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46억 년 지구 역사 중 5번의 대멸종기에는 대체 무슨 일이 일어났던 것일까? 이 책은 과거의 지구가 궁금하고 이미 지나버린 지구를 연구하고 있는 이유가 알고 싶은 독자들에게 이 책은 좋은 길잡이가 되어준다. 지구의 46억 년 역사에서 고생대 이후의 역사는 약 5억 4000만 년에 지나지 않는다. 따라서 고생대 이전에도 41억 년에 가까운 지구의 역사가 있었다. 이 기간 동안 지구에는 엄청난 변화들이 있었다. 생명체가 등장했으며, 산소를 포함하고 있지 않던 대기가 산소를 포함하게 되었고, 지구 전체가 얼음으로 뒤덮이는 대빙하기도 여러 차례 있었다. 이 모든 일이 아주 오래전에 일어났기 때문에 그 흔적을 찾는 것은 쉽지 않다. 고생대 이전의 역사를 간단히 다룬 것은 그 때문이었을 것이다. 그러나 과학자들의 끈질긴 노력과 발전된 탐사 장비 덕분에 초기 지구에 무슨 일이 있었는지에 대하여 이전보다 더 많은 것을 알게 되었다. 그리고 수많은 변화를 겪어왔던 흥미진진한 지구의 모습은 언젠가 우리가 만나게 될 미지의 생명체나 또 다른 지구에 대한 단서를 제공해줄 것이다.

46억 년 지구의 시작과 역사 그리고 인류세!

우리에게 알려진 고생대부터 지금 현재까지의 역사는 5억 4000만 년뿐이다. 그렇다면 알려지지 않은 41억년의 지구 역사는 어떤 모습일까? 과학의 발달로 살펴볼 수 있게 된 숨겨진 지구의 역사를 만나보자.

지옥도와 같다는 명왕누대는 과연 어떤 모습일까? 46억 년 지구 역사 중 5번의 대멸종기에는 대체 무슨 일이 일어났던 것일까? 과학자들은 아무것도 남겨지지 않은 과거 지구의 모습을 어떻게 발견할 수 있었던 것일까? 왜 과학자들은 과거의 지구를 연구하는 것일까? 과거의 지구가 궁금하고 이미 지나버린 지구를 연구하고 있는 이유가 알고 싶은 독자들에게 이 책은 좋은 길잡이가 되어줄 것이다.
우리는 고등학교에서 지구과학과 생물학 시간에 지구의 지질학적 역사를 배운다. 이때 다루는 내용의 대부분은 고생대 이후 지구에서 일어났던 생물계의 변화다. 따라서 고생대 이후의 역사가 지구 역사의 대부분을 차지하고 있다고 생각하기 쉽다. 그리고 지구에서 일어났던 주요 사건들 대부분이 고생대 이후에 일어났던 것으로 생각한다. 오래전에 사용되던 교과서는 고생대 이전 시기를 선캄브리아기라는 제목으로 간단하게 다루고 지나갔다. 캄브리아기는 고생대의 첫 번째 기이다. 고생대 이전 시기를 선캄브리아기라고 부른 것은 고생대 이전의 지구 역사를 한 기의 역사 정도로 간단히 취급했기 때문이었다.
그러나 지구의 46억 년 역사에서 고생대 이후의 역사는 약 5억 4000만 년에 지나지 않는다. 따라서 고생대 이전에도 41억 년에 가까운 지구의 역사가 있었다. 이 기간 동안 지구에는 엄청난 변화들이 있었다. 생명체가 등장했으며, 산소를 포함하고 있지 않던 대기가 산소를 포함하게 되었고, 지구 전체가 얼음으로 뒤덮이는 대빙하기도 여러 차례 있었다. 이 모든 일이 아주 오래전에 일어났기 때문에 그 흔적을 찾는 것은 쉽지 않다. 고생대 이전의 역사를 간단히 다룬 것은 그 때문이었을 것이다. 그러나 과학자들의 끈질긴 노력과 발전된 탐사 장비 덕분에 초기 지구에 무슨 일이 있었는지에 대하여 이전보다 더 많은 것을 알게 되었다. 그리고 수많은 변화를 겪어왔던 흥미진진한 지구의 모습은 언젠가 우리가 만나게 될 미지의 생명체나 또 다른 지구에 대한 단서를 제공해줄 것이다.

