고생대 중생대 신생대

고생대:

대의 구분은 지구상의 생물진화에 주요한 변화를 반영하여 행해져왔다. 대는 여러 개의 기(紀)로 세분되어 있으며, 몇 개의 대가 모여 좀더 큰 지질학적 시간단위인 이언(eon)을 이룬다. 고생대(진화가 거의 안된 동물이 살던 시대) 다음에는 중생대(진화가 중간 정도 된 동물이 살던 시대)가 오며, 그 뒤는 신생대(가장 발달한 동물이 살던 시대)이다. 고생대는 5억 7,000만 년 전에 시작되어 2억 2,500만 년 전까지 계속되었으며, 크게 전기 고생대(캄브리아기·오르도비스기·실루리아기가 해당됨)와 후기 고생대(데본기·석탄기·페름기)로 나뉜다.

전기 고생대는 1억 7,500만 년 동안 계속되었으며, 이 시기에 광범위한 지각의 융기(隆起)와 하향요곡(下向搖曲)작용이 있었고, 그 결과 북아메리카·유럽·아시아 등에서는 커다란 산맥과 지향사(地向斜)가 형성되었다(→ 색인 : 이아페투스 해). 새로 생긴 대륙의 남쪽에는 커다란 바다가 생겼으며, 북아메리카 대부분은 따뜻하고 얕은 바다가 되어 많은 산호초가 서식했다(→ 색인 : 오르도비스기). 캄브리아기 말기부터는 계속해서 산이 형성되었다. 이 시기에 기후가 추웠다는 증거는 없다. 한때는 캄브리아기에 빙하기(氷河期)가 있었다고 생각하기도 했지만, 지금은 선캄브리아기에 있었던 것으로 보고 있다.

이 시기의 화석(化石)으로는 벌레와 같은 무척추동물 볼보르텔라속(─屬Volborthella)·히오리테스속(Hyolithes) 같은 원시 무척추동물의 껍질 등이 발견된다. 사실상 지금 살고 있는 많은 무척추동물군은 캄브리아기에 처음으로 나타났다. 캄브리아기 동안 가장 개체수가 많았던 동물군으로는 골격이 3개의 세로엽(葉)으로 나누어진 해양성 절지동물 삼엽충(三葉蟲)을 들 수 있는데, 이는 오늘날 화석으로 가장 많이 발견되는 것 가운데 하나이다. 후기 캄브리아기 말에 와서는 몇몇 해양생물이 풍부해졌다. 필석류(筆石類)·두족류(頭足類)·완족류(腕足類)·삼엽충 등이 이 시기에 번성한 4개의 동물군으로, 이들은 태형동물(苔形動物：해양 고착성 생물), 초기 복족류(腹足類) 같은 연체동물(軟體動物：달팽이와 민달팽이), 개형충류(介形蟲類：껍질을 2장 가진 작은 갑각류), 광익류(廣翼類：현재 멸종된 절지동물) 등의 풍부한 동물군의 밑받침이 되었다. 원시적인 물고기도 전기 고생대에 나타났으며, 식물로는 조류(藻類)가 두드러지게 많았고 이끼류와 고사리류도 약간 있었다.

후기 고생대는 3억 9,500만 년 전~2억 2,500만 년 전까지 계속되었으며, 지구에 커다란 변화가 일어난 시기이다. 이 시기에는 거대하고 따뜻한 얕은 바다에서 많은 동·식물이 번성했으며, 여러 가지 지각변동이 일어나 광범위한 광상(鑛床)을 형성했다. 오늘날 채굴(採掘)되고 있는 구리·금·납·아연 등의 대부분은 후기 고생대의 데본기에 형성된 것이며, 이러한 채굴활동은 이 시기의 지질학적인 연구에 많은 도움을 주고 있다. 이 시기에 북부대륙에서는 거대한 늪지대가 발달했는데 이들 늪지대는 주기적으로 해침(海侵)을 받아 이 지역에 무성했던 식물들이 묻히게 되었고, 그런 뒤 실트층이 그 위를 덮었다. 바닷물이 빠져나가면 다시 늪지대가 되어 식물들이 자라고 이는 다시 주기적으로 파묻혀서 오늘날 뚜렷이 나타나는 윤회층(輪廻層)이라는 퇴적층이 되었다. 이렇게 퇴적된 식물들은 열과 압력을 받아 석유와 석탄이 되었으며, 현재 주요한 자원으로 쓰인다.

