해양 생물의 빠른 복원력…“'대멸종' 이후 생태계 신속 회복” [스투/리포트]

사이언스 투데이(Science Today)에 실린 연구에 따르면, 중국 남부에서 발견된 매우 잘 보존된 화석은 현대 생활의 여명기부터 복잡한 해양 생태계를 포괄적으로 나타내며, 해양 생물체들의 복원력이 매우 뛰어남을 입증하고 있다고 네이처지가 요약해 홈페이지에 게재했다. 

화석이 발견된 곳은 중국 남부 구이저우 성의 성도인 구이양이었다. 이곳에서 발견된 화석 생물군의 유기체는 약 2억 5100만 년 전에 살았던 것으로 분석됐다. 이 시기는 페름기 말, 세계 최악의 대멸종 사건이 발생한 지 불과 100만 년 후다. 결론적으로 이는 생물 생태계가 지금까지 생각해 왔던 것보다 훨씬 더 빠른 회복력을 보여주는 것이라는 지적이다. 지금까지는 수 세기가 지나야 복원이 시작된다고 알려져 왔다. 

중국 고생물학자 쉬다이는 우한의 중국지구과학대학에 다니던 2015년 이 화석군을 발견했다. 코로나19 대유행으로 현장 조사가 중단되기 전인 2015~2019년 사이에 그의 팀은 구이양 동쪽에 있는 6개 지역의 검은 셰일층(이판암층)에서 1000개 이상의 물고기, 고대 바다가재(랍스터), 선사 시대 게와 유사한 생물 화석을 수집했다. 

그 층의 화산재는 2억 5080만 년 전으로 거슬러 올라간다. 따라서 구이양 화석 생물군은 페름기-트라이아스기 대멸종과 6600만 년 전 비조류 공룡을 멸종시킨 백악기-팔레오기 대멸종 사이의 기간인 중생대에서 발견된 가장 오래된 화석군이다. 

호주 동부에 소재한 울렁공 대학(University of Wollongong)의 고생물학자인 광 시 교수는 이에 대해 “획기적인 발견이며 멸종과 생태계의 복원력의 관계를 명확히 파악할 수 있는 근거 자료가 될 것”이라고 강조했다. 

때때로 ‘대멸종의 어머니’라고도 불리는 페름기-트라이아스기 대멸종은 바다 생물종의 80% 이상을 포함해 지구상의 많은 생명을 말살했다. 이 대멸종은 화산 활동이 지구의 대기를 가열하고 바다를 산성화시킴으로써 지구 온난화를 촉발한 때문에 발생한 것으로 파악된다. 

이 대멸종은 최상위 포식자를 포함한 복잡한 생물 생태계가 회복되는 데 수백만 년이 걸릴 정도로 심각한 것으로 파악됐다. 2012년 중국지구과학대학의 고생물학자 첸중창과 영국 브리스톨 대학의 마이크 벤튼은 생태계 회복이 단계적으로 일어난다는 가설을 내놓았다. 자급자족하는 유기체에서 최상위 포식자에 이르기까지 피라미드 모양의 먹이 그물이 한 단계씩 형성된다는 논리였다.
 
그들의 연구는 대멸종 후 1000만 년 지난 것으로 추정되는 중국 남부의 또 다른 뤼핑 생물 화석군을 기반으로 했다. 벤튼은 “1000만 년이나 지난 화석군을 대상으로 연구가 수행됐을 때는 당연히 생태계 복구가 상당기간 지연된 것처럼 보였다”고 지적했다. 그러나 그는 “구이양 생물군의 발견과 함께 자신들의 가설이 틀렸다는 점이 증명됐다”고 자인했다. 

다이 연구팀이 구이양 생물군에서 수집한 화석은 해조류를 먹고 살던 단세포 껍질 유공충부터 해면류, 이매패류, 바닷가재 친척 및 포식성 어류에 이르기까지 먹이사슬의 완전한 피라미드로 구성돼 있다. 시 교수는 “대멸종 직후 이 유기체들이 얼마나 빨리 회복해 살았는지를 고려하면 해양 생물의 다양성은 놀라운 것“이라고 말했다.

프랑스 디종에 있는 부르고뉴 대학의 다이 교수는 페름기 말 대멸종 직후 구이양 생물군의 출현은 단계적 생태계 회복 모델에 의문을 제기한다고 말한다. ”더 빠른 생태계 복구 과정은 아마도 대멸종으로부터 생존한 생물들로부터 시작되었을 것“이라고 그는 분석했다. 포식성 어류의 급속한 다양화는 복잡한 생태계가 대멸종 동안 실제로는 사라지지 않았음을 시사한다는 주장도 있다. 

구이양 화석군에는 페름기보다 현대 해양생물과 더 밀접한 관련이 있는 생물과 함께 멸종 전후에 존재했던 생물들이 포함돼 있다. 이는 생태계 회복이 지금까지 학계에서 추정했던 것보다 대단히 빠르다는 것을 증명한다. 회복이 신속한 다단계 프로세스를 거쳐서 이루어졌을 가능성도 있다. 다단계 피라미드 복원 가설도 여전히 유효한 추론이다. 벤튼 역시 자급자족하는 유기체가 먼저 등장하고, 그 생물을 잡아먹는 종이 그 다음 정점 포식자가 되는 방식으로 발전했을 것이라고 추정했다. 

코로나19가 수그러든 올해 연구팀은 다시 구이양 현장을 찾는다. 연구팀은 페름기 대멸종과 구이양 화석 생물군 사이의 백만 년 공백을 메워줄 화석이 나타날 수도 있다고 기대하고 있다. 그 지역은 티벳 고원이 가장 유력하다고 한다.