고생물학

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고생물학(Paleontology)이란 진화 생물학과 매우 밀접한 관계를 갖고 있는 생물학의 특수 분과로서, 지구상에서 발견되는 화석을 바탕으로 생물체의 발생과 진화과정 그리고 까마득히 먼 옛날의 생물체의 환경 등을 연구하는 학문이다. 고생물학은 지구상에 예전에 살았던 동식물들이 진화해온 역사를 화석기록, 생흔화석 따위를 통해서 연구하는 학문이다. 화석에는 신체의 딱딱한 부분이 암석화된 화석과 기어다닌 흔적, 땅을 판 구멍, 신체의 일부가 암석에 찍혀 남은 흔적, 화석화된 피부, 화학적인 잔여물질 등이 포함된다.

현대의 고생물학과 지질학은 중세 후기부터 유럽의 귀족이나 성직자 사회에서 취미 형태로 땅에서 나온 화석등을 모으고 자신의 수집품을 비교대조 하면서 그 기원을 추론하는데에서 시작되었다. 이런 현상이 유독 유럽 문명권에서만 일어났던 까닭은 유럽의 지질이 주로 중생대의 퇴적암 지층이고 서유럽의 대부분이 습곡을 받지 않은 지층이라 그 구조를 이해하기 쉬웠다라는 것에 있다고 생각된다. 그러나 그 이전에 송나라의 심괄은 이미 화석의 기원과 더불어 지질학적 과정에 대한 설명을 제시한 적이 있다.

고생물학은 필연적으로 지금까지 지구상에 존재했던 적이 있는 모든 생물에 대한 연구이나, 이미 멸종된 생물에 대한 연구일 경우 어쩔 수 없이 화석 기록을 통해 연구할 수 밖에 없다. 따라서 화석으로 남지 않은 생물에 관한 사항은 미지수로 남을수 밖에 없다. 화석으로 남은 종들 중에서도 특별히 대중적 관심을 끄는 대상은 공룡과 고인류이다.

고생물학에서 밝혀낸 생물의 번영과 멸종은 지질학적인 시간을 구분하는 결정적인 기준이 된다. 대표적으로 공룡의 멸종을 경계로 하여 백악기와 제3기가 나뉘며, 삼엽충을 비롯한 많은 고생대형 생물의 대량멸종을 기준으로 하여 페름기와 트라이아스기가 구분된다. 국내에서 일반적으로 알려진 부정합을 통한 지질시대의 분류는 사실과 맞지 않다. 부정합 자체가 시간적 공백을 의미하기 때문에, 연속적 시간에서 구분점을 찍어야하는 지질시대 분류에는 이용될 수 없다. 어느 지질학적 시기의 끝과 시작은 연속된 퇴적물에서 특정한 생물의 화석이 나오기 시작하는 층으로 정해지는데, 이러한 지점을 황금못(golden spike)이라고 한다. 못을 박아서 그 위치를 남기고 싶어 하는 지질학자들의 염원이 표시된 것이라 볼 수 있다.

[편집] 한국의 화석

한국의 퇴적층은 고생대 전기(조선누층군), 고생대 후기(평안 누층군), 중생대 전기(대동누층군), 중생대 후기(경상누층군), 신생대(퇴적분지에 따라 다양) 등이 고루 분포하고 있으나, 고생대의 실루리아기와 데본기 지층은 회동층을 제외하면 찾아볼 수 없다.

조선누층군은 분포 지역과 암상에 따라 여러 층군으로 나누어지는데 그 중에서 태백 층군과 영월 층군에 대하여 상대적으로 많은 연구가 되어있다. 태백 층군의 두무골층, 막골층은 주로 석회암으로 되어있는데 많은 화석이 산출된다. 또 그 상부의 직운산층은 셰일로 되어있는데, 여기서도 역시 많은 화석이 발견된다. 주로 삼엽충, 완족동물 등의 화석이 잘 나온다. 영월 층군에서는 마차리층이 화석 산출로 유명하다.

평안누층군은 조선누층군 위에 평행 부정합면을 경계로 놓여있으며, 장성층에서 석탄이 발견되기 때문에 많은 연구가 되어있다. 고생대 후기의 식물화석이 많이 발견된다.

경상누층군은 경상도를 중심으로 하여 전남 남해안까지 분포한다. 조선누층군이나 평안누층군 또는 대동누층군과는 달리 큰 조산운동을 받지 않았기 때문에 평행한 층리를 잘 볼 수 있다. 육상의 호수에서 퇴적된 것으로 알려져 있다. 경상누층군은 공룡화석으로 유명하다. 고성, 해남 등지에서 많은 공룡발자국 화석이 발견되었고, 비록 일부이기는 하지만, 공룡의 뼈 화석도 산발적으로 발견되고 있다. 경상누층군이 퇴적되었던 백악기 당시에는 전 세계적으로 쥐라기의 특징적인 대형 공룡들이 쇠퇴하고 있었음에도 불구하고, 이 곳에서는 큰 공룡들이 무리지어 살았음을 밀집된 발자국화석을 통하여 유추할 수 있다. 공룡 말고도 중생대 악어의 두개골이 최근 발견되었으며, 익룡의 걸음걸이와 이륙 방법을 유추할 수 있는 발자국 화석도 최근 이 곳에서 발견되었다. 영화 쥐라기공원이 나오기 전까지 대부분의 공룡 복원은 꼬리를 끄는 모습으로 복원되어 왔으나, 경상누층군에서 발견된 많은 공룡 발자국 중에서 꼬리를 끈 흔적이 발견되지 않았다는 사실이 강력한 증거가 되어 이 견해는 수정되었고, '쥐라기공원'에서 보는 바와 같이 꼬리를 바싹 들고 좌우로 흔들며 보행했다는 쪽으로 견해가 모아지고 있다.

1995년에는 북한에서 시조새 화석이 발견되었다는 보도가 있었다. 표본은 암시장에 나왔으나 학계에서 입수하기 전에 일본의 아마추어 수집가에게 넘어갔기 때문에 진위여부를 판단할 수 없다.