화석과 지질 시대

화석이 지질학에서 결정적인 이유는 지사학과 지질 연대의 동물군 천이의 법칙 때문입니다. 생물은 시간이 흐르며 변해 왔고 한번 멸종한 종은 다시 나타나지 않으므로, 지층 속 화석의 조합이 그 지층의 시대를 가리키는 이름표가 됩니다. 멀리 떨어져 눈으로 이어 볼 수 없는 두 지역의 지층도 같은 화석이 나오면 같은 시대로 묶을 수 있습니다.

그런데 모든 화석이 이 일을 잘하는 것은 아닙니다. 지구 곳곳에 지금도 살고 있는 생물의 화석은 시대를 좁혀 주지 못합니다. 시대를 잘 좁혀 주는 화석과 환경을 잘 알려 주는 화석은 오히려 서로 반대되는 조건을 요구합니다.

시대를 알려면 그 생물이 짧은 기간만 살고, 대신 넓은 지역에 퍼져 있어야 합니다. 생존 기간이 짧아야 시대가 좁혀지고, 분포가 넓어야 여러 지역의 지층을 비교할 수 있습니다. 이런 조건을 갖춘 것이 표준 화석입니다.

환경을 알려면 정반대입니다. 그 생물이 아주 특정한 환경에서만 살아야 합니다. 아무 데서나 사는 생물이라면 그 화석이 나와도 환경을 좁힐 수 없습니다. 대신 오래 살아남은 종이어도 상관없습니다. 이런 조건의 화석이 시상 화석입니다.

화석은 아무 데서나 만들어지지 않습니다. 생물이 죽은 뒤 빨리 묻혀야 하고, 단단한 부분(뼈·껍데기)이 있어야 유리하며, 지층이 크게 변성되지 않아야 남습니다. 그래서 화석은 대부분 퇴적암에서 나오고, 열과 압력으로 조직이 뭉개지는 변성암이나 마그마가 굳은 화성암에서는 거의 나오지 않습니다. 화석이 기록하는 생물의 변화는 결국 자연 선택으로 종이 바뀌어 온 역사이자, 시대마다 달랐던 생물 다양성의 기록이기도 합니다.