[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 1부

“ 인류가 천연 물질에 의존하지 않고 완전히 합성된 수지를 손에 넣는 역사상 최초의 순간 당시만 해도 절연체 제조를 동남아시아 원산의 랙깍지진디(나무에 집단으로 서식하는 둥근깍지진딧과 곤물, '랙 벌레'라고도 한다)가 분비하는 '셸락(shellac)'이라는 수지에 의존했다. 그런데 문제는 셀락 450그램을 만드는 데 랙깍지진디 1만 5,000마리와 반년이라는 긴 시간이 필요한 것이었다. 참고로, 셸락은 '조개껍데기'를 의미하는 단어 shell과 힌디어에서 '10만, 즉 막대한 수'를 의미하는 lakh에서 유래한 단어 lac의 합성어다. 말하자면 셸락은 랙깍지진디 수만 마리가 나무에 밀집한 상태를 나타낸다. 셸락은 SP레코드 등에도 사용되었기에 19세기 말에서 20세기 초 미국은 연간 수천 톤의 셸락을 수입하고 있었다. 이는 인공으로 절연체 합성·제조에 성공하기만 한다면 돈방석에 앉을 수 있는 절호의 기회라는 의미였다. 수많은 시행착오 끝에 베이클랜드는 이들 원료를 용기에 넣고 가열하면 반응 용기를 거푸집 삼아 투명하고 딱딱한 수지상 물질이 생겨난다는 사실을 발견했다. 말하자면 페놀 분자를 포름알데히드가 반응해 연결함으로써 정글짐 같은 3차원의 거대한 분자가 생겨난 것이다. 그는 이 새로운 물질에 '베이클라이트'라는 이름을 붙였다. 그러고는 효율적으로 반응시킬 수 있는 '베이클라이저(Bakelizer)'라는 반응 용기를 개발해 대량 생산에도 성공했다. 인류가 천연 물질에 의존하지 않고 완전히 합성된 수지를 손에 넣는 역사상 최초의 순간이었다. 베이클랜드가 베이클라이트 발명에 성공한 것은 1907년, 이 기술의 특허를 획득한 것은 1909년의 일이다. 베이클라이트는 출시되자마자 대히트를 기록했다. 이것을 소재로 전화기와 만년필, 라디오 케이스, 전구소켓 등 다양한 물건이 만들어졌다. 그리고 무엇보다도 화학의 힘으로 완전히 새로운 것을 만들어낼 수 있다는 철학이 정립되어 세상을 바꿔 나갔다. 베이클랜드는 엄청난 부를 손에 넣은 뒤에도 무의미한 소비를 경시하고 소박한 생활을 즐겼다. 그러나 그가 만든 플라스틱으로 인해 20세기의 세상은 대량 생산, 대량 소비 사회로 완전히 방향을 전환했다. ”

“ 생물이 일부러 탄소-12를 고르는 것은 아니다. 그저 가벼운 이산화탄소가 세포에 있는 효소와 더 쉽게 반응하기 때문이다. 따라서 이산화탄소가 풍부할 때, 광합성 생물은 환경에 있는 무기 탄소에 비해 탄소-12의 비율이 좀 더 높은 유기물을 만든다. 이 차이는 수천 분의 1 수준에 불과하지만, 질량 분석기라는 장치로 정확히 측정할 수 있다. 지금 바하마 제도로 가서 거기에 쌓인 석회암과 그 안에 든 유기물의 탄소 동위원소 조성을 분석하면, 석회암과 유기물의 동위원소 조성이 약 25/1,000 차이가 난다. ”

“ 그러나 이 흑연의 탄소 동위원소 조성을 분석하자, 더 나중 암석에 보존된 유기물과 거의 흡사하게 생물학적 탄소 순환이 일어났음을 시사하는 결과가 나왔다. 그리고 2장에서 말했듯이, 호주 잭힐스에서 나온 41억 년 된 지르콘 결정에 든 흑연 얼룩에도 탄소-13이 없었다. 우리는 이 가장 오래된 탄소가 지구 깊은 곳에서 형성되지 않았다고, 즉 깊은 곳에서 지르콘 결정이 생길 때 들어간 것이 아니라고 장담할 수는 없지만, 이런 증거들이 전반적으로 무엇을 가리키는지는 명백하다. 시간을 거슬러 올라갈수록, 생명의 증거를 찾기 어렵다기보다는 살펴볼 암석 자체를 찾기가 어렵다는 것이다. 지구는 기나긴 역사의 대부분에 걸쳐서 생명의 행성이었다. ”

“ 생명은 현대인의 눈으로 볼 때 지구임을 거의 알아보기 어려운 환경에서 출현했다. 물로 뒤덮여 있고 육지는 거의 없었으며, 대기에 이산화탄소가 많은 데 비해 산소는 거의 전혀 없었고, 수소를 비롯한 기체들이 여기저기 널리 퍼져 있는, 마치 온천처럼 부글거리며 솟아오르는 세계였다. ”