내가 멸종한 생물을 되살린다면 - 생물다양성부터 미래 에너지까지 세상을 구할 화석 이야(지식 더하기 진로 시리즈22)

과거의 대멸종은 오늘날 무엇을 경고할까?

화석으로 읽는 지구의 과거와 미래

 

지구에는 수십억 년 동안 수많은 생물이 나타나고 사라졌다. 생물은 환경의 변화에 적응하며 진화했고, 때로는 급격한 기후 변화와 대멸종을 겪으며 자취를 감추었다. 땅속에 남은 화석은 오래전 생물의 모습뿐만 아니라 지구의 환경과 생태계가 어떻게 달라졌는지도 알려 준다.

이 책은 지구 곳곳에서 발견되는 화석을 출발점으로 생물의 진화와 멸종, 생물다양성, 기후 변화와 미래 에너지까지 폭넓게 탐구하는 청소년 과학 교양서다. 작은 뼛조각과 발자국을 통해 지구의 오랜 역사를 추리하고, 생물과 환경이 서로 영향을 주고받으며 변화해 온 과정을 흥미롭게 살펴본다.

 

공룡은 정말 멸종했을까?

지층과 암석으로 키우는 과학 문해력

 

이 책은 눈에 보이지 않는 작은 화석부터 거대한 공룡과 초기 인류의 화석까지 다양한 생명의 흔적을 살펴보며, 화석이 만들어지고 발견되는 과정을 설명한다. 그리고 이를 토대로 지구의 역사를 한 흐름으로 들여다본다. 지구 최초의 생명체는 언제 나타났을까? 육지에 살던 포유류는 어떻게 고래로 진화했을까? 멀리 떨어진 대륙에서 같은 화석이 발견되는 까닭은 무엇일까? 공룡은 정말 멸종했을까? 독자는 이러한 질문을 따라가며 지구 생태계의 변화를 이해한다. 공룡의 피부색과 목소리를 추정하고 멸종 생물의 모습을 복원하는 과정에서는 증거를 관찰하고 가설을 검증하는 과학적 탐구 방법도 배운다.

화석을 제대로 읽으려면 화석이 발견되는 암석과 지층도 함께 살펴봐야 한다. 이 책은 생물의 흔적이 퇴적물에 묻혀 암석의 일부가 되는 과정, 지층이 쌓이는 원리, 대륙의 이동과 지각 활동이 지구를 바꾸는 과정 또한 보여 준다. 지구 환경을 이해하는 다양한 학문을 넘나들며 독자는 자연현상을 다각도로 바라보는 사고력과 과학 문해력을 기를 수 있다.

 

탄소 순환부터 미래 에너지까지

지속 가능한 세상과 직업 탐구

 

과거의 생물은 오늘날 우리가 사용하는 에너지와도 이어져 있다. 숲과 바다의 생물이 오랜 시간 땅속에 묻혀 석탄과 석유, 천연가스와 같은 화석 연료가 만들어졌기 때문이다. 인류는 화석 연료로 문명을 발전시켰지만, 많은 탄소를 배출하며 지구온난화를 앞당겼다. 이 책은 화석 연료가 탄소 순환에 미치는 영향을 살펴보고, 신재생에너지와 수소 에너지, 이산화탄소를 줄이거나 활용하는 기술을 소개하며 지속 가능한 미래를 위해 우리가 무엇을 준비해야 하는지 질문한다.

생명과 지구의 역사를 연구하는 다양한 직업도 소개한다. 화석과 암석을 발굴하고 연구하는 화석 발굴 전문가, 지구 역사를 조사하고 전시로 전달하는 자연사박물관 큐레이터, 과학적 증거를 바탕으로 멸종 생물의 모습을 되살리는 팔레오아티스트, 에너지 전환과 지속 가능한 정책을 제안하는 에너지 컨설턴트의 세계를 소개한다. 청소년 독자는 지구 환경을 탐구하는 다양한 학문과 직업을 만나고, 오늘의 지구와 미래의 삶을 새롭게 바라볼 수 있을 것이다.

[목 차]

공부할 분야

탐색할 진로

들어가며_화석으로 읽는 지구의 시간

 

1장 생명의 흔적으로 읽는 지구의 역사

【과거의 생물은 어떤 흔적을 남겼을까?】

화석을 처음 연구한 사람들 | 오늘날 화석의 의미 | 진화하면 무조건 더 강해질까? | 지구 최초의 생명체는 언제 나타났을까? | 가장 오래된 생명 화석

【생명의 흔적은 얼마나 다양할까?】

눈에 보이지 않는 화석과 가짜 화석 | 지구에서 가장 큰 화석 | 운동장만 한 공룡이 있었다고? | 공룡은 언제 처음 발견되었을까? | 우리가 알던 공룡이 틀렸다고? | 공룡은 정말 멸종했을까?

【화석으로 알 수 있는 것들】

화석만 보고 생물의 삶을 추리한다고? | 삼엽충은 어떻게 3억 년을 살아남았을까? | 육지동물은 어떻게 고래가 되었을까? | 지층의 나이와 옛 환경은 어떻게 알아낼까? | 멀리 떨어진 대륙에서 왜 같은 화석이 나올까? | 과거의 대멸종은 오늘날 무엇을 경고할까?

