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

ifrain님의 문장 수집: " 여기서 사건들을 순서대로 재현하는 것이 도움이 될지 모르겠다. 우선 토닐라이트에서 시원대 지각이 형성되었다. 그 다음 이 지각이 지하에 깊이 묻혀서 그래뉼라이트상으로 변성되었다. 온도가 섭씨 1,000도, 압력이 10킬로바인 조건을 뜻한다. 이런 지구조적인 변화를 겪은 결과, 우리가 스코리 해안에서 보았던 굽이치며 길게 뻗은 회색 덩어리들인 줄무늬가 있는 편마암이 생겼다. 그런 다음 암맥의 관십이 일어났다. 암맥은 앞서 있던 암석을 뚫고 지나갔다. 이 모든 역사들이 세계 최북단에서 자라는 야자나무가 있는 스코리로지 주변의 지층에 드러나 있다. 따라서 영국 제도에서 가장 오래된 암석인 스코리 암에는 이런 고대의 사건들이 담겨 있다. 하지만 게어로크에서는 그 뒤에 다른 사건들이 일어나면서 스코리 암을 다시 변형시켰다. 혼을 낸 것도 모자라 모욕까지 준 셈이며, 엎친 데 덮친 격이다. 잘 모르는 사람에게는 이 편마암이나 저 편마암이나 똑같아 보인다. 그러나 톨리 호 주변의 지질 지도를 꼼꼼히 작성하자, 암맥들을 포함해서 이전의 암석들이 그 뒤에 일어난 지구조 사건에 휘말려 또다시 습곡 장용을 겪었다는 것이 드러났다. 이 마지막 사건을 랙스포디아(Laxfordian) 사건이라고 한다. 구조지질학자들은 그런 것들을 사랑한다. 그들은 맹인이 점자를 읽듯이 암석에서 그런 요곡(橈曲)을 읽는다. 그들은 습곡 작용을 한 번 겪었던 암석이 또다시 습곡 작용을 받으면 어떤 모습이 될지 쉽게 상상할 수 있다. 나는 3차원, 아니 시간까지 포함해서 4차원으로 생각하는 그런 능력에 감탄을 금치 못한다. "홈스"의 초판이 나오고 개정판이 나오기 전인 1951년, 재닛 왓슨과 그녀의 남편이자 동료인 존 서턴은 루이스 암의 역사를 현대적인 형태로 개괄한 논문을 발표했다. 게어로크 지역에 있는 암석들은 모두 다시 가열되고 구워져서 그래뉼라이트상보다 변성 정도가 덜한 각섬암상으로 다시 변성되었다. 덜 깊고 덜 극단적인 조건에서 변성된 것이다. 광물학자는 편마암에 든 광물들의 변화를 하나하나 기록함으로써 이 과정을 읽어낸다. 전문용어로는 "역행한다(retrogress)"라고 한다. 광물들은 절대 거짓말을 하지 않는다. 광물들은 암석이 겪은 온도와 압력 조건을 정확히 말해줌으로써, 그 암석이 또다시 "오랫동안 마구 사용되었다"는 것을 폭로한다. 이것은 또다른 요리법이다. 변형 작용에서는 요리법에 따라서 요리할 수도 있고, 순서를 거꾸로 해서 요리할 수도 있는 셈이다. "

