고생대의 생물
오래 전 과학자들은 골격이나 껍데기를 가진 생물은 캄브리아기 시작과 함께 갑자기 출현한 것으로 믿었다. 특히 무척추 동물들의 매우 빠른 진화는 폭발적인 것으로 여겨졌다. 그러나 수천만 년에 걸려 일어나는 이와 같은 생물의 진화는 지질학적인 시간의 개념으로 볼 때 빠른 것이지 우리 사람들의 시간 개념에서는 매우 긴 시간이며 매우 느린 점진적인 변화인 것이다.
캄브리아기 바다에는 삼엽충이 가장 널리 살았으며, 그 다음으로 완족류, 고배류, 소형 패각류, 조류들이 서식하였다. 고생대 전기에 크게 번식하였던 삼엽충은 오르도비스기 이후 서서히 그 수가 감소한 반면 완족류 오르도비스기보다 크게 번성하기 시작하였다. 고생대 바다에는 그 밖에도 산호, 이매패류, 복족류, 바다나리, 두족류 등이 널리 살았다.
고생대 전기에는 무척추 동물과 함께 척추동물이 처음 출현하여 다양하게 발전하였다. 미국 와이오미주에 분포하는 후기 캄브리아기 지층에서 단단한 골판을 가진 턱뼈 없는 갑주어가 발견되었다. 이 어류는 고생대 전기와 중기에 널리 서식하였으나 현재는 모두 멸종하였다. 이들의 먼 후손으로 여겨지는 먹장어와 칠성장어만이 오늘날까지 살아남아 있다.
실루리아기에는 턱뼈를 가진 판피오가 출현하였으며 현생경골어류와 연골어류의 조상들도 출현하였다. 경골어류 중 엽상어류의 지느러미 속에는 뼈가 들어있어 짧은 거리는 이 지느러미를 가지고 이동할 수 있었으며, 이 어류는 또한 허파를 가지고 있어 공기로 숨을 쉴 수 있었다. 현생엽상어류는 또한 허파를 가지고 있어 공기로 숨을 쉴 수 있었다. 현생엽상어류에는 씰레칸트와 허파물고기가 있다. 특히 엽상어류는 최초의 육상척추동물인 양서류의 조상이 되었다는 점에서 생물 진화 연구에 매우 중요하다. 데본기 후기에 양서류가 육지에 등장하기 전에 이미 곤충, 노래기, 거미, 달팽이 등이 육지를 점령했던 것으로 여겨진다.
양서류는 알을 물에 낳고 피부의 건조를 막을 수 없었기 때문에 육지를 완전히 지배하였다고 말할 수 없다. 반면 파충류는 비늘로 몸이 덮여있어 피부의 건조를 막을 수 있고 알을 육지에 낳기 때문에 물로부터 완전히 자유로울 수 있었다. 가장 오래된 파충류 화석은 중기 석탄기의 하부 지층에서 발견되었으며, 이들은 근간 파충류이라 불린다. 후기 고생대에는 근간 파충류의 후손 중의 하나인 펠리코사오루스에서 많은 파충류들이 진화되어 널리 분포하였다.
식물도 동물과 마찬가지로 육상에 진출하는 번식, 탈수등 여러 가지 어려움을 겪었다. 최초의 육상관수식물인 송엽난류는 실루리아기 말에 민물에 서식하는 녹조류에서 진화된 것으로 생각된다. 육상에 분포하는 대부분의 식물은 물과 양분을 나르는 특수한 관수조직을 가지고 있다. 최초의 육상 관수식물은 Y자 모양의 줄기를 가지며 키가 작았다. 이들은 아직 뚜렷한 잎이 발달되지 않았으며 줄기 끝에 있는 포자로 번식하였다.
송엽난류는 주로 얕은 물가에 서식하였다. 후기 고생대에는 양치식물과 종자양치식물이 매우 번창하였으며, 이들이 쌓여 석탄이 되었다. 또한, 고생대 후기에는 소나무, 은행, 소철과 같은 겉씨식물이 출현하였으며, 식물이 종자로 번식할 수 있게 됨에 따라 습지에 한정되어 살 필요가 없어지게 되었으며, 육상의 모든 지역으로 널리 확산될 수 있었다. 후기 고생대에는 지구상에 최초로 식물구가 형성되었다.
고생대 말에는 전세계적으로 지구 역사상 최대규모의 생물 멸종현상이 일어났다. 특히, 바다에 사는 무척추동물의 멸종이 심하였다; 산호, 많은 완족류, 삼엽충, 방추충, 일부 선태동물 등이 이때 멸종하였다. 육상에서는 많은 양서류와 파충류가 멸종하였다.
이와 같은 바다 생물의 멸종원인으로는 (1) 모든 대륙들이 한데 뭉쳐 판게아를 형성함으로써 얕은 바다의 면적이 줄어들어 서식처가 크게 감소하였으며, (2) 육상의 넓은 지역에 걸쳐 많은 암염, 석고 등과 같은 많은 증발암이 생성됨으로써 해수의 염분 감소등을 생각할 수 있다.
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