지질 시대의 생물과 환경

지질 시대의 생물과 환경#

지질 시대는 지구가 형성된 이후부터 현재까지의 시간을 지질학적 사건과 생물의 변화에 따라 나눈 것이다.

지질 시대는 크게 누대, 대, 기 등으로 구분할 수 있다.
각 시대에는 특징적인 생물과 환경 변화가 나타났으며, 이를 통해 과거 지구의 모습을 해석할 수 있다.

지질 시대의 구분#

지질 시대는 누대, 대, 기 등으로 나뉜다.

• 명왕누대: 약 46억 년 전 ~ 약 40억 년 전
• 시생누대: 약 40억 년 전 ~ 약 25억 년 전
  • 초시생대, 고시생대, 중시생대, 신시생대
• 원생누대: 약 25억 년 전 ~ 약 5.4억 년 전
  • 고원생대, 중원생대, 신원생대
• 현생누대: 약 5.4억 년 전 ~ 현재
  • 고생대: 약 5.4억 년 전 ~ 약 2.5억 년 전
    • 캄브리아기, 오르도비스기, 실루리아기, 데본기, 석탄기, 페름기
  • 중생대: 약 2.5억 년 전 ~ 약 0.66억 년 전
    • 트라이아스기, 쥐라기, 백악기
  • 신생대: 약 0.66억 년 전 ~ 현재
    • 고진기, 신진기, 제4기

지질 시대의 대부분은 선캄브리아시대에 해당한다.
현생누대는 지구 전체 역사에서 비교적 짧은 기간이지만, 다양한 생물의 화석이 많이 발견되어 세부적인 시대 구분이 가능하다.

화석#

화석은 과거에 살았던 생물의 몸체나 흔적이 지층 속에 보존된 것이다.

화석은 지질 시대를 구분하거나, 과거의 환경을 해석하는 데 중요한 단서가 된다.

구분	표준 화석	시상 화석
정의	지질 시대를 구분하는 기준이 되는 화석	생물이 살았던 당시의 지구 환경을 알려 주는 화석
조건	생존 기간이 짧고, 개체 수가 많으며, 분포 면적이 넓어야 한다.	특정 환경에서만 살며, 환경 변화에 민감해야 한다.
예	삼엽충, 공룡, 화폐석	고사리, 산호

표준 화석#

표준 화석은 지층의 생성 시대를 알려 주는 화석이다.

표준 화석으로 이용되려면 생존 기간이 짧고, 개체 수가 많으며, 넓은 지역에 분포해야 한다.

대표적인 예는 다음과 같다.

• 삼엽충: 고생대
• 공룡: 중생대
• 화폐석: 신생대

시상 화석#

시상 화석은 과거의 퇴적 환경을 알려 주는 화석이다.

시상 화석으로 이용되려면 특정 환경에서 살았고, 환경 변화에 민감해야 한다.

대표적인 예는 다음과 같다.

• 고사리: 따뜻하고 습한 육지 환경
• 산호: 따뜻하고 얕은 바다 환경

지질 시대의 기후#

지질 시대 동안 지구의 기후는 계속 변해 왔다.
어떤 시기에는 지구가 상대적으로 따뜻했고, 어떤 시기에는 빙하가 넓게 발달한 한랭한 시기가 나타났다.

• 빙하기: 지구의 평균 기온이 낮아지고 빙하가 넓게 발달한 시기이다.
• 간빙기: 빙하기 사이에 기온이 상대적으로 높아지고 빙하가 줄어든 시기이다.

과거의 기후는 산소 동위원소비, 빙하 코어, 나이테, 꽃가루, 석순, 유공충 화석 등을 이용하여 추정할 수 있다.

산소 동위원소비#

산소의 안정 동위원소인 와 의 비율인

값은 수온과 기온에 따라 달라진다.

따라서 산소 동위원소비를 분석하면 과거의 수온이나 기온 변화를 추정할 수 있다.

빙하 코어#

빙하 코어는 빙하를 원통 모양으로 시추하여 얻은 얼음 시료이다.

빙하 속에는 과거의 공기 방울, 먼지, 화산재, 동위원소 정보 등이 보존되어 있다.
이를 분석하면 과거 대기의 조성, 기온 변화, 화산 활동 등을 알 수 있다.

나이테#

나무의 나이테는 해마다 성장한 흔적이다.

나이테의 폭이나 밀도는 당시의 기온, 강수량, 생장 환경에 영향을 받는다.
따라서 나이테를 분석하면 과거의 기후 변화를 추정할 수 있다.

꽃가루#

꽃가루는 식물의 종류를 알려 주는 단서이다.

지층이나 퇴적물 속에 보존된 꽃가루를 분석하면 과거에 어떤 식물이 살았는지 알 수 있다.
이를 통해 과거의 기온, 강수량, 식생 환경을 추정할 수 있다.

