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{{{#!wiki style="margin:0 -12px -5px; min-height:calc(1.5em + 5px)" {{{#!folding [ 펼치기 · 접기 ] {{{#!wiki style="margin:-5px -1px -11px; word-break:keep-all" |
<colbgcolor=#800000><colcolor=#000> [[대멸종#5대 멸종|{{{+1 {{{#fff 주요 멸종 사건 · 5대 멸종'''}}}{{{#!wiki style="font: Italic bold 1em/1.5 Times New Roman, serif; color: #fff; " | |||||||||||||||||||||||||||
| 명칭 | 발생 시점 | 발생 시점(My) | 멸종 비율(속) | |||||||||||||||||||||||||
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오르도비스기 후기 멸종(케이티절 멸종)
Late Ordovician extinction Event(Katian extinction event) |
오르도비스기 후세 케이티절 ~ 허난트절 | 445 ~ 444 | 40% | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#cb8c37> 데본기 후기 멸종(캘웨서 사건)
Late Devonian Extinction Event(Kellwasser Event) |
데본기 후기 프라슨절 ~ 파멘절 | 약 372 | 40% | |||||||||||||||||||||||||
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페름기 로핑기아세 창싱절 ~ 트라이아스기 전기 인더스절 |
252 | 83% | ||||||||||||||||||||||||||
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트라이아스기-쥐라기 멸종
Trassic-Jurassic Extinction Event |
트라이아스기 후기 래티아절 ~ 쥐라기 전기 애탕주절 |
201 | 73% | |||||||||||||||||||||||||
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백악기
후기 마스트리히트절 ~ 고진기 팔레오세 다니아절 |
66 | 40% | ||||||||||||||||||||||||||
| 그 외 멸종 사건 | ||||||||||||||||||||||||||||
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휴로니아 빙하기(대산화 사건)
Huronian Glaciation(Great Oxidation Event) |
고원생대 시데로스기 ~ 라이악스기 | 2,400 ~ 2,060 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#FFCF66> 스투르티아 빙하기(2차 대산화 사건)
Sturtian Glaciation(Second Great Oxidation Event) |
고원생대 크리오스진기 | 716 ~ 657 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#FFCF66> 마리노아 빙하기(2차 대산화 사건)
Marinoan Glaciation(Second Great Oxidation Event) |
고원생대 크리오스진기 | 654 ~ 632 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#FFCF99> 에디아카라기 말 멸종
End Ediacaran Extinction Event |
신원생대 에디아카라기 | 540 | - | |||||||||||||||||||||||||
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보토미아 말 멸종
End Botomian Extinction Event |
캄브리아기
제2세 제4절 ~ 미아오링세 울리우절 |
513 ~ 509 | 40% | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#AACEA2> 드레스바흐 멸종
Dresbachian Extinction Event |
캄브리아기 미아오링세 드럼절 | 502 | 40% | |||||||||||||||||||||||||
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구장절-파이비절 멸종
Guzhangian-Paibian Extinction Event |
캄브리아기
미아오링세 구장절 ~ 푸룽세 파이비절 |
502 ~ 497 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#B7DCB0> 장산절 멸종
Jiangshanian Extinction Event |
캄브리아기 푸룽세 장산절 | 494 ~ 491 | - | |||||||||||||||||||||||||
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캄브리아기-오르도비스기 멸종
Cambrian–Ordovician extinction event |
캄브리아기
푸롱세 제10절 ~ 오르도비스기 전기 트레마독절 |
485 | - | |||||||||||||||||||||||||
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카라도크 멸종(모히칸-신시내탄 멸종)
Caradoc extinction event (Mohawkian-Cincinnatian extinction event) |
오르도비스기 후세 샌드비절 ~ 케이티절 | 454 ~ 452 | - | |||||||||||||||||||||||||
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오르도비스기-실루리아기 멸종(허난트절 멸종)
Ordovician-Silurian extinction event (Hirnantian extinction event) |
오르도비스기 후세 허난트절 ~ 실루리아기 란도베리세 루단절 | 443 ~ 440 | 31% | |||||||||||||||||||||||||
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이레비켄 멸종
Ireviken extinction event |
실루리아기 란도베리세 텔리치절 ~ 웬록세 셰인우드절 |
433 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#B3DED4> 룬드그레니 멸종
Lundgreni extinction event |
실루리아기 웬록세 호머절 | 429 | - | |||||||||||||||||||||||||
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멀데 멸종
Mulde extinction event |
실루리아기 웬록세 호머절 ~ 러들로세 고스티절 |
427 | - | |||||||||||||||||||||||||
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라우 멸종
Lau extinction event |
실루리아기 러들로세 로드로프절 ~ 프리돌리세 |
424 | 9% | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#E5F2E8> 프리돌리세 멸종(실랄레 멸종)
Pridolian extinction event(Silale extinction event) |
실루리아기 프리돌리세 | 422 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#F2D390> 아이펠절 멸종(카차크 멸종)
Eifelian extinction event(Kacak extinction event) |
데본기 중기 아이펠절 | 388 | 32% | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#F3E09E> 지베절 멸종(타가닉 멸종)
Givetian extinction event(Taghanic extinction event) |
데본기 중기 지베절 | 384 | 36% | |||||||||||||||||||||||||
