[북클럽] 오리진: 지구는 어떻게 우리를 만들었는가 <루이스 다트넬 저 / 이충호 역>
모든 생물들의 존재 이유는 내재적인 요소뿐 아니라, 외재적인 다양한 요소들에 의해 영향을 받아 많은 것들이 인과 관계의 법칙에 따라 공존하고 있음을 잊지 말아야 한다. 본 책에서는 우리가 가장 관심을 가지는 생명체인 인류가 지금까지 발전하게 된 이유를 지질학적 관점으로 시작하여 고고학, 기상학, 지구과학 등을 넘나들며 우리가 평소 생각해 보지 못하는 요소를 통해 어떻게 인류가 환경에 맞게 발전하며 문명이 발전했는지 소개하고 있다. 이러한 관점을 보는 능력은 어떠한 학문을 공부하든 꼭 필요하고 유용할 것이라 생각된다.
우리는 어떻게 만들어졌는가
위와 같은 원초적인 질문에 대해 이미 아주 상세하고 깊게 생각해 본 수많은 사람들이 있다. 호미니종은 동아프리카에서 진화되었다는 아이디어, 일어난 판 구조론이다. 이는 독일 기상학자 알프레드 베게너의 이론으로 시작되었다. 판구조론은 지구 껍데기가 몇 개의 판으로 이루어져 있고, 판의 운동을 통해 판들이 움직이며 화산, 지진과 같은 지질학적 변화를 일으킨다는 설명이다. 지구 내부 구조를 보면 고체로 이루어진 지각과 맨틀, 이를 함께 암권(lithosphere)이라 하고, 암권 아래부터는 덜 단단한 구조인 연약권(asthenosphere)이 있다. 연약권에서는 온도가 더 높고 유동성이 높아 대류를 하는데 이에 따라 암권도 함께 움직인다.
지각에는 위치에 따라 대륙지각과 해양지각이 있고, 판 현상이 일어날 때 해양지각이 벌어지는 곳을 중앙해령(mid-ocean ridge)이라고 하며, 현무암(basalt: 회색-흑색 분출화산암으로 이산화 규소 함량이 낮고 밀도가 높다) 질 해양지각을 만든다. 중앙부는 바닷속의 산맥을 만든다. 비슷하게 대륙지각이 벌어지는 곳을 대륙 열개대 또는 열곡(continental rift zone or rift valley)이라고 한다. 해양지각과 대륙지각이 만났을 때 해양지각의 밀도가 더 높아 해양지각의 판이 대륙지각의 판 아래로 들어가 섭입 된다. 이때 섭입 된 해양지각이나 암권 맨틀이 연약권쪽의 높은 온도에 영향을 받아 마그마를 만들고 화산을 형성하게 된다. 다음과 같은 활동을 통해 지구상에 있는 산맥, 화산 형성 같은 지질학적 증거를 남긴다.
판의 충돌, 출저: https://brunch.co.kr/@ignimbrite/46
따라서 대륙이 이동한다는 가설은 널리 받아들여진 듯하다. 오랜 시간으로 거슬러가 7개의 대륙이 갈라지기 전 한 대륙으로 뭉쳐져 있다고 생각되는데 이 초대륙을 판게아라고 부른다. 대륙이동설의 생물학적 증거로는 현재 분리되어 있는 각각 대륙에서 발견되는 화석의 생물종이 서로 일치한다는 점이다. 이 이론이 중요한 이유는 대륙이동설이 성립돼야 받아들여질 수 있는 중요한 이론이 있는데 질문은 우리 종의 기원이다. 약 60,000년 전 우리 조상들이 아프리카 대륙으로부터 퍼져 나왔다는 이론이다. 현존하는 기술로 이러한 이론을 증명하기 위해선 유전학의 힘을 빌려 추측해 볼 수 있는데, 아프리카인들의 유전자와 다른 인종의 유전자들을 비교 분석해 보는 것이다. 이때 두 가지의 DNA 대조 분석이 유용한데, 하나는 미토콘드리아의 DNA를 보는 것이다. 우리의 미토콘드리아의 DNA는 모계전달을 통해서만 유전되고, 독자적인 복제시스템을 가지며 loop 모양을 하고 있다. 따라서 미토콘드리아 DNA 분석을 통해 인종간 얼마나 다른 변이가 있는지 분석하고, 얼마나 converge 되었는지 임의적으로 계산할 수 있다. 따라서 가장 최근에 matrilineal 조상을 미토콘드리아 이브 하고 명명했고, 계산을 통해 약 150,000년 전 아프리카에 서식했던 것으로 추측된다.
