2007년 05월 01일
화석이란?
화석(fossil)이란 라틴어의 fossilis로부터 유래한 말로 '땅에서 파낸 것'이란 의미가 있습니다. 그래서 18세기 이전까지는 땅속에서 나온 모든 것 - 유물 및 광물 등을 포함 - 을 화석이라 했었습니다. 그러나 18세기에 이르러 현재와 같이 '과거 생물들의 유해나 흔적 등이 지층 속에 남은 것'이란 의미로 사용되었지요.
화석의 가치에 대해서는 특별히 말하지 않아도 될 것으로 생각됩니다. 실질적으로 과거의 모습을 알려주는 가장 직접적인 증거라 할 수 있으니까요. '백문이 불여일견'이라고나 할까요? 또한 화석들도 현생 생물과 동등하게 '학명'을 부여받습니다. 고생물학자와 생물학자가 생각하는 화석의 가치는 조금 다르겠지만 화석이란 지구의 역사를 보여주는 가장 직접적인 증거임에는 틀림이 없다고 생각합니다.
2004년 6월에 화석과 관련된 물파스의 개미님 질문을 받고 답변을 드렸던 적이 있었습니다. 그 글을 다소 손을 보아 올려봤습니다. 참고하세요~^^
Q. 화석은 무엇으로 되어 있을까?
Ans) 화석의 종류는 정말 다양합니다. 일반적으로 나누면 연체부가 그대로 남는 경우, 딱딱한 부분이 남아 있는 경우, 몰드와 캐스트 그리고 생흔 화석(trace fossil)까지 다양합니다. 또한, 경우에 따라서는 생물체의 변(응가)이 화석화 되어서 나타나는 분화석(coprolite)등도 나타난답니다. 연체부가 보존되는 경우는 크게 3가지 정도가 있습니다.
첫째, 동토의 땅에서 오랜 시간 파묻혀 있을 경우입니다. 대표적인 것이 17세기에 최초로 발견된 매머드의 화석입니다. 이 화석은 상태가 매우 양호해서 당시 썰매를 끄는 개들에게 살점 일부를 먹이기까지 했다고 합니다.
Ans) 화석의 종류는 정말 다양합니다. 일반적으로 나누면 연체부가 그대로 남는 경우, 딱딱한 부분이 남아 있는 경우, 몰드와 캐스트 그리고 생흔 화석(trace fossil)까지 다양합니다. 또한, 경우에 따라서는 생물체의 변(응가)이 화석화 되어서 나타나는 분화석(coprolite)등도 나타난답니다. 연체부가 보존되는 경우는 크게 3가지 정도가 있습니다.
첫째, 동토의 땅에서 오랜 시간 파묻혀 있을 경우입니다. 대표적인 것이 17세기에 최초로 발견된 매머드의 화석입니다. 이 화석은 상태가 매우 양호해서 당시 썰매를 끄는 개들에게 살점 일부를 먹이기까지 했다고 합니다.
둘째, 유전 지대의 아스팔트 성분 속에 매몰되어 발견되는 코뿔소 화석이 있습니다. 이 경우도 거의 완전하게 연체부가 보존되어 나타난다고 합니다.
셋째, 쥐라기 공원에서 보셨듯 곤충들이 송진 속에 파묻혀 나타나는 경우입니다. 흔히 호박(amber)이라고 불리는 보석 속에 곤충이 포함될 수가 있죠.
그러나 역시 대부분은 경질부가 남아 만들어지는 화석이 대부분입니다. 또한, 말씀하신 것처럼 목질부쪽으로 규산성분이 침투하여 성분을 치환시켜 만들어지는 규화목(silicified wood)이란 녀석도 있습니다. 결과적으로 화석이 무엇으로 되어 있는지는 한마디로 요약해서 말씀드릴 수 있는 성질은 아닌 것 같습니다.^^
Q1.고생물의 화석은 뼈로 되어 있나요?
뼈는 살이나 가죽과는 달리 잘 썩지 않고 오래 남지만... 수억 년 내지는 수십억 년 동안이나 썩지 않고 뼈인 채로 남아 있을 수 있을까요? 뼈의 주성분은 인산칼슘입니다. 이의 상아질의 성분은 수산화인회석입니다.
Ans1) 고생물의 경질부는 다양한 성분으로 되어 있습니다. 일반적으로 연체동물의 각질부는 애라거나이트와 방해석등의 탄산칼슘 성분, 그리고 일부 규조와 같은 플랑크톤은 규산, 대부분의 척추동물의 뼈와 이빨 등은 인산석회질(인회석)로 되어 있습니다. 이들은 서로 다른 환경에서 견디어 낼 수 있는 정도가 다릅니다. 일반적으로 애라거나이트가 가장 쉽게 용해되고 다음이 방해석, 그리고 인산석회질이며 규질이 가장 용해되지 않고 남을 수 있는 성분이라고 합니다. 그런 의미에서 척추동물의 뼈는 상당히 보존이 잘 되는 편에 속하는 것이죠. 그런데 이런 인산석회질의 경우 일반적으로 퇴적층 속에서 수화되어 hydroxyapatite의 결정으로 존재하는 경우가 많다고 합니다. 이 경우 서서히 주변의 플루오르나 탄소에 의해서 fluorapatite, carbonapatite등으로 치환되는 경우가 많다고 합니다. 결과적으로 딱딱한 부분의 성분은 본래의 성분을 유지하는 경우보다는 일부 치환되거나 완전히 다른 성분으로 바뀌는 경우가 대부분이라 할 수 있습니다. 결과적으로 경질부는 스스로 자연상태에서 가장 안정된 상태로 모습을 바꾸면서 그 명맥을 유지한다고 말할 수 있을 거 같습니다. 실례로 조개껍데기의 성분은 생존 당시 대부분 애라거나이트와 방해석 성분이 일정한 비율을 유지하지만 죽은 후에는 다소 불안정한 결정구조를 가지는 애라거나이트가 안정된 상태의 방해석으로 바뀐다고 합니다. 그래서 조개 화석은 방해석의 결정 구조를 가지는 탄산 칼슘성분으로 나타난다고 합니다.
Q2.공룡의 뼈 화석의 주성분도 인산칼슘일까요?
Ans2) 위에서 답변을 드렸듯 공룡의 뼈 역시 인산석회질이 주성분입니다. 문제는 이 성분이 고스란히 보존되는 경우보다는 일부 치환되는 경우가 많고요. 이런 것들은 퇴적 환경이 어떠냐에 따라 달라질 수 있는 부분이라고 생각됩니다. 또한, 주변 퇴적층의 성분이 무엇이냐에 따라 많은 치환이 일어나겠죠?
Q3. 화석 자체도 퇴적암(의 일종)이겠지요?
Ans3) 넓은 의미에서 본다면 퇴적암이라 할 수 있을 거 같습니다. 본래 화석화라고 하는 것을 '생물권에서 암석권으로의 전이'라고 표현하기도 하니까요~
P.S.) 사진은 규화목(silicified wood)라고 하는 화석입니다.
# by | 2007/05/01 00:35 | 화석 이야기 | 트랙백 | 핑백(2) | 덧글(5)
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