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데본기-석탄기 멸종(한겐부르크 멸종)
Devonian-Carboniferous extinction event (Hangenberg extinction event) |
데본기 후기 파멘절 ~ 석탄기 전기 푸르네절 |
359 | 50% | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#ADBE8A> 비제절 멸종
Visean extinction event |
석탄기 미시피시기 비제절 | 332 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#C4C488> 세르푸호프절 멸종
Serpukhovian extinction event |
석탄기 미시피시기 세르푸호프절 | 325 | 39% | |||||||||||||||||||||||||
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석탄기 열대우림 붕괴
Carboniferous rainforest collapse |
석탄기 펜실베이니아기 모스코바절 ~ 카시모프절 | ~305 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#E19281> 아르틴스크절 온난화 사건
Artinskian Warming Event |
페름기 시스우랄세 아르틴스크절 | 287 | - | |||||||||||||||||||||||||
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올슨 멸종
Olson's Extinction |
페름기 시스우랄세 쿤구르절 ~ 과달루페세 로드절 |
273 ~ 267 | - | |||||||||||||||||||||||||
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캐피탄절 멸종
Capitanian mass extinction event |
페름기 과달루페세 캐피탄절 ~ 러핑세 우지아필절 |
262 ~ 259 | 25% | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#AA67AA> 그리스바흐-디에네르 경계 사건
Griesbachian-Dienerian boundary event |
트라이아스기 전기 인더스절 | 252 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#A05EA5> 스미스-스파티아 경계 사건
Smithian–Spathian boundary event |
트라이아스기 전기 올레네크절 | 249 | - | |||||||||||||||||||||||||
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올레네크절-아니수스절 경계 사건
Griesbachian-Dienerian boundary event |
트라이아스기 전기 올레네크절 ~ 중기 아니수스절 |
247 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#C897C6> 라딘절 멸종
Radian Extinction Event |
트라이아스기 라딘절 | 240 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#C6AAD2> 카닉절 우기 사건
Carnian pluvial episode |
트라이아스기 후기 카닉절 | 234 ~ 232 | - | |||||||||||||||||||||||||
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노릭절-래티아절 멸종
Norian-Rhaetian extinction event |
트라이아스기 후기 노릭절 ~ 래티아절 | 210 | - | |||||||||||||||||||||||||
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플린스바흐절-토아르시움절 경계 사건
Pliensbachian-Toarcian extinction event |
쥐라기 전기 플린스바흐절 ~ 토아르시움절 |
184 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#90CFF2> 토아르시움절 해양 무산소 사건
Toarcian Oceanic Anoxic Event |
쥐라기 전기 토아르시움절 | 183 ~ 182 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#BAE4F0> 칼로비움절 멸종
Callovian extinction Event |
쥐라기 중기 칼로비움절 | 163 | - | |||||||||||||||||||||||||
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쥐라기-백악기 멸종(티토누스절 멸종)
Jurassic-Cretaceous(Tithonian) extinction event |
쥐라기 후기 티토누스절 ~ 백악기 전기 베리아절 |
145 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#C3DFA4> 셀리 멸종
Selli extinction event |
백악기 전기 압트절 | 121 ~ 120 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#C3DFA4> 압트절 멸종
Aptian extinction event |
백악기 전기 압트절 | 117 ~ 116 | - | |||||||||||||||||||||||||
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세노마눔절-투로니아절 멸종
Cenomanian-Turonian extinction event |
백악기 후기 세노마눔절 ~ 투로니아절 | 94 | - | |||||||||||||||||||||||||
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고진기
팔레오세 타넷절 ~ 에오세 이퍼르절 |
56 | - | ||||||||||||||||||||||||||
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에오세-올리고세 멸종
Eocene–Oligocene extinction event |
고진기
에오세 프리아보나절 ~ 올리고세 루펠절 |
33 | - | |||||||||||||||||||||||||
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<bgcolor=#FFF66D> 마이오세 중기 기후변화 사건
Middle Miocene Climatic Transition event |
신진기 마이오세 랑게절 | 14 | - | |||||||||||||||||||||||||
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플라이오세-플라이스토세 멸종
Pliocene–Pleistocene extinction event |
신진기
플라이오세 피아첸자절 ~ 제4기 플라이스토세 젤라절 |
2 | - | |||||||||||||||||||||||||
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플라이스토세 후기 멸종
Late Pleistocene extinctions Extinction event |
제4기 플라이스토세 후기 | 0.6 ~ 0.03 | - | |||||||||||||||||||||||||
| <bgcolor=#FFE6CB> | 제4기 홀로세 메갈라야절 | 0 | - | |||||||||||||||||||||||||
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{{{#!wiki style="margin:0 -10px -5px; min-height:calc(1.5em + 5px)" {{{#!folding [ 각주 ] {{{#!wiki style="margin:-6px -1px -11px" |
* 1. 케이티절 멸종과 오르도비스기-실루리아기 멸종을 묶어서 5대 멸종중 하나인 오르도비스기 후기 멸종으로 통합하고 두 멸종 사건을 오르도비스기 후기 멸종의 과정에 포함하는 것이 일반적이지만 두 멸종 사이에 100만년의 공백기가 존재하기 때문에 이 틀에서는 별개의 멸종 사건으로 분리하였다.
