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

“ 제이슨의 눈이 엘 과포를 훑었다. 내가 앉은 데이터 기록 담당자 자리에서는 10여 개의 카메라 화면을 통해서 그 모습을 볼 수 있었다. 겉으로는 연기와 다를 바 없는 검은 유체가 꼭대기에서 뿜어져 나오는 모습이 보였다. 카메라가 확대해서 보여준 열수공의 모습은 녹청색, 자홍색, 황갈색, 다갈색, 진회색, 검은색이 점점이 찍힌 인상주의 회화 같았다. 측면에는 흰색의 세균 가닥들이 늘어져 있었다. 제이슨이 가까이 접근하면서 마치 부서진 치토스 과자처럼 보이는 주황색과 노란색의 미생물 덩어리를 추진기로 휘저어놓았다. "달팽이 같은 연체동물들도 있습니다." 뒤에서는 버다로가 설명을 계속했다. "아래쪽에 수많은 바다거미들이 보일 때도 있죠." 그러자 버하인이 장난스럽게 끼어들었다. "여기에는 이상한 것투성이예요." "이곳은 산화가 잘 되어 있네요." 켈리가 화면을 가리키며 말했다. 그리고 영상 기록을 맡고 있던 학생 레이철 스콧 쪽으로 고개를 돌렸다. "먼지가 가라앉으면 4K 영상을 한번 찍어보죠." 스콧은 고개를 끄덕이며 초고해상도 4K 카메라를 작동시켰다. ... "이곳의 물은 대단히 뜨겁습니다." 버다로가 계속해서 시청자들에게 설명했다. "섭씨 300도 정도 되죠. 그런데 굴뚝에서 1밀리미터만 떨어져도 섭씨 2도로 떨어집니다." 그때 클로즈업한 화면 속에 이리저리 엉킨 관벌레 무리가 황화수소 욕조에 몸을 담근 모습으로 등장했다. "아, 좋네요. 딱 좋아요." 켈리가 말했다. "벌레들의 머리가 저렇게 빨갛다면, 아주 행복하다는 뜻이에요." 갈라파고스 제도에서 처음 발견된 후로 관벌레는 심해 열수공과 화학 합성의 마스코트가 되었다. 이들의 몸이 빨간 이유는 헤모글로빈이 풍부한 혈액 때문이다(산소뿐 아니라 황화수소도 운반할 수 있도록 적응한 결과이다). 관벌레에는 눈도, 입도, 소화관도, 항문도 없다. 어느 동물에게든 가혹한 조건처럼 보일 것이다. 그러나 이들의 생태는 주변 환경에 최적화되어 있다. 관벌레는 피부를 통해서 흡수한 세균을 영양체營養體라고 불리는 특별한 기관 안에서 살게 한다. 열수공의 유체가 관벌레의 몸을 휩쓸고 지나갈 때, 아가미 역할을 하는 깃털을 통해서 그 유체를 빨아들이면, 영양체 속의 세균이 화학 물질을 소화시켜서 에너지로 변환하고, 이것을 숙주와 공유한다. 관벌레에게 삶이란 여럿이 함께 즐기는 저녁 식사와도 같다. 나는 뒤로 기대어 앉아 그 모든 광경을 지켜보았다. 뜨거운 열기와 물어뜯는 벌레들로 가득한 엘 과포의 거친 세계를 보고 있자니 최면에 걸린 듯한 느낌이었다. 블랙 스모커를 바라보는 동안에는 마감일이나 치과 예약이나 꽉 끼는 바지에 관한 생각이 떠오르지 않는다. 일상이 끼어들 틈이 없는 그곳의 존재감에 그저 몰입하게 될 뿐이다. 인간의 사상도, 믿음도, 개입도 필요로 하지 않는 세계였다. "그저 끊임없이 돌아가고 있죠." 켈리가 말했다. "우리가 여기에 있든지 말든지 신경도 쓰지 않고요." ”