지구의 탄생 7
우주는 어떻게 시작되엇을까? 8
빅뱅의 증거는 무엇일까? 14
지구를 이루는 원소들은 어디에서 만들어졌을까? 18
지구는 어떻게 형성되었을까? 22
태양계와 지구의 나이는 어떻게 측정했을까? 27

지구는 어떤 행성인가? 33
태양계는 우주 어디쯤에 있을까? 34
태양계와 지구 39
지구는 다른 행성들과 어떻게 다를까? 43
지구의 현재 상태 49
지구의 대기 53
지구의 바다 61
지구의 내부 63
달은 어떻게 만들어졌을까? 70

명왕누대, 시생누대 그리고 원생누대의 지구 75
지질시대는 어떻게 구분할까? 77
지구의 역사 교과서인 화석은 어떻게 만들어질까? 82
화석의 연대는 어떻게 측정할까? 87
명왕누대 90
후기 운석 대충돌기 94
시생누대 97
최초의 생명체는 어디에서 만들어졌을까? 99
생명체는 어떻게 시작되었을까? 103
생명체는 어떻게 분류할까? 107
원생누대 110
지구도 하나의 생명체로 볼 수 있을까? 112
빙하기 115
호상철광석은 어떻게 만들어졌을까? 121
진핵생물의 출현 123
에디아카라 동물군 125
지각의 이동과 판구조론 129

고생대의 지구 135
생명체로 넘처나는 고생대 136
생명 대폭발이 일어난 캄브리아기 140
최초의 대멸종 사건이 시작된 오르도비스기 154
최초로 육지에 식물이 나타난 실루리아기 157
어류의 시대 데본기 159
양서류의 시대 석탄기 161
최대의 멸종 사건이 일어난 페름기 164

중생대의 지구 169
공룡이 지배하던 중생대 170
암모나이트가 번성했던 트라이아스기 172
공룡의 전성기였던 쥐라기 174
대멸종으로 중생대를 마감하는 백악기 192

신생대의 지구 197
포유류가 지배하는 신생대 198
고래가 다시 바다로 돌아간 제3기 201
인류가 지배하는 제4기 206
인류의 출현 212
홀로세 대멸종 218

찾아 보기 223

인류세의 도입 문제
미국 버지니아대학의 기상학자인 윌리엄 루디먼은 <우리가 살고 있는 시대를 정의하면서>라는 논문에서 인류가 지구에 등장한 이후의 역사를 새롭게 규정해야 한다고 주장했다. 그는 인류가 지구 환경에 영향을 미치기 시작한 시점부터 지구의 역사는 새로운 지질시대로 구분해야 한다고 생각했다. 이것이 현재 학자들을 비롯해 많은 사람들 사이에서 논쟁거리가 되고 있는 인류세인류세 도입의 문제다. 루디먼과 공동 연구자들은 인류세를 도입하면 신생대 이후 지구의 역사를 보다 정확히 기술할 수 있을 것이라고 주장했다. 그들은 인류세의 시작점을 인류가 처음 지구에 등장한 플라이스토세 중기로 보아야 한다고 했다. 이 시기는 대략 15만에서 25만 년 전이다.
2000년에 인류세라는 용어를 처음 도입한 사람은 산화질소류가 오존의 분해를 촉진시키는 촉매 역할을 한다는 것을 밝혀내 1995년 노벨 화학상을 받은 네덜란드의 화학자 파울 크뤼천이었다. 크뤼천이 생각한 인류세 시작 시기는 산업혁명이 시작된 18세기였다. 크뤼천은 산업혁명 이후 남극 상공 오존층에 구멍이 생기고, 대기 중의 메탄가스 양이 두 배로 늘어났으며, 이산화탄소 농도가 크게 증가하는 등 지구 환경에 커다란 변화가 있었다는 것을 지적했다.
그러나 2016년 초 런던 대학의 닐 로스 교수는 미국 뉴멕시코 남부에 있는 앨라모고도 부근 사막에서 첫 번째 원자탄 폭파 실험을 했던 1945년 7월 16일을 인류세의 시작점으로 해야 한다고 주장했다.
2016년 8월 29일, 국제지질학연합이 남아프리카공화국에서 개최한 국제지질학회에서 여러 나라의 과학자들로 구성된 인류세 워킹 그룹은 지구가 1950년대에 인류세에 돌입했다고 선포하도록 권고했다. 이들은 원자폭탄 실험으로 생긴 방사성물질의 증가, 플라스틱 사용의 급증, 닭 뼈의 증가가 다른 지질학적 시기와 구별할 인류세의 특징이라고 주장했다.
그러나 일부 지질학자들은 인류세 도입 움직임에 반대하고 있다. 그들은 인류세를 도입하는 것은 아직 시기상조라고 주장한다. 인간이 지구 환경에 미치는 영향을 파악하려면 수 세기 이상의 시간이 흘러야 한다는 것이다.
인류세의 논란이 앞으로 어떻게 마무리될는지 속단하기는 어렵다. 그러나 인류세 도입을 이야기한다는 것 자체가 큰 의미를 띠는 것은 확실하다. 그것은 인류가 살고 있는 시대를 다른 시대와 분리하여 별도의 지질시대로 구분할 만큼 인류가 지구 환경에 끼치는 영향이 크다는 것을 보여준다.