동일과정설적 고대환경의 딜레마 미국 아이다호주 클라키아 사례

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동일과정설적 고대환경의 딜레마

: 미국 아이다호주 클라키아 사례

(A uniformitarian paleo-environmental dilemma

: at Clarkia, Idaho, USA)

에 의해 Michael J. Oard

스노우모빌 경로를 파고 있던 한 농부가 우연히 땅속에 묻혀있던 세계적으로 드문 잘 보존된 식물화석 지역 중의 하나를 발굴했다.¹ 그곳의 위치는 미국 아이다호주의 모스코우(Moscow) 시의 동북쪽 60km 지점에 있는 클라키아(Clarkia) 라는 작은 마을 외곽이었다. 130 여종의 식물 화석들이 발견되었는데, 상당수는 아보카도(avocado), 목련(magnolia), 플라타너스류(sycamore) 등의 전형적으로 아열대 환경의 따뜻한 기후에서 자라는 식물들이었다.

나뭇잎들과 물고기

화 석들은 컬럼비아 강 용암대지(Columbia River basalts)가 서쪽으로 분출되었을 때, 세인트 메리 강 계곡(St. Maries River Valley)을 막은 결과로 생긴 중신세의 호수(Miocene lake)에서 형성된 것이라고들 제안되어졌다. 미국의 록키 산맥 북부지역인 이곳은 제3기 지질시대에는 육지였다고 추정되어지고 있다. 얼핏 보아서는, 나뭇잎들이 미세한 호수의 점토에 떨어졌다는 생각은 고대환경에 대한 합리적인 추론으로 여겨진다. 그러나 그러한 해석은 여러 가지 사실들과 맞지 않았다. 그곳에는 바다 물의 격변적인 범람의 증거가 있었던 것이다.

나뭇잎들은 매우 잘 보존되어 있었는데, 아름다운 세포 모양을 가지고 있는 잎 세포(leaf cells)들 내의 미세구조까지도 보존되어 있었다. 또한 흥미로운 것은 나뭇잎의 원래의 색(colour)이 층상의 점토 내에서 보존되어 있었다. 남아있던 원래의 색들은 녹색, 갈색, 빨간색이었는데, 이것은 계절적으로 가을(autumn)이었음을 가리키고 있었으며, 노출된 후에는 금방 검은색으로 변하였다.² 화석들은 얇은 층상의 점토(laminated clay)에 보존되어 있었고, 두꺼운 점토층에도 산재되어 있었는데, 둘 다 아무런 화석이 없는 화산재 층을 함유하고 있었다.

어 떤 조사자들은 얇은 층상의 점토층은 ‘년층(varves, 호상점토)’으로, 그들의 각 쌍은 1년간의 계절적인 영향을 나타낸다고 믿고 있다. 그러나 찰스 스마일리(Charles Smiley)는 이 얇은 점토층은 계절적 퇴적물이라는 해석과는 완전히 달리, 폭풍(storm)에 의한 리드마이트(rhythmites) 라고 믿고 있다.³ 스마일리의 추론이 더 합리적으로 보이는데, 그 이유는 이 리드마이트 층에 물고기 화석들이 발견되었기 때문인데, 그 중 하나는 트로피 크기의 멸종된 송어(trout)였다. 물고기들은 전부 입을 벌리고 있었는데, 아마도 산소 결핍으로 죽은 것 같았다. 종이처럼 얇은 ‘년층’이 퇴적되어있는 곳에서 물고기들이 부패되지 않은 채로⁴ 잘 보존되어 있다는 것은 상상될 수가 없었다. 이들 나뭇잎 화석들과 물고기 화석들의 별난 상태로 보아, 퇴적물은 조용한 호수에서 서서히 점진적으로 쌓인 것이 아니라, 급격히 빠르게 퇴적되었음을 가리키고 있었다.

