“ 종의 기원에 관한 다윈의 이론은 종의 소멸에 관한 이론이기도 했다. 다윈에게 멸종과 진화는 생명이라는 직물의 날실과 씨실, 혹은 동전의 양면이었다. “새로운 형태의 출현과 낡은 형태의 소멸은 한데 엮여 있다.”19 더 적합한 형태를 취하고 덜 적합한 것을 제거하는 “생존 투쟁”이 두 현상 모두의 추진 동력이다. ”
『여섯 번째 대멸종』 Ch3. 원조펭귄, 엘리자베스 콜버트
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환경을 이해하고, 이야기를 해 보는 모임
D-29
4장은 백악기말의 거대 소행성 충돌로 인한 대량멸절의 지질학적 증거를 찾아나서는 여정을 소개하고있습니다.
앨버레즈 부자는 자신들이 발견한 증거를 바탕으로 충돌가설을 최초로 주장했는데, 기존 동일과정설을 신봉하던 학자들로서는 받아들이기 어려운 이론이었죠. 기존 학자들은 지질학적 증거들이 본질적으로 단편적이라는 점을 들며 대멸종 이론을 반박합니다. 하지만 더 많은 증거들이 쌓이면서 이제는 운석충돌설이 다수설로 받아들여지고 있는것 같네요.
작가는 이러한 외부적 요인으로 (개별 종의 적합도와 관계없이) 종의 운명이 갈렸음을 감안할 때, 오늘날 공룡이 아닌 현생 인류가 지구에 살고있는것은 우리가 특별히 잘난 탓이 아니라 공룡이 불운했기 때문이라고도 할 수 있을것이라며 끝을 맺고있는데, 많은 생각을 하게하네요.
“ 1970년대 후반, 아펜니노산맥의 기원을 연구하러 이 계곡을 찾아왔던 지질학자 월터 앨버레즈는 의도치 않게 생명의 역사를 다시 쓰게 된다. 그는 여기서 백악기를 종식시키고 지구 역사상 최악의 날을 만든 거대 소행성 충돌의 최초 흔적을 발견했다. 그 먼지가 내려앉자, 지구상의 모든 종 중 4분의 3이 절멸했다. ”
『여섯 번째 대멸종』 Ch.4 암모나이트의 운명, 엘리자베스 콜버트
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“ 오늘날 살아 있는 모든 종은 충돌에서 살아남은 종의 후예라는 것이다. 그렇다고 해서 우리를 포함한 현생 동물이 더 적응을 잘한 종이라고 할 수는 없다. 극도의 스트레스 상황에서는 (적어도 다윈이 말한) 적합도라는 개념이 의미가 없다. 진화의 역사에서 한 번도 마주친 적 없는 환경에 적응한다는 것 자체가 말이 안 되기 때문이다. (...) 그러한 순간에는 (수백만 년이 흐른 후에 어떤 형질이 그 순간 치명적으로 작용했는지를 알아내기는 힘들지만) 수백만 년 동안 이점으로 작용했던 형질이 졸지에 치명적인 약점이 된다. ”
『여섯 번째 대멸종』 Ch.3 암모나이트의 운명, 엘리자베스 콜버트
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이 책이 비늘 있는 동물이 아니라 털 난 두 발 동물에 의해 쓰여질 수 있었던 것은 포유류가 특별히 잘나서라기보다는 공룡이 불운했던 덕분이라고도 할 수 있다.
『여섯 번째 대멸종』 Ch.4 암모나이트의 운명, 엘리자베스 콜버트
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4장(암모나이트의 운명)에서 충돌가설을 뒷받침 하는 근거와, 유사한 현상을 설명하는 2가지 용어(핵겨울neclear winter, 충돌 겨울impact winter)를 곱씹어 생각하니 흥미롭네요. 그만큼 엄청난 변화를 지질학적으로도 만들고 있다는 생각이 듭니다.
