태양계 탄생의 증거들

태양계는 약 46억년 전 우주에 있던 거대한 분자 구름의 일부분이 불완전해져 수축하고 회전하면서 형성되었습니다. 무너진 분자 구름의 질량 대부분은 중앙에 집중되어 태양을 형성했고, 나머지 물질들은 얇은 원반 모양의 원시 태양계를 이루었습니다. 과도한 질량이 집중된 곳에서 미소 행성체들이 형성되었고 이들이 서로 충돌하면서 지구를 포함한 행성, 소행성, 혜성들이 형성되었습니다. 지구는 중심부에 무거운 원소들이 모여 핵을 이루게 되었고 가벼운 원소들이 지각을 형성하게 되었습니다.

스트로마톨라이트는 미생물인 남세균이 얕은 바다 바닥에 만든 끈적끈적하고 얇은 층에 작은 퇴적물 입자들이 들러붙어 층을 이루어 만들어진 암석입니다. 약 35억년 전부터 남세균은 이산화탄소를 흡수한 후 햇빛을 에너지로 사용하여 영양분을 만들고 부산물로 산소를 방출하는 광합성을 할 수 있었습니다. 남세균이 바다에 나타나기 전에는 바다와 대기 어디에도 산소가 없었습니다. 남세균은 현재 호주의 샤크만과 같은 얕은 바다에서 스트로마톨라이트를 형성하고 있습니다. 우리나라에서 가장 오래된 스트로마톨라이트는 인천광역시 옹진군 소청도에서 산출되며, 10억년전에 만들어 졌습니다.

에디아카라 화석군은 선캄브리아시대의 빙하기가 끝난 후 약 6억년 전 전세계의 바다에 서식했던 다세포 생물의 화석으로 최초의 동물 화석 기록으로 추정됩니다. 대부분 평평한 형태를 보이는 것은 이 당시 바다에 산소가 적었기 때문에 산소를 보다 효율적으로 흡수하기 위한 것으로 추정됩니다. 에디아카라 생물들은 고생대 캄브리아기 현생 동물의 조상들이 나타나면서 지구상에서 사라졌습니다.

데본기의 대표적인 갑주어인 둔클레오스테우스는 몸길이가 6미터에 이르며, 머리 부분이 딱딱한 껍질로 둘러싸여 있습니다.

공룡은 알을 육지에 낳아 완전히 육상생활에 적응한 동물의 한 종류인 파충류에 속합니다. 공룡은 엉덩이뼈의 형태에 따라 용반류(도마뱀의 유사한 엉덩이뼈)와 조반류(새와 흡사한 엉덩이뼈)로 분류됩니다. 우리나라에서는 경기도 화성시에서 코리아케라톱스 화성엔시스와 전라남도 보성군에서 코리아노사우루스 보성엔세스의 골격이 발견되었습니다.

우리나라에서 신생대 동물 화석은 포항 분지의 퇴적암에서 주로 발견되었습니다. 이매패류, 복족류, 성게, 불가사리, 갯가재와 같은 무척추동물과 상어와 같은 어류 그리고 원생생물인 유공충이 얕은 바다에서 서식하였습니다.

현생 코끼리의 조상은 신생대 초기에 나타나 다양한 형태로 진화하였습니다. 빙하기 동안 서식했던 매머드는 약 5백만년 전에 나타나 5천년 전쯤 멸종하였습니다. 대부분 북미와 유라시아에 서식했던 매머드는 몸의 높이가 4미터 정도이고 몸무게가 8톤에 이르는 것으로 추정되며 몸은 털로 덮여 있었습니다. 같은 시기에 살고 있던 인류의 조상들이 사냥을 하면서 멸종에 이른 것으로 추정됩니다.

언양 자수정은 마치 송이버섯 모양인데, 생성 초기에는 무색투명한 백수정이 만들어지고 그 위로 회색인 연수정이 오며, 결정 최상부에 자수정이 자란 것이 특징입니다. 수정 안에 들어 있는 물과 같은 포유물의 성분을 분석한 결과, 백수정은 400~500도에서 연수정은 200~400도에서 그리고 자수정은 150~200도에서 만들어진 것으로 밝혀졌습니다. 이것은 지하 깊은 곳에서 마그마가 식으면서 만들어진 빈 공간에서 마그마에 포함된 열수에 의해 백수정과 연수정이 차례대로 만들어진 뒤에, 지표에 가까운 곳에서 이산화규소를 포함한 지하수에 의해 자수정이 만들어졌음을 의미합니다.