ifrain님의 문장 수집: " 그러나 추진시키는 엔진은 예나 지금이나 똑같다고 해도, 그 초기 세계는 지금과 달랐다. 가장 중요한 차이는 초기의 대기에 산소가 거의 없었다는 점이다. 반면에 황화수소 기체와 메탄은 풍부했다. 우리가 이런 유독성 공기를 들이마신다면 금방 죽을 것이다. 나폴리 만의 솔파타라에서 우리는 그런 좋지 않은 냄새를 풍기는 유독성 기체를 잠시 맡아본 적이 있다. 그 대기는 질식을 일으키는 두꺼운 담요를 덮은 것과 같다. 현재 대기에 있는 산소는 대부분 생명체가 만들어낸 것이다. 30억 년 동안 광합성이 이루어지면서 공기 속으로 계속 산소 분자들이 뿜어져나왔다. 아주 단순한 생물인 남조류(藍藻類)가 가장 크게 기여했다. 초기 화석들 속에서 세계를 바꾼 막대나 실 모양의 이러한 미생물들을 찾아낼 수 있다. 그것들은 모여서 끈끈한 융단 같은 형태를 이루었고, 그 결과 구불구불한 미세한 층들이 방석처럼 겹쳐서 화석을 남겼다. 층층히 쌓은 작은 케이크 더미 같은 이 화석들을 스트로마톨라이트라고 한다. 대륙에서 일찌감치 안정하게 자리잡은 곳에 쌓인 것들만이 지금까지 남아 있다. 그중에서 남아프리카의 피그 트리(Fig Tree) 처트에 있는 것이 가장 널리 알려져 있다. 그보다 더 먼저 나타났던 미생물들은 산소가 없는 상태에서 번성했다. 사실 그들에게는 산소가 독이다. 이 가장 원시적인 생명체들은 실제로 황 냄새를 풍기는 뜨거운 온천과 악취를 내뿜는 진흙탕에서 살아간다. 생명이 어떻게 시작되었는지 알고 싶다면, 이 기이하면서도 강인한 생물들에게 자문을 구해야 할 것이다. 그후 생명체들은 지구의 공기를 변화시켰다. 그들은 초기에 있던 유독성 기체들을 없앴다. 그 결과 암석이 분해되는 과정도 달라졌다. 산소는 모든 화학적 풍화 과정에 중요한 역할을 하기 때문이다. "

ifrain님의 문장 수집: " 우리가 가랑비를 맞으며 플라워데일에서 채집한 검은 돌들이 속한 호상철광층(BIF)은 26~18억 년 전에 생긴 전형적인 암석이었다. 이 암석들을 잘 닦아서 현미경으로 들여다보면 몇 밀리미터 두께의 층들이 번갈아 나타남을 알 수 있다. 철분이 풍부한 검은 층과 규산이 풍부한 더 연한 색깔의 층들이 번갈아 겹쳐져 있는 것이다. 철분은 주로 산화철의 일종인 자철석(Fe₃O₄)으로 이루어졌다. 이 신기한 퇴적암에서 철이 산화한 형태로 존재한다는 것은 당시 주변에 산소가 있었음을 의미한다. 하지만 독특한 줄무늬를 이루고 있다는 점과 자철석이 나타난다는 점은 설명이 필요하다. 그리고 그 설명은 일반적으로 적용되어야 한다. BIF는 거의 모든 선캄브리아대 순상지에서 발견되기 때문이다. 철은 산소와 결합하고 싶어서 안달하는 원소이다. 철로 만들어진 물건을 땅속에 묻으면 금방 녹슨 덩어리로 변한다. BIF의 존재를 설명하는 한 가지 이론은 바다에 있던 광합성 미생물(즉 조류)이 내놓은 산소들과 철이 결합했다는 것이다. 철은 대륙의 암석이 풍화될 때 나오지만, 당시에는 그것들과 결합할 대기 속의 산소가 거의 없었으므로, 그 철들은 바다로 들어와 녹아서 양전하를 띤 이온이 되었다. 이 철이온들은 광합성 조류들이 내놓은 산소와 결합했다. 그 즉시 물에 녹지 않는 무거운 자철석이 형성되었다. 그 자철석들은 미세한 검은 알갱이가 되어 빗방울처럼 천천히 해저로 가라앉았다. 자철석은 산화철 중에서 철의 비율이 가장 높고 산소의 비율이 가장 낮은 형태이다. 그것은 당시 산소가 귀했으며, 탐욕스러운 철 이온들 사이에서 산소를 빼앗으려는 쟁탈전이 벌어졌다는 의미이다. 그러나 곧 생물들이 번성하면서 철이 쓰고도 남을 만큼의 산소가 생산되기 시작했다. 반면에 대량으로 늘어난 생물들은 자기 성공의 희생자가 되었다. 조류들이 대규모로 번성함으로써 치명적인 결과가 빚어진 것이다. 지금도 바다에서 플랑크톤이 이렇게 대규모로 번성할 때가 있다. 적조 현상이 한 예이다. 조류들은 심지어 지나치게 많아진 산소에 중독되기도 했을 것이다. 그런 다음에는 휴지기가 찾아오며, 그때에는 규산만이 해저에 쌓인다. 그후 다시 조류들이 번성하기 시작하면서 주기가 반복된다. 실제 과정은 이보다 훨씬 더 복잡하다. 적철석(Fe₂O₃)이나 탄산철인 능철석( FeCO₃)이 주성분인 것 등 서너 종류의 BIF가 있다는 것이 드러났기 때문이다. 그렇지만 그 이론은 견제와 균형 없이 출렁거리고 요동치면서 오랜 세월 해양 세계에서 생물들의 진화를 이끈 단순한 생태계의 모습을 그려냈다. 생물을 개입시키지 않은 채 BIF를 설명하는 이론들도 있다. 초기 지각에서 분출되는 뜨거운 유체로부터 공급되는 다량의 철과 미량의 대기 산소를 해수면의 높이 변화와 연관 지어 설명할 수 있다는 주장이 한 예이다. 아직 확정적이라고 할 만한 설명은 나오지 않았다. 선캄브리아대 초는 기이한 세계였으며, 우리가 아는 것들보다는 낯선 것들이 훨씬 더 많다. L.P. 하틀리가 말했듯이 과거는 다른 세계이다. 그곳에서는 다른 일들이 벌어진다. "

