장기간의 영향을 줄 수 있다는 것은 현대에도 확인된 바 있으며, 데칸 고원 화산 활동은 그보다 훨씬 대규모로 벌어졌으므로 기후 변화로 인한 대멸종을 야기할 수 있다는 것이다. 또한 화산 활동에 의해서 지구 내부의 이리듐이 분출될 수도 있으므로 이리듐의 이상 분포 역시 설명할 수 있다고 보았다. 인도 학계에서 주로 연구되어 온 설이다.

데칸 트랩의 발생 원인의 다른 해석으로는 프랑스 등지에서 제시되어 온 학설로, 앨버레즈 부자의 소행성 충돌설에 포함된다고 볼 수 있다. 소행성 충돌이 K-Pg 대멸종의 원인 중 하나가 되었음은 부정하지 않으나, 유카탄 반도에 충돌한 소행성이 아니라, 보다 더 큰 규모의 소행성이 데칸 고원에 충돌하여 대멸종을 야기했을 것이라고 추측하는 학설이다.

만약 데칸 트랩이 소행성 충돌로 만들어진 화산이라면 유카탄 반도의 소행성 충돌보다 더 큰 규모의 소행성 충돌을 예상하고 있는데, 발견될 경우 크레이터의 규모[12]200km를 넘어설 것이라고 보고 있다.

이 학설의 가장 큰 근거는 유카탄 반도 주변에 분포하는 지층에서 발견되는 텍타이트 층과 이리듐 이상 층의 연대가 제법 떨어져서 나타난다는 것이다. 유카탄 반도 충돌설을 지지하는 과학자들은 해당 현상이 충돌의 충격으로 인한 해일이나 다른 교란에 의하여 벌어진 일이라고 설명하는데, 문제는 그 사이에 끼어 있는 층에서 장기간에 걸친 생물 활동, 태풍이 교란시킨 흔적이 있는 퇴적층, 해록석[13] 등이 온전하게 발견되는 등 절대 교란으로 생길 수 없는 지층을 사이에 끼고 있다는 것. 해당 학설에서는 유카탄 반도의 충돌은 적어도 K-Pg 경계면의 30만 년 전에 일어났으며, 따라서 대멸종의 직접적인 원인이 될 수는 없다고 주장하고 있다.[14]

3.3. 기타 가설

4. 절멸한 종

절멸한 종의 특징은 몸집이 크고 번식력이 약한 종들이 대부분을 차지하고 있었다. 단 두족류의 경우 그 특유의 번식 방식과 서식 위치로 인한 타격이 컸다.

5. 생존한 종

생존한 종의 특징은 덩치가 작고 번식력이 강하며 굴에 들어가도 생존이 가능하며 잡식성이 강한 종들이 많았다. 이 대멸종에서 살아남은 종들이 점차 진화를 하게 된다.

6. 대중 매체에서의 모습

아무래도 각종 문화매체에서 큰 존재감을 보인 동물들이 멸종한 시기여서 그런지 대중적으로 인지도도 높고, 그로인해 각종 창작물 등에서도 많이 언급된다.

