[책걸상 '벽돌 책' 함께 읽기] #27. <경이로운 생존자들>

“ 따라서 계통수의 전체적인 구조는 해부나 생태보다는 지리를 반영하고 있다. 태반류 하위 집단의 역사는 대체로 특정 대륙이나 땅덩어리에서 펼쳐졌고 이렇게 따로 살다가 이 하위집단들이 식습관이나 생활 방식에서 서로 수렴하는 경우가 많았다. 이는 대륙이 더 가까웠던 때에 하위집단들이 갈라져 나왔다가 대륙들끼리 멀어지면서 아프로테리아 상목과 빈치류가 각각 아프리카와 남아메리카 대륙에 고립되었음을 암시한다. 반면 북반구의 집단들은 백악기 이후로 북아메리카 대륙, 유럽 대륙, 아시아 대륙을 간헐적으로 연결해주던 고위도의 육교를 통해 더 자유롭게 왕래할 수 있었다. 이런 일반적인 패턴에 덧붙여 분산 사건이 일어나서 일부 아프로테리아상목 (매너티 매머드 등)과 빈치류 (아르마딜로 등)를 북쪽으로 영장류와 설치류 같은 북반구 종을 남쪽으로 퍼뜨렸다. ”

“ 팔레오세-에오세 최대온난기 또는 약자로 PETM이라고 하는 이 잠깐 동안의 기후변화는 지질학적 기록으로 남은 대표적인 지구온난화 사건이다. 현재의 기후 변화를 더 잘 이해해 지구가 어떻게 반응할지 예측해보려는 수많은 과학자가 PETM을 연구해왔다. 이것은 분명 우리가 현재 겪고 있는 곤경을 이해하기에 가장 적합한 고대의 사례라 할 수 있다. 하지만 그 이유는 달랐다. 현재 일어나는 온난화의 책임은 우리가 석유와 천연가스를 태워 이산화탄소를 내뿜어서 생기는 것이지만 PETM은 선사시대의 여러 열파가 그랬던 것처럼 화산 활동에 의한 것이었다. 당신이 이 글을 읽는 동안에도 북대서양 밑에서는 마그마가 맨틀과 지각을 뚫고 새어 나와 차가운 바닷물과 만나면서 딱지가 생기듯 현무암을 만들어내고 있다. 아직도 자라고 있는 이 현무암 덩어리는 이름을 갖고 있다. 아이슬란드다. 이곳은 유럽 대륙과 북아메리카 대륙이 팔레오세 말기에 분리되기 시작한 그 지점을 표시하고 있다. 그때까지만 해도 그린란드는 유럽 대륙과 이어져 있었다. 그러다 마그마 기둥이 솟아올라 두 땅 덩어리를 밀어서 떨어뜨리면서 북대서양의 길을 트기 시작했다. 이것은 1억 4000만 년 전 최초의 포유류가 출몰하던 시기부터 시작된 판게아 해체의 마지막 과정 중 하나였다. 우리는 실험실 연구를 통해 이 두 동위원소의 비율이 고대 온도계로 작동한다는 것을 알게 됐다. 이 온도계는 팔레오세-에오세의 경계 당시 기온이 섭씨 5~8도 올랐음을 정확하게 가리키고 있다. ”

“ 일반적으로 이 이주 동물들은 상대적으로 우둔했던 팔레오세의 고대 태반류에 비해 뇌가 컸다. 지구 온난화를 견디는 동안 이 이주 동물 다수, 그리고 현지 동물 일부에게 무언가 특이한 일이 생겼다. 왜소화한 것이다. 그러다 기온이 내려가자 다시 커졌다. 이런 패턴을 제일 먼저 눈치챈 사람은 필립 진저리치였다. 2012년에 발표한 획기적 연구에서 로스는 빅혼 분지 포유류 화석에 대해 조사했다. 그는 PETM 동안에 팔레오세 현지 동물의 40% 정도가 몸집이 작아졌다가 대부분은 다시 커졌다는 것을 발견했다. 더욱 눈에 띄는 것은 이주동물 특히 작은 말 시프립푸스의 운명이었다. 이런 몸집 크기 변화의 추세는 바위의 산소동의 원소 고대 온도계에서 나타나는 기온의 추세와 거의 완벽하게 맞아 떨어진다. 세상이 더워지자 이 말들은 점차 크기가 작아지다가 세상이 시원해지자 다시 커졌다. 시간적 척도가 아니라 공간적 척도에서 일어나는 경우이기는 하지만 오늘날에도 비슷한 현상이 나타나고 있다. 더운 지역에 사는 동물들은 더 추운 기후에 사는 동시대의 동물보다 크기가 작은 경우가 많다. 이런 생태학적 원리를 베르크만 법칙이라고 한다. 그 이유를 아직 완전히 이해하고 있는 것은 아니지만 아마도 체구가 작은 동물은 큰 동물에 비해 부피 대비 표면적인 넓어서 과잉체열을 신속하게 발산할 수 있기 때문일지도 모른다. 로스의 연구에서 흥미로운 점은 오늘날 기온이 상승함에 따라 많은 포유류가 몸집이 작아질 것으로 예측할 수 있다는 점이다. 여기에는 인간도 포함된다. ”

