[함께 읽는 과학도서] 천천히 곱씹으며 느리게 읽기 <지구의 짧은 역사> 2부

ifrain님의 문장 수집: "고민의 시대 화석은 모든 세대에 걸쳐 사람들에게 수수께끼였다. 그리스의 철학자들은 화석을 수정이 자라는 것처럼 땅속에서 일어나는 이상한 자연현상이라고 여겼다. 그리고 중세 시대의 마틴 루터(1483~1546)는 산꼭대기에서 발견된 화석을 보고 ‘노아의 홍수’가 사실이라는 증거라고 믿었다. 레오나르도 다 빈치(1452~1519)는 자신의 책에서 화석이란 과거에 살았던 생물이 암석화된 것이라고 밝혔다. 그러나 그 당시에는 그의 생각이 이단으로 취급되었다. 따라서 레오나르도 다 빈치의 책은 19세기에 와서야 출판되었다. 화석에 대한 진실한 의미는 17세기에서 18세기에 걸쳐 서서히 분명해졌다. 이는 화석 수집에 관한 책들의 출간과 더불어 자연사에 대한 이해의 폭이 넓어짐에 따라 가능했다. 하나의 중요한 발견은 각 암석 속에는 서로 다른 종류의 화석이 있다는 것이다. 이러한 사실은 지질도를 처음 만드는 데 지대한 공헌을 했고 현대 고생물학과 층서학의 기초가 되었다. 고생물학이란 1만 년 전에 살았던 동식물 화석을 연구하는 학문이다. "

ifrain님의 문장 수집: " 로버트 팔콘 스콧은 1910년, 역사적인 남극점 탐험을 위해 출항했다. 하지만 불행하게도 스콧과 4명의 일행은 극점에서 돌아오는 도중 악천후를 만나 죽음을 맞이한다. 이 비극을 통해 한 가지 중요한 과학적 발견이 이루어졌다.죽음 탐험가의 배낭에서 종자고사리 식물화석인 글로소프테리스(Glossopteris)가 나온 것이다. 결론적으로 이 종자고사리 화석은 그 당시 쓸모없는 얼음투성이의 땅이라고 여겼던 남극이 예전에는 비옥한 대륙이었다는 것을 입증하는 것이었다. 또한 스콧이 자기의 발견물인 종자고사리 화석이 가지는 과학적 중요성을 알고 있었다는 것을 의미한다. "

ifrain님의 문장 수집: "동전에서 뼈로 ‘화석’이란 원래 ‘파낸 것’이라는 뜻의 라틴어 ‘fossilis’에서 유래한 말로, 예전에는 묻혀 있는 모든 것을 의미했다. 따라서 동식물의 잔해뿐만 아니라 암석, 광물, 심지어는 동전처럼 사람이 만든 것까지도 포함했었다. 그러나 오늘날에는 역사시대 이전에 살았던 생물이 자연적으로 묻혀 남겨진 잔해만을 화석이라고 한다."

ifrain님의 대화: 20대들의 추억의 애니메이션 OST 메들리 예빈나다님의 노래입니다. 아주 밝고 신나요. :) https://youtu.be/UVTUZTW8WYQ 4번째 노래 원피스OST - 우리의 꿈 내 어린 시절 우연히 들었던 믿지 못할 한 마디 이 세상을 다 준다는 매혹적인 얘기 내게 꿈을 심어주었어 말도 안돼 고개 저어도 내 안의 나 나를 보고 속삭여 세상은 꿈꾸는 자의 것이라고 용기를 내 넌 할 수 있어 쉼 없이 흘러가는 시간 이대로 보낼 수는 없잖아 함께 도전하는 거야 너와 나 두 손을 잡고 우리들 모두의 꿈을 모아서 외로움과 두려움이 우릴 힘들게 하여도 결코 피하지 않아 끝없이 펼쳐진 드넓은 바다에 희망이 우리를 부르니까 거센 바람 높은 파도가 우리 앞길 막아서도 결코 두렵지 않아 끝없이 펼쳐진 수많은 시련들 밝은 내일 위한 거야

