공룡은 왜 멸종했을까?

1.1 개요

지구 역사상 가장 유명한 멸종 사건이자, 수많은 과학자와 일반인들의 호기심을 자극해 온 의문이다. 정확히는 '비조류 공룡(Non-avian dinosaurs)'의 멸종을 의미한다. 현대 생물학 및 Paleontology(고생물학) 관점에서 공룡의 일파인 조류(새)는 살아남았으므로 '공룡이 완전히 멸종했다'는 말은 엄밀히 틀린 표현이지만, 관습적으로 조류를 제외한 거대 파충류 형태의 공룡들이 사라진 현상을 '공룡 멸종'이라 부른다. 약 6,600만 년 전 백악기와 Paleogene(고제3기)의 경계인 K-Pg 경계에서 발생했으며, 이때 공룡뿐만 아니라 익룡, 수장룡, 암모나이트 등 전 지구 생물 종의 약 75%가 함께 사라졌다.

1.2 운석 충돌설 (알바레스 가설)

현재 과학계에서 가장 유력한 '정설'로 받아들여지고 있는 이론이다. 1980년 물리학자 루이스 알바레스와 그의 아들인 지질학자 월터 알바레스 연구진이 제시했다.^{[1]https://www.science.org/doi/10.1126/science.208.4448.1095 — 알바레스 부자는 지층 속 이리듐 농도를 측정하여 운석 충돌설을 처음으로 공식 제기했다.} 전 세계의 K-Pg 경계층 지층에서 지각에는 희귀하고 운석에 풍부한 이리듐(Ir) 성분이 기이할 정도로 높게検出된다는 점에 착안하여 대형 소행성 충돌 가능성을 제기했다.

이 가설은 1990년대 멕시코 유카탄반도에서 지름 약 180km에 달하는 '칙술루브 크레이터(Chicxulub crater)'가 발견되면서 확실한 증거를 얻게 되었다. 약 10~15km 크기의 소행성이 지구에 충돌하면서 발생한 에너지의 위력은 수억 개의 수소폭탄이 동시에 터진 것과 맞먹었다. 충돌 직후 엄청난 지진과 해일, 화재가 발생했으나, 진짜 문제는 그 이후에 찾아온 '충돌의 겨울'이었다.

대기 중으로 치솟은 엄청난 양의 먼지와 황산염 에어로졸이 햇빛을 차단하면서 지구 전역의 기온이 급강하했고, 광합성이 불가능해진 식물과 식물성 플랑크톤이 맞아죽으면서 먹이사슬의 기초가 무너졌다. 이로 인해 식물식 공룡과 이를 잡아먹던 거대 고기식 공룡들이 연쇄적으로 기아를 견디지 못하고 멸종에 이르게 되었다는 시나리오다.

1.3 대규모 화산 분화설 (데칸 트랩)

운석 충돌과 함께 주요 원인으로 꼽히거나, 적어도 멸종을 가속화한 공범으로 지목되는 가설이다. 백악기 말 현재의 인도 대륙에 위치한 '데칸 트랩(Decan Traps)' 지역에서 수십만 년에 걸쳐 일어난 초거대 규모의 화산 폭발을 원인으로 본다.

이 시기 분출된 용암의 양은 수백만 ㎢를 덮을 정도로 막대했으며, 이때 방출된 유독가스와 이산화탄소, 이산화황이 지구 환경을 극도로 악화시켰다. 초기에는 화산재가 햇빛을 가려 기온이 떨어지는 '화산의 겨울'이 찾아왔고, 이후 이산화탄소로 인한 극심한 온난화와 산성비가 교대로 지구를 기습했다. 이러한 급격한 기후 변화가 공룡들의 면역력을 저하시키고 번식을 방해하여 개체 수를 지속적으로 감소시켰다는 주장이다.

1.4 복합적 요인 설 및 기타 학설

현대 고생물학계에서는 단 하나의 원인보다는 여러 악재가 동시에 혹은 연속적으로 터진 '복합적 요인'에 무게를 두는 추세다. 운석 충돌 이전부터 데칸 트랩의 화산 활동과 해수면 저하 등으로 인해 지구 생태계가 이미 상당한 스트레스를 받고 있었고, 여기에 결정타로 대형 소행성이 떨어지면서 생태계가 완전히 붕괴했다는 설명이 가장 설득력을 얻고 있다.

이 외에도 과거에는 알 도둑 포유류의 증가, 운석 충돌로 인한 암 질환 유발, 변비설, 초식공룡의 유독성 식물 섭취설 등 온갖 독특한 가설들이 제시되었으나, 근거가 부족하거나 과학적 검증을 통과하지 못해 해프닝으로 끝났다.^{[2]초식 공룡이 변비나 유독성 식물 섭취로 멸종했다는 가설도 한때 진지하게 논의된 바 있다.}

1.5 멸종 이후의 영향

공룡의 멸종은 지구 생태계 판도를 완전히 뒤바꿔 놓았다. 중생대 내내 공룡의 그늘에 가려져 밤하늘을 전전하거나 쥐만 한 크기를 유지해야 했던 초기 포유류가 마침내 주인 잃은 생태적 지위(Niche)를 급속도로 차지하기 시작했다. 결과적으로 공룡의 비극적인 멸종은 포유류의 대대적인 번영과 다양화를 가능하게 했으며, 훗날 인류가 등장할 수 있는 결정적인 계기를 마련해 준 사건이 되었다.

1.6 여담