“ PETM의 지구온난화는 대멸종을 불러오지 않았다. 하지만 시간이 흐르면서 PETM 이주의 결과가 서서히 나타나기 시작했다. 고대 태반류가 한동안은 살아남을 수 있었으나 사형 선고는 이미 내려진 상태였다. 미래는 원숭이 소 말의 것이었다. 에오세 나머지 기간 동안 정말로 번성했던 것은 말과 그들의 기제류 친척들이었다. 오늘날 기제류는 훨씬 다양한 우제류 사촌들에 비하면 규모가 보잘것 없다. 기제류는 후장발효동물이기 때문에 식물에 들어있는 셀룰로스 성분을 위를 통과시킨 다음에 분해한다. 우리 인간도 그렇고 대부분의 포유류가 이렇게 한다. 하지만 에오세는 여전히 숲의 시대였기 때문에 초원은 훨씬 후에야 확산됐다. 과일과 이파리가 풍부했던 이 세계는 기제류가 번성하기에 유리했다. ”

“ 에오세에 칼리코테리움과, 브론토테리움과, 그리고 다른 기제류들이 다양화되고 있을 때 다른 집단들이 여기에 합류했다. PETM 삼총사의 다른 구성원들뿐만 아니라 오늘날 대단히 중요한 두 개의 집단이 추가됐다. 바로 설치류와 식육류였다. 둘 다 기온이 급상승하기 전 팔레오세 동안에 기원했지만 이들이 삼총사와 함께 넓게 퍼져나간 것은 그 이후였다. ”

“ 그런데 이상하게도 다윈은 《종의 기원》을 쓸 때 이 이야기로 시작하지 않았다. 그 대신 자신이 남아메리카 대륙 본토에서 보았던 다른 것을 넌지시 언급한다 화석이었다. 다윈이 서두에서 적은 글에 따르면 이것은 "현재의 거주 동물과 과거의 거주 동물 간의 관계"를 가리키고 있다. 다윈은 핀치보다는 포유류 혈통의 이런 연속성, 즉 "같은 대륙 안에서 죽은 것과 살아있는 것 사이에서 나타나는 이런 놀라운 관계"야말로 시간의 흐름 속에서 종이 변화한다는 자신의 이론을 뒷받침하는 핵심 증거라 여겼다. 하지만 그의 포유류 화석 중에는 당혹스러운 것도 있었다. 그는 이 동물에서 여러 해부학적 특성이 혼란스럽게 조합되어 있는 것은 오늘날 별개의 집단으로 분류되어 있는 포유류들이 한때는 하나로 뒤섞여 있었다는 것을 의미한다고 추측했다. 이것은 여행을 하면서 그로 하여금 시간의 흐름에 따라 종이 어떻게 변화하는지 생각하게 만든 또 하나의 관찰이었다. ”

“ 다윈의 유제류는 섬 시절 남아메리카 대륙 포유류의 공동체의 한 부분이다. 이들은 조지 게일로드 심슨의 말을 빌리면 '화려한 고립' 속에서 발전했다. 이 포유류 중 일부는 다윈의 유제류처럼 지금은 멸종했다. 어떤 것들은 오늘날에 아마존 열대우림 안데스 초원 파타고니아 팜파스 대초원의 특징적 구성요소로 남아 있다. ”

“ 모두 있음 직하지 않은 이야기 같아 보인다. 하지만 요즘에도 소형 포유류가 나뭇잎으로 만들어진 뗏목을 타고 물을 건너가 새로운 땅에 정착하는 것이 관찰된다. 생물학자들은 이런 장거리 엑소더스를 웨이프 분산이라는 용어로 부른다. 여기서 '웨이프'는 자신의 비참한 삶을 뒤로 하고 먼 곳으로 떠나는 노숙자나 고아를 낮춰 부르는 말이다. 나는 내가 좋아하는 운동인 미식축구에 비유하는 쪽을 선호해서 헤일메리 분산이라 부른다. 미식축구 경기가 거의 끝나서 몇 초밖에 남지 않았고 점수를 더 따야 이길 수 있는 상황인데 자기 팀 진영 깊숙한 곳에서 벗어나지 못하고 있으면 지는 팀은 절박해진다. 그럼 쿼터백에게 남은 선택지는 하나밖에 없다. 공을 정기장을 가로질러 힘껏 패스하고는 최선의 결과를 바라는 것이다. ”

