[와우! 과학] ‘눈덩이 지구’가 복잡한 생물체를 탄생시켰다?

지금으로부터 6억 3500만 년 전에서 8억 5000만 년 전 사이 지구의 평균 기온은 극단적으로 낮아져 지구 전체가 두꺼운 얼음으로 뒤덮였다. 이 시기를 크라이오제니아기(Cryogenian period) 혹은 좀 더 쉬운 표현으로 눈덩이 지구(Snowball Earth)라고 설명한다.

왜 이 시기에 기온이 극단적으로 낮아졌는지는 정확히 모르지만, 이산화탄소 등 대기 중 온실가스의 급격한 감소 등이 이유로 지목되고 있다. 하지만 극단적인 추위보다 더 중요한 사실은 이 시기가 끝나고 복잡한 다세포 생물이 등장했다는 점이다. 따라서 많은 과학자들이 이 시기가 다세포 생물의 진화를 촉진시켰다고 믿고 있다.

호주 국립 대학의 연구팀은 당시 형성된 호주 중부의 퇴적층을 조사해서 그 이유 가운데 하나를 밝혔다. 눈덩이 지구는 사실 2억 년 이상 계속해서 진행된 것이 아니라 빙하기와 간빙기처럼 눈덩이 시기와 해빙기를 반복적으로 거치던 시기였다. 그 가운데 7억 1700만 년 전 발생한 스타티안 빙하기(Sturtian glaciation)는 5000만 년 동안 가장 극단적인 추위가 지속된 시기였다.

연구팀은 스타티안 빙하기가 끝나던 시점에 빙하가 녹으면서 대륙에서 막대한 양의 영양 염류가 바다로 흘러들어갔다는 증거를 발견했다.

연구팀의 리더인 호주국립대(ANU)의 브룩스 박사는 “당시 바다에 막대한 양의 영양분이 공급되면서 광합성을 하는 단세포 조류(algae)가 크게 증식했다”고 설명했다. 덕분에 이를 잡아먹는 보다 크고 복잡한 생물이 탄생할 수 있었다는 것이다. 오늘날에도 이 단세포 조류는 먹이 사슬의 기초를 이루는 중요한 생물체다.

눈덩이 지구는 지구 생물체에게 사실 엄청난 재앙이었다. 겨우 살아남은 소수의 생물체는 화산활동이나 열수 분출구 덕에 간신히 명맥을 이어나갔다.

하지만 이 고난의 시기를 이겨낸 생물체에게는 더 큰 기회가 생겼다. 눈덩이 지구가 끝난 후 6억 3500만 년 전부터 독특하게 생긴 다세포 생물인 에디아카라 동물군이 등장했고, 5억 4100만 년 전에는 현생 동물군의 조상이 대부분 지구상에 등장했다.

지구가 다양한 생물체가 넘치는 행성이 된 것은 사실 우리가 알지 못했던 여러 고난의 시기를 이겨낸 결과다. 지구 생물체는 눈덩이 지구 이외에도 여러 차례 대량 멸종의 위기를 극복하고 오늘의 번영을 일궜다. 그리고 때때로 그 어려움 자체가 새로운 생명체 진화에 반드시 필요했다. 인간 세상과 마찬가지로 생물의 역사 역시 고통 없이 이뤄진 것은 없다.

고든 정 칼럼니스트 jjy0501@naver.com