인류 진화를 도운 생물지리학적 환경
밀란코비치 주기
세 가지 요소
1. 이심률(eccentricity) : 태양 주위를 도는 지구 궤도 모양의 변화이다. 이심률이 낮으면 궤도는 원에 가깝고, 높으면 궤도가 길어져 타원형이 된다. 따라서 이 궤도에 따라 지구가 받는 태양 복사량이 변하며, 기후 패턴에 영향을 미친다.
2. 축 기울기(obliquity) : 지구 중심축 각도가 약간 기울어져 있으며(현재 23.5도 기울어져 있다고 한다.), 4만 1천 년을 주기로 이 각도가 21.8도 에서 24.4 도 사이에서 각도가 변함, 이 각도가 클수록 여름과 겨울 온도차가 커지게 된다.
3. 전진(precession) : 세차 운동이라고도 하며, 지구가 회전축을 따라 하루에 한 바퀴 자전하는데, 돌아갈 때 흔들림, 회전을 얘기한다. 이 운동도 약 2만 7천 년에 한 번 세차 운동주기가 바뀌어 지구의 자전축이 바뀌는 것을 얘기한다.
다음과 같은 천문학적 운동이 궁극적으로 기후변화에 큰 영향을 미치고, 지구에 빙하기가 있었다는 가설이 만들어졌다. 빙하기가 지나면서 얼음이 녹고, 강이 만들어지고, 숲이 생겨나기 시작하며 사막이 줄어든다. 온도, 습도도 올라가면서 초목 할 땅이 넓어지면서 초식동물이 생겨나기 시작한다. 이때 레반트1에서 당시 여러 밀,리 같은 여러 많은 농작물이 생산되기 시작한다. 그리고 최초로 정착생활을 하는 나투피안(natufians2)이라는 사람들이 생겨난다. 돌과 나무로 집을 짓고, 견과류와 과일을 채집하고, 초식동물을 잡아먹고살면서 정착 생활을 하는 최초 인류가 나온 것이다. 하지만 이 평화로운 생활은 영거 드라이아스(the Younger Dryas3)로 인해 끝나게 된다. 이 이벤트는 북아메리카에 존재하는 거대한 호수인 아가시호(Lake Agassiz)가 범람하면서 기후변화를 일으킨 것으로 추정되는데, 아가시호가 범람하면서 캐나다, 미국에 여러 호수들을 만들었고, 지구상 해수면이 약 0.8-2.8 상승했다고 한다. 무엇보다, 아가시호의 물이 염분농도가 높은 멕시코 만류의 순환을 방해하면서 물의 흐름을 멈추게 했다.
