[국립과천과학관 ㅡ 자연사관] 02

[국립과천과학관 ㅡ 자연사관] 02

 

 

 

 

진화의 장

이곳은 38억 년 전 지구에 등장한 생명체가

어떻게 오늘날에 이르렀는지 다양한 흔적을 통해

생명의 역사를 이야기하는 공간입니다.

지구환경과 생명체는 어떻게 변화해 왔을까요?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24 시간으로 보는 지구의 역사

24 시간 = 4,600,000,000년 (46억 년)

1 시간 = 191,700,000년 (1억 9170만 년)

1 분 = 3,194,000년 (319만 4000년)

1초 = 53,241년 (5만 3141년)

 

선캄브리아기 | Precambrian | 88.2 %

13 : 34 산소 호흡을 위한 대기조건 형성 | 14 : 21 진핵생물 등장 | 18 : 47 유성생식하는 생물 등장

| 21 : 02 무척추동물 등장

 

고생대 | Paleozoic | 6.3 %

21 : 14 어류 등장 | 21 : 45 식물의 육상 진출 | 22 : 01 동물의 육상 | 22 : 10 곤충 등장

 

중생대 | Mesozoic | 4 %

22 : 50 공룡 등장 | 22 : 53 포유류 등장 | 23 : 11 조류 등장 | 23 : 21 속씨식물 (꽃) 등장

 

신생대 | Cenozoic | 1.5 %

23 : 57 : 48 인류 등장 | 23 : 59 : 57 호모 사피엔스 등장

 

 

 

 

00 : 00 46억 년 전

04 : 10 최초의 생명체 등장

08 : 21 광합성 생물 등장

 

 

 

 

13 : 34 산소 호흡을 위한 대기조건 형성

14 : 21 진핵생물 등장

15 : 08 다세포 생물 등장

18 : 47 유성생식 하는 생물 등장

21 : 03 에디아카라 동물군

 

 

 

 

21 : 10 캄브리아기 생명 대폭발

21 : 14 어류 등장

21 : 45 식물의 육상 진출

 

 

 

 

21 : 55 동물 (곤충)의 육상 진출

22 : 04 사족동물 (양서류)의 육상진출

 

 

 

 

22 : 41 페름기 대멸종

22 : 50 공룡 등장

 

 

 

 

22 : 53 포유류 등장

23 : 11 조류 등장

23 : 21 속씨식물 (꽃) 등장

 

 

 

 

23 : 38 백악기 대멸종

23 : 57 : 48 인류 등장

23 : 59 : 57 호모 사피엔스 등장

 

 

 

 

선캄브리아기시대 The Precambrian

선캄브리아기시대는 고생대 캄브리아기에 앞선 시대를 부르는 명칭으로 지구 역사의 88 %를 차지 합니다. 약 46억 년 전에 민들어진 지구는 마그마로 덮여 육지도 바다도 없었지만, 오랜 시간에 걸쳐 지구의 표면이 식어서 지각과 대기, 바다를 형성하게 되었습니다. 바다가 형성되자 약 38억 년 전 바닷속에서 최초의 생명인 단세포 원핵 생물이 등장하였고, 광합성을 하는 남세균은 오랜 시간 동안 산소를 만들어 지구이 대기를 변화시켰습니다. 생물은 계속해서 진화를 거듭했고, 약 6억 년 전에 이르러서야 비교적 진화된 다세포 동물이 등장하였습니다.

 

 

 

 

생명의 시작, 선캄브리아대

 

 

 

 

에디아카라 동물군 '위대한 실험'

선캄브리아시대에 복잡한 진화가 이루어졌던 증거인 에디아카라 동물군은 몸집을 크게 키우는데는 성공했지만, 단단한 껍질로 몸을 감싸는데는 성공하지 못했습니다.

결국 캄브리아기가 되기 전에 대부분이 묠종하고 일부가 살아남아 캄브리아기 생물의 대폭발의 씨앗이 되었을 것으로 보고 있습니다.