화제로 지정된 대화
[4장. 암모나이트의 운명]
1. 충돌가설(impact hypothesis)이 발견되고 인정받기까지 어떠한 과정이 있었나요. 많은 우연들이 계속해서 연결된 것 같은데, 특히 재미있게 읽었던 지점이 있을 까요.
2. 갑작스럽게 일어난 멸종이 장기간에 걸쳐 일어난 것처럼 보이는 이유를 보존 포텐셜(preservation potential) 또는 시그노어-립스 효과로 어떻게 설명할 수 있나요.
3. 암모나이트와 앵무조개의 절멸과 생존을 가른 차이는 무엇이라고 생각하시나요.
1. 충돌가설(impact hypothesis)이 발견되고 인정받기까지 어떠한 과정이 있었나요. 많은 우연들이 계속해서 연결된 것 같은데, 특히 재미있게 읽었던 지점이 있을까요.
월터 앨버레즈의 발견 자체가 엄청난 우연이었죠. 책에도 인용되었지만 그도 "과학에서는 때로 영리함보다 행운이 필요하다"라고 말했습니다. 과학적으로 '촉'이 좋고 원하는 실험을 부탁할 수 있는 '끈'도 있었던 물리학자(무려 노벨상 수상자!) 아버지덕을 많이 봤다고 생각합니다. ㅎㅎ
동일과정설 지지자들의 견고하고 일관적인 반대는 예상된 것이었지만, 새로운 발견이 잇따르자 더 이상 증거를 무시할 수는 없었죠. 동일과정론자들은 화석자료의 단편성을 강조하는 순환논법적 주장을 한 반면, 충돌가설을 받아들이면 지층 사이의 수많은 종의 단절이 간명하게 설명된다는 측면에서, 현상에 대한 설명들 가운데 논리적으로 가장 단순한 것이 진실일 가능성이 높다는 오컴의 면도날 법칙이 연상되기도 했습니다.
2. 갑작스럽게 일어난 멸종이 장기간에 걸쳐 일어난 것처럼 보이는 이유를 보존 포텐셜(preservation potential) 또는 시그노어-립스 효과로 어떻게 설명할 수 있나요.
모든 생물종은 보존 포텐셜(화석화될 가능성)이 다르기때문에, 실제로 갑작스러운 대량 멸종이 일어나도 보존 포텐셜이 적은 종은 흔적이 희박하게 발견되므로 훨씬 더 일찍 사라진것처럼 보이게 됩니다.
이는 갑작스러운 멸종이 오랜시간에 걸쳐 일어난것처럼 보이게 만드는데, 이를 시그노어-립스 효과라고합니다,
3. 암모나이트와 앵무조개의 절멸과 생존을 가른 차이는 무엇이라고 생각하시나요.
책에서 소개하는 한 학설은 알의 크기를 들고있습니다. 암모나이트 알은 작아서 유생이 주로 해수면에서 떠다녔고, 앵무조개 알은 크고 유생이 심해까지 접근가능했다는 것이죠. 소행성 충돌로 해수면이 심해보다 큰 영향을 받아 암모나이트는 생존할 수 없었다는 것입니다. 만약 수면이 아닌 심해에 영향을 준 격변이 일어났다면 앵무조개가 멸종하고 암모나이트가 살아남았을수도 있었겠죠.
이렇게 소행성 충돌과 같은 갑작스런 환경변화 앞에서 적응이나 자연선택은 무의미해집니다. 그저 행운과 우연이 작용한 결과라고 밖에....
패러다임이 변한다고 해서 세상이 변하는 것은 아니지만, 과학자는 새로운 세계에서 연구하게 된다.
『여섯 번째 대멸종』 p.146, 엘리자베스 콜버트
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저자가 토마스 쿤의 '패러다임 전환paradigm shift'를 기반으로 1장에서부터 4장까지의 주요 내용을 146~148페이지에 정리하고 있네요.
화제로 지정된 대화
[5장. 인류세에 오신 것을 환영합니다]
1. 필석류graptolite는 무엇이며, 층서학자에게 '사랑'받을 만한 습성은 무엇인가요.
