고생대 페름기(Permian Period)

페름기(Permian period)는 약 2억 9900만 년부터 2억 5200만 년 전으로 고생대의 마지막 시대입니다. 이 시기는 중생대로의 전환을 위한 무대를 마련하는 중요한 지질학적, 기후적, 생물학적 변화의 시기였습니다.

 

페름기 멸종 사건

 

[ 목차 ]

1. 지질학적 활동

2. 기후

3. 생물

4. 페름기 멸종 사건

 

 

1. 지질학적 활동

1.1. 대륙 이동과 판게아 형성

페름기의 가장 중요한 지질학적 사건 중 하나는 지구 지각판의 지속적인 이동으로 초대륙 판게아가 탄생한 것입니다. 페름기 동안 대륙들은 계속해서 수렴하고 충돌했으며, 이 시기 말에는 판게아가 형성되었습니다. 페름기에는 대륙들의 충돌과 융합으로 인해 북아메리카의 애팔래치아 산맥과 유럽의 우랄 산맥을 비롯한 광범위한 산맥이 형성되었습니다. 조산운동으로 알려진 이러한 산맥 형성은 육상 서식지를 형성하는 데 중요한 역할을 했습니다.

 

1.2. 화산 활동

화산 활동은 페름기 지질학적 활동의 또 다른 중요한 측면이었습니다. 화산 폭발은 세계 여러 지역에서 발생하여 용암, 화산재, 가스를 대기 중으로 방출하고 지구 표면을 형성했습니다. 페름기 동안 대형 화성암 지역(LIP)이 형성되어 막대한 양의 현무암 용암이 분출되고 광대한 화산 고원이 형성되었습니다. 이러한 화산 활동은 화산 지형의 형성에 기여했으며 페름기 지형의 지질학적 다양성을 더해주었습니다.

 

1.3. 침전 및 퇴적

페름기는 산맥과 화산지형이 침식되면서 육지와 해양에 퇴적물이 쌓이면서 광범위한 침전과 퇴적이 이루어진 시기입니다. 사암, 셰일, 석회암 등의 퇴적암은 퇴적물이 쌓이고 석화되어 형성되었습니다. 해양 환경에서는 탄산염이 풍부한 퇴적물이 해저에 축적되어 페름기 암석층에서 두드러지는 석회암층을 형성하게 됩니다. 이 석회암층에는 페름기 해양 생물에 대한 귀중한 화석 기록이 포함되어 있습니다.

 

1.4. 기후 및 해수면 변화

페름기의 지질 활동은 지구 기후와 해수면에 영향을 미쳤습니다. 판게아의 형성은 대기 순환과 해류의 패턴을 변화시켜 초대륙 전역의 기후와 강수량 패턴을 변화시켰습니다. 페름기 해수면 변동은 해양 환경 분포와 퇴적층 형성에 영향을 미쳤습니다. 얕은 바다에는 해양 퇴적물이 퇴적되고, 이를 통해 해양 화석이 보존되었습니다.

 

1.5. 생물에 미치는 영향

페름기의 지질학적 활동은 지구상 생명체의 진화와 분포에 지대한 영향을 미쳤습니다. 산악 건설 사건은 다양한 육상 서식지를 만들었고, 화산 활동은 토양을 풍요롭게 하고 지역 기후에 영향을 미쳤습니다. 해수면과 해양순환 패턴의 변화는 해양생태계에 영향을 미쳐 생물다양성의 변동과 해양생물의 진화를 가져왔습니다. 침식 및 퇴적과 같은 지질학적 과정은 화석 기록을 보존하여 페름기 생물의 역사에 대한 귀중한 중요한 자료를 제공하게 되었습니다.

 

 

2. 기후

2.1. 적도 기후

페름기 초기에는 판게아가 적도 근처에 위치하여 초대륙 대부분이 열대 및 아열대 기후를 이루었습니다. 적도 지역은 일년 내내 따뜻한 기온을 보이며 계절 변화가 상대적으로 적습니다. 적도 기후는 울창한 숲과 늪 등 초목이 우거져 따뜻하고 습한 환경이 특징입니다. 이러한 환경은 다양한 식물과 동물 종의 서식지를 제공했습니다.