 

진로 찾기_화석 발굴 전문가

 

 

2장 지층 속 과거를 찾아서

【생명의 흔적은 어떻게 지층에 남을까?】

이집트 미라는 왜 화석이 아닐까? | 생물이 죽어서 화석이 될 확률 | 화석이 만들어지기 어려운 이유 | 퇴적암에 옛 생물의 흔적이 많은 이유

【화석을 직접 발굴하고 싶다면?】

티라노사우루스가 처음 발굴된 곳 | 세계의 공룡 화석 명소 | 우리나라에서도 공룡 화석이?

【지구의 역사를 찾아낸 사람들】

최초의 인류 화석 | 공룡 화석 전쟁 | 화석 사냥꾼 | 가장 유명한 티라노사우루스 화석을 발견한 탐험가 | 우리나라의 공룡 박사들

 

진로 찾기_자연사박물관 큐레이터

3장 진화와 멸종, 생물다양성의 역사

【진화의 증거는 어디에 남아 있을까?】

공룡을 복원하는 과정 | 희대의 사기극, 필트다운맨 사건 | 과학이 발전하며 밝혀진 진실

【멸종한 생물의 모습은 어디까지 알 수 있을까?】

공룡의 피부색은 어땠을까? | 공룡은 어떤 목소리를 냈을까?

【사라진 생물을 복원할 수 있을까?】

소설과 영화 속 공룡 복원 | 불가능을 가능으로?

【오늘의 지구는 미래에 어떻게 기록될까?】

대, 기, 세 | 새로운 시대, 인류세 | 미래 박물관에는 어떤 화석이 전시될까? | 이 시대의 대표 화석은 닭 뼈?

 

진로 찾기_팔레오아티스트

 

 

4장 탄소 순환과 미래 에너지

【옛 생물은 어떻게 화석 연료가 되었을까?】

원시 지구에 식물이 나타나기까지 | 나무가 쌓여 생겨난 석탄 | 석유와 천연가스는 어떻게 만들어질까? | 대기 중 이산화탄소를 줄이기 위해 | 이산화탄소를 활용하는 다양한 방법들

【탄소 순환이 흔들리면 지구는 어떻게 될까?】

화석 연료는 탄소 덩어리 | 지구 시스템의 원리 | 지구를 건강하게 지키는 탄소 순환 | 탄소 배출이 낳는 지구온난화 | 온실효과는 나쁘기만 할까?

【화석 연료 이후의 에너지는 무엇일까?】

에너지는 왜 점점 퍼질까? | 화석 연료를 태우면 왜 엔트로피가 늘어날까? | 신재생에너지는 치트키가 아니다 | 지속 가능성을 위한 노력

 

진로 찾기_에너지 컨설턴트

 

 

직접 해보는 진로 찾기

참고 자료

교과 연계

[본 문]

지구에 남아 있는 가장 오래된 생명 화석은 무엇일까요? 바로 스트로마톨라이트예요. 생명체가 지구에 남긴 가장 오래된 기록이지요. 스트로마톨라이트는 남세균 같은 아주 작은 미생물들이 만들어 낸 거예요. 미생물들은 대기 중 산소 농도를 높여서 많은 생명체가 진화할 수 있는 환경을 만들었어요. 그러니 스트로마톨라이트는 지구 생명의 역사를 연구하는 데 아주 중요한 화석이라고 할 수 있지요._25쪽

 

공룡이라는 이름을 처음 붙인 사람은 세계적으로 유명한 영국의 고생물학자이자 비교해부학자 리처드 오언이었어요. 19세기 초에는 특히 영국에서 화석들이 많이 발견되고 있었어요. 왜냐하면, 당시 영국에서는 산업혁명이 일어나 석탄이나 철이 많이 필요해졌거든요. 석탄이나 철이 나오는 탄광이나 철광을 찾으려고 열심히 땅속을 파다 보니 화석들이 많이 발견될 수밖에 없었지요. 1842년, 오언은 당시 수집되던 거대한 화석이 지구에서 볼 수 있는 도마뱀이나 악어와는 전혀 다른 생물이라고 생각했고, 이 생물에 새로운 이름을 붙이기로 했어요. 그래서 탄생한 이름이 공룡이에요. _35~36쪽

 

화석을 보면 우리는 무엇을 알 수 있을까요? 고생물학자들은 화석을 연구해서 옛날에 살았던 생물들의 생김새와 행동 양식, 먹이, 생태 등을 알아내요. 고생물학자들은 티라노사우루스가 다른 공룡들을 사냥했다는 것을 어떻게 알아냈을까요? 공룡들이 서로 싸우고, 잡아먹고, 방귀를 뀌고, 수컷이 어떻게 암컷을 차지했는지 어떻게 알 수 있을까요? 그런 점을 생각해 보면 고생물학자들은 마치 탐정이나 형사 같은 사람들이에요. _42쪽

 

