척추동물이 바다에서 치고박는 동안 육지는 뭘 하고 있었는지 보충해야할 것 같아서 준비한 편임

우리가 흔히 "물고기가 육지로 올라왔다"고 하지만, 사실 그전에 이미 균류(곰팡이)와 식물, 그리고 벌레(선구동물)들이 황무지였던 육지를 푸른 숲으로 개조해놓은 상태였음.

이들이 없었다면 틱타알릭은 올라오자마자 굶어 죽거나 말라 죽었을 거임.

1. 선발대: 돌을 씹어먹는 곰팡이, 가나라케 (에디아카라기 ~ 캄브리아기)

동물이 바다에서 탄생하기도 전부터, 육지에는 이미 선발대가 있었음.

① 가나라케 (Ganarake scalaris)

• 정체: 2022년 연구(Retallack)로 밝혀진 에디아카라기 초기의 생물임. 겉보기엔 구멍 뚫린 튜브 같지만, 실체는 균류(Fungi) 혹은 초기*지의류(Lichen)임.

• 업적 (지구 테라포밍): 당시 육지는 생명체가 없는 암석과 모래뿐이었음. 가나라케는 산성 물질을 뿜어 바위를 녹이고, 그 틈에 뿌리를 내려 유기물을 만듦. 즉, 지구 최초의 '흙'은 바로 버섯의 조상님들이 만든 거임.

• 나비효과: 이들이 바위를 부수면서 나온 인(P)과 칼슘(Ca)이 빗물에 씻겨 바다로 흘러들어갔고, 이게 캄브리아기 대폭발 때 동물들이 껍데기와 뼈를 만드는 재료가 됨.

2. 1차 상륙: 바위 위를 덮은 초록색 융단 (오르도비스기)

가나라케가 흙을 좀 만들어 놓자, 약 4억 7,000만 년 전 바다의 녹조류 중 일부가 용기를 내어 뭍으로 올라옴. 바로 선태식물(이끼류) 조상님들임.

① 납작한 삶

아직 중력을 이길 힘이 없어서 위로 자라진 못하고, 우산이끼처럼 바닥에 납작하게 붙어 살았음. 뿌리 대신 '가근'으로 바위를 꽉 잡고 버티며, 삭막했던 회색 지구를 초록색으로 물들기 시작함.

② "어이쿠, 너무 심했나.." (제1차 대멸종의 방아쇠)

이끼들이 육지 암석을 너무 열심히 녹이는 바람에 대형 사고가 터짐.

• 이산화탄소 삭제: 암석 풍화 과정에서 대기 중 이산화탄소를 너무 많이 빨아들임.

• 결과: 온실가스가 급감하자 지구가 꽁꽁 얼어붙음(히르난트 빙하기). 해수면이 낮아지면서 바다 생물 85%가 멸종하는 오르도비스기 대멸종(1차 대멸종)이 발생함. 육지의 초록색 혁명이 바다엔 하얀색 죽음을 불러온 거임. 식물이 동물을 죽임 1

3. 2차 상륙: "일어서는 식물과 기어 다니는 벌레" (실루리아기)

약 4억 3,000만 년 전, 대멸종의 충격을 딛고 식물들이 드디어 중력을 이기고 위로 자라기 시작함.

사실 그전까지는 오존층이 얇아서 죽음의 땅이나 마찬가지였는데 이제 오존층이 충분히 두터워져서 생물들이 본격 진출하기 시작한거

• 중력과의 싸움, 쿡소니아 (Cooksonia): 손가락만 한 크기에 Y자 모양 줄기를 가진 이 식물은 '관다발'이라는 고속도로를 몸속에 뚫었음. 이제 물과 양분을 위쪽으로 나를 수 있게 되자, 식물은 물가를 벗어나 내륙으로 진군하기 시작함.

  
  

• 동물의 첫 발자국, 프네우모데스무스 (pneumodesmus newmani): 식물이 숲을 이루자 손님들이 찾아옴. 바로 노래기(다지류)의 조상임. 척추동물보다 수천만 년 먼저 육지를 밟은 이들은, 몸 옆의 구멍(기문)으로 산소를 직접 마시며 이끼 숲의 첫 번째 주인이 됨.

화석.

외에 거미조상(Trigonotarbid)도 이때 등장

Trigonotarbid의 화석.

4. 전성기: 거대 버섯과 최초의 숲 (데본기 ~ 석탄기)

약 4억 년 전 데본기에 들어서면 육지는 그야말로 판타지 영화 같은 풍경으로 변함.

① 숲의 주인은 나무가 아니었다

• 미스터리 거신, 프로토탁시테스 (Prototaxites): 당시 식물들은 아직 무릎 높이도 안 됐는데, 평원에 8m 높이의 거대한 기둥들이 솟아 있었음. 오랫동안 나무나 거대 균류(버섯)로 여겨졌으나, 최신 연구에서 대반전이 일어남.