2. 다섯 번의 대멸종 외에 그 보다 작은 규모의 멸종이 있으며, 그 주기는 약 2600만년의 통계값을 갖는다고 합니다. 월터 앨버레즈가 "순진한 기대"라고 이야기는 것과 같이, 네메시스Nemesis 사건 가설 및 이리듐층의 흔적을 통해 멸종을 설명하기 어려운 이유는 무엇인가요
3. 파울 크뤼천이 인류세Anthropocene라는 용어를 창안한 근거는 무엇인가요. '인류세'라는 용어에 대한 감상 또는 "우리는 이미 지워지지 않는 기록"을 남겼다거나 "지질학적으로 놀라운 사건"이라는 현 시대에 대한 평가에 대해 어떻게 생각하시는지 궁금합니다.
1. 필석류는 오르도비스기에 전성기를 누리다 첫번째 대멸종 시기에 거의 사라진 작은 해양생물입니다. 짧은 시간 안에 종 분화, 확산, 소멸이 이루어지고 주변환경에 민감하여 연대에 따라 상이한 종이 나타나므로 암석층의 연대 식별에 용이하게 쓰입니다.
2. 모든 대량멸종을 아우르는 일반론이 있다는 것은 손쉽고 매력적인(순진한) 이론이지만, 문제는 예상보다 훨씬 복잡했고 실제로 수집된 증거를 통해 2600만년 주기설은 통계적 요행이고 다른 대멸종의 지층에서는 이리듐층이 없다는 것을 알게 되었습니다. 이는모든 멸종은 제각각의 이유를 가졌다는 것을 암시합니다. (빙하 형성, 대기조성 변화, 해수 산성화, 화산폭발 등등 그리고 이 변화가 왜 시작되었으며 어떤 연쇄 반응이 일어났는지도 정확히 모른다는;;;)
3. 파울 크뤼천은 인간이 지질학적 규모의 여러 변화를 초래했다는 점에서 인류세(Anthropocene)라는 용어를 창안했습니다. 인간이 자연에 미친 영향을 부각시키는 사회과학적 또는 은유적인 용어라고 생각했는데, 이 책에서 (국제층서학위원회에 의해 공식화되지는 않았으나) 일부 지질학 및 층서학자들도 이 시대의 흔적이 지구 전체에 고유의 층서학적 흔적을 남길 것이라 결론지었다는 것이 놀랍습니다.
크뤼천과 노벨상을 공동 수상한 연구자는 어느 날 집으로 돌아와 아내에게 이렇게 말했다고 한다. "연구는 잘 진행되고 있어. 그런데 세상이 끝장날 것 같아."
『여섯 번째 대멸종』 p.165, 엘리자베스 콜버트
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25년 전에는 모든 대량 멸종이 결국 동일한 원인에서 비롯되었다고 여겨졌지만 지금은 정 반대다.
『여섯 번째 대멸종』 p.160, 엘리자베스 콜버트
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“ - 인간 활동은 지구의 육지 표면의 3분의 1 내지 2분의 1을 변형시켰다.
- 전 세계 주요 하천 대부분은 댐이 건설되거나 흐름이 변경되었다.
- 비료 공장은 육상 생태계 전체에서 자연적으로 고정되는 것보다 더 많은 질소를 발생한다.
- 어업은 연안 해역 일차 생산량(특정 생태계에서 독립 영양 생물이 무기물로부터 생산하는 유기물의 양)의 3분의 1 이상을 제거한다.
- 즉각 사용할 수 있는 담수의 절반 이상은 인간에 의해 사용된다. ”
『여섯 번째 대멸종』 p. 165-166 ch.5 인류세, 엘리자베스 콜버트
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“ 바다는 지구 표면의 70%를 덮고 있으며, 물과 공기가 만나는 곳에서는 늘 교환이 일어난다. 대기 중의 기체는 바다로 흡수되고, 바닷물에 녹아 있던 기체는 대기로 방출된다. 두 현상이 평형을 이룰 때는 용해되는 기체와 방출되는 기체의 양이 거의 동일하다. 대기의 조성이 바뀌면 이 교환은 한쪽으로 치우치게 된다. 인간에 의해 대기 중 탄소 농도가 높아지면 바다에서 방출되는 것보다 더 많은 양의 이산회탄소가 바다로 들어간다는 뜻이다....... 2014년 기준으로 해마다 바다에 흡수되는 탄소의 양이 25억 톤에 이르는 것으로 추정되며, 미국인의 경우 한 명이 하루에 3kg씩 바다에 탄소를 내뿜고 있다.