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| 틀:지질시대 · 지질학 관련 정보 | }}}}}}}}} | |||||||||||||||||||||||||||
1. 개요
지구 역사에 있었던 대규모의 멸종. 멸종사건(extinction event) 혹은 대량멸종이라고 하기도 한다. 그야말로 생물계의 아포칼립스이다. 흔히 대멸종 하면 후술할 5대 멸종이 잘 알려져 있지만 관련 연구가 진척되면서 후술할 5대 멸종 말고도 수많은 대멸종이 있었다는 것이 밝혀졌다. 학계에서 주장되고 있는 대멸종만 해도 20개가 넘는다. 인류에 의해 5대 멸종을 이은 6번째 멸종이 빠르게 진행 중일 것이라는 이야기가 나오고 있다.추정되기로는 지구상에 존재했던 생물종의 99% 이상이 멸종되었다고 한다.
간단하게 이야기하자면 한 생물권의 생물종 75% 이상이 멸종하면 대멸종이라고 생각하면 된다. 관련 기사
보통 자연환경의 극적인 변화나 운석 충돌 등 전지구적인 재난이 원인이 되어 발생한다. 역설적이게도 자연환경의 변화로 인한 대멸종은 또다른 생물의 진화를 낳기도 한다.
2. 대멸종의 기준
대멸종이라고 불리는 사건에는 다음과 같은 공통점이 있었다.- 약 30% 이상의 식물, 동물종이 멸종했다.
- 멸종이 특정 생물군이 아닌 여러 생물군에서 나타난다.
- 멸종은 전 세계적 현상이었다.
- 상대적으로 매우 짧은 시간에 발생했고, 한 가지 혹은 연관된 일련의 사건에 의해 일어난다.
- 멸종의 규모가 배경 멸종의 규모보다 크다.
3. 5대 멸종
주요 멸종사건(major extinction event)이라고 하는 5개의 대멸종이다. 상술했듯이 이 5개의 대량절멸 말고도 수많은 대량절멸들이 있었으나 이 5개의 대멸종 사건이 매우 규모가 크고 잘 알려져 있기 때문에 흔히 5대 멸종이라고 한다. 다만 유의할 것은 단지 대멸종에 대한 연구의 초기단계부터 이미 알려져 있었던 5개 대멸종을 5대 멸종이라고 하는 것일 뿐 어떤 엄밀한 기준을 가지고 5개를 뽑은 것이 아니며 대멸종들의 규모에 관해서는 학자마다 추산하는 것이 다르고, 의견이 분분한 상황이다.3.1. 1차 대멸종
4억 4500만 년 전 고생대 오르도비스기 대멸종 (일명 오르도비스기-실루리아기 대멸종)해양 생물 80% 멸종. 해양 무척추 동물의 100여 과(family)가 멸종. 완족류, 태선류(이끼 벌레)의 2/3가 멸종, 삼엽충, 필석류, 극피 동물 그리고 코노돈트의 멸종이 벌어졌다. 이 시기의 지층에서 빙하기의 흔적이 공통적으로 발견되기 때문에 멸종의 원인은 장기간의 빙하기인 것으로 보고 있다. 다만 빙하기가 찾아온 원인에 대해서는 워낙 옛날의 사건인 데다가 결정적인 단서가 모이지 않아 몇 가지 추정만이 존재한다. 감마선 폭발 직격, 6400만 년 주기로 우리 은하를 나갔다 돌아오는 태양계가 우리 은하 밖으로 노출된 상태에서 발생하는 뱃머리 충격파로 인한 치명적인 우주선(宇宙線) 직격 등이 거론되고 있다.
소행성이 지구 인근으로 접근하면서 그 파편으로 인해 지구에 고리가 형성되고 그것이 빙하기에 영향을 주었다는 가설이 제기되었다.
오르도비스기 때 지구 대기 중 이산화탄소의 농도는 지금보다 8배나 높았던 터라 지구는 꽤나 따뜻했다. 그러던 약 4억 4000만 년 전, 오르도비스기 말기가 되면 수백만 년이라는 (상대적으로) 짧은 시간 동안 지구의 온도는 수직하강을 하게 된다. 갑작스런 빙하기가 찾아온 것이다. 프란시스 맥도널 박사는 당시 낮아진 기온 탓에 엄청나게 많은 빙하가 형성되면서 해수면이 무려 90m 가까이 내려간 곳도 있었다고 말한다. 오르도비스기엔 육지가 아직 완전한 생태계의 터전이 아니었고[1] 대부분의 생물들이 얕은 해안가에 살았던 것을 감안한다면, 빙하기로 인한 해수면 하강은 이들에게는 치명적이었을 것이다.
프란시스 박사는 빙하기의 원인으로 '대규모 지각 운동이 발생했기 때문이다'라고 주장했다. 당시 날씨가 따뜻한 적도 부근에서는 거대한 산맥이 형성되고 있었다. 수천 km에 달하는 화산열도가 적도 지역에 솟아오르자 지표면에 노출된 수많은 암석들 속 칼슘과 마그네슘이 대기 중의 이산화탄소와 반응을 시작한 것이다. 쉽게 말해, 이산화탄소가 암석에 갇혀버린 것이다. 이 현상은 최대 500만km2에 걸쳐 발생했는데 이로 인해 지구 대기 중 이산화탄소의 농도가 감소하고 온실효과가 줄어들면서 지구에 빙하기가 왔다고 주장했다.