석회 동굴의 석순#

석순은 석회 동굴의 바닥에서 위로 자라는 탄산 칼슘 침전물이다.

석순의 성장 속도와 화학 성분은 당시의 강수량과 기온에 영향을 받는다.
따라서 석순을 분석하면 과거의 기후 변화를 추정할 수 있다.

유공충#

유공충은 바다에 사는 작은 생물로, 석회질 껍데기를 가진다.

유공충 껍데기에 포함된 산소 동위원소비를 분석하면 과거 해수의 수온과 빙하량 변화를 추정할 수 있다.

선캄브리아시대#

선캄브리아시대는 지구 역사 대부분을 차지하는 긴 시기이다.
명왕누대, 시생누대, 원생누대가 여기에 포함된다.

스트로마톨라이트#

스트로마톨라이트는 남세균의 활동으로 만들어진 층상 구조이다.

남세균은 광합성을 통해 산소를 방출하였고, 이로 인해 대기와 해양의 산소 농도가 점차 증가하였다.
스트로마톨라이트는 주로 시생누대의 생명 활동을 알려 주는 중요한 증거이다.

에디아카라 동물군#

에디아카라 동물군은 원생누대 말에 나타난 다세포 생물군이다.

몸이 부드러운 생물이 많았으며, 현생누대 이전에 다양한 다세포 생물이 존재했음을 보여 준다.

고생대#

고생대는 현생누대의 첫 번째 대이다.
해양 생물이 크게 번성하였고, 이후 식물과 동물이 육상으로 진출하였다.

구분	특징
캄브리아기	삼엽충, 완족류 등 해양 무척추동물이 번성하였다.
오르도비스기	삼엽충, 완족류, 필석 등이 번성하였고, 최초의 척추동물인 어류가 출현하였다.
실루리아기	갑주어와 바다 전갈류가 번성하였고, 오존층의 영향으로 최초의 육상 관다발 식물이 출현하였다.
데본기	어류가 전성기를 이루었고, 곤충과 양서류가 출현하였다.
석탄기	방추충, 산호류, 양서류, 양치식물이 번성하였고, 파충류가 출현하였다.
페름기	방추충과 겉씨식물이 번성하였으며, 페름기 말 대멸종으로 삼엽충과 방추충 등이 멸종하였다.

페름기 말에는 대륙들이 모여 초대륙 판게아를 이루었다.
대륙 내부는 바다의 영향을 적게 받아 건조한 환경이 넓게 나타날 수 있었다.

페름기 말에는 지질 시대 최대 규모의 대멸종이 일어났고, 많은 해양 생물과 육상 생물이 멸종하였다.

중생대#

중생대는 파충류와 공룡이 크게 번성한 시기이다.
해양에서는 암모나이트가 번성하였고, 육상에서는 공룡과 겉씨식물이 번성하였다.

구분	특징
트라이아스기	해양에서는 암모나이트가 번성하였고, 육지에서는 공룡과 최초의 포유류가 출현하였다. 겉씨식물도 번성하였다.
쥐라기	다양한 공룡이 번성하였고, 시조새가 출현하였다. 해양에서는 암모나이트가 계속 번성하였다.
백악기	속씨식물이 출현하고 번성하였다. 백악기 말 대멸종으로 암모나이트와 공룡 등이 멸종하였다.

백악기 말에는 대륙들이 분리되어 현재와 비슷한 대륙 분포에 가까워졌다.
이 시기 말에는 대멸종이 일어나 공룡과 암모나이트 등이 멸종하였다.

신생대#

신생대는 포유류와 속씨식물이 크게 번성한 시기이다.
또한 제4기에는 여러 차례 빙하기와 간빙기가 반복되었고, 인류의 조상이 출현하였다.

구분	특징
고진기, 신진기	해양에서는 유공충에 속하는 화폐석이 번성하였다가 멸종하였다. 육지에서는 포유류와 속씨식물이 번성하였다.
제4기	매머드가 번성하였다가 멸종하였고, 여러 차례 빙하기와 간빙기가 반복되었다. 인류의 조상이 출현하였다.

정리#

지질 시대는 지구 역사와 생물의 변화를 기준으로 구분된다.

선캄브리아시대에는 초기 생명체와 다세포 생물이 출현하였다.
고생대에는 해양 무척추동물, 어류, 양서류, 양치식물 등이 번성하였다.
중생대에는 공룡, 암모나이트, 겉씨식물이 번성하였고, 말기에 대멸종이 일어났다.
신생대에는 포유류와 속씨식물이 번성하였으며, 인류의 조상이 출현하였다.

화석은 지질 시대를 구분하고 과거 환경을 해석하는 중요한 자료이다.
표준 화석은 지층의 시대를 알려 주고, 시상 화석은 과거의 환경을 알려 준다.