밥심님의 대화: 영상을 보다 보니 ‘신체 예산’ 등 어디서 많이 들어본 개념들이 나오길래 그 동안 읽었던 뇌과학 책 어딘가에 있는 내용인가보다 했더니 <이토록 뜻밖의 뇌과학>을 기반으로 만든 동영상이네요. 이 책 그믐에서 모임했던 책이거든요. 그 때 뇌과학 책 다섯 권을 연속으로 읽었지요.

밥심님의 대화: 영상을 보다 보니 ‘신체 예산’ 등 어디서 많이 들어본 개념들이 나오길래 그 동안 읽었던 뇌과학 책 어딘가에 있는 내용인가보다 했더니 <이토록 뜻밖의 뇌과학>을 기반으로 만든 동영상이네요. 이 책 그믐에서 모임했던 책이거든요. 그 때 뇌과학 책 다섯 권을 연속으로 읽었지요.

ifrain님의 문장 수집: " 포트의 또 다른 팬은 미국의 영화감독 폴 토머스 앤더슨Paul Thomas Anderson이다. 1999년에 만든 영화 <매그놀리아Magnolia>에서 앤더슨 감독은 영화사상 가장 충격적인 장면을 창조해냈다. 영계만 한 크기의 약 1.8킬로그램짜리 개구리들이 폭우 속에서 툭툭 떨어지는 괴기스러운 장면을 만든 것이다. 처음에는 마치 몇 마리의 토실토실한 개구리가 아홉 갈래 플롯에 결부된 등장인물들의 창문 너머로 패대기쳐지고 있는 듯 보였다. 그러다 카메라가 밤에 수중 등이 켜진 수영장 장면을 잡을 때 어마어마한 스케일이 비로소 드러난다. 망치로 내려치듯 쏟아지는 비와 함께 수천 마리의 거대한 개구리들이 수영장으로 떨어지면서 주변의 덱과 다이빙대를 철퍼덕 내리치고 나무에 충돌하며 거리 위로 쿵쿵 떨어져 결국 길에는 개구리 사체가 그득 쌓인다. 앤더슨은 종말을 연상케 하는 이 개구리 비 장면에 대한 영감을 준 인물이 포트였다고 말한다. 앤더슨은 포트가 써놓은 개구리 관련 글을 통해 출애굽기를 읽게 되었다. <매그놀리아>에는 포트주의자 카메오들이 잔뜩 나온다. 가령 이 영화에 나오는 신동은 도서관에 앉아 TV 퀴즈 프로그램 출연 준비를 하면서 포트의 『길들이지 않은 재능』을 읽고 있다. 앤더슨 감독은 「버라이어티Variety」와의 인터뷰에서 "찰스 포트는 '메고니아Megonia'의 존재를 믿었어요. 하늘에 있는 신화의 장소인 메고니아는 물질이 올라가 다시 땅으로 떨어지기 전에 머무는 곳입니다. <매그놀리아>는 그것에 바치는 작은 헌사에요. 좀 우스꽝스럽게 들리겠지만 포트는 개구리의 건강 상태로 한 사회를 판단할 수 있다고 믿었습니다. 제게는 그것이 그다지 미친 소리 같지 않습니다."라고 말했다. "