“ 수심 9,000미터 아래로 무엇이든 정기적으로 내려보내는 일은 공학적으로 매우 복잡한 과제이기 때문에 지금까지 해저에서 아무 문제 없이 작동한 로봇은 4대에 불과하다. 4,000만 달러를 들여 개발한 일본의 로봇 카이고는 2003년 연결용 줄이 끊어지면서 바닷속에서 실종되었다. 그로부터 6년 후, 우즈홀 해양 연구소는 원격제어와 자율주행이 모두 가능한, 역사상 가장 정교한 심해 로봇인 네레우스를 선보였다. 네레우스는 거의 모든 일을 할 수 있었지만, 초심해저대에서 살아남는 일만은 하지 못했다. 2014년에 네레우스는 통가 해구 남쪽에 있는 케르마데크 해구에서 내파되었다. 연구선에 탄 과학자들은 로봇의 파편이 해수면 위로 떠오르는 모습을 절망적인 심정으로 지켜보아야 했다. 초심해저대에서 실패를 거듭하던 그 시기에 예외적인 사건이 하나 있었다. 2012년 3월 26일에 영화감독이자 해양탐험가인 제임스 캐머런이 챌린저 해연에 도달한 역사상 세 번째 인물이 된 것이다. 게다가 주문 제작한 1인용 잠수정을 타고 단독으로 내려간 사람은 그가 처음이었다. 월시와 자크가 트리에스테 호를 타고 심해로 내려간 지 52년 만의 일이었다. 그 반세기 동안 약 200명이 국제 우주정거장으로 날아가고 수천 명이 에베레스트 산 정상에 올랐음을 생각하면, 인류가 지구의 가장 깊은 곳으로 두 번째 여행을 떠나기까지 그토록 오랜 시간이 걸렸다는 사실이 놀라울 따름이다. 캐머런의 잠수는 심해가 아직 탐사되지 않은 상태로 그 아래에 여전히 존재한다는 사실을 일깨워주었다. "하루 만에 다른 행성에 갔다가 돌아왔군요." 캐머런이 수면 위로 올라오면서 한 말이다(월시도 그때 해치를 열고 나오는 캐머런을 축하해주기 위해서 갑판 위에 서 있었다). 나에게는 너무도 중대한 사건이었다. 사무실에 앉아「내셔널 지오그래픽National Geographic」의 웹사이트에서 실시간으로 실시간으로 잠수 진행 상황을 지켜보며 눈물을 흘렸던 기억이 난다. 바닷속 깊은 곳에 숨겨진 오래된 신비에 관심이 있는 사람에게는 중요한 일이었다. 그것도 아주 많이. 그러나 형광 녹색 로켓처럼 생긴 캐머런의 딥 시 챌린저 호는 그후 다시 잠수하지 못했다. 해구 바닥에 내려가 있던 2시간 38분 동안 잠수함의 추진기 12개 중에 11개가 고장 나는 등 여러 기계적 문제들이 발생했기 때문이다. 딥 시 챌린저 호는 무사히 임무를 완수했지만, 초심해저대에서 큰 손상을 입었다. ”

“ 캐나다가 세계에 자랑하는 보물인 루이스 호수 바로 서쪽에 있다. 이곳의 골짜기 바닥에서 높이 올라간 산비탈에서 고생물학자들은 작은 채석장에서 납작한 검은 셰일들을 조심스럽게 캐낸다. 캐다 보면 석판 표면에 해부 구조가 놀라울 만치 상세히 보존된 동물(때로 몇몇 조류)의 짓눌린 화석이 드러나면서 노고의 보상을 얻곤 한다. ”

“ 1. 원생대 말 버제스 셰일의 동물이 매몰되기 약 15억 년 전쯤인 20억 년 전쯤부터 이야기를 시작해 보겠다. 선캄브리아 시대의 마지막 시대인 원생대의 화석은 많이 보존되지 않았다. 이 시기의 화석 산출은 처트에 보존된 하나의 세포 혹은 여러 개가 뭉친 세포덩어리로 이루어졌고 상대적으로 희귀한 군집에 국한된다. 이 화석들은 내구성이 있는 규산으로 이루어져 있어 보존이 잘 되었고, 종종 커다란 포낭이나 생흔화석이 포함되어 있기도 하다. 아크리타치라고 알려진 두꺼운 유기질 벽을 가진 포낭은 해양조류에 의해 만들어지는 것으로 여겨진다. 원핵생물은 이러한 포낭을 만들지 못하기 때문에 아크리타치는 가장 오래된 진핵생물 기록이고 어떤 아크리타치는 21억 년 전의 암석에서 나타난다. 단순한 원핵생물에 비해 세포의 나머지 부분으로부터 DNA를 분리하는 명백한 핵을 가지고 있다. 엽록체나 미토콘드리아 같은 세포기관이 있기 때문에 진핵생물의 출현은 진화상 아주 중요한 사건이다. 이유는 명백하지 않지만, 아메바와 단순한 조류에서 인간까지 포함하는 진보된 진핵생물이 이외의 다른 생물분류군에 비해 형태적인 적응방산 속도가 훨씬 빠르다. 분자생물학적 그리고 고생물학적 증거를 보면 진핵생물이 보다 복잡한 다양한 형태로 적응방산된 사건은 약 10억 년 전에 일어났고, 결국 이들이 진균류, 식물, 그리고 동물로 이어진 혈통으로 진화했다. 10억 년 정도 된 암석에서는 동물의 화석이 발견되지는 않았다. 기어간 흔적이나 생물이 뚫은 굴 같은 믿을 만한 생흔화석은 6억 5천만 년에서 7억 년 정도 된 암석에서 발견된다. 확실치 않은 증거들이 7억 년 전에서 10억 년 전에 이르는 시기의 암석에서 발견된다. 기록이 잘된 최초의 동물화석은 처음으로 발견된 호주의 화석지 지명을 따서 이름 붙여진 에디아카라 생물군으로 알려진 자국들이다. ”