 

삼엽충의 조상일까? 스프리기나

스프리기나는 원래 마디로 된 환형동물로 알려졌으나, 오늘날에는 절지동물과 더 밀접한 것으로 생각하고 있습니다. 원시적인 머리 구조와 몸집이 삼엽충을 닮았지만, 다리 흔적이 없고 꼬리가 구분되지 않아 삼엽충과는 구분됩니다.

 

 

 

 

방패를 닮았네, 파르반코리나

파르반코리나는 오늘날의 곤충처럼 외골격과 관절 마디를 가진 절지동물로 추측됩니다. 'T' 자 홈이 있는 타원 모양으로 그 모습이 방패를 닮아서, 삼엽충의 조상이 아니었을까 하는 해석도 있습니다.

 

 

 

 

 

너는 단단했니? 킴베렐라

킴베렐라는 오늘날 바다에 서식하는 무척추동물의 외피와 비슷하게 단단한 껍질을 가지고 잇습니다. 그럼에도 불구하고 연체동물의 일종으로 추측하고 있습니다.

 

 

 

 

대체 얼마만 한거니? 디킨소니아

디킨소니아는 5㎜에서 140㎝에 이르기까지 매우 다양한 크기가 발견됩니다. 몸에 주름 같은 마디가 있으나 장기나 신경기관에 대한 흔적은 없어서, 땅바닥을 기어 다니면서 유기물을 흡수했을 것으로 보고 있습니다.

 

 

 

 

산소를 이용하는 지구의 첫 생명체, 스트로마톨라이트

스트로마톨라이트는 광합성을 하는 남세균의 끈끈한 석회질층에 물에 떠다니던 입자들이 점차 달라붙어 층층이 쌓여 만들어진 것으로 생명 활동에 의한 퇴적 구조입니다.

 

 

 

 

지구의 환경변화를 보여주는 암석과 광물

 

44억 년 전의 광물, 지르콘 (Zircon)

지르콘 결정의 화학적 구성 원소 중에서 산소 동위원소 (18O, 16O)가 발견되었습니다. 이는 물과의 반응이 있었음을 의미하므로, 당시 지구가 물이 존재할 수 있을 정도로 식어 있었음을 나타냅니다.

 

42억 년된 암석 아카스타 편마암 (Acasta Gneiss)

아카스타 편마암은 현재까지 발견된 것중 지구상에서 가장 오래된 암석입니다. 화강암이 고압변성작용을 받아 만들어진 변성암으로, 모암은 더욱 오래되었을 것으로 추정됩니다.

 

23억 년 전에 쌓인 호상철광층 [BIF, Banded Icon Formation]

산소가 없던 선캄브리아 시대 초기에 이온 상태로 바다에 녹아 있던 철 (Fe) 성분이 35억 년 전부터 남세균의 광합성으로 만들어진 산소와 반응하여 산화철 형태로 바다 밑에 가라앉게 되었습니다. 이렇게 만들어진 붉은색의 철광층이 일반퇴적층과 교대로 쌓이면서 줄무늬 형태의 호상철광층을 형성하였습니다.

 

 

 

 

호상철광층과 대기중 산소의 변화

 

 

 

 

트리브라키디움 헤랄디쿰

 Trirachidium heraldicum

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

호주 Western Australia

 

 

 

 

카르니아 마소니

Charnia masoni

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

영국 레스터셔 Leicestershire, England

 

 

 

 

스프리기나

Spriggina sp.

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

호주 Western Australia

 

 

 

 

 

 

 

네미아나 심플렉스

Nemiana simplex

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

우크라이나 Ukraine

 

 

 

 

포르피타 포르피타

Porpita porpita

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

호주 Western Australia

 

 

 

 

키클로메두사

Cyclomedusa sp.

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

우크라이나 Ukraine

 

 

 

 

파르반코리나 민카미

Parvancornia minchami

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

러시아 North Russia

 

 

 

 

 

 

 

킴베렐라

Kimberella sp.

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

우크라이나 Ukraine

 

 

 

 

디킨소니아 코스타타

Dickinsonia costata

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

러시아 North Russia

 

 

 

 

 

 

 

디킨소니아

Dickinsonia sp.