"디노 홀"은 중생대에 번성했던 대표적인 생물인 공룡의 골격을 전시하고 특징을 설명하는 공간입니다. 약 1억 5천만년 동안 지구를 지배하였던 공룡은 생명의 진화에서 가장 성공한 생물 중 하나입니다. 6천 6백만년 전 지구에서 사라진 것으로 알려졌었지만 하늘을 날아다니는 새로 진화하여 여전히 우리와 함께 살고 있습니다.

어류는 머리, 몸통, 꼬리 및 지느러미로 이루어져 있습니다. 알을 낳아 번식하며 대부분의 어류는 비늘로 덮여있습니다. 물속에서 아가미로 호흡하고 지느러미로 운동하면서 살아갑니다. 크게 턱뼈가 없는 무악어류, 턱뼈가 있으며 뼈가 연하고 부레가 없는 연골어류, 턱뼈가 있으며 뼈가 단단하고 부레가 있는 경골어류로 구분됩니다. 우리나라 어류는 1,200여종으로 이중 민물에 사는 어류는 약 200여종, 고유종은 60종입니다.

양서류는 4개의 다리를 가지며 물에 알을 낳아 번식합니다. 어린 시기에는 물속에 살면서 아가미로 호흡하고 변태를 거쳐 성체가 되면 육지로 올라와 폐와 피부로 호흡을 합니다. 피부로도 호흡하는 비중이 크기 때문에 피부가 마르지 않도록 습한 환경에서 주로 살아갑니다. 양서류는 성체가 되면 꼬리가 없는 무미류(개구리류, 두꺼비류)와 꼬리가 있는 유미류(도롱뇽류)로 구분됩니다. 우리나라 양서류는 20종으로 고유종은 6종입니다.

파충류는 폐로 호흡을 하며 대부분 알을 낳아 번식합니다. 알은 산소와 이산화탄소가 통과할 수 있는 껍질과 내부가 건조해지는 것을 막아 주는 막으로 이루어져 있습니다. 피부는 각질의 비늘로 덮여 있어 육지에 살아도 몸 안의 수분이 밖으로 빠져나가는 것을 막아 줍니다. 몸 전체가 골판으로 덮인 악어류, 등갑과 배갑이 있는 거북류, 등갑과 배갑이 없으며 다리가 있는 도마뱀류, 등갑과 배갑, 다리가 없는 뱀류로 구분됩니다. 우리나라 파충류는 30종으로 고유종은 없습니다.

조류는 이빨이 없는 부리가 있으며 앞다리가 변형된 2개의 날개를 가지고 있습니다. 폐로 호흡하며 몸의 표면은 깃털로 덮여 있습니다. 깃털은 보온, 방수, 방습 역할로 몸을 보호하거나 비행 시 몸의 균형을 잡을 수 있도록 합니다. 또한 짝짓기 동안 구애 표현을 하는데 사용됩니다. 대부분의 조류는 둥지에 알을 낳아 번식합니다. 생태형에 따라 번식기에 소리를 내는 명금류, 물갈퀴로 물에서 헤엄쳐 다니는 수금류, 물가를 걸어 다니며 먹이를 구하는 섭금류, 날카로운 부리와 발톱을 가진 육식성 새인 맹금류로 구분됩니다. 서식지나 계절에 따라 구분되기도 합니다. 우리나라에서 관찰되는 조류는 500여 종으로 고유종은 없습니다.

포유류의 이는 앞니, 송곳니, 어금니로 구분됩니다. 육식성 포유류는 먹이를 물거나 찢기에 알맞은 날카로운 송곳니가 발달해 있으며, 잡식성 포유류는 먹이가 다양해 모든 이가 발달해 있습니다. 초식동물은 식물의 잎을 뜯고 갈아내기 좋게 앞니와 어금니가 발달해 있습니다. 초식동물 중에서 방어용으로 송곳니가 발달한 경우도 있습니다. 또한 육식 동물의 치아뿌리(치근)는 먹이를 물어뜯기 위해 초식동물보다 턱뼈에 깊게 박혀 있습니다.

