우주먼지로 엿본 공룡 멸종 후 생물 출현, 예상보다 10배 빨랐다

"불과 2000년만에 새로운 생물종 나타나"

6600만 년 전 소행성 충돌로 공룡이 멸종한 뒤, 불과 2천 년 만에 새로운 생물 종이 출현한 것으로 나타났다. 게티이미지뱅크 제공.

6600만 년 전 공룡을 멸종시킨 소행성 충돌 이후 불과 2000년 만에 새로운 생물 종이 나타났다는 연구 결과가 나왔다.

크리스토퍼 로워리 미국 텍사스대 오스틴 캠퍼스 연구원과 티모시 브랄라워 펜실베이니아주립대 교수 연구팀은 우주에서 날아온 먼지를 측정해 대멸종 이후 생물 회복 속도를 다시 계산한 연구결과를 1월 21일(현지시간) 국제학술지 '지올로지'에 발표했다.

약 6600만 년 전 멕시코 유카탄반도에 거대한 소행성이 떨어지면서 공룡을 비롯한 지구 생물의 약 75%가 대멸종했다는 게 공룡 멸종에 대한 가장 유력한 가설이다.

대멸종 이후 바다에서는 다시 생명체가 번성하고 새로운 종이 나타났다. 소행성 충돌로 생긴 지층 위에 쌓인 몇 센티미터 두께의 퇴적층에 생명체가 다시 나타나게 된 과정과 흔적이 기록돼 있다.

과학자들은 대멸종 직후 시기 지층을 'P0층'이라 부른다. P0층은 백악기 생물이 멸종한 시점부터 새 시대의 첫 번째 새로운 종의 화석이 나타나는 시점까지를 말한다. 지금까지 학계는 P0층이 쌓이는 데 약 3만 년이 걸렸을 것으로 추정했다. 소행성 충돌 전후로 땅이 쌓이는 속도가 똑같다고 가정했기 때문이다.

연구팀은 우주 먼지에 들어있는 '헬륨-3'을 이용해 실제 퇴적 속도를 측정했다. 헬륨-3은 지구에서는 거의 만들어지지 않고 우주 먼지를 통해서만 지구에 도달한다. 수만 년으로 범위를 넓히면 우주 먼지가 지구에 떨어지는 양은 거의 일정해 특정 지층 속 헬륨-3의 양을 확인하면 그 지층이 쌓이는 데 걸린 시간을 계산할 수 있다.

헬륨-3이 많이 검출되면 오랜 시간에 걸쳐 천천히 쌓인 지층이고, 적게 검출되면 짧은 시간에 빠르게 쌓인 지층이다. P0층이 쌓인 시간을 알면 그 안에 기록된 생물이 언제 출현했는지도 알 수 있다.

연구팀은 전 세계 6곳에서 발표된 헬륨-3 측정 기록을 분석했다. 그 결과 P0층이 쌓인 기간은 3500년에서 1만 1100년 사이였으며 평균은 6400년이었다. 기존 추정치의 5분의 1 수준이다.

P0층에서는 최대 10종의 새로운 플랑크톤 화석이 발견됐고 그 위층에서는 더 많은 종이 나타났다. 새로운 연대 측정에 따르면 이들 중 첫 번째 종은 소행성 충돌 후 2000년도 채 안되는 시기에 출현했다. 대멸종 이후 생물 다양성이 회복되는 속도가 기존 학계의 예상보다 빨랐다는 뜻이다.

이번 연구는 대멸종 직후 생명체가 얼마나 빠르게 회복했는지 보여준다. 로워리 연구원은 "극한 환경에서도 생명은 놀라울 정도로 빠르게 적응하고 진화할 수 있다"고 말했다.

[임정우 기자 jjwl@donga.com]