대기중 이산화탄소 급증으로 중생대 트라이아스기 4차 대멸종
기온상승, 해양산성화 피해 극지방으로 이동한 공룡들만 생존
추운 날씨 적응한 덕분에 1억 3500만년 동안 지구 지배

빅뱅 이후 지구가 우주에 등장하고 생명체가 살기 시작한 이후 지금까지 5번의 대멸종이 있었다. 1차 대멸종은 4억 4500만년 전 고생대 오르도비스기 후기에 발생해 생물체 50%가 사라졌다. 2차 대멸종은 3억 7000만년 전 고생대 데본기 말 전체 생물종의 70%가 사라졌다. 3차 대멸종도 2악 5100만년 전인 고생대 페름기 말에 발생한 지구 역사상 최대 멸종 사건이다. 지구 생물종의 95%가 순식간에 사라져 버렸다.

4차 대멸종은 2억 500만년 전 중생대 트라이아스기 말에 발생했다. 육지 생물체 80%, 해양 생물 20%가 멸종하고 공룡의 시대를 열었다. 사람들에게 가장 익숙한 대멸종 사건은 5차 대멸종이다. 6600만년 전 중생대 백악기 말 발생한 것으로 공룡을 비롯한 지구상 생물체 75%가 소멸됐다.

많은 연구자들은 대기 중 이산화탄소 급증으로 인한 지구온난화 때문에 생물종들이 사라진 4차 대멸종 이후 공룡이 번성하게 된 이유에 대해 의문을 품어왔다.

이 같은 상황에서 미국, 중국, 영국, 스웨덴 4개국 국제 공동연구팀은 일부 공룡종들이 추운 겨울 날씨를 견디고 살아남아 쥐라기와 백악기로 이어지는 중생대 공룡 전성시대를 만들었다고 밝혔다. 이번 연구에는 미국 콜럼비아대 라몬트-도허티 지구관측소, 워싱턴 국립자연사박물관 고생물학연구부, 럿거스대 지구행성과학과, 런셀러공과대 지구환경과학과, 중국 난징 지질학·고생물학연구소, 영국 사우샘프턴대 해양지구과학부, 스웨덴 스웨디시자연사박물관 고생물학연구부 과학자들이 참여했다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 7월 2일자에 실렸다.

연구팀은 중국 북서부에 위치한 중가분지(Junggar Basin)에서 발굴된 암석과 화석 샘플을 분석했다. 트라이아스기 말 중앙 대서양 마그마 분포영역(Central Atlantic Magmatic Province·CAMP)에서 대규모 화산폭발이 일어나면서 대기 중 이산화탄소가 급증했다. 이 때문에 지구온난화와 함께 극지방에서는 기온이 급격하게 떨어지는 기온의 양극화 현상이 발생했다.

연구팀의 분석에 따르면 지구온난화로 기온이 급격하게 상승하고 바다는 산성화가 심해져 생명체들 대부분이 멸종했다. 극지방으로 이동해 추위에 적응한 생물체들은 살아남을 수 있었다는 것이다. 당시에는 극지방이라고 하더라도 지금과 달리 빙하나 빙상처럼 두꺼운 얼음은 없었고 온대 활엽수가 자랐다. 또 중생대 쥐라기나 백악기에 살았던 공룡들 피부에 원시적인 깃털이 있었다는 증거들이 최근 속속 발견되고 있는 것도 이번 연구를 뒷받침해준다고 연구팀은 설명했다.

연구를 이끈 폴 올슨 콜럼비아대 교수(고생물학)는 “이번 연구를 통해 파악한 공룡의 궁극적 지배의 열쇠는 비교적 간단했다”며 “사방이 추워졌을 때 다른 동물들과 달리 추위에 적응한 동물만 살아남아 후손을 퍼뜨릴 수 있었다”고 설명했다. 올슨 교수는 “추운 날씨에 적응한 공룡종 일부가 이후 1억 3500만년 동안 지구를 지배할 수 있도록 확장됐고 오늘날까지 포유류보다 2~3배 많은 조류로 진화할 수 있도록 했다”고 덧붙였다.