황새

황새는 황새목 황새과에 속하는 조류로 흰색이며 날개깃은 검은색입니다. 호수, 하구, 농경지, 하천, 습지 등에서 서식합니다. 황새는 마을 어귀나 동네의 고목에 둥지를 틀고 사람과 가까이해온 흔한 텃새였습니다. 그러나 습지가 사라지고 농약이 광범위하게 살포되면서 서서히 자취를 감추기 시작했습니다. 1971년 마지막 황새 한 쌍이 발견됐으나 수컷은 바로 밀렵에 의해 희생됐고, 홀로 남은 암컷은 1994년 수명을 마쳤습니다.

황새를 복원하기 위한 노력

황새의 복원을 위해 한국교원대학교 황새복원센터에서는 1996년 러시아 아무르지역에서 우리나라 황새와 같은 DNA를 가진 새끼 황새를 데려와 증식시켰습니다. 현재 증식된 개체수는 140여 마리로 2015년 8마리를 야생으로 방사하였고, 나머지 개체 수는 단계적으로 방사할 계획입니다.

철갑상어

철갑상어는 철갑상어목 철갑상어과에 속하는 담수어류입니다. 회유성 어류로 산란기에 한강, 금강, 영산강 등에 가끔 출현하였고, 가장 최근에는 1995년 12월 금강 하구에서 한 마리가 포획된 바 있습니다. 철갑상어의 알(캐비어) 채취, 수질오염, 서식지 개발 등으로 인해 개체 수가 줄어들었고 1998년부터는 국가 간의 무역을 금지하고 있습니다.

철갑상어를 복원하기 위한 노력

철갑상어를 복원하기 위해 국내에서도 철갑상어에 대한 연구를 하고 있습니다. 2009년에 북한에서 철갑상어 치어 1,300여 마리를 들여와 민물과 바닷물에서 양식하며 복원 연구를 진행 중입니다.

종어

종어는 메기목 동자개과에 속하는 담수어류입니다. 1930년 전후까지 한강, 대동강, 청천강, 임진강 및 금강에 분포했으나, 1970년대 이후부터 관찰되지 않고 있습니다. 수질오염, 하굿둑 건설로 인한 서식지 파괴와 무분별한 남획으로 우리나라에서 절멸된 것으로 추정됩니다.

종어를 복원하기 위한 노력

종어를 복원하기 위해 중앙내수면연구소에서 2000년 우리의 종어와 같은 중국 종어 수입, 2004년 치어 생산 성공 등 복원을 위해 노력하고 있습니다. 2016년 치어 2,000마리를 금강에 방류하여 복원을 진행하고 있습니다.

조류는 효과적으로 비행하기 위해 뼈를 변화시켰습니다. 포유류의 뼈는 속이 골수로 차 있는 반면 조류의 뼈는 속이 비어 있고 공기로 차있습니다. 이러한 차이로 조류의 뼈가 포유류의 뼈보다 가볍습니다.

초식 공룡은 다양한 방법으로 육식 공룡으로부터 자신을 보호하였습니다. 안킬로사우루스는 딱딱한 뼈로 이루어진 껍질이 몸의 등쪽과 옆구리에 덮여 있어 육식 공룡의 이빨이나 발톱에 몸통이 쉽게 뚫리지 않았고, 꼬리 끝에 달린 딱딱한 뼈로 된 곤봉을 휘둘러 육식 공룡을 공격하기도 하였습니다. 스테고사우루스는 등에 뼈로 이루어진 골판이 발달해 있어 육식공룡의 공격을 피하였으며 꼬리 끝에 있는 뼈로 된 긴 침을 이용하여 육식공룡을 공격하기도 하였습니다.

초식 공룡은 다양한 방법으로 육식 공룡으로부터 자신을 보호하였습니다. 파키케팔로사우루스는 머리 윗부분의 뼈 두께가 약 25센티미터로 아주 두꺼워서 육식 공룡을 들이 받아 공격할 수 있었습니다. 또한 두꺼운 두개골 주위에 발달한 돌기 모양의 여러 개의 뿔을 공격에 이용하기도 했습니다.