• 정체의 재구성: 연구 결과, 프로토탁시테스 화석은 멸종한 균류나 현생 균류 그 어떤 것과도 구조적, 화학적으로 완전히 다르다는 것이 밝혀짐. 균류의 필수 요소인 '키틴'도 발견되지 않았기에, 이들은 식물도 곰팡이도 아닌 '미지의 멸종한 진핵생물 계통'일 가능성이 높음. 식물도, 곰팡이도 아닌 제3의 거인들이 지구를 지배했던 것임.

프로토탁시테스의 단면 화석, 나무의 나이테와 다른게 보임

② 진정한 숲과 숲을 누비는 선구동물의 후예들

• 데본기 후기가 되어서야 아르카이오프테리스 (Archaeopteris) 같은 진짜 나무들이 등장해 울창한 숲을 이룸. 

• 리니엘라 (Rhyniella): 숲이 생기자 바닥을 청소할 일꾼들이 나타남. 바로 톡토기의 조상인 리니엘라임. 비록 날개는 없었지만, 6개의 다리를 가진 진정한 육각류(Hexapoda, 넓은 의미의 곤충)가 숲의 썩은 식물을 분해하며 생태계를 돌리기 시작함. (※ 훗날 이 육각류들 중 일부가 날개를 달고 하늘을 날게 됨 메가네우라 라던가..)

그외에 육상복족류가 데본기부터 있엇을꺼란 추측이 있긴한데 화석증거가 없음 ㅠㅠ (가장 오래된 화석은 석탄기 지층에서 발견된것)

③ 담수 생태계의 확장: "강과 호수를 점령하다"

육지뿐만 아니라 민물(담수)과 기수역도 생명으로 넘쳐나기 시작함.

• 민물 조개의 시조, 아르카노돈 (Archanodon): 최초의 민물 조개로서 훗날 석패목(민물조개류)의 조상이 됨.

• 작은 친구들: 조개물벼룩, 투구새우 등도 민물에 진출해 생태계를 채움.

• 최상위 포식자: 보트리올레피스(Bothriolepis) 같은 판피어는 바다와 민물을 오갔고, 민물 깊은 곳에는 에우스테놉테론이나 히네리아 같은 육기어류가 늪지대의 제왕으로 군림했음.

데본기 후기 연못에 살던 여러 생물화석.

5. 에필로그: "이번에도 너무 심했네.." (제2차 대멸종과 숲의 배신)

울창해진 숲은 또다시 바다에 비극을 불러옴. 거대한 나무뿌리들이 깊은 땅속 암석까지 미친 듯이 부숴버린 탓에, 감당할 수 없는 양의 영양분이 바다로 쏟아져 들어감.

1. 부영양화: 바다에 적조가 생기고 미생물이 폭증하며 산소를 다 써버림 (해양 무산소화).
2. 데본기 말 대멸종(2차 대멸종): 산소를 많이 먹던 바다의 왕 판피어류와 갑주어들이 이때 질식해 전멸함. (4부 내용 기억나지?)
3. 역설적 희망: 하지만 바다라는 고향이 죽음의 땅으로 변하자, 살아남은 소수의 물고기(육기어류)들은 결심함. "이대론 못 살겠다. 차라리 저 위로 올라가자."

그들이 고개를 들어 육지를 봤을 땐, 이미 가나라케와 이끼, 벌레와 달팽이들이 '밥'과 '집'을 준비해 놓은 상태였음 자 드가자

[요약]

1. 가나라케(균류)가 먼저 올라와 바위를 흙으로 만듦.
2. 암석 풍화로 1차 대멸종(빙하기)
3. 이끼와 쿡소니아가 상륙해 산소를 뿜어냄.
4. 이 산소로 인해 만들어진 2차 대멸종(해양 무산소화) 원시 산호초 절멸
5. 식물들이 벌인 두 번의 '실수(?)' 덕분에 바다의 경쟁자들이 사라지고 육지 환경이 조성되어, 척추동물이 상륙할 수 있었음.

TMI 리니오그나타 (Rhyniognatha)의 반전:

오랫동안 '가장 오래된 날개 달린 곤충'으로 여겨졌던 이 화석은 2017년 재분석 결과 정체가 뒤집힘. 곤충 특유의 머리 구조 대신 다지류의 특징이 확인된 것임.

즉, 이들은 하늘을 날던 곤충이 아니라 그리마나 고대 지네의 조상으로서 숲의 바닥을 누비던 포식자였을 가능성이 높음.

주요 참고 문헌:

• Retallack, G. J. (2022). Journal of Palaeosciences. (가나라케 연구)

• Boyce, C. K., et al. (2007). Geology. (프로토탁시테스 연구)

• Wilson, H. M., & Anderson, L. I. (2004). Journal of Paleontology. (최초의 육상 동물 프네우모데스무스)

• Algeo, T. J., & Scheckler, S. E. (1998). (육상 식물이 해양 멸종에 미친 영향)

  Haug, C., & Haug, J. T. (2017). PeerJ. (리니오그나타 재분류 연구)