캄브리아 대폭발과 눈의 탄생

화석을 발굴하다보면 약 5억 4200만년 전, 캄브리아시기의 지층에서 갑자기 수많은 화석이 발굴됩니다. 그 이전에는 거의 보이지 않던 화석이 캄브리아시기에 갑자기 쏟아져나오기 시작하는 것이죠.

이것을 캄브리아기 대폭발(Cambrian Explosion)이라고 합니다. 그리고 이것은 창조론자들에게 진화론을 부정할 좋은 소재가 되죠.

이렇게 짧은 시간¹⁾에 이렇게 많은 생물이 진화된다는 것이 말이 되느냐

는 식으로 말입니다.

하지만 지금은 이 캄브리아 대폭발이란 것이 빛이 바랜 감이 있습니다. 왜냐하면 선캄브리아시기의 화석 - 에디아카라 화석군이 발견되었기 때문입니다.

즉, 캄브리아기에 생물들이 대폭발한 것이 아니라 그 이전 선캄브리아시기에도 이미 수많은 생물들이 존재하고 있었다는 것이죠²⁾. 

단지 에디아카라 같은 선캄브리아기의 생물들은 거의가 연체동물이었기 때문에 화석화가 쉽지 않습니다. 그러다가 캄브리아기에 들어 갑자기 화석화가 쉬운 단단한 껍질을 가진 생물들이 많아졌기에 생물군이 갑자기 폭발적으로 증가한 것으로 보이는 것입니다.

그렇다면 왜 캄브리아기에 들어 그렇게 갑자기 단단한 껍질이 생기기 시작했을까요?

과학자들은 그것을 눈의 탄생으로 봅니다. 그동안은 시각이 없는 상태에서, 동물들은 그냥 입안으로 들어오는 먹이를 먹기만 할 수 있었죠. 기껏해야 몸의 일부를 흔들어 물살을 만들어서 더 많은 먹이를 입으로 옮기는 행동 외에는 할 수 없었습니다.

하지만 눈이 생기자 좀 더 적극적인 먹이활동을 할 수 있었습니다. 먹이가 있는 곳을 알고 그곳으로 움직이는 쪽이 더 많은 먹이를 먹고 더 많은 번식을 할 수 있으니 말입니다.

이에 따라 동물들 사이에서는 폭발적인 진화압이 작용합니다. 눈으로 보고 쫓아가는 포식자, 눈으로 보고 자리를 피하는 피식자들이 진화적 우위를 점하고 진화할 수 있었기 때문입니다.

그 과정에서 방어력을 증가시키는 껍질, 그 껍질을 깨부술 수 있는 이빨 등이 진화하기 시작한 것입니다. 이러한 단단한 구조를 가지게 되자 그제서야 화석으로 남는 개체가 많아지고 생물들이 폭발적으로 생겨난 것으로 보이는 것이죠.

그 때문에 캄브리아기의 대표적인 생물인 삼엽충을 비롯해, 껍질을 가진 수많은 동물들이 나타났고, 그 결과 캄브리아 대폭발이라 불리는 수많은 화석이 남을 수 있었던 것입니다.

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1) 캄브리아기는 5억 4200만 년 전부터 4억 8830만 년 전에 걸친 약 5천만년에 걸친 기간입니다.  짧은 시간이라고 해 봐야 실제로는 수십만년~수백만년에 걸친 기간 동안 에 수많은 화석이 만들어진 것입니다. 단지 지구 나이 45억년에 비하면 짧은 시간이기에 대폭발이란 표현을 쓰는 것이죠.

2) 대폭발이란 현상이 아예 없는 것도 아닙니다. 물론 1)에서 말한 것처럼 한순간이 아니라 비교적 짧은 시간의 증가를 말합니다.

생물이 생태학에서 차지하고 있는 위치를 니치(niche)라고 합니다. 비어있는 니치(niche)에 생물이 진출한다면 그 생물은 그 위치에서 매우 빠른 진화를 하게 됩니다.

즉, 캄브리아 대폭발은 아니더라도, 최초의 생물이 탄생한 직후, 그때 생물학적 대폭발(물론 한순간이 아니라 비교적 짧은 시간)이 일어났다고 할 수 있습니다.