게다가, 나뭇잎들은 조용한 호수에 떨어지고 있는 가을 잎에서처럼 차곡차곡 쌓여 있는 것이 아니었다. 대신, 나뭇잎들은 퇴적물들에 의해서 흩어져 있었고, 색깔들이 선명하게 잘 보존된 것으로 보아 급격히 퇴적된 것으로 보인다.⁵ 심지어 많은 나뭇잎들은 여러 리드마이트 층들을 파손의 흔적 없이 관통하고 있어, 이 역시 급격한 퇴적의 또 하나의 지표가 되고 있는 것이다.⁶

바다 환경

퇴 적 시의 물이 대부분의 호수처럼 민물이 아니라(not fresh), 바닷물, 또는 소금기 있는 물이었다는 근거들이 존재한다. 예를 들면, 풍부한 와편모조류(dinoflagellates)가 신기하게도 전부 1개 종으로만 확인되었다.⁷ 와편모조류는 통상 바다생물로 간주된다. 그러므로, 이 사실은 담수 와편모조류가 존재했었음을 뜻한다. 그러나 이 담수라는 해석은 클라키아 지층처럼 다른 화석의 위치들이 육상이었을 것으로 가정하는(assumed) 데서부터 이루어진 것이다.

해면동물의 침상체(Sponge spicules)들 또한 리드마이트에 풍부하게 포함되어 있다.^7,8 실제로 모든 해면동물들은 바다생물이다. 외관상으로 극히 드물게 담수성 해면동물의 발생도 있었다.⁸ 그리고 이러한 종류의 해면동물이 클라키아 지층의 고대환경을 설명하기 위해 사용되었다. 해면동물의 존재는 바닥의 수온이 26–30°C 정도로⁹ 유난히 따뜻했었다는 것을 가리키기 때문에, 고대 기후의 수수께끼이기도 하며 흥미롭다. 게다가, 제시되어지는 고온은 화석의 우수한 보존을 설명하는데 필요한 무산소적 고대환경(anoxic paleoenvironment)에 도움이 되지 않는다.

그 다음 수수께끼는, 바다-염수(marine-brackish water) 생물체로 분류되어지는 규조류(diatom)가 오늘날의 것과 유사한 채로 존재한다는 것이다. 그러나 이 규조류도 염도가 낮은 물에서만 살 수 있는 생태학적 변종 중의 하나라고 말해지고 있다.^10,11 물론, 이런 종류가 고대의 클라키아 호수에서 살았다고 보는 것이다. 전체적으로 보아, 바다와 육지의 서로 다른 환경에서 살았던 생물들이 함께 뒤섞였다는 충분한 양의 증거들이 나타나 있는 것이다.

재미있는 사실은, 이 화석 동물군의 일부는 북서부 미국에서는 외래종이다. 트로피 송어(trophy trout)는 남부 유럽과 일본에 서식하는 종들과 유사하다.¹² 와편모조류 한 종은 중국의 점신세(Oligocene)에서만 발견된 것과 유사하다.¹³ 클라키아 호수가 중신세(Miocene) 호수로 간주되고 있는데도 말이다. 많은 식물상들도 북서부 미국에는 외래종이고, 동 아시아 또는 남부 애팔라치아 산맥에서 더 전형적이다.¹⁴ 배튼(Batten) 등은 클라키아 화석이 독특한 분포상태를 보인다고 말하고 있다.

“클라키아 식물군들의 대부분과 다른 생물들 중의 상당수가 북아메리카 서부, 또는 다른 어느 생물권에서도 함께 살지 않는 것들이다.” ¹⁴

이 조사에서 나타난 모든 따뜻한 기후 특성은 아이다호주 북부에서는 독특한 환경이었음을 의미한다.

결론

클 라키아 지층을 피상적으로만 살펴보면, 전형적인 동일과정설의 육상 호수 환경을 지지하는 것처럼 보이고, 동일과정론 과학자들은 통상 그렇게 고대환경으로 해석하고 있다. 그러나, 세부사항을 더 조사할수록 그들의 해석은 점점 더 수수께끼가 되고 만다.¹⁵ 클라키아 지층의 경우, 독특한 화석들의 혼재양상, 따뜻했던 환경을 가리키는 지표들, 완벽한 화석들의 보존, 빠른 퇴적의 증거들은 동일과정설에 의한 단순한 호수 환경이라는 해석과 모순된다.

증 거들은 성경에 기록된 전 세계적인 홍수에 기초한 해석과 더 잘 어울린다. 대홍수는 때로는 육상과 바다(염수) 환경의 생물들을 뒤섞었을 것이 예상된다. 또한, 대홍수가 따뜻한 지역의 생물군들을 중위도와 고위도에 퇴적시켰다는 것은 문제가 되지 않는다. 그리고 홍수 동안의 급격한 퇴적으로 화석이 잘 보존되었다는 것도 예상되어지는 것이다.

출처 : TJ 16(1):3–4, April 2002

번역자 : IT 사역위원회

References and notes