[1] 흔히 BCE 6,500만년 경이나 중간값인 기원전 6,550만년 경으로 알려져 있지만, 국제 층서위원회(ICS)의 2015년 1월판 표에는 BCE 6,600만년 경이라고 나와 있다.[2] 백악기의 영어 첫 글자인 C를 사용하지 않은 것은, C로 시작하는 시기가 이미 너무 많았기 때문이다. 캄브리아기, 석탄기 등.[3] 지질학 국제 위원회(International Commission on Stratigraphy)[4] 본래 신생대를 제3기/제4기로 나누는 것은 과거 층서학이 충분히 발달하기 전에 고생대를 제1기, 중생대를 제2기로 부르던 시절의 연장선상에서 붙여진 이름이기 때문이다.[5] 이미 이때부터 현생 악어의 조상들은 정온 동물에서 다시 변온 동물로 돌아와 있었다고 한다. 아마 살아남은 것도 냉혈 파충류답게 먹이의 전반적 부족함에 매우 오랫동안 잘 버틸 수 있었기 때문이 아닌가 한다고.[6] 사실 포유류도 상당한 피해를 보기는 했다. 다만 피해를 입은 것은 태반류가 아닌 유대류와 다른 비태반 포유류이다.[7] 흔히 대다수 메체 에서는 포유류가 대멸종을 대수롭게 넘어가는 묘사가 흔하지만 절대 그렇지 않다. 굳이 따지자면 진짜 대수롭게(?) 넘어간 종들은 양서류 라고 볼수있다.[8] 초반의 시끄러운 소리를 주의하자.[9] 중력 지도에서 중력이 높은 곳은 붉은색으로 나오는데, 암석질이 많아 질량이 무거울 수록 중력이 높게 측정된다. 크레이터의 테두리에는 암석들이 밀려나 압축된 곳이 형성되므로 이렇게 붉은 테두리가 나타나게 된다.[10] 현재까지 발견되고 인정된 운석공 중에서 3번째로 크기도 하다. 1등은 지금 300 km에 달하는 남아프리카 공화국의 브레드포트 돔(Vredefort crater), 2등은 지름 250 km인 캐나다 서드베리 분지(Sudbury Basin)이다.[11] 공룡의 후예인 조류는 포유류보다 종 수가 훨씬 많기 때문에 진화 가능성이 무궁무진하다.[12] 소행성의 지름이 아님에 주의하자. 소행성 크기가 200km였으면 멸종의 규모는 페름기때 보다도 훨씬 컸을 것이다. 이것보다 2.5배 더 큰 500km 정도만 해도 지구 전역을 금성처럼 만들어 버린다.[13] Glauconite, 바다 속에서 장기간에 걸쳐 생성되는 녹색 광물[14] Gerta Keller, 2008, Cretaceous climate, volcanism, impacts and biotic effects. Cretaceous Research, v.29, p.725-753.[15] 여기 있는 가설들 중에는 운석 충돌, 화산 폭발 다음으로 가능성이 높은 가설이다.[16] 또한 4억 5만년 전 고생대 오르도비스기 - 실루리아기 대멸종의 원인 또한 감마선 폭발로 추측되고 있다.[17] 2019년 기사다. 이미 한참 전에 논파된 가설임에도 새로 등장한 가설인마냥 설명하고 있다. 심지어 기자가 잘 몰랐던 건지, 출처가 그 유명한 영국의 악질 찌라시인 더 선이라고 기사 앞부분에 당당히 적어놓고 있다.[18] 현존 포유류들은 대부분 햇빛에 의한 DNA 손상 복구 기작이 퇴화했는데, 대멸종으로 땅굴속에서 살던 포유류만 살아남았아서 이 포유류들이 다시 지상으로 진출하며 생긴 현상으로 추정된다.[19] 다만 현존하는 유대류의 공통조상은 팔레오세 때 처음 등장하였다.[20] 다만 이 쪽은 중생대 때 번성했던 계통군 대부분이 사라졌다.[21] 현대 뱀에게 경쟁자를 제거해 줘 종(種) 분화를 촉발하는 '창조적 파괴'였다는 연구 결과가 나왔다.[22] 일부 세베코수키아류 와 디로사우루스과 등을 제외한 나머지 악어형류 계통들도 대부분 멸종하고 악어목 계통들 위주로 살아남았다.[23] 현재는 고도화된 CG로 얼마든지 만들어낼 수 있지만 이 때까지만 해도 특수촬영은 실사 위주였다. 구름을 표현하기 위해 큰 수조에 우유를 잔뜩 붓고 밑에서 촬영한다든가... CG가 영상물에 본격적으로 활용되는 것은 이보다 2년 후인 1990년 터미네이터 2, 미녀와 야수(1990), 그리고 그 유명한 쥬라기 공원(1993)부터이다.[24] 아마 비루스에게 공룡은 겨우 덩치 큰 짐승에 불과하기 때문에 적당히 끝내준 모양. 사실 공룡이 좀 짜증나게 했다고 별을 파괴하는 것은 비루스가 정한 파괴의 기준(우주의 밸런스를 붕괴시키거나 사악한 존재)에서 어긋나기도 하고, 그렇다고 일일이 찾아다니며 멸종시키는 것은 대단히 귀찮은 일이니....... 그도 아니면 기란 같은 고도의 지성을 갖춘 종족이 비루스에게 빌었거나.[25] 즉, 미래의 존재가 과거에 간섭하는 순간, 미래의 존재가 출발한 세계선과 별개의 세계선으로 세계선이 분기된다. 또한 과거에 간섭한 존재가 미래로 돌아가게 될 경우, 그 미래는 자신이 출발한 미래가 아니라 개변된 세계선의 미래가 되게 된다. 이 관점에서 보면, 초룡신이 운석을 밀어내다가 힘을 다하며 과거로 날려진 덕분에 아무것도 하지 못하고 바다에 빠졌고, 그 결과 과거가 변하지 않아서 원래의 세계선의 지층으로 돌아올 수 있었다는 소리가 된다. 실제로 과거를 개변한 데우스를 거부한 베터맨들이 데우스가 일으킨 개변의 영향을 관측되지 않도록 완벽하게 전자기기의 관측, 현장 인물들의 기억에서 정성스럽게 소거해서 원래 세계선으로 돌아올 수 있었다.[26] 우리가 사는 현실의 지구[27] 폭룡들과 아스카, 마호로 등 용인들이 사는 또 하나의 지구

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