 

2.2. 대륙 내부 기후

판게아 내륙 지역은 기온과 강수량의 계절적 변화가 심한 대륙성 기후를 나타냈습니다. 대륙 내부는 더운 여름과 추운 겨울이 특징이며, 강수량 패턴은 해양 수분 공급원과의 근접성에 영향을 받습니다. 페름기 동안 판게아 내부는 연중 가장 따뜻한 시기에 가뭄과 건조함을 겪었던 것으로 추정됩니다. 이러한 기후 변동은 육상 서식지의 분포와 건조한 환경에 적응한 식물과 동물의 진화에 영향을 미쳤습니다.

 

2.3. 빙하

페름기 말에 고위도 지역에 빙하가 시작되면서 시원하고 건조한 환경으로 전환되었습니다. 극지 대륙 위에 빙상이 형성되어 극지방 만년설이 확장되고 전 세계 해수면이 낮아지게 됩니다. 페름기 후기에 시원한 기후 조건으로의 전환은 지구 기후와 생태에 중요한 영향을 미쳤습니다. 이러한 기후 변화가 페름기-트라이아스기 멸종 사건에 영향을 미쳤으며, 이로 인해 해양 생물 종의 최대 96%, 육상 척추동물 종의 70%가 사라졌습니다.

 

2.4. 온실가스

페름기 전체에 걸쳐 대기의 이산화탄소 수준이 변동하여 지구 기온과 기후 역학에 영향을 미쳤습니다. 페름기 초기의 높은 수준의 대기 이산화탄소는 온실 효과에 기여하여 기온이 더 따뜻해지고 해수면이 높아졌을 수 있습니다. 페름기 말기에 대기 중 이산화탄소 수준이 감소하면서 시원한 기후로의 변화가 시작되고 극지방의 만년설이 확장되는 데 기여했을 수 있습니다. 온실가스 수준의 변화는 페름기 기후와 환경 조건을 형성하는 데 중요한 역할을 했습니다.

 

 

3. 생물

3.1. 시냅시드(Synapsids)

초기 육상 척추동물 그룹인 시냅시드는 페름기의 주요 육상 동물 중 하나였습니다. 여기에는 작은 곤충을 먹는 형태부터 큰 정점 포식자에 이르기까지 포유류와 유사한 다양한 파충류가 포함되었습니다. 페름기의 가장 잘 알려진 시냅시드 중 일부는 테라프시드(Therapsids)로 알려진 그룹에 속하며, 분화된 치아와 직립 자세 등 포유류와 유사한 특성을 나타냈습니다. 테라프시드는 다양한 생태학적 위치를 차지하는 육상 생태계의 중요한 생물이었습니다.

 

3.2. 양서류

양서류는 페름기 동안 다양한 형태와 적응을 통해 다양하고 풍부했습니다. 여기에는 분추류와 같은 대형 수생 양서류뿐만 아니라 더 작은 육상 형태도 포함되었습니다. 페름기 양서류는 육상 및 담수 생태계에서 포식자, 먹이, 청소부로서 중요한 역할을 했습니다. 일부 양서류는 늪지대 생활에 잘 적응하여 다양한 식물과 동물을 먹었습니다.

 

3.3. 파충류

파충류는 페름기 동안 육상 생태계를 다양화하고 생태계를 지배하기 시작했으며, 이는 양서류 중심에서 파충류 중심으로 육상 동물군의 전환을 의미합니다. 초기 파충류는 다양한 신체 모양, 크기 및 생태학적 특징을 보였습니다. 페름기 시대의 가장 주목할만한 파충류는 디메트로돈과 같은 초기 파충류와 도마뱀처럼 생긴 캅토리누스와 같은 초기 이궁류가 포함되었습니다. 이 파충류는 육상 생태계에서 포식자와 초식동물로서 중요한 역할을 했습니다.

 

3.4. 해양 생물

페름기 해양환경에는 완족류, 암모노이드, 산호, 경골어류 등 다양하고 풍부한 생물이 서식하였다. 완족류는 특히 다양했으며 많은 해양 생태계를 지배했으며 얕은 연안 해역에서 더 깊은 연안 환경에 이르기까지 다양한 서식지를 차지했습니다. 암모노이드는 두족류에 감긴 껍데기를 갖고 있으며 해양 먹이그물에서 중요한 포식자이자 먹잇감이었습니다. 페름기 산호는 따뜻한 열대 바다에 광범위한 암초 시스템을 형성하여 다양한 해양 생물에게 서식지를 제공하였습니다.