그러나 2012년 스코틀랜드의 지질학자 존 파넬 교수는 이것만으로 대멸종과 이산화탄소의 극적인 감소를 설명하기에 역부족이라고 말하면서 식물의 육상 진출로 인해 대멸종이 일어났다고 주장하였다. 4억 6200만 년 전, 오르도비스기 중엽 지층에는 원시 육상식물(양치, 선태류)의 포자 화석이 종종 발견되는데, 이 포자들은 수생식물의 포자들과는 다르게 일종의 덮개로 둘러싸여 있다. 이는 육지의 건조한 환경으로부터 포자를 보호하는 역할을 했던 것으로, '식물이 육상으로 진출한 결정적인 증거'이다. 이런 사실을 바탕으로 존 파넬 교수는 오르도비스기 중엽부터 이끼류 같은 원시 식물들이 육지를 천천히 점령하기 시작했다고 말한다. 강가나 바닷가 등 암석에 자리잡은 이끼들은 성장에 필요한 무기염류를 얻기 위해 암석을 풍화시켰고, 각종 무기염류들이 암석 밖으로 나오기 시작했다. 무기 염류를 흡수한 육상 식물들은 죽고난 후 빗물에 씻겨 바다로 흘러 들어왔는데, 이로 인해 오르도비스기 말엽 바다에는 인이 이전보다 무려 60배나 더 많이 쏟아졌으며, 칼슘은 최대 7배까지 증가했다.
갑작스레 바다에 무기염류가 쏟아지자, 바다에 거대한 대규모 녹조 현상이 일어나게 된다. 녹조를 호기성 세균들이 분해하는 과정에서 물에 녹아 있는 산소를 대부분 소모했고, 다른 해양 생물들은 산소부족으로 대규모 멸종을 하게 되었다. 또한 물에서 산소가 사라지자 탄소는 이산화탄소가 되지 못했고, 이러한 온실 가스(이산화탄소 등)의 전지구적인 감소로 지구의 기온이 떨어져서 빙하기가 왔다. 즉, 빙하기가 와서 대멸종이 온 것이 아니라, 식물의 육상진출이 대멸종과 빙하기를 동시에 불러온 것으로, 사건의 선•후가 바뀌었다고 주장하는 것이다.
미국 리버사이드 캘리포니아 대학교의 알렉산더 폴 박사가 이끄는 국제 연구팀이 이 시기에 형성된 탄산염암의 아이오딘 원소 농도를 측정해 바다 깊이에 따른 산소 수치를 확인한 결과, 산소 결핍이 원인은 아닌 것으로 나타났다. #
당시 기후 및 대멸종의 원인들 중 하나인 인을 이용한 방법으로 온난화를 단축시킬 수 있다고 단언하는 연구자 또는 그렇게 믿는 일반인들이 속출하지만 앞에서 적혀있듯이 결국엔 빙하기를 초래한다는 연구자료가 나왔다. #2
3.2. 2차 대멸종
3억 7000만 년 ~ 3억 6000만 년 전 고생대 데본기 말에 발생했다.한순간의 멸종이 아니라 비교적 긴 기간을 두고 일어난 멸종 박동(extinction pulse)이었다. 데본기 후세 프라슨절에서 파멘절로 넘어가는 시기(약 3억 7250만 년 전)에 발생한 켈바서 사건[2]과 데본기에서 석탄기로 넘어가는 시점(약 3억 6000만 년 전)에 발생한 한겐베르크(Hangenberg) 사건으로 나뉘는데 흔히 데본기 후세 대멸종이라고 하면 해양 무척추동물들이 막대한 타격을 받은 켈바서 사건을 가리킨다.
켈바서 사건으로 해양 무척추동물들이 막대한 타격을 받았다. 이어진 한겐베르크 사건은 해양 생태계와 지상 생태계 모두에 영향을 미쳤는데 두족류, 복족류, 완족류 등이 쇠퇴하고 갑주어와 판피어 등이 멸종했으며, 고생대의 대표적인 화석들 중 하나인 삼엽충이 프로에투스 목을 제외한 나머지 목이 전부 멸종하는 등 종의 70%가 사라졌다. 이로 인해 석탄기때부터는 보다 현대적인 동물상이 나타나게 된다.
데본기 중세에서 후세로 넘어가는 시기의 지층을 보면 해저의 산소량이 감소하고, 동시에 탄소 매장이 폭증했으며 이에 따라 저서성 생물들이 막대한 타격을 받았다는 증거가 나온다. 켈바서 사건 때는 잦은 해수면 변화를 겪었으며, 한겐베르크 사건 때는 빙하기의 도래로 인한 해수면 하강에 뒤이은 급격한 해수면 상승과 관련이 있다.
이러한 환경 변화가 데본기 대멸종을 초래한 원인인데, 어떤 것이 이런 변화를 초래했는지는 확실하지 않아서 여러가지 가설이 존재한다. 그중에는 초신성 대폭발 영향 설도 있다.
3.3. 3차 대멸종
2억 5100만 년 전 고생대 페름기 말. 여러 대륙이 하나로 뭉쳐 초대륙 판게아를 형성하면서 각종 화산활동이 증가했다. 수백만 년을 걸쳐 시베리아에 쌓인 탄소가 100만 년에 걸친 화산활동을 통해서 이산화탄소로 뿜어져 나왔다. 과도한 탄소의 배출은 온실효과를 만들어 지구의 온도를 6℃나 높였다. 화산에서 나온 유독성 기체는 오존층을 지속적으로 파괴했다. 이에 광합성을 하는 식물들이 죽어 산소 농도가 급격히 줄어들었다. 지구상에 유래 없는 대멸종이 시작되었다.