“ 북아메리카대륙에는 한때 다양한 거대 포유류들이 살았다. 그중에는 비버 같은 현존 동물의 더 큰 버전도 있었다. 늘보나 코끼리같이 현존 동물의 변종이었지만 더는 북아메리카대륙에는 살지 않는 동물도 있었다. 그리고 현대 포유류와는 거의 끈이 닿지 않는 기이한 생명체도 있었다. 거대 포유류는 세상 다른 곳에서도 살았고, 불과 몇만 년 전까지 살았던 동물도 있다. ”

“ 진짜 놀라운 사실은 따로 있다. 우리가 아직도 빙하기에 있다는 점이다. 우리는 지금 간빙기에 있어서 빙하의 성장이 중단된 상태다. 머지않아 지구는 다시 빙기로 들어가서 얼음이 시카고와 에든버러를 다시 뒤덮어 질식시킬 것이다. 하지만 우리가 대기 중으로 열심히 내뿜고 있는 온실가스가 빙기의 도래를 억누르게 될 것이다. 이것은 지구온난화가 갖고 있는 뜻밖의 긍정적 부작용이 아닌가 싶다. ”

“ 북아메리카대륙과 남아메리카대륙의 결혼으로 포유류는 더욱 즉각적인 영향을 받게 된다. 1억 년 넘게 분리되어 있던 두 세계가 이제 초특급 고속도로로 서로 연결되면서 포유류들이 양방향으로 물밀듯이 쏟아져 들어와 뒤섞였다. 마치 베를린 장벽이 무너지는 순간에 동독 사람들과 서독 사람들이 미친 듯이 서로 뒤섞였던 것처럼 말이다. 이것은 포유류의 역사에서 굉장히 중요한 사건이기 때문에 '아메리카 대교환'이라는 거창한 이름도 붙여주었다. ”

“ 마이오세 다음에 찾아온 플라이오세(Pliocene)에는 냉장실이 아예 냉동실로 변한다. 빙하가 북반구 대륙으로 번지면서 더 건조하고 탁 트인 초원이 더 넓게 퍼져나간다. 북아메리카대륙뿐 아니라 전 세계적으로 나뭇잎을 따 먹던 말이 모두 멸종하면서 풀을 뜯어 먹는 말들만 남는다. 이들이 약 400만 년에서 500만 년 사이에 기원해서 오늘날의 말이 된 말속(Equus)이다. 그러다가 말속은 더욱 쇠퇴해서 약 1만 년 전에 북아메리카대륙에서 멸종했다. ”

“ 한 장소에 고립되는 것에 만족할 수 없었던 후수류는 남아메리카대륙을 남극대륙과, 그리고 다시 호주대륙과 연결해주던 가느다란 육로를 고속도로로 이용해 여정을 이어갔다. 이유는 알 수 없지만 남아메리카대륙의 태반류도 남극으로 침입해 들어갔고, 적어도 한 집단은 호주에도 도달했던 것으로 보인다. 하지만 그곳에서 확실한 발판을 확보하지 못했다. 그래서 후수류만 토종 단공류 동물들과 뒤섞이게 됐다. 에오세에 호주가 다른 대륙과의 연결이 끊어지면서 이곳은 유대류가 원하는 것은 무엇이든 해볼 수 있는 거대한 실험실이 됐다. 많은 동물이 태반류와 비슷하게 수렴 진화했다. 그래서 유대류 버전의 개미핥기, 두더지, 사자, 마멋이 모두 존재했다. 그리고 뒤에서 보겠지만 독자적으로 진화한 종도 있었다. ”

“ 호주 유대류 확산은 약 5500만년전 에오세 이른 초기에 시작했다. (...) 이들이 제대로 퍼지기 시작한 것은 올리고세다. 그리고 이어서 마이오세에 정점을 찍었다. (…) 이것은 풀의 왕국이 아니라 우림의 왕국이었다. ”

“ 약 500만년전 플라이오세 동안에는 호주대륙에도 초원이 찾아왔다. (..) 윔뱃과 캥거루는 식물석과 모래에 대처하기 위해 길게 늘어난 긴치아를 진화시켜 풀을 뜯어 먹는 동물이 되었다. 숲의 규모가 줄어들면서 코알라도 건조해진 환경에 적응해서 한 종류의 나무, 즉 유칼립투스 나무에만 의지해서 살아가는 종 하나만 남게 됐다. ”