데본기 동안에는 생물체들이 바다에서 육지로 올라왔으며, 많은 동물들이 공기로 숨을 쉬며 육상생활에 적응하게 되었다. 이러한 동물이 양서류인데, 이들은 석탄기와 페름기에 매우 다양하게 진화했으며 그 크기는 0.1~3m에 달했다. 페름기에 들어와 사막환경이 다시 우세하게 되자 양서류들은 다른 형태로 진화하게 된다. 이들이 파충류이며, 파충류들은 사막에 알을 낳고 물이 없어도 알을 부화(孵化)시키고 새끼를 키울 수 있었다. 파충류들은 그뒤 다양한 종(種)으로 급속히 진화했다.

후기 고생대에는 곤충도 나타나기 시작했다. 석탄기 탄층에서는 500종 이상의 곤충화석이 발견되는데 이 중에는 길이가 60㎝ 이상 되는 잠자리와 30㎝에 달하는 날개 달린 바퀴벌레도 있다. 이렇게 하여 공중에 처음으로 생명체가 등장했으나, 파충류에 날개가 발달하여 하늘을 지배하는 종으로서 조류(鳥類)가 나타난 것은 한참 뒤의 일이다.

후기 고생대에 어류는 매우 빠르게 진화했다. 이 시기에는 상어가 가장 흔했다. 가장 큰 상어종인 디니크티스속(Dinichthys：현재는 멸종됨)은 길이가 6.8m 이상이었으며, 머리를 보호하는 거대한 골질(骨質) 방호판(防護板)이 목 주위에서 몸체 방호판과 연결되어 있었다. 지느러미가 두껍고 가시가 많은 어류인 사르코프테리기이(Sarcopterygii)는 공기 중에서 숨쉬는 능력을 키워 건조기에 물이 없는 곳에서도 살아 남을 수 있었으며, 이러한 폐어류(肺魚類) 가운데 5속이 지금도 살고 있다. 어류의 일종인 총기류(總鰭類)는 양서류로 진화했다.

후기 고생대에는 육상식물이 풍부해졌다. 석탄기에는 고사리류가 나무 크기만큼 성장했으며, 페름기에는 침엽수가 처음으로 나타났다.

또한 후기 고생대에는 중요한 빙하기가 여러 번 나타났다. 남아메리카·아프리카·남극대륙과 오스트레일리아 등에서는 초기 빙성층(氷成層)이 관찰되는데, 이러한 기후조건의 변화로 따뜻한 물에서 사는 많은 생명체들이 멸종하게 되었다. 그뒤 2번째, 3번째 빙하기가 뒤따랐으며, 고생대 말에는 생명체에 대한 역사상 가장 큰 위기로 손꼽히는 빙하기가 닥쳐왔다. 빙하기가 끝난 뒤 기후는 다시 따뜻해져서 그뒤 1억 년 동안에는 빙하기가 다시 오지 않았다. 따라서 추운 수중(水中) 기후에 적응한 생명체들은 종수에 있어서나 전체 수량에 있어서나 반으로 줄어들었다. 페름기 말쯤에는 육상에서도 양서류의 75% 정도와 80% 이상의 파충류가 멸종했다.

중생대

대륙지괴들이 대륙이동에 의해 초대륙인 로라시아와 곤드와나로부터 갈라져 오늘날과 같은 육지형태를 이루게 된 시기이다. 대의 이름은 전통적으로 지구상에 존재하는 생물의 주요변화를 반영하기 위해 붙여지고 있다. 대는 더 짧은 지질기간인 기(紀)로 구성되며, 보다 큰 시간단위인 이언(eon)에 포함된다. 중생대에는 식물군과 동물군이 광범위하게 다양화되고 진보된 진화양상을 나타내며, 이는 이전에 발달했던 고생대의 양상 및 이후에 발달할 신생대의 양상과는 전혀 다른 모습을 보인다. 중생대는 6,500만~2억 2,500만 년 전의 기간이며 트라이아스기·쥐라기·백악기로 구분된다. 중생대 초기에, 지금의 북아메리카와 아시아 대륙을 포함했던 로라시아는 남반구에 위치한 곤드와나로부터 테티스라고 하는 거대한 바다에 의해 갈라지게 되었다. 테티스 해는 현재의 대서양 중부로부터 지중해·중동·인도네시아·뉴질랜드에 걸쳐 뻗어 있었다. 중생대 암석은 모든 대륙에 분포하게 되었고, 테티스 해에 퇴적된 해성층들은 계속된 각 기를 거치면서 점진적으로 분포지역이 넓어졌다. 또한 해성층들은 현재의 태평양 연변부 주위의 지향사 지역에도 쌓이게 되었다. 대서양과 인도양이 해저융기에 의해 형성되면서 지금의 육지와 대륙붕이 출현했는데, 이때 테티스 해의 흔적이 중생대 해양화석 형태로 모든 대륙에 남게 되었다.