 

3.5. 곤충

페름기에는 곤충이 풍부하고 다양했으며, 육상 및 담수 서식지에 다양한 종이 서식했습니다. 페름기 곤충에는 잠자리, 바퀴벌레와 같은 원시 형태뿐만 아니라 현시대 곤충의 초기 조상도 포함되었습니다. 곤충은 페름기 생태계에서 수분 매개자, 초식 동물, 분해자로서 중요한 역할을 하여 영양 순환과 생태계 기능에 큰 역할을 했습니다.

 

 

4. 페름기 멸종 사건

페름기-트라이아스기 멸종 또는 대멸종이라고도 알려진 페름기 멸종 사건은 지구 역사상 가장 큰 규모의 대량 멸종 사건으로, 약 2억 5200만 년 전인 페름기 말기에 발생했습니다. 이 재앙적인 사건으로 인해 해양 생물종의 최대 96%, 육상 척추동물 종의 최대 70%가 손실되었으며, 이로 인해 지구 생태계가 극적으로 재편되었습니다.

 

4.1. 원인

페름기 멸종 사건의 정확한 원인은 여전히 과학자들 사이에서 논의되고 있지만, 몇 가지 원인이 대량 멸종에 기여했을 가능성이 높습니다. 한 가지 주요 가설은 시베리아 트랩으로 알려진 시베리아의 대규모 화산 폭발로 인해 이산화탄소와 메탄을 포함한 막대한 양의 화산 가스가 대기 중으로 방출되었다는 것입니다. 이로 인해 지구 온난화, 해양 산성화, 탄소 순환이 중단되었습니다. 시베리아 트랩의 화산 활동은 해양 무산소증(산소 부족), 서식지 손실, 자외선 복사 증가와 같은 다른 환경 변화를 촉발하여 생태계에 더욱 큰 영향을 주고 광범위한 멸종을 초래하게 되었습니다.

 

4.2. 환경 변화

페름기 멸종 사건은 전 세계적으로 심각한 환경 변화와 관련이 있습니다. 화산 활동의 증가로 기온이 상승하고 강수량 패턴이 바뀌면서 급격한 지구 온난화와 기후 변화가 발생했습니다. 이로 인해 광범위한 가뭄, 사막화, 많은 종의 서식지 손실이 발생했습니다. 해양 생태계도 멸종 사건으로 인해 심각한 영향을 받았습니다. 대기 중 이산화탄소 농도가 증가하면 해양 산성화가 발생하고 해양 생태계가 교란되며 광범위한 산호초 붕괴가 발생합니다. 해양성 무산소증은 저산소 상태를 초래하여 해양 생물에게 더욱 큰 영향을 주었습니다.

 

4.3. 환경과 생태계의 회복

페름기 멸종 사건 이후 생태계의 회복은 수백만 년에 걸쳐 느리고 점진적인 과정이었습니다. 멸종의 여파로 생태학적 지위는 비워져 살아남은 종의 방사와 다양화, 그리고 새로운 유기체 그룹의 출현이 가능해졌습니다. 이로 인해 초기 트라이아스기 생태계는 다양성이 낮고 생태학적 불안정성이 특징이며, 살아남은 종은 빠르게 변화하는 환경 조건에 적응하기 위해 노력한 흔적을 엿볼 수 있습니다. 생물 다양성 수준이 멸종 이전 수준으로 회복되는 데 수천만 년이 걸렸으며, 이는 중생대의 시작을 의미합니다.

 

4.4. 장기적인 영향

페름기 멸종 사건은 지구 생태계와 진화 역사 과정에 장기적인 영향을 미쳤습니다. 이는 후속 중생대와 신생대 동안 공룡과 포유류를 포함한 새로운 유기체 그룹이 지배할 수 있는 길을 열었습니다. 이 사건은 또한 지구상 생명체의 발달에 영향을 미쳐 진화 패턴을 형성하고 살아남은 종의 새로운 적응을 주도했습니다. 페름기 멸종 사건은 환경 변화에 대한 생명체의 취약성과 지속적인 지구 환경 변화에 직면한 위험을 이해하고 이를 완화하는 것이 얼마나 중요한지를 알려주는 좋은 예라고 할 수 있습니다.