밥심님의 대화: 그런데 121쪽에 수상한 이야기가 마지막으로 나오죠. "마지막으로 고대 황철석과 석고의 황 동위원소를 상세히 분석하면, 24억 년 전보다 더 이전에는 대기의 화학적 과정이 지구의 황순환에 주된 역할을 하다가, 그 이후에는 중단되었음을 알려준다. 화학적 모델은 이 상세한 동위원소 흔적이 대기의 산소 농도가 극도로 낮을 때에만 생길 수 있음을 시사한다. 현재의 1/100,000보다 낮을 때다." 이 문장은 두 가지 가능성을 이야기하는 것 같습니다. 먼저 앞에서 제가 그린 다이어그램에서 설명하자면, 혐기성 미생물이 황화수소를 만들 때 가벼운 황 동위원소를 좋아해서 황화수소에는 가벼운 황 동위원소가 많아집니다. 이 황화수소가 철과 결합하여 황철석이 되므로 자연스럽게 이 황철석에는 가벼운 황 동위원소가 많이 포함되어 있습니다. 반대로 황산염에는 상대적으로 무거운 황 동위원소가 많이 남아있게 되죠. 이 황산염이 석고의 재료입니다. 결국, 황철석과 석고에 포함되어 있는 황 동위원소의 조성 차이를 분석해서 오래된 지구의 산소 농도 등 환경을 추정해볼 수 있다는 것이죠. 그리고, 또 하나 전혀 다른 이야기도 있습니다. 다이어그램과도 상관없는 이야기죠. 오존 들어보셨죠? 옛날에 읽었던 벽돌책 <일인분의 안락함>에서 프레온 가스가 오존층을 훼손해서 우리가 모두 암에 걸릴 뻔 했다는 무서운 이야기요. 프레온 회수업자 이야기도 인상깊었고 프레온과 유연납을 발명해서 악명을 떨친 천재(?) 토머스 미즐리도 만났었죠. 오존이 있다는 것은 산소의 존재를 말하는 것인데, 오존층이 없던 시절, 즉 산소가 없던 시절에 내리쬐는 자외선에 의해 황철석에는 특별한 황 동위원소가 생성되어 저장됩니다. 하지만 산소가 생겨서 오존층이 자외선을 막으면 그 황 동위원소가 발견되지 않습니다. 즉, 그 특별한 황 동위원소의 존재 여부로 황철석이 만들어진 시기에 산소의 존재 여부를 확인할 수 있다는 이야기죠.

ifrain님의 문장 수집: "탄소 동위원소비의 측정 한편 생명 활동의 흔적을 찾기 위해 탄소 동위원소비 측정이 이루어졌다. 자연계에는 질량수 12와 13인 탄소 동위원소가 존재한다. 그들의 존재비는 물질마다 다른 값을 띠며, 그러한 차이는 동위원소 분별이라는 원자의 질량수에 따른 화학 변화로 생긴다는 사실도 밝려졌다. 생명 활동으로 만들어지는 유기물은 이러한 동위원소 분별에서 가벼운 탄소 ¹²C를 선택적으로 사용하기 때문에, 무기물질 속의 탄소에 비해 가벼운 동위원소의 존재비가 늘어나게 된다. 만약 이수아 지역의 흑연이 유기물에서 기원한 것이라면, 가벼운 동위원소의 존재비를 띨 것이다. 이러한 생각을 바탕으로 하여, 1970년대에 이수아에서 채집한 탄산염암이나 흑연의 탄소 동위원소비를 측정했다. 측정 결과는 흑연이 무기물에서 기원했을 경우와 유기물에서 기원했을 경우의 중간 값이었으나, 변성작용을 받는 과정에서 동위원소비가 변화했을 것으로 해석해 생무리 기원으로 보았다. 그러나 무기적인 과정에서도 이수아 지역의 흑연에서와 같은 값이 나오기 때문에 이러한 해석에 반대하는 견해가 나왔다. 1990년대에 들어서자, 그때까지 분석하기 어려웠던 미소 흑연도 레이저를 사용한 새로운 분석법으로 측정할 수 있게 되었다. 이러한 분석 결과 이수아 지역에서 채집한 흑연을 생명 활동의 흔적으로 인정할 수 있다는 견해가 제시되었다. "

ifrain님의 문장 수집: "탄소 동위원소비의 측정 한편 생명 활동의 흔적을 찾기 위해 탄소 동위원소비 측정이 이루어졌다. 자연계에는 질량수 12와 13인 탄소 동위원소가 존재한다. 그들의 존재비는 물질마다 다른 값을 띠며, 그러한 차이는 동위원소 분별이라는 원자의 질량수에 따른 화학 변화로 생긴다는 사실도 밝려졌다. 생명 활동으로 만들어지는 유기물은 이러한 동위원소 분별에서 가벼운 탄소 ¹²C를 선택적으로 사용하기 때문에, 무기물질 속의 탄소에 비해 가벼운 동위원소의 존재비가 늘어나게 된다. 만약 이수아 지역의 흑연이 유기물에서 기원한 것이라면, 가벼운 동위원소의 존재비를 띨 것이다. 이러한 생각을 바탕으로 하여, 1970년대에 이수아에서 채집한 탄산염암이나 흑연의 탄소 동위원소비를 측정했다. 측정 결과는 흑연이 무기물에서 기원했을 경우와 유기물에서 기원했을 경우의 중간 값이었으나, 변성작용을 받는 과정에서 동위원소비가 변화했을 것으로 해석해 생무리 기원으로 보았다. 그러나 무기적인 과정에서도 이수아 지역의 흑연에서와 같은 값이 나오기 때문에 이러한 해석에 반대하는 견해가 나왔다. 1990년대에 들어서자, 그때까지 분석하기 어려웠던 미소 흑연도 레이저를 사용한 새로운 분석법으로 측정할 수 있게 되었다. 이러한 분석 결과 이수아 지역에서 채집한 흑연을 생명 활동의 흔적으로 인정할 수 있다는 견해가 제시되었다. "