파충류는 중생대 동안 가장 번성한 육상생물이었다. 트라이아스기 동안 물에서 서식하는 크고 모습이 흉한 양서류인 미치류(迷齒類)가 있었으나 이들은 후에 번성한 두꺼비와 개구리를 남기고 갑자기 멸종되었다. 후기 석탄기에 유래된 파충류 혈통인 고두류(固頭類)는 주요 파충류 계열로 분화되어 거북, 주요 해양 생물군들, 포유동물과 비슷한 수궁류(獸弓類)와 조치류(槽齒類) 등이 되었다. 중생대에 진화한 가장 잘 알려진 파충류인 공룡은 조치류에서 유래했는데, 쥐라기에 거대하고 인상적인 형태로 발전했다. 초식성 공룡인 브론토사우르류(─類 brontosaurs)와 디플로도쿠스(Diplodocus), 뿔난 스테고사우루스(Stegosaurus), 거대한 육식동물이며 두 발 달린 알로사우루스(Allosaurus) 등이 있었다. 육식공룡 중 가장 거대한 공룡은 티란노사우루스(Tyrannosaurus)였다. 공룡은 백악기 전체에 걸쳐 분화하고 번성했으나, 갑자기 멸종되어 고생물학상 가장 큰 신비로 남게 되었다. 날개달린 도마뱀인 익룡은 실제로 날 수 있는 동물인 조류의 선조였는데, 이것은 가장 비정상적으로 적응한 공룡의 한 형태였다. 크고 퍼진 막질(膜質)의 날개는 공기역학상 비효율적이어서 날기보다는 높은 곳에서 뛰어내려 활강한 것으로 보인다. 익룡은 조류가 출현함으로써 경쟁관계로 들어가 멸종이 가속화된 것으로 보고 있으나, 조류가 이들로부터 진화한 것으로 보는 견해가 유력하다.

사실상 조류가 파충류에서 진화했다는 사실을 증명해주는 것으로는 시조새 화석이 있다. 이것은 파충류의 특징뿐만 아니라 파충류의 비늘에서 진화한 깃털을 갖고 있다. 중생대의 유영성(游泳性) 파충류는 매우 다양하게 분화되었고, 해양환경에 잘 적응했다. 공룡으로는 노토사우르류(nothosaurs)·플라코돈트류(placodonts)·어룡류(ichthyosaurs)·플레시오사우르류(plesiosaurs) 및 거대한 모사사우르류(mosasaurs) 등이 있다. 이때의 어류 중에는 현대 어류의 조상으로 보이는 것들이 있는데, 경골어류(硬骨魚類)의 가장 원시적인 형태는 멸종된 연질어목(軟質魚目 chondrosteiformes)이며 현대의 철갑상어류와 닮았다. 전골어류(全骨魚類)는 연질어류의 뒤를 이어 나타났지만 그 수가 줄어들어 단지 미시시피민물꼬치고기(Mississippi garpike)와 같은 몇 종류만이 살아남았다. 경골어류인 텔레오스트(teleost)는 가장 성공한 해양척추동물로서 후기 백악기에 전성기를 맞았고 많은 종들이 현대에도 남아 있다. 가장 잘 알려진 중생대 어류는 셀라키이목(─目 Selachii)의 상어인데, 그 모습은 지금의 상어와 거의 같다. 해양무척추동물로 가장 잘 알려진 것으로는 암모나이트가 있다. 암모나이트는 앵무조개의 동류(同類)로 번성했으며, 이것은 다양하게 분화되어 층서학적으로 시대를 결정하는 데 이용된다. 곧거나 고리모양으로 감긴 많은 방의 형태는 중생대 암석의 지표로서 유용하다. 암모나이트도 공룡처럼 중생대의 기이한 생물로 백악기말에 갑자기 사라졌다.