생태계판 포맷, 일명 페름기 대멸종은 역대 대멸종들 중 가장 피해가 컸다. 모든 대멸종의 어머니라고 불릴 정도였다.[3] 앞의 두 차례 대멸종도 이겨낸 삼엽충도 여기서 버티지 못하고 멸종했다.
3.4. 4차 대멸종
2억 500만 년 전 중생대 트라이아스기 말(일명 트라이아스기-쥐라기 대멸종)해양에서는 원시 어류로 추정되는 코노돈트의 절멸, 암모나이트를 비롯한 연체동물의 쇠퇴 등이 있었고, 육상에서는 거대한 초기 양서류, 포유류의 조상인 테랍시드(수궁류)를 제외한 시냅시드(단궁류)와 공룡과 익룡 및 악어를 제외한 대부분의 지배파충류가 역사의 뒤안길로 사라졌다. 이 대멸종 덕분에 공룡들은 경쟁하던 다른 육상 지배 파충류와 단궁류들이 사라져 쥐라기때부터 본격적인 전성기를 맞이했다. 초대륙인 ' 판게아의 로렌시아 대륙[4]과 곤드와나[5] 대륙으로의 분열로 인한 화산 활동'[6]과, 이로 인한 점진적인 기후 변화(특히 온도 및 이산화 탄소 분압의 상승)가 원인이 된 것으로 보고 있다.[7] 그런 이유에서 트라이아스기- 쥐라기 대멸종은 한 번의 사건을 경계로 두는 급격한 멸종이 아니라 비교적 오랜 기간에 걸친 종의 감소라는 형태로 나타났다.
그 원인에 대해 산소 농도 감소라는 연구결과가 나왔다. #
3.5. 5차 대멸종
약 6500만 년 전 중생대 백악기 말, 지배파충류 중에서 조류와 악어 등을 제외한 나머지 공룡, 어룡, 익룡이 멸종해버린 사건을 말한다.
제일 큰 규모의 멸종은 아니지만 공룡이 멸종한 멸종이자 마지막 대멸종으로 대중적으로 제일 유명한 멸종이다.
4. 그 외의 대멸종
지구에서 대멸종이 일어난 횟수는 5번이 아니다. 위에서 언급했듯이 대멸종 사태는 상당히 많이 일어났다. 각각의 시대를 나누는 기준은 지층이며, 시대가 바뀔 때마다 퇴적층이 크게 달라지는 현상이 일어난다. 이것은 뭔가 엄청난 일이 일어나서 환경의 대격변이 일어났다는 것이며 이 과정에서 생물들이 대멸종을 당했다는 뜻이기도 하다.아래에 소개하는 사건들은 생물들이 대멸종을 맞이할 정도의 대격변이다. 다만 지구가 테이아와 충돌했던 자이언트 임팩트는 45억 년 전에 일어난 사건이고, 그 당시에는 생명체가 존재하지 않았을 것이므로 제외한다.
4.1. 대산화사건 / 눈덩이 지구
Great oxidation event, 일명 산소 파국이다.[8] 시데로스기 중반부터 라이악스기 말인 24억 년 전에서 21억 년 전 사이에 대량으로 번성한 남세균에 의해 산소 광합성이 시작되며 대기 중 산소농도가 급격히 상승해서 벌어진 대멸종이다.최초로 생명체에 의한 환경파괴와 기후변화로 일어난 대멸종 사건이다.[9]
기존의 광합성 세균들은 광계 I 광합성을 통해 ATP 만을 생산하며 산소를 생산하지 않고[10] 소박한 삶을 영위해갔다. 그러나 수억 년 동안의 진화 끝에 이산화탄소와 물을 소비해 포도당과 산소를 만들어내는 광계 II + 광계 I 광합성 이 등장하게 되었고, 추가적으로 멜라토닌을 항산화제로 이용해 산소의 독성을 제거하는 호기성 남세균이 등장하자 기존 혐기성 생물들에 비해 우수한 에너지 효율을 보이면서 혐기성 세균들을 밀어내고, 대기 중에 산소 농도를 폭주시키기 시작했다.
당시의 생물들은 대부분 절대 혐기성 생물들이라 산소라는 산화력이 매우 강력한 독극물에 저항할 힘이 없었기 때문에 대멸종을 면치 못하고 말았다. 이 사건 이후 지구를 지배하던 혐기성 생물들은 현재도 산소가 거의 없는 깊은 지층, 심해, 동물들 장 내부에서 똥이나 파먹는 비참한 신세로 전락하고 말았다.[11]
문제는 이러한 고농도 독성 산소로 끝난 것이 아니었다. 다량의 산소는 바닷물에 녹아있던 철과 결합하여 산화철을 형성하였으며[12] 그러고도 남은 산소는 대기 중의 온실가스인 메탄을 산화시켰다. 대기 중에 다량으로 존재하던 이산화탄소를 소비하여 기압은 급격하게 낮아졌고 추가적으로 당시 태양은 지금보다 광량이 20% 정도는 작았을 것으로 추정되기 때문에 기압 강하 및 온실가스(이산화탄소, 메테인)를 상실한 지구의 온도는 급강하하여 눈덩이 지구가 되고 말았다.
이 과정에서 다양한 미생물들이 멸종했을 것이 분명하나, 미생물이므로 화석으로 남기 힘들고 당시 생성된 지층이 풍화침식으로 거의 사라져서 화석적 증거가 거의 없어 자세한 전모를 파악하기 힘들다. 황산염 광물의 동위원소를 분석하면, 당시 생물권이 80% 이상 사라진 것으로 추정된다.