ifrain님의 문장 수집: " 개구리는 정말로 비를 부르거나 최소한 비를 예보하는 것 같다. 19세기 과학 저널리스트들은 유럽인들이 긴 유리 항아리에 청개구리를 잡아넣고 일기예보자로 활용했다고 보고한 바 있다. 한 기록자에 의하면 개구리는 '기압 적응 성향'을 갖고 있기 때문에 맑은 날에는 항아리에 넣어놓은 작은 사다리를 기어 올라가고, 폭풍우가 다가올 때는 물 아래 웅크리고 앉아 있다는 것이다. 루이지애나에서 크리올(Creole, 루이지애나에서는 프랑스계 또는 에스파니아계 이민의 자손을 일컬음-옮긴이)들은 "비가 오면 황소개구리가 운다."고 말한다. 나의 고향 플로리다에서는 여름 폭풍우가 오기 전 개구리들의 황홀경에 빠진 울음소리가 앙상블을 이루며 점점 커진다. 일기예보를 기막히게 해내는 이 합창에는 다람쥐개구리의 비를 부르는 소리(비를 부른다는 이름에 딱 걸맞게 야단스레 울어댄다) 그리고 초록청개구리의 소리가 포함된다. 초록청개구리가 비를 부르는 소리는 남부 사람들의 주장으로는 "프라이드 베이컨, 프라이드 베이컨!fried bacon, fried bacon!"처름 들린다고 한다. 남부의 많은 주민들은 청개구리를 죄다 비개구리라 부른다. 비가 오는 때에 맞춰 이 거대한 합창은 비를 부르는 소리에서 짝짓기를 갈구하는 소리로 변한다. 개구리들은 대개 '나무 그루터기가 떠다닐 정도의 폭우stump-floating storm'를 기다려 짝짓기를 한다는 것이 플로리다의 동식물 연구가 아치 카Archie Carr의 설명이다. 새로 생긴 빗물 웅덩이에 알을 낳는 개구리들은 기존의 연못에 도사리고 있는 육식 수생곤충과 딱정벌레 등의 적으로부터 알을 지켜야 한다. 사회의 건강 상태를 개구리의 건강 상태로 판단할 수 있다는 포트의 말이 옳다면 우리는 가혹한 판결을 앞두고 있는 셈이다. 지난 2,500만 년 동안 개구리들은 커다란 변화 없이 현재의 상태로 생존해왔다. 큰 가뭄과 비와 빙하기와 소행성의 공격에도 살아남은 것이다. 그러나 정작 오늘날 개구리는 멸종 위기에 처해 있다. 현대 들어 개구리 비가 귀해진 것도 아마 이런 이유 때문일 것이다. 1980년대 이후 200여 종의 개구리가 멸종했고 살아남은 양서류의 3분의 1 이상도 멸종의 위협을 받고 있다. 이는 과학자들이 여섯 번째 대멸종(현재의 생물의 멸종 속도를 과거의 다섯 번의 멸종 사태에 견주어 새로운 멸종의 시기가 다가온다는 주장-옮긴이)이라 부르는 더 큰 재앙의 일부다. 비를 사랑하는 이 작은 생물지표는 인류에게 뭔가 말하려 애쓰고 있음이 분명하다. "

향팔님의 대화: 저도 이 책 읽었는데 내용이 하나도 기억나지 않아요(흑흑). 북툰 영상 보면서 기억을 되새겨 봐야겠어요.

