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최근 수정 시각 : 2022-05-26 23:39:11

석탄기


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석탄기
石炭紀 | Carboniferous
파일:8TeNKwR.jpg
<colcolor=#fff> 기간 <colbgcolor=#fff,#191919>3억 5920만 년~2억 9900만 년 전
대기 조성 질소 69%, 산소 30%, 이산화 탄소(1000ppm)
상위 시대 현생누대
고생대
평균 표면 온도 11~20℃
해수면 높이 0m 내외
공전 주기
자전 주기 22시간 20~30분
정의 라틴어 carbō(석탄)와 ferō(생성되다)의 합성어



1. 개요2. 환경3. 주요 생물

1. 개요

파일:석탄기 상상도.png

파일:석탄기 곤충 상상도.png
/ Carboniferous Period

대략 3억 5920만년 전에서 2억 9900만년 전 사이(6,020만년 동안). Carboniferous라는 영명을 직역한 석탄기라는 명칭에서 나타나듯이 대규모의 석탄층이 생성된 시기이다.

2. 환경

나무가 처음으로 등장해서 육지에 대규모의 삼림이 형성되어 대기 중 산소 농도가 대폭 증가했다. 바퀴벌레 흰개미같은 나무를 파먹는 벌레와 버섯이 본격적으로 활동하기 이전이었기 때문에 나무가 대부분 온전하게 지표면에 퇴적되었고, 이 덕분에 석탄이 대규모로 생성될 수 있었다.

기온이 높고 나무의 등장으로 산소 비율이 공기의 1/3이나 돼서 메가네우라 아르트로플레우라와 같은 거대 절지 동물이 돌아다니던 시기이기도 했다.[1][2] 뿐만 아니라 무궁류인 힐로노무스나 이궁류인 페트롤라코사우루스 같은 원시 파충류들이 기어다녔으며, 반룡류 동물들이 나타나기 시작했다. 상어와 같은 연골어류들, 특히 은상어가 속한 전두어아강이 이 시기에 폭발적으로 분화해서 데본기의 판피류를 대체했으며, 이때 연골어류 다양성이 정점을 찍기도 했는데 적어도 바다에서는 그 수가 경골어류보다도 많았을 정도여서 그야말로 바다를 완전히 정복했다.

다만 높은 산소 농도가 생물에 꼭 좋은 점만 있었던 것은 아니었다. 식물들이 무성한 숲이 건조한 시기에 번개와 같은 요인으로 한 번 이 나면 높은 농도의 산소가 적극적으로 연소시켜주기 때문에 그 지역은 일순간에 초토화가 될 수 있다. 이러한 특징은 석탄기의 생물 화석상에서도 잘 드러난다. 불에 그을린 듯한 식물의 화석이라든지.[3]

이때에 비로소 곤충은 날개를 달게 된다.

이 시기에도 멸종사건은 두 번 있었다. 데본기에서 석탄기로 넘어가는 시점(3억 6천만년 전)에서 약 1,500만년 간 화석이 거의 발견되지 않는 시기가 있는데, 미국의 고생물학자인 알프레드 로머(Alfred Romer)의 이름을 따서 로머의 구멍(Romer's gap)이라고 부른다. '로머의 구멍'이 생긴 이유를 놓고, 지구 전체적으로 환경이 나빠져서 생물들이 줄어들었다는 주장과, 단순히 이 시기에 화석이 생성되기에는 적합하지 않았거나, 잘못된 장소를 파서 그렇게 보인다는 주장이 대립했는데 지구 전체의 환경 악화로 인해 생물들이 줄어들었다는 의견이 우세한 편이다.

또한 대멸종 급은 아니었지만, 상당한 규모의 멸종이 3억5백만년전(석탄기 펜실베이니아세 모스크바절 말~카시모프절 초)에 일어났다. 이는 석탄기 우림 붕괴(Carboniferous rainforest collapse)라고 하며, 원인은 고대륙 곤드와나가 남쪽으로 이동하면서 빙하가 발달하고, 이로 인해 전지구적으로 짧지만 강렬한 빙하기가 도래하여 따뜻하고 습했던 기후가 더 추워지고 건조해진 기후변화였다.

이 결과, 지구 전체에 퍼졌던 양치식물 우림들이 더 습한 계곡 같은 지역의 '섬'으로 파편화되었다가 냉각화 후에 찾아온 지구 온난화에 적응하지 못하고 전부 사라졌다.[4] 여기에 의존해서 살던 육상동물들에게도 영향을 주어서 지구상에서 같은 종을 쉽게 찾을 수 있었던 이전과는 달리 특정한 자연환경에서 그 환경에 적응한 종이 번식하게 되는 고유성(endemism)을 띄게 되어 종의 분화가 가속화되었다.

높았던 산소 농도도 후기 들어 낮아지면서 높은 산소 농도에 맞추어 몸집을 불렸던 거대 절지동물들이 멸종했고, 건조해진 기후에 적응하기 힘들었던 양서류들도 많은 종이 멸종했다. 그 빈 자리는 양막류들이 장악하고 달라진 환경에 빠르게 적응하면서, 초식과 육식동물이 처음으로 등장했다.

한반도에도 이 시기 석탄이 퇴적되었다.

3. 주요 생물


[1] 확산(diffusion)에 의해 산소를 몸의 구석구석으로 전달하는 곤충과 같은 생물은 그 크기에 제한이 걸리는데, 공기 중의 산소 농도가 높으면 확산 효율이 높아져 더 커질 수 있다. [2] 다만 산소 농도가 높다고 해도 이 이상의 몸집은 외골격 생물인 절지 동물의 특성상 더 커지기 어렵다. 당시 가장 거대했던 절지 동물인 아르트로플레우라도 고작해야 2m 정도였다.고작? [3] 이처럼 산소 농도가 높았던 시기는 백악기 종반에 또 오게 된다. [4] 페름기 때 열대우림이 다시 생겼지만, 석탄기 때의 우림과는 구성식물이 전혀 달랐다.

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