초대륙의 분열, 지구의 복잡한 생명 출현을 가능하게 했다

초대륙의 분열, 지구의 복잡한 생명 출현을 가능하게 했다 

==최신 모델 연구==

 

 

 

약 15억 년 전에 일어난 고대 초대륙의 분열이 지구의 표층 환경을 어떻게 변화시키고 복잡한 생명의 등장을 가능하게 했는지를 규명한 최신 연구 결과를, 호주의 시드니대학교와 애들레이드대학교가 이끄는 공동 연구팀이 발표했다.

 

이번 연구에서는 18억 년에 걸친 지구 역사를 대상으로 한 최신 판구조론 모델을 활용해, 판의 경계, 대륙 주변부, 맨틀·해양·대기 간 탄소 교환의 변화를 재현함으로써, 판구조 운동이 복잡한 생명 출현에 어떤 영향을 미쳤는지를 해명했다.

 

논문의 제1저자인 시드니대학교 EarthByte 연구그룹 소속 딧마르 뮐러( Dietmar Muller) 교수는 “지구 내부의 심층 과정, 특히 고대 콜롬비아(누나) 초대륙의 분열은 화산성 이산화탄소(CO₂) 방출량을 감소시키는 일련의 사건을 촉발함과 동시에 얕은 바다의 서식 환경을 크게 확장시켰다”며 “이 영역에서 초기 진핵생물이 진화하게 된 배경을 이번 연구가 보여준다”고 설명했다.

 

약 18억 년 전, 지구 최초의 대륙들이 합쳐져 하나의 해안선과 대륙붕을 가진 콜롬비아 초대륙이 형성되었다. 이후 4억 년 동안 지구 맨틀 깊은 곳에서 솟아오른 고온의 플룸(plume) 활동이 이 거대한 육괴를 갈라놓았다. 파편으로 흩어진 초대륙을 둘러싼 얕은 대륙붕의 총 길이는 2배 이상 늘어나 약 13만km에 달했다.

 

애들레이드대학교의 유라이 파르카시(Juraj Farkas) 준교수는 “이 광대한 대륙붕과 얕은 해역은 생태학적 ‘육성장’으로서 결정적인 역할을 했다”고 지적한다.

“대륙붕과 얕은 바다는 지질학적·지구화학적으로 안정된 환경을 제공했으며, 아마도 영양분과 산소 농도가 높은 상태였을 것이다. 이러한 해양 환경은 지구에서 더욱 복잡한 생물들이 진화하고 다양화되는 데 필수적이었다.”

이와 더불어 화산 활동이 감소하는 동시에 새롭게 형성된 해양 분지의 퇴적층에 CO₂가 가두어졌다.

 

논문의 공동저자이자 시드니대 지구과학부의 아드리아나 두트키에비츠(Adriana Dutkiewicz) 준교수는 “화산에서의 탄소 방출 감소와 지질학적 탄소 저장 증가라는 이중 효과로 인해 지구 기후가 냉각되고 해양의 화학적 성질이 변화해, 보다 복잡한 생명체의 진화에 적합한 환경이 조성되었다”고 덧붙였다.

 

가장 오래된 생명의 명백한 흔적은 서호주 필바라 지역의 드레서 누층군에서 채취된 34억 8천만 년 전 암석에서 발견되었다. 이 지역의 온천 퇴적물에는 미생물 화석이 보존되어 있다. 이후 약 20억 년 동안 지구에는 비교적 단순한 생명체만 존재했고, 단순한 세포 구조를 가진 조류와 박테리아가 생물권의 대부분을 차지했다.

최초의 진핵생물은 18억 년 이전에 등장했으며, 약 14억 5천만 년에서 7억 2천만 년 사이에 점차 안정적인 수준의 다양성을 갖춘 생명군으로 진화했다. 핵과 복잡한 세포소기관을 갖춘 진핵생물은 이후 다세포 생물로 발전해 동식물과 균류가 주도하는 지구 생명의 새로운 시대를 여는 기원이 되었다.

 

이번 논문 *“Mid-proterozoic expansion of passive margins and reduction in volcanic outgassing supported marine oxygenation and eukaryogenesis”*는 학술지 Earth and Planetary Science Letters에 게재되었으며, 전체 논문도 공개되어 있다.

추가 자료와 인터뷰는 시드니대의 마커스 스트렘을 통해 제공되었다.

데이비드 브레산 작성.

* 자료출처=Forbes JAPAN

* 일본어원문=超大陸の分裂、地球の複雑な生命の出現を可能に　最新モデル研究

* 출처1=https://forbesjapan.com › サイエンス

* 출처2=https://news.yahoo.co.jp › articles

11/27(목) 10:30 배포