남세균은 35억 년 전 등장했는데 산소 대멸종이 남세균 등장 10억 년 뒤에나 발생한 이유는 광계 II 광합성과 멜라토닌을 사용하는 호기성 남세균의 등장까지 시간이 많이 걸렸고, 무엇보다 당시 태양계는 아직 젊은 항성계라서 궤도가 안정되지 않아 지구에 운석 충돌이 많았기 때문이다. 명왕누대 초창기나 제2폭격기 수준은 아니었지만 그래도 10억 년간 엄청난 양의 소행성과 해성들이 지구에 충돌했는데 이때 충돌하면서 나온 활성가스들이 산소를 소비해 지구 대기 중의 산소 농도를 적게 유지해주었다. 그러나 태양계의 행성들이 자리를 잡고 소형 천체들이 어느 정도 정리가 되어 충돌이 뜸해지자 폭주한 호기성 남세균들에 의해서 산소 농도가 급격하게 치솟았고 결국 대멸종으로 이어진 것이다. #
4.2. 캄브리아기 대멸종
캄브리아기 중반의 보토미안 대멸종(End-Botomian Mass Extinction)과 후반에는 드레스바히안 대멸종(Dresbachian Mass Extinction)이 있었으리라 생각되는데, 이때 지구상 동물의 최대 70%가 멸종한 것으로 추정된다.다만 논란도 많은 편이다. 캄브리아기 문서 참조.
4.3. 세노마눔절-투로니아절 대멸종
백악기 후기의 첫 번째 절인 세노마눔절이 끝나면서 화산활동에 의한 급격한 기후변화와 해상 산수부족으로 많은 해양 동물들이 멸종되었다. 백악기 전기에 다시 확산하고 있던 어룡들과 거의 모든 플리오사우루스류 장경룡들이 사라졌으며, 이는 이후에 모사사우루스과가 해양 생물로 진화할 수 있는 기회가 되었다.육지에서는 연구 부족으로 의해 피해가 전무했다는 것이 학계의 정설이지만, 스티븐 브루사테 박사(Dr. Stephen Brusatte)와 같은 몇 학자들은 같은 시점에 카르카로돈토사우루스과, 스피노사우루스과 수각류들과 티타노사우루스과를 제외한 모든 용각류들 등이 멸종된 점을 지적하였기 때문에 이들 역시 이 대멸종으로 의해 멸종된 것으로 보인다. 이를 계기로 북반구에는 대형 육식공룡들이 완전히 사라졌으며, 경쟁자의 부재는 훗날 티라노사우루스류 수각류들이 대형화하며 새로운 상위포식자로서의 진화를 가능하게 했다.
한편 세노마눔절을 기준으로 처음 등장한 분류군이 많은데, 대표적으로 도마뱀붙이[13], 스킨크과, 발톱벌레과 등이 있다.
4.4. 에오세- 올리고세 대멸종
약 3,500만 년 전 에오세 말에서 올리고세로 넘어갈 때 대간극이라 불리는 기후변화로 지구 평균기온이 약 4도 떨어져 발생한 대규모 멸종사건이 있었는데, 특히 수생동물들이 이 사건에 많은 영향을 받았다. 하지만 5대 대멸종에 비해서 규모는 작은 편이다.원인으로 의심되는 것이 그때쯤에 여러 개의 대규모 운석충돌 (체사피크만 충돌분화구 : 지름 85km, 포피가이 분화구 지름 90km)이 있었는데 그것 때문인 것 아니냐는 주장이 있다.
4.5. 마이오세 메시니안 멸종
600만 년 전~500만 년 전 지중해의 증발로 일어난 메시니안 사건( 메시나절 염분 위기) 때 유럽과 북미를 비롯한 대멸종 사건이다.4.6. 홀로세 대멸종(6차 대멸종)
인간에 의한 현재진행형의 대멸종이다. 이를 6차 대멸종이라고 부르기도 한다. 이름은 홀로세 대멸종이지만 현생 인류가 본격적으로 활동을 하기 시작한 플라이스토세 말기 무렵부터 시작되었다. 양서류 30%· 포유류 23%· 조류 12%가 조만간 사라질 것이라고 예측되며[14] 심지어 인류속 동물들도 현생 인류를 제외하면 모두 멸종하고, 인류의 유전적 다양성도 심각하게 부족하기 때문에, 현생 인류가 인류의 근연종들도 모두 멸종시킨거 아닌가 하는 이론도 있었다.[15] 현재까지 알려진 지구상에서 일어난 대멸종 중 가장 빠른 속도로 일어나고 있다. 그 원인은 근대까지만 하더라도 인간의 무분별한 남획과 인간의 이동에 따라 쥐, 고양이, 돼지, 토끼, 사슴 등의 외래생물 등이 다른 지역으로 유입되어 멸종된 경우가 대부분이었지만 최근 들어서는 지구 온난화와 서식지 파괴가 멸종의 가속화에 가장 큰 원인이 되고 있다.