ifrain님의 대화: Harry Styles - As It Was 아래 영상은 영화 스파이더맨의 장면들을 음악에 맞춰 절묘하게 편집해서 매력적입니다. 이 노래는 가사와 별개로 비트가 마음에 들어요. 가사는 What kind of pills are you on? 이 부분이 가슴이 아려요. https://youtu.be/OMRZevAb_jU Holding me back, Gravity's holding me back, I want you to hold out the palm of your hand, Why don't we leave it at that?, Nothing to say, When everything gets in the way, Seems you cannot be replaced, And I'm the one who will stay, Ooh, In this world, It's just us, You know it's not the same as it was, In this world, It's just us, You know it's not the same as it was, As it was, As it was, You know it's not the same, Answer the phone, “Harry, you're no good alone, Why are you sitting at home on the floor?, What kind of pills are you on?”, Ringing the bell, And nobody's coming to help, Your daddy lives by himself, He just wants to know that you're well, Ooh, In this world, It's just us, You know it's not the same as it was, In this world, It's just us, You know it's not the same as it was, As it was, As it was, You know it's not the same, Go home, Get ahead, Light speed internet, I don't want to talk about the way that it was, Leave America, Two kids follow her, I don't want to talk about who's doing it first, (Hey!), As it was, You know it's not the same as it was, As it was, As it was,

향팔님의 대화: 밥심님의 글을 읽고, 메모를 하면서 이해해보았어요. (잘못 이해했을 수 있음)

ifrain님의 대화: 생명활동에는 가벼운 동위원소를 사용하는 경향이 있나봐요. 동위원소 말씀하셔서 비슷한 내용이 보여서 올려봅니다.

ifrain님의 대화: <화석FOSSILS> 책의 내지에 있는 사진인데 넘 예뻐서 올립니다.

밥심님의 대화: 고등학교 때 시험용으로 지구과학과 생물, 화학을 공부한 이후로 이쪽 분야 공부를 한 적이 없어서 아리송한 부분이 꽤 있는데 120쪽에서 121쪽까지 황과 관련된 부분을 일단 제가 이해한 선에서 정리해보겠습니다. 이상한 점 있으면 말씀해주시면 고맙겠습니다. 120쪽에서 황철석, 석고, 황산염이 등장하면서 해안의 모래알에서는 황철석을 볼 수 없으며 이는 산소 때문이라고 설명합니다. 황철석은 산소와 반응하면 바로 사라지므로 산소가 등장한 24억년 전보다 나중에 쌓인 퇴적층에서는 발견되지 않습니다. 그럼 뭐로 된건가요? 바로 황산염이 되어 버린겁니다. 과학이나 수학은 그림이나 수식을 써서 개념을 설명하는 시도를 하는 것이 문장으로만 서술하는 것보다 확실히 이해하기가 더 쉬운 경우가 많습니다. 그래서 책상 위에 돌아다니는 이면지에 다이어그램을 그려봤습니다. 여기서 그림의 오른쪽 하단의 황철석이 산소를 만나면 황산염이 되는 과정이 120쪽에서 설명한 부분을 표현한 것입니다. 황산염은 강력 세정제로 사용되고 있다고 하네요. 왼쪽 상단의 그림은 산소를 싫어하는 미생물, 즉 혐기성 미생물이 황산염을 재료로 해서 환원작용(수소를 받아들이는 작용)을 통해 에너지를 얻고 황산염을 물과 황화수소로 만들어내는 과정을 표현했습니다. 이 황화수소가 바로 계란 썩는 냄새를 풍기는 고약한 녀석입니다. 오른쪽 상단의 그림에서 드디어 철이 등장하네요. 철이 황화수소와 결합하면 황철석이 됩니다. 그러니까 산소가 지구에 없던 시절(24억년 전 이전)에 혐기성 미생물이 황화수소를 만들어내면 이를 철이 받아들여 황철석을 만들었던 것이죠. 그러나 오른쪽 하단으로 다시 오면 산소가 등장하여 황철석을 황산염으로 만들어버립니다. 이 과정은 굉장히 빠르게 일어나죠. 그래서 24억년 전 이후엔 황철석이 남아나지 않습니다. 이상이 황의 순환 관계입니다.

ifrain님의 대화: 저도 끄적거려 보았습니다 ㅎㅎ 왼쪽 사진은 오른쪽 전체반응식을 쪼갠 3단계입니다.

밥심님의 대화: 과연, 청출어람이십니다! 그리고 필체가 참 또렷하고 명징하네요!

ifrain님의 대화: 저도 끄적거려 보았습니다 ㅎㅎ 왼쪽 사진은 오른쪽 전체반응식을 쪼갠 3단계입니다.

향팔님의 대화: 저는 요 부분이 짠하네요. “Your daddy lives by himself, He just wants to know that you're well”

밥심님의 대화: ATP 나오고 전자가 튀어나가는 반응식이 등장하기 시작하면 이젠 전문가들(대학입시에서 화학이나 생명과학을 선택한 수험생)의 영역이라고 생각하고 조용히 물러나겠습니다. ㅋㅎ 그나저나 다들 이면지를 사용하신 거죠? ㅎㅎ