셀바네그라/게티 이미지
먼 과거로의 여행은 오랫동안 SF소설의 주요 소재였습니다. 많은 사람들은 타임머신에서 기어나와 평원을 돌아다니는 마스토돈을 보거나 거대한 브라키오사우루스가 나무 꼭대기를 갉아먹는 모습을 상상해 왔습니다. 과거 지구는 어느 정도 인간에게 호의적이었던 반면, 약 3억년 전 석탄기의 기후는 거대한 곤충과 양서류, 맹렬한 산불이 일어나는 악몽 같은 환경이었습니다.
석탄기에는 지구가 빙하기 중반에 있었기 때문에 지구 기온은 상당히 시원했습니다. 그러나 행성의 얼음이 없는 지역은 생명체로 가득 차 있었습니다. 이 시기의 많은 양의 식물이 매장되어 석탄으로 변하여 이 시기라는 이름이 붙었습니다. 석탄기 동안 식물의 폭발적인 증가는 대기의 산소 함량을 크게 증가시키는 데 도움이 되었습니다. 오늘날 우리가 호흡하는 공기는 약 21%의 산소로 구성되어 있지만, 과학자들은 지구의 대기가 30~35%의 산소로 이루어져 있었을 것으로 추정합니다. 이 여분의 산소로 인해 대규모 산불이 발생할 가능성이 높아지고 동물이 극단적인 크기로 성장할 수 있게 되었습니다.
세상이 불타면서
프란시스코 라미레즈-마타/게티 이미지
산불은 오늘날 지구 시스템에서 큰 역할을 하고 있지만, 연구자들이 먼 과거의 산불에 초점을 맞추기 시작한 것은 최근에서야였습니다. 과학자들은 화석과 생화학적 증거를 연구함으로써 석탄기 초기에 산불이 비슷한 양의 초목이 있었던 직전 기간보다 훨씬 더 흔해졌다는 사실을 발견했습니다. 여분의 산소는 아마도 석탄기 동안 더 많은 화재가 발생한 이유일 것입니다.
화재가 발생하려면 연료, 산소, 점화원이라는 세 가지가 필요합니다. 수억 년 전에 식물은 습한 지역에서만 자랄 수 있었습니다. 식물이 씨앗을 만드는 능력을 진화시킨 후에는 건조한 지역으로 퍼질 수 있습니다. 건조한 지역에 있는 식물은 더 쉽게 탈 수 있지만, 산소가 증가하면 젖은 식물도 탈 수 있습니다.
이 기간에 널리 퍼진 화재로 인해 많은 양의 연기가 공중으로 솟아올랐을 것입니다. 그러면 이 연기가 퍼져서 수 마일 동안 하늘이 노랗고 갈색으로 변했습니다. 산불 연기가 멀리 떨어진 지역에 영향을 미치는 방식에서도 비슷한 효과를 볼 수 있습니다. 식물의 손실은 또한 침식으로 이어져 먼지가 공기 중으로 날아가고 퇴적물이 바다로 씻겨 내려가게 됩니다. 바다의 식물 재료와 토양에서 더 많은 영양분을 섭취하면 바닷물의 용존 산소량이 감소할 수 있습니다.
불을 피하려면 와서 거대한 벌레를 찾으세요
대니 예/Shutterstock
석탄기의 황갈색 하늘도 충분히 나쁘지만 선사 시대의 생물들은 훨씬 더 끔찍할 것입니다. 나쁜 SF 영화에서 볼 수 있는 내용에도 불구하고 곤충과 거미류가 얼마나 커질 수 있는지에는 엄격한 제한이 있습니다. 이에 대한 주된 이유는 절지동물이 몸에 산소를 공급하는 방식에 있습니다. 이 생물들은 움직일 때 공기가 들어오고 나갈 수 있도록 하는 여러 개의 작은 통로에 의존합니다. 이는 공기가 신체 내부의 짧은 거리에만 도달할 수 있음을 의미합니다.
그러나 산소 수준이 30% 이상에 도달하면 절지동물은 심부 조직에 더 많은 산소를 공급할 수 있습니다. 이는 날개 길이가 최대 30인치인 잠자리나 최대 50파운드의 길이가 3피트인 전갈을 만날 수 있다는 것을 의미합니다. 동시에 최대 10피트 길이의 거대한 양서류와 파충류도 볼 수 있습니다.
과거의 세상을 보기 위해 시간을 거슬러 여행을 한다는 개념은 많은 사람들에게 매력적입니다. 그러나 기후가 종종 오늘날과 크게 달랐다는 점을 기억할 가치가 있습니다. 갈색, 흐릿한 하늘, 대규모 산불, 거대한 벌레가 있는 석탄기는 순수한 악몽의 연료입니다.