처음부터 그 멸종 범위와 속도에 엄밀한 기준을 가지고 5개를 뽑은 것이 아니기 때문에 '홀로세 멸종이 제6차 대멸종이 맞는가'에는 확실한 정답이 있을 순 없다. 다만 그 규모에서 논란이 되는 것이지, 대량절멸이 진행되고 있다는 것 자체를 부인하는 학자는 없다. 분명한 것은 이것을 지질학적인 멸종으로 분류한다면 이 홀로세 멸종이 다른 대멸종보다 종의 사멸 속도가 유례없이 빠르다는 것이며, 이대로 가다간 언젠가는 대멸종이 논란의 여지 없이 확실시될 것이라는 점이다. 미국의 듀크 대학의 스튜어트 핌 교수는 생물종의 멸종 속도가 무려 인간 이전의 1000배가 된다고 주장하였다. 가장 거대한 멸종인 페름기 대멸종을 살펴보더라도 수백~수천만 년에 걸쳐 서서히 진행되었으나[16] 현재의 홀로세 대멸종은 불과 하루 만에 '10종'씩 사라지고 있다고 한다. 양서류의 경우 현재의 멸종 속도가 백악기 대멸종의 4만 5000배일 정도로 어마무시한 속도로 진행 중이다.
5. 논란
5대 멸종 자체가 명확한 기준을 가지고 결정된 게 아니고 또한 화석적인 증거가 부족하여 "저게 과연 대멸종이냐"는 논란도 존재한다.5.1. 제2폭격기
41억 년 전에서 39억 년 전 사이로 추정되는 제2폭격기에는 지구에 대량의 소행성들이 쏟아졌다. 그 중 큰 것은 수백 km에 달하는 거물이었으며, 이런 것들이 다수 충돌하면서 지구는 난장판이 되었다. 지각에 거대한 크레이터가 생기며 엄청난 양의 암석이 기화하고, 이것이 지구 전체를 덮으면서 지표를 녹이고 바다를 증발시키며 작열지옥을 만들어버린 것이다. 그러나 너무 오래 전의 일인 데다 지구에서는 침식 작용 등이 활발하므로 그 흔적이 남지 않았다. 다만 달에도 대량의 소행성이 쏟아졌고, 지구와 달리 대기가 없는 터라 그 흔적이 고스란히 남아있어서 지구에도 비슷한 일이 일어났다 정도로만 알수있는 수준이다.이 당시에 생명이 있었다면 지표면과 바다의 생물은 전멸하고, 지하 깊숙한 곳에 서식하던 미생물들만이 생존했을 것으로 추정된다. 다만 현재까지 밝혀진 최초의 생명체가 37억 년 전이므로, 41억~39억 년 전 시기에 생명체가 있었는지는 알 수 없으며 논란은 있지만 40억 년 전 박테리아 화석으로 추정되는 것은 심해 열수구 근처에서 살던 철산화 박테리아로 보이기 때문에 해당 가설에 설득력을 더한다.
5.2. 돌아온 눈덩이 지구
8억 5천만~6억 3천 5백만 년 전에 해당하는 크라이오제니안(Cryogenian)에 벌어진 대멸종. 대량의 규산염이 노출되면서 대기 중의 이산화탄소와 결합하여 탄산염으로 바뀌었고, 이 과정에서 이산화탄소의 농도가 크게 떨어지면서 지구 전체가 다시금 얼어붙고 만다. 이 과정에서 또 한 번 대멸종 사태가 벌어졌을 것임은 분명하나, 해동 과정에서 쌓인 대량의 이산화탄소를 남세균 등이 산소로 바꾸면서 지구 전체의 산소농도가 상승했고, 이것이 생물의 대형화를 촉진하면서 에디아카라 동물군이 발생했다.그러나 멸종이 있었는지도 단순 추정인 데다가 눈덩이 지구 모델도 완벽한 것이 아니라서 아직은 더 많은 증거가 필요한 사건이다. 특히 생명체들은 이미 수십억년전 산소 대참사 멸종 당시 이러한 기온 급강화와 눈덩이 지구를 한번 겪었기 때문에 대멸종이 있었어도 1차 눈덩이 지구만큼 큰 피해는 없었을 것으로 추정한다.
5.3. 에디아카라 동물군의 멸종
5억 4,200만 년 전의 에디아카라 동물군의 멸종 사건.이 멸종으로 에디아카라 동물군이 사라지고 캄브리아기 초기에 패각동물이 번성하게 되었다. 허나 일각에서는 화석 기록의 부족으로 각기 다른 시기에 멸종한 것임에도 단기간에 멸종한 것처럼 보일 수 있다는 주장도 펼치며 멸종 원인도 영양소 결핍, 기온 변화에 대한 몇몇 증거가 있을 뿐 턱없이 기록이 부족한 편.