 

신원생대 에디아카라기

Edicaran, Neoproterozoic

호주 Western Australia

 

 

 

 

킴베렐라 콰드라타

Kimberella quadrata

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

러시아 North Russia

 

 

 

 

 

 

 

디킨소니아 테누이스

Dickinsonia tenuis

 

신원생대 에디아카라기

Ediacaran, Neoproterozoic

러시아 North Russia

 

 

 

 

 

 

 

스트로마톨라이트

Korean Stromatolite

 

고생대 오르도비스기 (Ordovician, Paleozoic)

연령 : 약 5억 년 전 500Ma

한국 (강원도 영월군) Yeongweol - gun, Korea

 

 

 

 

철을 고정하는 혐기성 미생물

스트로마톨라이트

Stromatolite formed by iron - fixing

anaerobic microorganisms

 

고생대 캄브리아기 (Cambrian, Paleozoic)

연령 : 약 4.9억 년 전 490Ma

미국 위스콘신 Wisconsin, U.S.A.

 

 

 

 

스트로마톨라이트

중생대 백악기

연령 : 약 1억 년 전 100Ma

한국 (경북 경산시)

 

 

 

 

기르바넬라 스트로마톨라이트

Girvanella Stromatolites

 

신생대 팔레오세 (Paleocene, Cenozoic)

연령 : 약 6천만 년 전 60Ma

미국 유타 Utah, U. S. A.

 

 

 

 

알케링카 스트로마톨라이트

Alcheringa narrina Stromatolite

 

선캄브리아 시대 (Precambrian)

연령 : 27억 년 전 2700Ma

호주 필바라 Pilbara, Western Australia

 

 

 

 

에피알테스 스트로마톨라이트

Ephyaltes Stromatolites

 

선캄브리아 시대 (Precambrian)

연령 : 약 18억 년 전 1800Ma

호주 Western Australia

 

 

 

 

 

 

 

한반도 최고령 스트로마톨라이트

Oldest stromatolite from the Korean peninsula

 

선캄브리아 시대 (Precambrian)

연령 : 약 10억 년 전 1000Ma

산출지역 : 한국 (인천광역시 옹진군 소청도) Socheong-do (Isl.) Korea

기증자 : 김정률 교수 (한국교원대학교) Prof. Jeoung Yul Kim (Korea National University of Education)

 

 

 

 

 

 

 

호상철광층 스트로마톨라이트

BIF Stromatolite

 

선캄브리아 시대 (Orecambrian)

연령 : 약 27.3억 년 전 2730Ma

미국 위스콘신 Wisconsin, U. S. A.

 

 

 

 

호상철광층 스트로마톨라이트

BIF Stromatolite

 

선캄브리아 시대 (Precambrian)

연령 : 약 19억 년 전 1900Ma

호주 필바라 Pilbara, Western Australia

 

 

 

 

하드로피쿠스 스트로마톨라이트

Hadrophycus Stromatolite

 

선캄브리아 시대 (Precambrian)

연령 : 약 25.8억 년 전 2580Ma

미국 와이오밍 Wyoming, U. S. A.

 

 

 

 

콜레니아 스트로마톨라이트

Collenia undosa Stromatolite

 

선캄브리아 시대 (Precambrian)

연령 : 약 22 ~ 24억 년 전

미국 미네소타 Minnesota, U. S. A.

 

 

 

 

대리암화 된 스트로마톨라이트

Marbleized Stromatolite

 

선캄브리아 시대 (Precambrian)

연령 : 약 20 ~ 22억 년 전 2000 ~ 2200Ma

스웨덴 콜마덴, Kolmarden, Sweden

 

 

 

 

호상철광층

BIF, Banded Iron Formation

 

선캄브리아 시대 (Precambrian)

연령 : 약 23억 년 전 2300Ma

 

 

 

 

아카스타 편마암

Acasta Geniss

 

선캄브리아 시대 (Precambrian)

연령 : 약 42억 년 전 4200Ma

 

 

 

 

지르콘

Zircon (ZrSiO4)

 

선캄브리아 시대 (Precambrian)

연령 : 약 44억 년 전 4400Ma