이렇게 추가된 CO2 때문에 해양 표층수의 평균 pH는 산업 혁명 이후 이미 약8.2에서 8.1로 낮아졌다. 리히터 규모처럼 pH 농도 또한 로그 함수에 의한 지표이므로, 수치상의 작은 차이가 현실 세계에서의 큰 변화를 나타낸다. pH가 0.1 감소했다는 것은 현재의 해양이 1800년보다 30% 산성화되었다는 뜻이다. 인간이 화석 연료를 계속해서 태운다고 가정하면 바다는 점점 더 많은 이산화탄소를 흡수하여 점점 더 산성화될 것이다. "특별한 조치를 취하지 않는 경우"의 배출 시나리오에 따르면 해양 표층수 pH는 금세기 중반에 8.0, 금세기 말에는 7.8까지 떨어질 것으로 예상된다. 다시 말해, 산업 혁명이 시작되었을 때보다 150%가 더 산성화된다는 뜻이다. ”
『여섯 번째 대멸종』 p. 173-174 ch. 6 우리를 둘러싼 바다, 엘리자베스 콜버트
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화제로 지정된 대화
[6장. 우리를 둘러싼 바다]
1. 대기 중 배출되는 온실가스로 인한 기후변화 현상에서 바다는 어떤 역할을 또는 어떤 영향을 하거나 받고 있나요? 카스텔로 아라고네세의 지리적 특성을 통해 알 수 있는 것은 무엇인가요
2. 해양산성화가 석회화 생물에 미치는 영향은 무엇인가요
1.대기와 바다는 기체를 방출, 흡수하면서 균형을 이루는데, 인간에 의해 대기 중 탄소 농도가 높아지만 바다에서 방출되는 것보다 더 많은 이산화탄소가 바다로 흡수되어 바다가 산성화됩니다. 카스텔로 아라고네세 해저에는 CO2를 방출하는 분출공이 있어, 미래의 산성화된 바다를 예상해 볼 수 있게 해 줍니다. (책에서는 수중 타임머신이라고 표현하는데 맞는 말인 것 같습니다) 암울하네요.
2. 불가사리, 성게, 조개, 굴, 갑각류, 산호말 등을 포함하는 석회화 생물(calcifier)은 해양산성화에 가장 취약하다고 알려져 있습니다. 물이 산성화될수록 석회화에 필요한 절차를 완료하는 데 더 많은 에너지가 들고 결국 살아남지 못하게 됩니다. (ㅠㅠ)
가끔 기후변화가 일어나면 어떤 일이 '실제로' 일어날 것인지에 궁금증이 생길 때 도 있습니다. 그런 질문에 답하기도 사실 쉽지는 않은 것 같네요. 책 속에서 소개하는 카스텔로 아라고네세 지역에 대한 내용을 읽고, 적어도 해양산성화에 대해서는 어떤 일이 실제로 일어날 것인지에 대해서 이야기 해줄 수도 있겠다는 생각을 해봅니다. 아래 내용은 카스텔로 아라고네세 지역의 해양산성화 관련한 자료입니다. 또는 "castello aragonese climate change"라는 키워드로 검색해보면 많은 이미지가 있네요.
https://www.etsu.edu/uschool/faculty/tadlockd/documents/theacidsea.pdf
홀스펜서는 이곳 pH의 점진적 변화에 따른 생물상 지도가 전 세계 해양의 미래상을 차례로 보여줄 것이라고 생각했다.
『여섯 번째 대멸종』 p.177, 엘리자베스 콜버트
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글타래
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