ifrain님의 대화: 달력 속 고양이가 넘 귀엽네요. 11월에 만나는 사람은 향팔님을 닮았군요 ~

ifrain님의 대화: 역시 대전 국립중앙과학관 전시 내용입니다. -------------------------------------------------------------- 에너지 순환이 멈춘다면? What if the energy cycle stops? 인간의 활동으로 인해 심층 순환이 멈춘다면 지구에 어떤 일이 일어날까? #1 인간의 활동과 지구 온난화 심화 Global warming accelarated by human activities 인간의 활동으로 증가한 온실 기체들이 지구의 온실 효과를 강화시켜 지구의 기온은 계속 올라간다. #2 북극 해빙으로 심츤 순환 약화 Arctic thaw slowing down the deep sea circulation 지구 온난화로 북극의 빙하가 녹아 바다의 염분 농도가 낮아지고, 심층 해류의 이동 속도가 점점 느려진다.

ifrain님의 문장 수집: " 토머스 제퍼슨이 의심했던 대로, 대지와 물에 가하는 변화[삼림 벌채, 습지 개발, 댐 건설, 함양 지역(recharge area, 지하수가 함양되어 있는 지역. 침투수가 포화대까지 침투하여 대수층을 함양할 수 있는 지역을 뜻함-옮긴이) 포장, 대규모 관개]는 비에 나비효과 이상의 영향을 미친다. 지역 층위에서 볼 때 농업용 관개는 미국의 강우 패턴을 변화시키는 데 영향을 미친다. 사우스다코타 및 노스다코타 주에서 남쪽으로 텍사스 팬핸들까지 이르는 하이프레인스의 강우량을 줄이는 반면 중서부에는 급증시키는 것이다. 미 지질조사국U.S. Geological Survey의 수석 수질과학자인 제라드 베일스Jerad Bales 박사는 농민들이 지하수를 하이흘레인스 대수층에서 펌프로 뽑아 올려 작물에 물을 댐에 따라 중서부에 더 많은 비가 내리게 됐다고 이야기한다. 늘어난 수증기를 편서풍이 퍼올려 중서부로 운반하기 때문이라는 것이다. 베일스 박사는 "물이라는 예산의 특정 부분을 변경하면 다른 부분도 바뀌는 겁니다. 모두 연결되어 있으니까요."라고 말한다. "

ifrain님의 문장 수집: " 포트의 또 다른 팬은 미국의 영화감독 폴 토머스 앤더슨Paul Thomas Anderson이다. 1999년에 만든 영화 <매그놀리아Magnolia>에서 앤더슨 감독은 영화사상 가장 충격적인 장면을 창조해냈다. 영계만 한 크기의 약 1.8킬로그램짜리 개구리들이 폭우 속에서 툭툭 떨어지는 괴기스러운 장면을 만든 것이다. 처음에는 마치 몇 마리의 토실토실한 개구리가 아홉 갈래 플롯에 결부된 등장인물들의 창문 너머로 패대기쳐지고 있는 듯 보였다. 그러다 카메라가 밤에 수중 등이 켜진 수영장 장면을 잡을 때 어마어마한 스케일이 비로소 드러난다. 망치로 내려치듯 쏟아지는 비와 함께 수천 마리의 거대한 개구리들이 수영장으로 떨어지면서 주변의 덱과 다이빙대를 철퍼덕 내리치고 나무에 충돌하며 거리 위로 쿵쿵 떨어져 결국 길에는 개구리 사체가 그득 쌓인다. 앤더슨은 종말을 연상케 하는 이 개구리 비 장면에 대한 영감을 준 인물이 포트였다고 말한다. 앤더슨은 포트가 써놓은 개구리 관련 글을 통해 출애굽기를 읽게 되었다. <매그놀리아>에는 포트주의자 카메오들이 잔뜩 나온다. 가령 이 영화에 나오는 신동은 도서관에 앉아 TV 퀴즈 프로그램 출연 준비를 하면서 포트의 『길들이지 않은 재능』을 읽고 있다. 앤더슨 감독은 「버라이어티Variety」와의 인터뷰에서 "찰스 포트는 '메고니아Megonia'의 존재를 믿었어요. 하늘에 있는 신화의 장소인 메고니아는 물질이 올라가 다시 땅으로 떨어지기 전에 머무는 곳입니다. <매그놀리아>는 그것에 바치는 작은 헌사에요. 좀 우스꽝스럽게 들리겠지만 포트는 개구리의 건강 상태로 한 사회를 판단할 수 있다고 믿었습니다. 제게는 그것이 그다지 미친 소리 같지 않습니다."라고 말했다. "