페름기 말 대멸종은 오늘날 인류에게 중요한 교훈을 던집니다. 과학자들은 현재의 지구온난화와 페름기 말 대멸종 사태가 아주 비슷한 양상으로 진행된다고 생각하고 있어요. 지구 기온은 상승하고 있고, 해양 산성화와 산소 부족 현상의 증거들이 나타나고 있거든요. 그런데도 화석 연료는 계속 사용하고 있잖아요. 고생대 말에 기온이 상승할 때 화산이 계속 분출했던 것처럼 말이에요. 그러니 화석 연구를 통해 기후 변화가 현재와 같은 상태로 진행되었을 때 지구 생태계와 생물다양성에 어떤 변화가 일어날지도 예측할 수 있는 거지요. _54쪽

 

미래에 아주 아주 먼 후손이 나의 화석을 찾아냈고, 내 DNA를 이용해 나를 복제하려 한다고 가정해 볼게요. 그럼, 그때를 대비해서 나의 DNA를 어떻게 보관해 놓는 게 가장 오래 보관할 방법일까요? 냉동 보관이 가장 오래 보관하는 방법이에요. 영하 70도 이하에서 보관하면 장기간 보관할 수 있지요. 그러니 혹시 모를 일이에요. 언젠가 냉동 상태로 오랫동안 보관된 공룡 화석이 발굴된다면, 그 속에서 손상되지 않은 DNA가 나올 수도 있지 않을까요? _124쪽

 

인류세는 아직 공식적인 지질 시대의 이름으로 인정받지는 않았어요. 하지만 이 말에는 오늘날 지구에서 일어나는 여러 변화가 담겨 있어요. 사람이 늘고 도시와 산업이 커지면서 땅의 모습도 크게 달라졌어요. 숲을 베고 도로를 만들면서 흙이 더 쉽게 깎여 나가고, 인공 비료를 많이 쓰면서 공기 속 질소도 늘었지요.

지구가 점점 더워지고, 플라스틱처럼 사람이 만든 물질도 많아졌어요. 많은 생물이 사라지면서 생물의 종류도 줄고 있어요. 인류세는 이처럼 사람의 활동으로 지구가 크게 달라진 모습을 설명할 때 쓰는 말이에요. 또 인류세라는 말에는 자연을 마음대로 개발해 온 태도를 돌아보고, 앞으로도 지구에서 살아갈 수 있도록 지금부터 행동해야 한다는 뜻도 담겨 있어요. _127쪽

 

오늘날 사용하는 석탄 대부분을 만든 식물들은 언제 지구에 살았을까요? 바로 고생대 석탄기 후기와 페름기 초기예요. 석탄기는 약 3억 5,900만 년 전부터 약 6,000만 년 동안 지속한 시기이고, 페름기는 석탄기 다음 시기로 고생대의 마지막 시기지요. 당시는 대기 중 산소와 이산화탄소의 농도가 현재보다 훨씬 높은 시기였어요. 그러니 생물의 크기는 점점 커질 수밖에 없었어요. 공중에는 길이가 70센티미터에 이르는 거대 잠자리 메가네우라가 날아다니고, 땅에는 길이가 2.63미터나 되는 노래기 아르트로플레우라가 기어 다니고 있었지요._140쪽

 

화석 연료 중 석유는 어떻게 만들어졌을까요? 석탄이 주로 육상식물이 쌓여 만들어진 것과 달리, 석유는 수억 년 전에 바다에 살았던 식물이나 플랑크톤 등의 해양 생물이 바다의 밑바닥으로 가라앉아서 만들어진 연료예요. 유공충이 석유를 만든 대표적인 생물이고요. 산소가 거의 없는 해저에 가라앉아서 않고 사체가 남아 있을 수 있었던 거지요. 죽은 생물이 석유로 변화하는 과정은 참기름을 만드는 원리로 이해하면 쉬워요. 우리가 먹는 참기름을 어떻게 만드는지 알고 있나요? 참깨를 고온에서 볶은 후 압력을 가해 꽉 짜면 참기름이 뽑혀 나와요. 마찬가지로 바다에 가라앉은 생물체 위로 오랜 시간에 걸쳐 해양 미생물의 사체가 쌓이고 쌓이면서 온도와 압력의 작용을 받으면 액체로 바뀌고, 그게 석유가 되는 거지요. _142~143쪽

 

‘지구 시스템’이라는 말을 들어 보았나요? 시스템은 각 구성 요소가 서로 연관되어 함께 작동하는 집합을 말해요. 요즈음 새로 짓는 아파트에는 시스템 에어컨을 많이 설치해요. 각 방의 실내기가 서로 연결되어 있어서 실외기는 하나만 있으면 되는 에어컨을 시스템 에어컨이라고 한답니다. 이렇게 서로 연결되어 작동하는 시스템 에어컨처럼, 지구도 하나의 시스템을 이루고 있어요. 지구는 기권, 지권, 수권, 생물권, 외권으로 구성되어 있는데, 각 권이 서로 연결되어 상호작용하면서 지구라는 전체를 이루고 있는 거지요.