신생대:

이 기간중 지구는 현재의 모습을 갖춘 것으로 추측된다. 대는 전통적으로 지구상 생물의 주된 변화를 반영하도록 명명되었다. 하나의 대는 수개의 기(紀)로 구성되며, 여러 개의 대는 더 큰 지질시대인 애콘(Acon), 즉 이언(Eon)을 구성한다. 신생대는 포유류와 꽃피는식물 또는 속씨식물의 시대라 불린다. 이 시대는 약 6,500만 년 전에 시작되었고 국제협약에 따라 2개의 기, 즉 제3기와 제4기로 나누어진다. 이들은 다시 세(世)로 세분되어 제3기는 팔레오세·에오세·올리고세·마이오세·플라이오세, 제4기는 250만 년 전(또는 170만 년 전)에 시작된 홍적세·충적세(최후 1만 년 간)로 각각 세분된다. 제3기는 조산운동의 시대였다. 지각의 주요한 구조운동은 오늘날 우리가 알고 있는 북아메리카의 대산맥계, 안데스 산맥, 알프스 산맥, 카프카스 산맥, 히말라야 산맥과 같은 거대한 산맥을 만들었다(→ 색인 : 래러미드 조산운동). 이러한 지각의 융기에 수반된 화산활동으로 대부분의 현재 화산지역이 생겨났다. 제3기 식물의 진화는 지구의 모양을 바꾸어놓았다. 씨는 보호막으로 싸여 있고 열매가 자신의 양분을 운반하는 속씨식물인 꽃피는식물은 대폭적으로 중생대 동안 번성한 민꽃식물인 겉씨식물로 교대되었다. 속씨식물은 얼음으로 덮여 있지 않았던 북극지방에서 기원했고 남쪽으로 향하여 전세계로 퍼져나갔다. 속씨식물의 분포는 주요산맥의 방향에 영향을 받았다. 유라시아 대부분의 산맥은 동서방향으로, 아메리카와 남동아시아의 산맥은 남북방향으로 뻗어 있었다. 홍적세 대(大)빙하시대 이후 유라시아의 많은 식물은 얼음이 제거된 후에도 산맥이 가로막혀 북으로 돌아갈 수 없었다. 그러나 아메리카와 남동아시아에서는 북쪽 지방으로 되돌아 올 수 있었다.

제3기의 가장 중요한 생물의 발전은 확실히 포유동물의 진화이다. 중생대 동안 몸집이 작고 원시적인 포유류가 있었으나 중생대말에 공룡과 함께 거의 멸종했다. 단지 포유동물의 주요 군(群)인 유대류(有袋類)와 태반류(胎盤類)만이 살아남았다(→ 색인 : 백악기) . 대륙이동은 포유동물의 진화에 영향을 끼쳤다. 오스트레일리아는 제3기 동안 고립되어 있었고 그곳의 유대류는 경쟁 없이 진화해 다양한 형태로 분화되었으며, 다양한 생태학적 이점들을 이용했다. 남아메리카에는 특이화된 태반류와 함께 유대류가 도착했다. 일부 유대류들도 번성했지만 태반류는 더 성공적으로 진화했다. 팔레오세 동안 포유동물은 구대륙과 신대륙에서 모두 진화가 가속되었고 많이 분화된 종(種)들이 진화했다. 이들 중에는 설치류, 유식동물, 발굽이 있는 동물, 영장류가 있었다. 제4기에는 직립자세를 취하고 팔·다리의 비율이 현대적인, 인류의 선조가 최초로 나타났다. 화석기록에 의하면 최초의 원시인류는 동아프리카와 아프리카 남부 및 인도네시아에서 진화했다. 이들 화석에는 도구를 사용한 증거가 함께 섞여 있다(→ 색인 : 사람과).

제4기 후반에는 연속적인 빙하의 전진과 후퇴가 있었고, 이는 북반구에서 동물군과 식물군의 성장에 상당한 영향을 주었다. 다른 많은 종들처럼 초기의 원시 인류들도 빙하작용에 따라 이동했으나 다른 동물들과는 달리 변화하는 조건에 적응했다. 유럽과 아시아의 호모 에렉투스(Homo erectus)는 도구사용법을 발달시켰다. 호모 네안데르탈렌시스(Homo neanderthalensis)는 이 방법들을 더 개량시켰고, 동굴이 따뜻한 피신처임을 알게 되었다. 호모 사피엔스(Homo sapiens)가 뷔름 빙기에 프랑스와 스페인에서 출현했는데, 이들은 일찍이 동굴 미술에 숙달된 인류였다(→ 색인 : 사람속).