설명을 덧붙이자면, 해양 컨베이어 벨트는 지구의 자전, 위도에 따른 태양 복사에너지, 바람의 방향, 물이 온도와 염분 농도에 따른 물의 밀도 등에 따라 해수에 일정한 방향의 흐름을 변화시켜 바닷물을 움직이게 한다. 컨베이어 벨트의 상층에 있는 표층 해수는 바람에 의해 물의 방향이 정해지고, 하층부에 해당하는 심층 해수에서는 물의 온도와 밀도에 따른 열염순환(Thermohaline circulation) 이 일어난다. 따라서, 당시 온난한 멕시코 만류는 순환하면서 북상해 유럽을 따뜻하게 하는데 이 순환이 막히면서 유럽의 기온이 급격하게 내려간 것으로 추정된다. 또한 이 낮아진 기온 때문에 적도 부근에 위치해 있는 곳에서는 건조한 바람이 불며 사막화되기 시작한다. 전에 언급한 나투피아인들은 따라서 한 곳에 정착하는 생활을 버리고 채집생활을 시작하게 된다. 반면 어떤 학자들은 이러한 기후변화가 오히려 농업생활을 가능하게 했다는 가설을 주장했으나 논란이 계속되고 있는 점이다.
간빙기(interglacial period)는 빙하기 내의 비교적 따듯한 시기를 얘기하고 추운 시기를 빙기라고 부른다. 빙기일 때는 대부분의 내륙이 얼음으로 덮이고, 동식물이 개체가 줄어든다. 거꾸로 간빙기일 때 거꾸로 온도가 올라가고, 동식물의 개체수가 증가하면서 대기에 이산화 탄소량이 늘게 된다. 이는 한 지역의 변화가 아니라 글로벌 효과 이기 때문에 왜 서로 먼 다른 나라에서 거의 동시 다발적으로 어떠한 작물을 재배하고, 그것을 주식으로 먹게 되며, 다른 종류의 술이지만 그 곡식으로 발효를 하여 주를 생산하는 이러한 인류 습성이 독자적이지만 동시에 일어나게 됐는지를 설명한다.
가장 유명한 문명 근원지로는 메소포타미아가 있다. 홀로세는 지질학적 시대로 마지막 빙하기가 끝나는 약 1만 년 전부터 가까운 미래까지 포함해 현재까지이다. 홀로세에서는 인류의 문명이 시작되는 시대로 정의된다. 홀로세에서부터 밀과 보리가 남쪽에 있는 터키 부근에서 최초로 경작되면서 티그리스와 유프라테스강을 따라 널리 퍼지게 된다. 티그리스와 유프라테스는 강이 있는 지역으로 이곳을 부근으로 큰 문명이 번창하게 되며 이 지역을 메소포타미아라고 한다. 이 메소포타미아 지역과 레반트와 나일강 지역은 “비옥한 초승달 지대” 로써 최초 농경문화가 발전되었으며 고대 인류 문명의 발상지인 것이다.
본 리뷰에서는 어쩔 수 없이 책의 굉장히 작은 분량의 내용을 소개하였다. 그럼에도 불구하고 방대한 양의 지식 소개가 필요했다. 이처럼 우리의 문명은 스스로 발전하지 않았고, 우리가 느끼고 있는 이 공기와 바람의 흐름에 따라 우리의 운명도 결정될 수 있음을 잃지 말았으면 좋겠다.
참고문헌
1. 레반트는 서아시아에서 동지중해를 가리키는 용어로 오늘날 이스라엘, 팔레스타인, 요르단, 시리아, 레바논, 그리고 유프라테스강 이남의 튀르키예 지역을 아우르는 역사적 시리아와 일맥상통한다. By Wikipedia
2. 나투프 문화: 지중해 연안의 레반트 지역에 존재했던 고고학적 문화. 최초 신석기 정착생활을 한 문화일 것이라고 제기되었다.
3. 영거 드라이아스(the Younger Dryas)는 최종 빙기 극대기(Last Glacial Maximum)가 끝나고 온난화가 진행된 마지막 아빙기(Late Glacial Interstadial) 이후에 일시적으로 다시 빙하기 상태가 돌아온 시기를 가리킨다. 이때 매머드, 마스토돈 같은 대형 포유류가 멸종했다고 한다. 이러한 급격한 기후변동들이 존재함이 많이 제시되고 있다.
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BRIC(ibric.org) Bio통신원(옐로우펜(필명)) 등록 2024.09.11