지구의 역사(3): 지구 역사의 시대 구분
인공지능이 들려주는 과학 이야기 Ep14
14.1. 지질 시대의 구분 기준
46억 년 지구의 역사는 다양한 시대로 구분되는데, 이러한 구분 체계를 “지질 시대”(Geologic Time Scale)라고 한다. 지질 시대는 다음을 기준으로 구분된다.
• 생물계의 급격한 변화: 특정 생물종이 갑자기 출현하거나 대량으로 멸종한 시점을 주요 경계로 삼는다. 예를 들어, 공룡의 멸종은 중생대와 신생대를 나누는 기준이 된다.
• 지각 변동: 대륙이 합쳐지거나 분리되는 등 대규모 지각 변동이 일어난 시점도 시대 구분 기준이 된다.
• 화석: 시대별로 지배적이었던 표준 화석의 종류를 기준으로 시대를 나누기도 한다.
시대 구분 체계
지질 시대의 구분 단위는 큰 순서에 따라 ① 누대 (Eon), ② 대 (Era), ③ 기 (Period), ④ 세 (Epoch)로 구분된다.
• 이언 (Eon) 또는 누대 (累代): 지질 시대의 가장 큰 단위로서, 지구의 역사는 크게 4개의 이언으로 구분된다.
• 대 (Era): 이언을 더 작게 나눈 단위로, 지배적인 생물상의 변화를 기준으로 구분한다.
• 기 (Period): 대를 세분화한 단위로, 주로 지층의 특성이나 화석의 변화를 기준으로 구분한다.
• 세 (Epoch): 기를 다시 세분화한 단위로, 주로 신생대처럼 비교적 짧은 기간에 대한 상세한 구분을 위해 사용된다.
14.2. 지질 시대의 개략적 구분
지구의 46억 년 역사는 크게 다음과 같은 네 개의 누대(Eon)로 나뉜다. 각 이언의 시대 구분과 특징을 간략하게 설명하면 아래와 같다.
① 하데스 이언 (Hadean Eon, 46억 년 전 ~ 40억 년 전)
지구가 탄생한 초기 단계로, 지옥을 의미하는 그리스 신화의 명계의 신 '하데스'의 이름에서 유래했다. 이 시기는 행성 형성이 활발하게 일어났으며, 지구는 끊임없는 미행성체 충돌과 화산 활동으로 매우 뜨거웠다. 충돌 에너지가 원시 지구를 완전히 녹여 표면이 마그마 바다로 뒤덮였고, 이로 인해 지구의 핵, 맨틀, 지각이 분리되는 층상 구조가 형성되었다. 또한, 이 시기에 달이 테이아 충돌로 인해 만들어졌다.
하데스 이언② 아르카이아 이언 (Archean Eon, 40억 년 전 ~ 25억 년 전)
'고대'를 의미하는 아르카이아 이언은 지구가 서서히 냉각되고, 안정적인 지각이 형성되기 시작한 시기이다. 대기 중의 수증기가 응결하여 원시 바다가 만들어졌고, 이 바다에서 최초의 단세포 생명체가 탄생했다. 이 생명체는 광합성을 하지 않는 혐기성 원핵생물이었다. 혐기성 원핵생물이란 산소 없이 생존하고 증식하는 원핵생물이다. 원핵생물은 핵막과 미토콘드리아와 같은 막으로 둘러싸인 세포 소기관이 없는 단세포 생물이다.
아르카이아 이언③ 프로테로조이아 이언 (Proterozoic Eon, 25억 년 전 ~ 5억 4,100만 년 전)
'초기 생명'이라는 뜻의 이 시기에는 중요한 진화적 사건들이 많이 일어났다. 남조류와 같은 생물들이 광합성을 시작하며 대기에 산소를 공급했다. 이는 철분을 산화시켜 오늘날의 철광석층을 형성했고, 24억 년 전에는 대기 중의 산소가 급격히 증가하는 대산소화 사건이 발생했다. 이로 인해 유기 호흡 생물이 등장했으며, 후기에는 최초의 다세포 생물인 에디아카라 동물군이 나타났다. 또한, 이 시기에 여러 차례의 대규모 빙하기 ('눈덩이 지구' 가설)가 있었던 것으로 추정된다.
프로테로조이아 이언④ 현생 이언 (Phanerozoic Eon, 5억 4,100만 년 전 ~ 현재)
'보이는 생명'이라는 뜻의 이 이언은 현재 우리가 살고 있는 시대로, 다양한 생명체가 폭발적으로 출현하고 진화했다. 현생 이언은 고생대 (Paleozoic Era), 중생대 (Mesozoic Era), 신생대 (Cenozoic Era)의 3개 대로 구분된다.