5.4. 데본기 후기 멸종(2차)과 트라이아스기 말 멸종(4차) 이견
고생물학자 리처드 K. 밤바흐(Richard K. Bambach)는 2002년 논문에서 2차와 4차 멸종은 대멸종이 아니라 그저 소규모, 중규모 멸종이 겹쳐서 일어난 멸종이기에 대멸종이라고 할 수 없다는 주장을 펼친 바 있다. 2차 데본기 멸종의 경우 소규모 멸종이 연속적으로 일어나서 생태계의 변화가 점진적으로 일어난 경우이고, 4차 트라이아스기 말 멸종은 초기 후기로 나누면 초기에는 배경멸종과 다를 바 없는 멸종 수를 보이지만 후기로 가면 갑작스럽게 많은 생물이 멸종의 길을 걷는 모습을 보인다. 대멸종의 정의가 비교적 단기간에 한 가지 사건 혹은 한 가지 사건에 의해 일어난 일련의 사건으로 생물이 대량 멸종한 것이니만큼 데본기, 트라이아스기 멸종을 대멸종 목록에서 빼야한다는 주장.6. 기타
멸종이라는 흥미로운 주제에 대한 내용이기 때문에 SNS, 블로그, 커뮤니티에서도 간혹 관련 글을 볼 수 있으나 지나치게 과장되는 경우가 많으니 인터넷에 떠돌아다니는 글은 신뢰할 수 있는 곳이나 출처가 없으면 믿지 말자. 특히 페름기 대멸종과 우리가 알지 못했던 6번째 대멸종[17]에 대해 다루는 글들은 말도 안 되는 내용이 상당히 많은 편이다. 이런 건 초고대문명설로도 이어진다.미국의 디스커버리 채널에서 2009년 제작한 다큐멘터리인 지구대멸종[원제]이 대멸종을 주제로 다뤘으며, EBS의l 다큐10+ 프로그램에서 2011년 2월에 1~4편을, 같은 해 7월에는 5~8편을 방송했다.
참고로 지구대멸종이란 한역 제목은 KBS에서 2004년 자체제작한 3부작 다큐멘터리 '지구대멸종'에서 따왔을 가능성이 높다. 한국에서 흔치 않은 자연과학 다큐멘터리 제작 시도라 지금도 찾아보면 메이저 언론의 홍보기사가 많이 남아있다. 지금 보면 다소 어설픈 CG지만 당시 한국의 영상기술이라는 게 그 정도만 해도 특집까지 꾸려가며 홍보할 만한 대상이었다.
한때 플라이오세 후기에 북아메리카와 남아메리카가 연결되며 아메리카 생물 대교환이 일어나 '더 원시적이고 덜 진화했던' 남아메리카의 많은 동물들이 경쟁에서 밀려나 멸종되었다고 알려졌고 매체에서도 흔히 이렇게 묘사되지만 실제로 당시 멸종되었거나 쇠퇴했다고 알려진 남미 출신 분류군들은 이미 마이오세 후기부터 기후변화로 쇠퇴해 대교환 시점에서는 이미 멸종되었거나 쇠퇴한 이후였다.
7. 참고 문서
- 멸종 위기 동물
- 네메시스 가설 - 생물체의 대량 멸종은 주기성이 있으며 이러한 주기성을 가지는 대량 멸종은 지구 내부의 원인만으로는 설명이 안 되며 지구 밖에 원인이 있을 것이다. 이로써 탄생한 것이 이론상의 항성 네메시스다. 네메시스가 공전을 하면서 태양에 접근해 오르트 구름(Oort Clouds)을 지나갈 때, 오르트 구름을 교란시켜 주위 행성에 '혜성 소나기'를 내려 생물들의 멸종을 초래한다는 것이다.
- 감마선 폭발
- 천체 충돌
8. 관련 문서
[1]
절지동물이 육지에 진출하긴 했지만 아직 오존층이 완전하지 않은 터라 밤에만 잠깐 활동하는 정도였다.
[2]
Kellwasser,
독일
니더작센 지방의 켈바서 계곡에서 이름을 따왔다.
[3]
원제목 그대로 직역해서 그렇지 의미상으로는 끝판왕에 가깝다.
[4]
현재의
유라시아+
북아메리카.
[5]
현재의
남아메리카+
아프리카+
오세아니아+
인도반도+
남극.
[6]
Cental Atlantic Magmatic Province, 줄여서 CAMP라고 부른다.
[7]
이때 비가 자그마치 200만년 동안이나 내렸다고 한다
[8]
Oxygen Catastrophe.
[9]
다만 사람을 비롯한 호기성 생명체의 입장에선 이렇게 '파괴'된 환경이 살기엔 더 적합하기 때문에 심적으로 잘 와닿지는 않는다.
[10]
산소는 광계 II에서 발생
[11]
산소의 독성도 있지만 호기성 생물들은 산소의 강력한 산화력을 에너지원으로 이용해 혐기성 세균보다 에너지 효율이 9배나 높아 경쟁이 힘들었다.
[12]
오스트레일리아나 미국 서부의 황무지 바위 색깔들이 온통 시뻘건 것이 이 때문이다. 당시 바다였던 곳에 산화철들이 퇴적되며 토양으로 굳어진 것. 즉, 당시의 바다는 빨간색(!)이었다.
[13]
왕관군(crown group) 기준이다.
[14]
곤충 가운데
딱정벌레류를 포함하기도 한다.
[15]
때문에
네안데르탈인의 주요 멸종 원인이 현생 인류의 침공으로 지목되던 때도 있었다. 해당 문서 참조
[16]
그나마 그 시기 중 가장 멸종속도가 빨랐던 시기도 20만 년 정도였다.
[17]
물론 인간에 의한 대멸종에 대해 위기감을 강조하기 위해서
홀로세 대멸종이 6번째 대멸종으로 칭해지는 것과 같이, 6번째 대멸종으로 칭해질 수 있는 과학적으로 입증 가능한 과거 및 현재의 여러 멸종 사건이 있다(일례로 페름기 대멸종에 일조한 어메이산 트랩이 현재 동아시아 위치에서 독자적으로 대멸종이 일어난 원인으로 지목되었다는 연구 결과가 있다). 여기선 그런 걸 말하는 게 아니고, 과학자들도 몰랐던 어떤 '신비한 시대가 있었다'느니 하는 내용이다.
[원제]
Animal Armaggedon